生体リズムとは何ですか?
本質的には、それらは生活のリズムです。私たちの体を含む地球上のあらゆる生命体は、太陽、月、季節の規則的なサイクルにリズミカルに反応します。 5種類のバイオリズムとは？それらは、日周性 (昼と夜の周期)、概日性 (24 時間周期)、超日性 (24 時間未満続く周期)、赤外線/日周性 (1 か月の周期)、および概年性 (1 年の周期) です。サイクル）。
たとえば、夜が昼に変わると、 心拍数や血圧などの重要な身体機能が、身体活動の増加を見越して加速します。特定の時間サイクル中に起こる身体機能のこれらおよびその他の予測可能な変動は、私たちの生物学的リズムです。これらは、脳にある「生体時計」機構によって調節されています。
バイオリズムを変えることはできますか？生物学的リズムは、環境の影響（人が定期的に夜勤をし、日中に眠っている場合など）によって「再プログラム」できますが、それらは遺伝的に私たちの細胞、組織、器官に「組み込まれ」ています。
医療時間生物学者は、生物学的リズムが病気の症状の重症度、診断検査結果、さらには薬物療法に対する体の反応にさえ影響を与える可能性があることを発見しました。現在、これらの研究者たちは、生活のリズムを医療の実践と人々の健康の改善にどのように利用できるかを発見するために取り組んでいます。
これらの時間に関連した医学的観察や、まだエキサイティングな発見の過程にある他の観察は、生物学的リズムの研究であるクロノ生物学 (クロノス – 時間、バイオス – 生命、ロゴス – 科学) に根ざしています。
「体内時計」は病気の症状にどのような影響を与えるのでしょうか？
医療時間生物学者が研究するさまざまな生体リズムのサイクルの中で、24 時間の昼/夜の活動/休息サイクルは、医療の診断と治療における重要な時間生物学的要素と考えられています。正式には概日リズムとして知られていますが、「体内時計」とも呼ばれます。概日リズムは生体リズムの一種です。
24時間体内時計はなぜそれほど重要なのでしょうか?
なぜなら、私たちの通常の身体機能の多くは、概日リズムに合わせて、加速したり減速したり、強化したり減少したりする毎日のパターンに従っているからです。興味深いことに、いくつかの慢性疾患の症状も同様です。
- アレルギー性鼻炎: ( 花粉症に伴う鼻炎) くしゃみ、鼻水、鼻づまりの症状は、通常、日中の遅い時間よりも起床時間の早い時間に悪化します。
- 喘息:ほとんどの患者では、日中よりも起床前の数時間に症状が発生する可能性が 100 倍以上高くなります。
- 安定狭心症: 胸痛と心電図 ( ECG 、 EKG ) 異常は、目覚めてから最初の 4 ～ 6 時間の間に最もよく見られます。
- プリンツメタル狭心症: ECG 異常は睡眠中に最もよく発生します。安静時にも胸痛が起こることがあります。
- 心臓発作:心臓発作は、最も一般的には早朝に起きます。
- 脳卒中: 脳卒中は、最も一般的には起床時間の早い時間帯に発生します。
- 高血圧:血圧測定値が最も高くなるのは通常、午前遅くから午後の半ばまでです。最も低いのは早い睡眠中に発生します。現在、体内時計に合わせて作用する治療法が存在します。この治療法については医師にご相談ください。この研究をさらに進めるために臨床研究が進行中です。
- 関節リウマチ: RA の症状は起床時に最も強くなります。
- 変形性関節症:変形性関節症の症状は午後と夕方に悪化します。
- 潰瘍疾患：痛みは通常、胃が空になった後、日中の食事の後、早朝に発生し、睡眠を妨げます。
- てんかん: 発作は多くの場合、昼または夜の特定の時間にのみ発生します。個人のパターンは患者によって異なります。
狭心症
狭心症は、心筋への酸素を含んだ血液の供給不足に起因する胸の痛みや圧迫感です。
- 酸素を含んだ血液は通常、心臓への動脈 (冠状動脈) によって心筋に送られます。
- 冠状動脈の狭窄またはけいれんが原因で、心筋の酸素供給不足（虚血）が発生することがあります。
- 冠状動脈の狭窄（ 冠状動脈疾患またはCAD）は通常、 動脈硬化（動脈の内壁へのコレステロールの沈着）によって引き起こされます。
