Dłuższe i jaśniejsze wieczory brzmią kusząco. Jednak całoroczny czas letni mógłby mieć poważne konsekwencje dla naszego naturalnego cyklu snu i czuwania. Nowe badanie przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych pokazuje, ile dzieci musiałoby w związku z tym przebywać na zewnątrz rano, gdy jest jeszcze ciemno. Za tym kryje się fundamentalne pytanie z zakresu chronobiologii: w jakim stopniu nasz organizm potrzebuje naturalnego porannego światła, aby zachować synchronizację?

Czas letni: kiedy zegar nie jest już zsynchronizowany z naszym naturalnym rytmem

Właśnie przeszliśmy kolejną zmianę czasu letniego. Dwa razy w roku przestawiamy zegarki. Wiosną przesuwamy je o godzinę do przodu, a jesienią wracamy do czasu standardowego. Dla wielu osób zmiana czasu jest przede wszystkim utrudnieniem. Zakłóca sen, utrudnia wstawanie i może sprawiać, że przez kilka dni czujemy się tak, jakby nasz rytm dobowy był rozregulowany.

Jednak debata na temat zmiany czasu wykracza daleko poza kwestię zyskanej lub utraconej godziny. Wielokrotnie pojawiają się głosy na rzecz zniesienia tej odbywającej się dwa razy w roku zmiany i trwałego pozostania przy jednym czasie. Zwłaszcza całoroczny czas letni ma swoich zwolenników, ponieważ obiecuje więcej światła dziennego późnym popołudniem i wieczorem w okresie zimowym.

Z chronobiologicznego punktu widzenia rozwiązanie to nie jest jednak pozbawione problemów. Chociaż moglibyśmy cieszyć się dłuższymi, jaśniejszymi wieczorami, słońce wschodziłoby odpowiednio później zimą. To właśnie ten brak porannego światła mógłby stać się problemem dla naszego zegara biologicznego. Nowe badanie przeprowadzone przez Uniwersytet Waszyngtoński szczególnie wyraźnie ilustruje potencjalne konsekwencje, analizując codzienne rutyny szkolne dzieci.

Miliardy dodatkowych dojazdów do szkoły po ciemku

Amerykańscy naukowcy zbadali, jaki wpływ na dzieci, które rano muszą iść do szkoły, mogłoby mieć wprowadzenie czasu letniego obowiązującego przez cały rok. W tym celu przeanalizowali dane dotyczące lokalizacji szkół, liczby uczniów oraz godzin rozpoczęcia zajęć w kilku stanach USA. Wynik jest zaskakujący: gdyby czas letni obowiązywał przez cały rok, w Stanach Zjednoczonych mogłoby dojść do co najmniej dwóch miliardów dodatkowych dojazdów do szkoły przed wschodem słońca. Naukowcy porównali proponowany stały czas letni z obecnym systemem, w którym jesienią zegary cofa się do czasu standardowego.

Szczególnie znaczące zmiany zaobserwowano w poszczególnych stanach. W przypadku stanu Waszyngton zespół obliczył, że doszłoby do prawie 35 milionów dodatkowych podróży do szkoły w ciemności. W stanie Georgia liczba ta wyniosła aż około 71 milionów. Naukowcy przeanalizowali również wypadki drogowe z udziałem dzieci w wieku szkolnym. Stwierdzili, że śmiertelne wypadki z udziałem młodych pieszych zdarzały się w ciemnych porankach około dwa razy częściej niż po wschodzie słońca. Wyniki opublikowano w czasopiśmie „Current Biology”. Chociaż badanie skupia się na Stanach Zjednoczonych, poruszana w nim kwestia ma znaczenie międzynarodowe: gdy harmonogramy społeczne są trwale przesunięte względem naturalnego położenia słońca, może to mieć wpływ na bezpieczeństwo, sen i rytmy biologiczne.

Nasz zegar wewnętrzny nie jest zsynchronizowany z zegarkiem na rękę

Istnieje prosty powód, dla którego przesunięcie czasu o jedną godzinę może wpływać na organizm: nasz organizm posiada własny biologiczny system pomiaru czasu. Ten wewnętrzny zegar nazywany jest zegarem okołodobowym. Kontroluje on liczne procesy, które powtarzają się mniej więcej co 24 godziny. Należą do nich cykl snu i czuwania, temperatura ciała, wydzielanie różnych hormonów, metabolizm oraz zmiany poziomu czujności.

