Şubat 1988 · s. 5 · 5 dakikalık okuma
Biyolojik Saatler
Şerafeddin Alan · Dr. · Biyoloji
![]()
Kâinatta cereyan eden her hadisenin altında belli nizam ve prensiplerin olduğunu daima görmekteyiz. Belli sebepler belli neticeleri doğurmaktadır. Günlük yaşayışımızda belirli zaman periyotlarında yaptığımız belli fiiller gibi, gerek makro, gerekse mikro alemde kendine has bir zaman dairesi içinde mikro ve makro hadiseler düzenli bir şekilde akıp duruyor. Gece—gündüz, mevsimler, yağmur, kar, çiçekten meyve teşekkülüne kadar giden dizi, galaksilerin hareketleri, güneşin bitmeyecek gibi görünen enerjisini harcayarak programlanmış bir zamana göre bu işine devam etmesi, çeşitli bitki ve hayvanların faaliyetleri, yeraltı hadiseleri, deniz içindeki canlıların aktiviteleri, sular ve karalar arasındaki münasebetler, hep bu prensipler manzumesi çerçevesinde yazılmış bir senaryoyu en mükemmel ve kusursuz bir şekilde devam ettirip gidiyorlar. Biz de bunlardan bazılarını, sebep - netice münasebetleri içinde keşfedebildiğimiz zaman, hayretler içinde ‘‘bir bilinmeyeni daha çözdüm” diyerek Nobel ödülüne aday gösteriliyoruz. Bu buluşu da insanlığın hizmetine sununca ulaşılmaz zevk ve lezzetlere gark oluyoruz.
Belli bir ritim içinde devam etme hadi- sesi, biyolojik sistemlerin temel özelliklerinden biridir. Periyodik değişiklikler, biz farkında olalım veya olmayalım hayatımızda önemli rol oynamaktadır. Bu biyolojik ritimlerden en belirgin olanı da şüphesiz gündüz ve gecenin artarda değişmesidir. Fizyolojik ve psikofizyolojik fonksiyonlarımızdan birçoğu, aşağı yukarı 24 saatlik bir periyoda göre ayarlanmış belli bir ritim içinde cereyan etmektedir. Kas kuvveti, vücut ısısı, mental performanslar (hafıza, dikkat v.s.), hormonal salgılar, her gün maksimum—minimum seviyeler arasında dolaşıp dururlar.
Bütün bu ritimler, aynen uzaktan kumandalı sistemlerin çalıştırılması gibi, biyolojik saatler tarafından idare edilir. Mademki vücudumuz içinde irademiz haricinde çalışan sistemler vardır, pek tabii bunların da belli prensiplere ve zaman periyotlarına göre böyle bir uzaktan kumandaya ihtiyacı vardır. Bugünkü bilgilerimize göre, memelilerde tek bir biyolojik saat yerine, merkezi sinir sisteminde bulunan ve bu sistemleri idare eden pek çok biyolojik saat mevcuttur. Hipofiz bezi, talamus, hipokampus merkezleri bunlar arasındadır. En iyi bilinen ve tanınan saat, beyin tabanında yerleşmiş bulunan nöro-endokrin yapıda hipotalamusun suprakiasmatik çekirdekler grubudur. Bu grup birçok ritmi kontrol eder (vücut ısısı, dolaşım, solunum, iç salgı bezleri v.s.) Burası hasara uğrarsa bu ritimler de bozulur. 0 halde bu grup ritmik organizasyonda büyük öneme haizdir.
Bu ritimler, her gün düzenli bir şekilde devam eder. Bu periyod, insanda daima 24
olmayıp çoğu zaman 25 saati bulur. İnsanlar ve hayvanlar, haberleri olmadan biyolojik saatlerini ayarlamak için şafak zamanı gibi, iç ritimleriyle dış alemdeki ritimleri senkronize etmeye (ayarlamaya) yarayan periyodik sinyalleri kullanırlar. Bu sinyaller ve senkronizatörler, gündüz—gece, gürültü—sessizlik, sıcak—soğuk gibi artarda
değişikliktedirler. İnsanda üstün gelen senkronizatör, cemiyette hayatımızın belli saatlere bağlı olduğu aktivite ve dinlenmeyi de ayarlar. Mesela her gün yaptığımız belli işler, arabaya binme, işe gitme, yemek saati, dönüş v.s, bizim biyolojik saatlerimizi ayarlamaktadırlar. Bu hadiseler, tek hücreliden insana kadar olan bütün canlı yaratıklarda mevcuttur.
İşte bu mükemmel sistemler içinden küçük bir numune de anne karnındaki bebeğin durumu ve davranışlarıdır.
Yeni doğanda ve fötusta durum nedir?
Bunlarda da biyolojik ritimler var mıdır? Varsa ne işe yarar ve nasıl çalışırlar? Dışarıyla alaka olmayınca saatler hangi yolla ayarlanır?
Mevcut araştırmalar, gerçekten embriyodan ergin çağa kadar harika bir ahengin söz konusu olduğunu tespit etmiştir. İnsanda bu ritimlerin çoğu, açık olarak ancak hayatın üçüncü haftasından sonra görülmeye başlar.