- 冠動脈が狭くなった患者では、心臓の仕事量や酸素消費量を増加させる要因（ 運動、興奮、血圧の上昇、心拍数の上昇など）により、心筋虚血や狭心症が引き起こされる可能性があります。
ストレスまたは身体活動中にのみ狭心症を発症する患者は、安定した労作性狭心症になります。冠動脈が著しく狭くなると、最小限の運動、または全く運動をしなくても、心筋虚血または狭心症が発生する可能性があります。これらの患者は不安定狭心症を患っており、心臓発作 ( 心筋梗塞) の差し迫った危険にさらされています。心臓発作は、罹患した冠動脈が血栓によって完全に閉塞され、心筋の不可逆的な死に至るときに発生します。心臓発作の初期には、不規則な心拍リズムが発生する可能性があり、これが一般に心臓突然死を引き起こします。
狭心症を引き起こす心臓虚血は、冠状動脈のけいれんによって引き起こされる可能性があります。これは血管けいれん性狭心症（プリンツメタル狭心症としても知られる）と呼ばれるまれな症状であり、労作とは関連しません。
虚血性心疾患の症状は、一日の他の時間帯よりも午前中に起こりやすいことが知られています。
- 患者は、午後よりも午前中の運動レベルが低い場合に、安定狭心症のエピソードを経験します。
- 冠攣縮性狭心症のエピソードの発生率は、午後よりも午前中に高くなります。
- CAD 患者では、心筋虚血を示す心電図(ECG) の変化が午後よりも午前中に頻繁に見られます。
心臓発作
毎年100万人以上のアメリカ人が心臓発作に苦しんでいます。これらの心臓発作の犠牲者のうち40万人以上がその結果死亡しています。心臓発作による死亡の多くは、患者が医療援助や救急治療室に到着する前に突然起こる心室細動が原因です。心室細動やその他の心臓の電気障害は、患者が病院に到着したら薬で治療できます。したがって、病院に運ばれた心臓発作患者の 90% ～ 95% は生存します。
心臓発作（心筋梗塞）は、通常はコレステロールプラーク上に形成される血栓による冠動脈の完全な閉塞による心筋の不可逆的な死です。
- 冠状動脈は、心筋に血液を供給する動脈です。
- コレステロールプラークは、動脈壁上の異常で硬く厚い沈着物です。
- コレステロールプラークが冠動脈に沈着する状態は、冠動脈疾患（CAD）と呼ばれます。
- CAD はこれらの冠動脈の狭窄を引き起こし、心臓への正常な酸素供給を損ないます。
- 冠動脈の狭窄は、心筋への酸素を含んだ血液の供給不足（虚血）により、狭心症、胸痛、または圧迫感を引き起こす可能性があります。
- 心臓発作が起こると、病気の冠動脈が血栓によって完全に閉塞され、心筋が壊死します。 心臓発作は、胸痛、心臓ポンプの不全、心臓の電気障害を引き起こす可能性があります。
- 心臓の電気的障害は、心室細動 (無秩序な心臓のリズム) を引き起こす可能性があります。心室細動を起こしている心臓は単に震えているだけで、酸素を含んだ血液を体の他の部分や脳に送り出すことができなくなります。通常、酸素を豊富に含んだ血液が数分以内に脳に回復しない限り、永久的な脳損傷が発生します。
古典的なフラミンガム研究を含む多くの研究は、心臓突然死の発生パターンが高血圧、心筋虚血、狭心症、心臓発作の発生パターンと類似しており、午前7時から午前9時までの時間帯ではリスクが70%高いことを示しています。その日の残りの時間と比べて。
虚血に起因する脳卒中は、一日の他の時間帯よりも午前中に発生することが多くなります。心臓発作と同様、虚血性脳卒中は、脳に血液を供給する動脈の閉塞（通常は血栓による閉塞）による脳組織の永久的な死を指します。
高血圧（高血圧）
高血圧はサイレントキラーです。初期の高血圧は症状や不快感を引き起こしません。しかし、高血圧を治療せずに長期間放置すると、脳卒中、心臓病、腎臓病、目の損傷を引き起こす可能性があります。医学者は現在、人の血圧は一日の時間帯（概日リズム）によって変化することを知っています。このような変動は、 高血圧患者の診断、治療、モニタリングに重要な影響を与える可能性があります。
重要な違いを理解することが重要です。概日リズムは、正常血圧の人 (血圧が正常な人) に臨床的高血圧を引き起こすわけではありません。しかし、概日リズムは高血圧患者の高血圧を周期的に悪化させます。
