概日リズムと体内時計とは何か？

体内体内時計または概日リズム-それはどこに存在し、何に影響されるのか？
年齢に関連した変化とは？
1日の時間と病気の関連性
体内リズム障害と家庭での管理方法とは？
最も重要なことを知るために、ぜひお読みください。

2017年、3人のアメリカ人科学者（ジェフリー・C・ホール、マイケル・ロスバッシュ、マイケル・W・ヤング）が体内時計のユニークな研究によりノーベル生理学・医学賞を受賞した。

彼らは、この体内時計の細胞レベルでの制御について多くの新しい情報をもたらし、人間の健康にとってのその重要性を明らかにし、概日生物学という新しい科学分野の出現の基礎を築いた。

概日リズムとは何か？

地球の自転によって生じる昼と夜、あるいは光と闇の交替は、生物が誕生した当初から存在し、すべての生物は進化の過程で生体リズムを発達させ、この変化に適応してきた。

周期の長さによって、バイオリズムはいくつかのタイプに分けられる：

• 概日リズム - 周期の長さは24±4時間。
• ウルトラディアンリズム - 周期の長さが24時間より長い。
• インフラディアンリズム - 周期の長さが24時間未満。
• サーコセプタルリズム-周期は7日（±3日）。
• 概日リズム-周期は約1年（±2ヶ月）

サーカディアンリズムとは、外部環境の変化に応じて身体が自発的に調節することであり、それによって身体はまだ起きていない状況に備えることができる。

学生が講義の終わる時間や試験の時間、テレビの夕方のニュースの時間を知っているように、身体は変化を予測し、それに備え、よりうまく対処できるようにするのである。

私たちの体には、昼夜の規則的なリズムのほかに、体温、睡眠、食事摂取、心拍数、血圧、ホルモン分泌などのバイオリズムがある。

これらのバイオリズムが外部環境と同期していれば、私たちはより効率的に、より良い気分で、より良い臓器機能を発揮し、より良い免疫系を機能させ、様々な病気、特に文明病に対する抵抗力を高めることができる。

体内時計はどこにあり、どのように働いているのだろうか？

すべての時計にはムーブメントがある。

体内時計の場合、この機能単位は脳の視床下部にある視交叉上核と呼ばれる中枢に存在する。

この中枢は、外部からの刺激がなくても生体リズムを維持し、遺伝子レベルで働くいわゆるペースメーカーである。

覚醒と睡眠を交互に繰り返す概日リズムを維持するために、体内時計は光と闇の交互作用に基づいて反応する。

外が明るいと光線が目の網膜に当たり、網膜から出た神経が光に関する情報を視床下部の視交叉上核に伝える。 この情報は松果体に送られ、松果体は睡眠ホルモンであるメラトニンを少量分泌する。

メラトニンは再び視交叉上核の受容体（メラトニン受容体）に達し、そこでさらなる分泌を抑制する。 これにより、日中のメラトニン分泌は最小限に抑えられる。

暗闇では、メラトニンは何にもブロックされないため、大量に分泌される。

分泌は夕暮れ時から始まり、真夜中頃に最大分泌量に達し、朝になると再び減少する。

メラトニンは私たちの体内で様々な生物学的作用を示すが、これはメラトニン受容体が体内の様々な器官に存在し、メラトニンの分泌に反応してその機能を変化させるためである。