Fötal saat (Cenine ait saat)
1976 yılında T. Deguchi adlı bir Japon araştırıcı, genç farelerde merkezi biyolojik bir saatin varlığını gösterdi. Göz ve hipotalamusu birbirine bağlayan merkezi sinir sistemi yolu gelişmeden önce bu saat mevcuttur. Yani daha ışıkla ilgili malumat alınmadan ve gündüz—gece devir daimi ve hormonal ritimler başlamadan çok önce bu yol gelişmiştir.
Hipofiz bezinin N. asetiltransferaz adlı bir enzimi, daha dört günlükken, aktivite ritmini ayarlamaktadır. Fare yavrusu ve annesindeki bu ritimler, küçükler devamlı karanlıkta yetiştirilmelerine rağmen, mükemmel bir uyum içindeydi. T. Deguchi bundan şu neticeyi çıkardı: Dördüncü günden itibaren çalışmaya başlayan biyolojik saat, anne vasıtasıyla senkronize ettirilmektedir. Aynı tespitler ABD’den S. Reppert ve W. Schwartz tarafından da doğrulandı. Sonra bu iki araştırıcı, aydınlık ve karanlığı 24 saat içinde tamamen ters zamanlarda (yani gündüzken gece, geceyken gündüz gibi) değiştirdiler. Fötustaki bu merkezin ritimleri anneninkiyle daima senkronize idi, anneninki de çevreyle senkronize idi. Fötusun senkronizasyonunun annenin senkronizasyonu ile mi yoksa aydınlık karanlık yani dış çevreyle mi senkronize olduğunu anlamak için araştırıcılar annenin gözlerini kapattılar. Neticede annenin olduğu gibi fötusun da ritimleri çevre ritimleriyle tamamen desenkronize, yani uyumsuz hale gelmişti. Bu da bize anneden bebeğe geçen bir sinyalin varlığını düşündürmektedir. Fakat bu sinyalin mahiyeti şimdilik bilinmemektedir.
Doğumdan sonra da bu ritimler hala anneninkiyle aynı olmaya devam eder. Anne yerine aktivite ve dinlenme ritimleri farklı olan sütanneler geçerse, bu sefer ritimler süt anneninkinin aynı olur. Senkronizatör olarak annenin rolü hayatın birinci haftasından sonra kaybolur, artık yavru kendi saatini kullanmaya başlar.
Doğumdaki rol
Doğumda biyolojik saatlerin başlangıç sinyalinin anneden fötusa hangi mekanizmayla geçtiğini bilmiyoruz. Bilinmesi gereken önemli bir soru, fötal ritmisitenin (cenine ait periyodik uyum) ne işe yaradığıdır. S. Reppert’in hipotezine göre bu ritimler doğumun başlangıcında rol oynar. Farede ve diğer gece hayvanlarında doğumların ekserisi gündüz, insanda ise gece olur. Fötustaki bu ritmisite, özellikle doğumun başlangıcında rolü olan kortikosürrenal sekresyon ritimleri, doğum ritminden de sorumludur. İnsanda da fötusun biyolojik bir saate sahip olduğu tespit edilmiştir.
Doğumdan itibaren uyku-uyanıklık hali, dokunma, görme ve duyu hisleri derhal gelişir ve bunlara ayrı ayrı reaksiyonlar şeklinde cevap verilir.
Epileptik (saralı) çocuk incelendiğinde, zamana ait adaptasyon mekanizmalarının çalışmadığı görülmüştür. Bu çocuklarda komple bir ritim bozukluğu söz konusudur. Entellektüel gecikme yanında, diğer çocuklar uyurken bunlar uyanık, onlar uyanıkken bunlar uyur halde bir ritim içinde olduklarından da çevreden izole olurlar. Bu da ritmi ayarlayan merkezlerin hasara uğradığının göstergesidir. Çok nadir olan bu hastalık halinde, bütün vücut yapısı normal olmasına rağmen böyle bir organizasyonun olmayışı bu kişiyi korunması ve takibi gereken kişiler arasına sokar.
Ayrıca bu ritimlere ters davranışlar, kişinin hayatını tehdit eden hadiselere kadar götürür. Nitekim gece çalışan işçiler üzerinde yapılan incelemelerde kişilerin, bu ritme alışmakta çok zorluk çektikleri, kazalara sebep oldukları, psikolojik durumlarının bile değiştiği görülmüştür.
Yeme-içmeden, uyuma ve neslin devamı ile alakalı faaliyetlere kadar bilebildiğimiz bütün bu hadiseler sonsuz bir ilim ve Kudretin kontrolünü ve yönlendirmesini apaçık göstermektedir. Akıllı insana düşen, bu harika nizamın işleyişine ait ipuçlarını keşfedip hayatını bu İlahi kanunlara göre ayarlayarak huzurlu ve sıhhatli yaşama yolunu öğrenmektir. Zaten hayatı boyunca bize misal olan Kâinatın Efendisinde, yeme—içme, uyku ve ibadet gibi beşeri ihtiyaçların yerine getirilişinde İlahi kanunlar ile biyolojik saatlerin en mükemmel bir şekilde tevafuk ettiği ve hiçbir uyumsuz ve başıboş, hareketin bulunmadığı görülecektir.
Asrımızın kaos ve çaresizlik içinde bocalayan insan da kurtuluş ve mutluluğu, muhakkak ki, tabiatına işlenmiş hassas kanunlara ve bunlara misal olanlara uymakla bulabilecektir.
Doç. Dr. Şerafeddin Alan