正常血圧の人も高血圧の人も、大多数の人は、ほとんどの人が起きて一日を始める時間である早朝に血圧が急速に上昇します。今朝の血圧の上昇は、ベッドから起きて活動を始めるという行為によって引き起こされたものではありません。これは、その時点で人の血圧を自動的に上昇させる、遺伝子的にあらかじめ設定されたシステムです。
たとえば、人が早朝、つまり午前 3 時から午前 5 時の間の時間帯に始まり、午後 10 時ごろに就寝すると、血圧が上昇し始め、午前中まで上昇し続けます。
心拍数の増加を伴うこの増加は、以下の生物学的変化に対応しており、これも概日リズムによって支配されます。
- 血流へのカテコールアミン、特にノルアドレナリンの分泌の増加。
- 血漿レニン活性の増加。
カテコールアミン、ノルアドレナリン、レニンは、腎臓と副腎 (両方の腎臓の上部近くにある小さな腺) によって生成される天然ホルモンです。これらのホルモンは体内の血管の収縮（血管収縮）を引き起こします。血管収縮は血流の抵抗を引き起こし、血圧を上昇させます。
カテコールアミンの血管収縮効果は、カテコールアミンと相互作用してその効果を高める特定のホルモンの濃度が高くなることで、午前中に増強される可能性もあります。多くの高血圧薬は、これらのホルモンの血管収縮作用を抑制するように設計されています。
午前遅くまたは午後の早い時間に、血圧の自然上昇はピークに達します。その後、血圧は低下し、午後 8 時頃から午前 2 時までの間に 15 ～ 20 mmHg 低下します。この時間は通常、血圧が最低になります。
今説明した血圧パターンは、その人が高血圧であるか正常血圧であるかにかかわらず、一部の人の典型的なものです。このような人々は「ディッパー」と呼ばれます。他の人（「非ディッパー」と呼ばれる）では、夜間に血圧が低下することはありません。このような人々の血圧は、睡眠中であっても高いままです。
高血圧や虚血性心疾患症候群（狭心症、心臓発作、突然死）などの心臓や血管の病気（心血管疾患）も概日リズムに従います。このパターンは、血圧と心臓の機能に大きな影響を与える心拍数と酵素とカテコールアミンの血中濃度が概日リズムに従っていることを考慮すると理にかなっています。
花粉症（アレルギー性鼻炎）
アレルギー性鼻炎(花粉症) は非常に一般的な症状で、毎年 1,760 万人のアメリカ人が罹患しています。アレルギー性鼻炎の症状（くしゃみ、鼻水、鼻づまり、目のかゆみ）は、アレルギーのある人がアレルゲンにさらされると発生します。アレルゲンは、アレルギー反応を刺激する小さなタンパク質です。
一般的なアレルゲンには次のようなものがあります。
- ブタクサ、樹木、草からの花粉
- カビの胞子
- 動物性たんぱく質
- ダニ
アレルギー性鼻炎を治療する最善の方法は、アレルゲンを避けることです。特定の個人にアレルギー反応を引き起こすアレルゲンを特定するために、皮膚検査がよく行われます。科学者たちは現在、アレルギー性鼻炎の症状や皮膚検査の結果さえも、時間帯によって異なる可能性があると考えています。
アレルギー性鼻炎患者の場合、くしゃみ、鼻水、鼻づまりなどの主な症状は、通常、その日の活動期間の途中よりも、起きたときのほうが悪化します。
喘息
喘息は一般的な呼吸の問題であり、1,610 万人のアメリカ人が罹患しています。喘息は肺の気道（気管支）の病気です。気道の開口部が狭くなると（けいれん、内層組織の腫れ、および/または粘液の蓄積が原因）、息切れ、喘鳴、または咳が起こることがあります。
喘息発作の原因には次のようなものがあります。
喘息発作（症状の急速な悪化）は通常、エピソード的に発生します。攻撃の間隔は、数日、数週間、または数年になる場合があります。重度の喘息では、発作が毎日起こることがあります。科学者たちは現在、喘息の発作は時間帯によって異なると考えています。
喘息の発作は日中にランダムに発生するわけではありません。喘息患者の大多数にとって、喘息の症状は夜間（ 夜間）に悪化することがよくあります。活動的な喘息患者のグループが、投薬試験中に呼吸困難（呼吸困難）と喘鳴を伴う急性喘息発作の発生を記録しました。
喘息発作の発生率は、夜間睡眠中、特に午前4時頃は日中よりも100倍以上高かった。
「体内時計」は診断検査に影響を与える可能性がありますか?