一例として、メラトニンの作用をいくつか挙げてみよう：

• 免疫システムの活性化
• 生殖器官の積極的な発達
• 生殖能力の向上
• 記憶と学習に影響する
• 抗酸化作用

概日リズムに影響を与えるその他のホルモン

副腎から分泌される最も重要で重要なストレスホルモンであるコルチゾールも、概日リズムに従って分泌される。 その濃度は一日を通して変化する。

コルチゾールの血中濃度が最も高くなるのは、起床後の朝8時頃である。

この時間に睡眠をとると、コルチゾールの自然な分泌のピークが抑制される。

逆に、夕方の睡眠時はコルチゾールの濃度が最も低くなる。

睡眠中にコルチゾールが過剰に分泌されることで、睡眠が妨げられたり、夜中に頻繁に目が覚めたりすることがある。

下垂体から分泌される成長ホルモンも概日リズムの対象となるホルモンで、その分泌は覚醒-睡眠サイクルと直接関係している。

成長ホルモンは、睡眠の最も深い段階、いわゆる徐波期に最も多く分泌される。

頻繁に目が覚めたり、この睡眠相が中断されたりすると、成長ホルモンの分泌に悪影響を及ぼします。

プロラクチンも視床下部の下垂体から分泌されるホルモンで、その分泌も睡眠のバイオリズムに直接関係している。 プロラクチンは入眠後約1時間で分泌され始め、覚醒直前に最高濃度に達する。

性的黄体形成ホルモンは、思春期が始まる前の睡眠中に分泌され始め、陰毛の増加など目に見える二次性徴が現れる前の子供の思春期開始を識別するのに使われる。

私たちの体にとって、最も健康的な睡眠時間はいつなのでしょうか？

睡眠は体にとって非常に重要で、睡眠中に臓器は解毒を始め、体のバランスを保つ重要なホルモンが分泌され、脳は新しい神経結合を作り、新しい情報を蓄えます。

そのため、睡眠には注意を払い、少し「プログラミング」する必要がある。

上記の概日リズムに加えて、私たちの体にはもうひとつ重要なバイオリズムがある。

体温は午前3時から5時の間に最も低くなり、その後徐々に上昇し、12時間後に再びわずかに低下する。 この低下の後、体温は夕方に向けて再び上昇し、朝になると再び低下する。

最も健康的な睡眠は、朝の体温が最低になる約5～7時間前に始まる。 このことから、夜10時前に眠りにつくのが体にとって最も健康的であることがわかる。

入眠だけでなく、起床時刻ももちろん重要で、最低気温の2時間後、つまり午前7時までには起床する必要がある。

入眠と睡眠維持の速度は、前述のメラトニンというホルモンに影響される。 松果体からのメラトニンの分泌は、特に外が自然に暗いときに強いブルーライトによって阻害される。

早くぐっすり眠りたいなら、寝る前に明るい携帯電話の画面やテレビを見ないこと、そして家の中は薄暗い照明にすることだ。

読書灯の光はより自然で目によい。

一方、朝の照明は歓迎すべきもので、メラトニンを早めに遮断することで、脳をより早く活性化させ、リフレッシュさせることができる。

加齢によるバイオリズムの変化

人間は生まれたときから「決まった時計」を持っているわけではなく、そのプロセスは年齢とともに進化し、変化する。 これは主に、主な睡眠ホルモンであるメラトニンの分泌量の変化に関係している。

新生児には概日リズムがない。

そのため、バイオリズムは不規則で、外部環境に適応するには数ヶ月かかる。 メラトニン自体は生後3ヶ月で分泌され始める。

一定期間が過ぎると、すべての機能とバイオリズムが外部環境に適応し、規則正しい睡眠サイクルが始まる。 子供は1日最大9～10時間の睡眠を必要とし、できれば夜間にとることが望ましい。

思春期の子どもはすでに概日リズムが完全に発達しているが、概日リズムに変化が見られる。 これは「睡眠相の遅れ」と呼ばれるもので、実際には、思春期の子どもは若年層よりも疲れるのがかなり遅くなる。

午前3時から7時ごろに最も疲れを感じるので、午前中に長く眠る必要があるのは理にかなっている。 睡眠時間は変わらず、理想的な9時間の誰にも邪魔されない睡眠が必要であることに変わりはない。

この事実は、眠りにつくのが遅く、学校に行かなければならない午前中が最も疲れている10代の子供たちに、より親身に対応するのに役立つ。

大人は概日リズムが安定していることが望ましい。

しかし、サーカディアンリズムを正しく機能させるには、規則正しい生活習慣と良好な睡眠衛生状態を維持することが大切です。

大人が最も深く眠るのは、メラトニンが排出された後の真夜中前である。

逆説的だが、最も疲れを感じるのは午後1時から3時の間であり、この時間帯が小康状態になる。

昼寝をする場合は、短時間、理想的には45～60分程度にとどめ、それ以降の時間や長時間の昼寝は勧められない。

高齢者では、サーカディアンリズムが思春期とは逆方向に再びシフトし、就寝時間も早まり、起床時間も早まる。

概日リズムは、いくつかの病気の症状もコントロールしている。

医師たちは過去に、特定の病気の発生が特定の時間帯に多いことに気づいていた。

例えば、動脈性高血圧の人は、朝起きた時の血圧が他の時間帯よりもずっと高い。

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てんかん発作のピークは早朝と深夜0時前。

片頭痛発作は特に午前中に起こり、アレルギー性鼻炎や関節リウマチの関節痛も同様である。

循環器系の病気は昼前に発症し、狭心症、心筋梗塞、突然の脳梗塞はこの時間帯に最も多く発症する。

午後には消化管の疾患が現れ、特に胃や十二指腸の潰瘍性疾患が報告されている。

皮膚病、湿疹、かゆみなどは夕方にかけて悪化する傾向がある。

また、慢性的な痛みや腫瘍の痛みも非常に不快で、夜間に最大になり、眠りから覚める。

概日リズム障害

睡眠における概日リズム障害には、以下のようなものがある。

睡眠相遅延障害

このタイプの睡眠覚醒リズム障害では、疲労感や睡眠欲求が周囲の人よりかなり遅くなり、睡眠とその後の目覚めが、正常なバイオリズム設定と考えられる時間より少なくとも2時間遅れる。

このような人は、眠る必要がなく、例えば午前2時まで起きているため、しばしば「夜更かし」と呼ばれる。

このような人は、怠惰でやる気がなく、努力が足りないと思われがちである。

朝、学校や仕事、会議に遅刻し、良い印象を与えない。

それとは対照的に、夕方から夜にかけては、最も生産的で創造的で、注意深く、効率的であると感じられる。

この病気は家族に遺伝することがあるので、例えば両親から受け継いでいる可能性があります。

高度睡眠リズム障害

この障害のある人は、早寝早起きで知られ、テレビを見ている間に眠ってしまうことが多い。 また、社交行事や仕事中に眠くなり、それが夕方まで続く。

逆に目覚めは早く、夜中や早朝、皆がまだ眠っている午前2時から5時頃に起きることが多い。

このような人は不眠を訴えることが多いが、睡眠時間を数えてみると他の人と同じくらい長い。

この種の障害は主に中高年に多く、遺伝性の可能性もある。

時差ぼけ

最も有名な一過性の睡眠障害のひとつで、自宅から2つ以上のタイムゾーンを飛行機で移動した人がかかる。 概日リズムと体内時計が乱れるため、新しいタイムゾーンに順応して機能することが著しく困難になる。

時差ぼけは休暇中には現れず、帰国後に現れることもある。

これは、休暇先が地球の西側であったことが原因である。 疲れていないときに眠るよりも、疲れているのに起きているほうが楽なため、一般的に西側諸国はバイオリズムの観点から旅行しやすい。

休暇中は体内時計が自然に調整されている。 しかし、自宅ではすでに東に向かって移動しているため、時差ぼけが自宅で本格的に始まることになる。

時差ぼけは、疲労や眠気に加えて、食欲不振、胃もたれ、下痢や便秘、気分の落ち込み、イライラといった症状にも現れる。

交代勤務によるバイオリズムの乱れ

外が暗くなり、体が本来眠るようにプログラムされている時間帯に、最大限の能力を発揮し、起きていなければならない交代制勤務の人たちが陥る睡眠障害である。

最も一般的なのは、医療従事者、救急隊員、消防士、食品労働者、技術産業従事者などである。

しかも、夜勤と日勤を交互に行うため、概日リズムが常に変化し、規則正しいリズムに定着しない。

このような人々は、絶え間ない疲労に悩まされるだけでなく、以下のような、より深刻な症状を経験することもある：

• 消化不良
• 食欲不振または肥満
• 吐き気
• 胃潰瘍
• 腸疾患
• 心血管疾患
• 頭痛
• 神経障害
• イライラ
• 不安
• 気分障害およびうつ病
• 乳がんなどのがんのリスク増加