体内時計の強力な影響は、診断テストの結果に与える影響からもわかります。これらの結果は大幅に異なる可能性があり、テストが行われる時間帯によっては不正確な測定値が得られる可能性があります。
体内時計が血圧にどのような影響を与えるかを考えてみましょう。血圧は昼も夜も一定ではありません。通常、朝に上昇し、日中および夕方にかけて上昇したままになり、睡眠中に最低レベルまで低下します。そのため、日中に測定した 1 回の血圧だけでは、血圧が正常範囲内にあるのか、それとも治療が必要なのかを正確に把握できない可能性があります。現在、一部の医師は患者に、1 日に数回血圧を記録することで完全な 24 時間の血圧パターンを提供する特別な監視装置を装着するよう求めています。
体内時計はアレルギーの皮膚検査にも影響します。結果は朝は低く、夕方にはかなり高く、就寝直前に最大になります。
体内時計は喘息の重症度の検査を複雑にする可能性があります。気道の開存性、つまり開放度は夜間に最も悪くなり、正午と夕方に最も良くなります。一般に、努力呼気量とピーク呼気流量の測定値にも同様のことが当てはまり、正午および午後は、夜間または患者が起床したときよりも最大 50% 増加する可能性があります。これらの概日リズムが考慮されない限り、喘息患者の日中の評価は病気の重症度を過小評価する結果となる可能性があります。
医師が体内時計の影響を受ける可能性が高い診断検査から最も正確な結果を得るために何が行われているのでしょうか?
時間生物学に対する意識を高めることだけが重要でした。さらに、医療時間生物学者は、医師向けに概日リズムを考慮した検査解釈ガイドラインの開発に取り組んでいます。
薬物療法は「体内時計」に合わせることができるのでしょうか？
時間帯も、医療療法、特に薬物療法に対する身体の反応に影響を与える可能性があります。時間療法学または時間療法と呼ばれる時間生物学の特別な分野に取り組む研究者は、これらの効果を研究しています。彼らの目標は、体内時計の仕組みについて私たちが知っていることを最大限に活用して、新しい薬を考え出したり、既存の薬を改良したりすることです。
薬を「24時間」服用することで薬の効果が高まり、副作用が軽減されるという証拠はすでにあります。現在、一部の医師は、潰瘍疾患や喘息（夜間に悪化する）、関節リウマチ（早朝に悪化する）、高コレステロール値（体内のコレステロール生成のほとんどは夜間に起こる）の患者に対して、夜間の投薬を処方している。 ）。午後や夕方に症状が悪化する変形性関節症の患者のために、日中に薬を処方する医師もいます。
「24時間」投与できる薬剤には、 コルチコステロイド、非ステロイド性抗炎症薬（ NSAID ）、 抗ヒスタミン薬、テオフィリン、抗がん剤などがあります。
時間生物学、時間療法、およびそれらに由来する診断および治療法が医学界に徐々に受け入れられるにつれて、これらのリストは増加しています。しかし、医学において時間生物学が広く受け入れられるには、しばらく時間がかかると予想されます（表現を失礼）。