より深刻な健康問題や社会問題には、アルコール乱用や依存のリスク増加が含まれる。

乱用されることの多い物質には、様々な刺激物や薬物などの中毒性物質が含まれる。

不規則な睡眠覚醒リズム

この睡眠障害の特徴は、睡眠と覚醒のサイクルがはっきりしないことである。 この障害に罹患している人は、24時間の間に何度も昼寝をしなければならない。

頻繁に睡眠をとっているにもかかわらず、慢性的な不眠と疲労に悩まされている。

この障害は、さまざまな変性疾患、認知症、老人ホームで暮らす高齢者、知的障害のある子供、脳損傷を伴う頭部外傷を受けた人など、重篤な神経疾患を持つ人に多くみられる。

24時間の睡眠覚醒リズムの乱れ

このタイプの睡眠障害の人は、睡眠時間は正常だが、「体内時計」が24時間より長くなっている。

この障害は、網膜への光刺激が不足している視覚障害者に典型的である。

睡眠障害の治療における医学的選択肢

睡眠障害と概日リズム障害の治療は、障害の種類と重症度に応じて行われる。

治療効果を上げるためには、通常、いくつかの治療法を組み合わせ、家庭環境を整える必要がある。

明光療法

入眠を促したり、睡眠を遅らせたりするために、明るい光を当てる療法が行われるが、最も重要で難しいのは、この療法を正しいタイミングで行うことであるため、睡眠センターの睡眠障害専門医が行う必要がある。

明所光療法では、非常に明るい高輝度光（2,000～9,500ルクス）を照射する。 照射時間は1～2時間である。

これにより、概日時計が外界の明暗サイクルにうまく同期するように調整される。

薬

最も一般的で、処方箋がなくても簡単に入手できる薬はメラトニンで、スプレーと錠剤の両方がある。 就寝の少し前に服用し、入眠と睡眠維持に役立つはずである。

より深刻な睡眠障害の場合は、精神科医や神経科医などの専門医が介入し、障害の種類に応じて必要な薬を処方する。

クロノセラピー

このタイプの治療法は、睡眠時間を徐々にずらしたり遅らせたりする（例えば、2日ごとに3時間ずつ）ことに基づいている。

この治療法は、患者本人だけでなく、パートナーがいる場合にはそのパートナーにも忍耐を強いるものである。 睡眠サイクルのシフトが成功するのは、数週間にわたる熱心な努力の後である。

睡眠サイクルが満足のいくリズムに調整されたら、この規則正しい睡眠・覚醒スケジュールを長期にわたって維持しなければならない。

ずれた概日リズムを管理するための家庭でのヒント

生活習慣を改め、入眠を促す食品をいくつか取り入れることで、質の良い健康的な睡眠を手っ取り早く手に入れることができる。

睡眠衛生習慣には次のようなものがある：

• 休日、週末、祝祭日であっても、規則正しい就寝時刻と起床時刻を守る。
• 日中の睡眠を制限する（シフト勤務の場合はこの限りではない）
• 定期的な運動、ただし就寝1時間前からの運動は避ける。
• 就寝前のアルコール摂取を控える（ワインやビールを一杯飲むと入眠しやすいことはよく知られているが、アルコールの代謝によって睡眠の質が低下し、睡眠が損なわれる）。
• 就寝前にカフェインやニコチンを摂取しない。
• 携帯電話やパソコンの画面など、ブルーライトの画面を見ない。

メラトニンを含み、入眠効果を高める10の食品

1. ぶどう
2. チェリー
3. オートミール
4. イチゴ
5. トマト
6. ピスタチオ
7. アーモンド
8. クルミ
9. ラズベリー
10. ゴジ

メラトニン合成の前駆物質であるトリプトファンを含む食品6種：

1. カボチャの種
2. 豆腐
3. 鶏肉
4. ピーナッツ
5. カッテージチーズ
6. ヨーグルト