Zegar wewnętrzny znajduje się w mózgu, a dokładniej w jądrze nadskrzyżowaniowym (SCN), niewielkim obszarze podwzgórza. Przetwarza on informacje o jasności otoczenia, które są wykrywane przez specjalne komórki światłoczułe w siatkówce oka. W ten sposób mózg otrzymuje informacje o tym, kiedy jest dzień, a kiedy noc.

Szczególnie ważne w tym kontekście jest poranne światło. Pomaga ono organizmowi zainicjować dzień biologiczny i regularnie synchronizować zegar wewnętrzny z rzeczywistym przebiegiem dnia. Wieczorem system działa w odwrotnym kierunku: wraz z zapadaniem zmroku organizm zazwyczaj staje się coraz bardziej gotowy do przygotowania się na noc. Wzrasta wydzielanie melatoniny, hormonu snu, podczas gdy czujność i aktywność stopniowo maleją. Nasz zegar wewnętrzny kieruje się zatem nie czasem wskazywanym przez zegar, ale przede wszystkim naturalnymi warunkami oświetleniowymi.

Dlaczego światło poranne jest tak ważne dla rytmu dobowego

Światło jest najważniejszym zewnętrznym regulatorem czasu dla naszego zegara wewnętrznego. Szczególnie poranne światło dzienne odgrywa kluczową rolę w synchronizacji rytmu dobowego. Kiedy po przebudzeniu oczy są wystawione na działanie jasnego światła dziennego, mózg otrzymuje wyraźny sygnał, że rozpoczął się nowy dzień. To dostosowuje zegar wewnętrzny do przebiegu dnia.

Bez tego światła rytm biologiczny może się przesunąć w kierunku późniejszym. Oznacza to, że organizm może później odczuwać zmęczenie, a rano potrzebować więcej czasu na rozbudzenie się. Na proces ten może również wpływać sztuczne światło wieczorem. Jasne światło w późnych godzinach wieczornych może hamować wydzielanie melatoniny i opóźniać naturalny czas zasypiania.

Dlatego kluczowe znaczenie ma nie tylko to, ile godzin śpimy, ale także to, kiedy doświadczamy światła i ciemności. Stały czas letni oznaczałby, zwłaszcza zimą, że wiele osób rano dłużej pozostawałoby w ciemności, a jednocześnie wieczorem dłużej byłoby narażonych na działanie światła sztucznego lub naturalnego. Z chronobiologicznego punktu widzenia takie połączenie może być niekorzystne.

Czas letni czy czas standardowy: co jest lepsze dla organizmu?

W dyskusji na temat zniesienia zmiany czasu często rozważa się dwie opcje: stały czas letni lub stały czas standardowy. Przy całorocznym czasie letnim zegary wyprzedzałyby rzeczywisty czas standardowy o jedną godzinę. Zimą słońce wschodziłoby odpowiednio później. W zamian za to po południu i wieczorem dłużej byłoby jasno. Z kolei stały czas standardowy jest bardziej dostosowany do naturalnego położenia słońca. Świt i wschód słońca następują wcześniej, a wieczorem wcześniej robi się ciemno.

Z chronobiologicznego punktu widzenia istnieją mocne argumenty przemawiające za stałym czasem standardowym. Na przykład Amerykańska Akademia Medycyny Snu zaleca zniesienie sezonowych zmian czasu i utrzymywanie czasu standardowego przez cały rok. Brytyjskie Towarzystwo Snu również podkreśla w swoim oświadczeniu naukowym znaczenie naturalnego porannego światła dla snu i zdrowia rytmu dobowego. Nie oznacza to, że przesunięcie czasu o jedną godzinę nieuchronnie powoduje choroby. Raczej utrzymująca się rozbieżność między czasem biologicznym a społecznym może zakłócić naturalny rytm snu i czuwania.

Co się dzieje, gdy czas biologiczny i społeczny się rozchodzą?

W chronobiologii zjawisko to określa się mianem rozregulowania rytmu dobowego lub desynchronizacji rytmu dobowego. Występuje ono, gdy wewnętrzny zegar biologiczny nie jest już dobrze zsynchronizowany z zewnętrznymi wymaganiami codziennego życia. Przyczyniają się do tego takie czynniki, jak wczesne godziny pracy, praca zmianowa, nieregularny harmonogram snu lub niekorzystny rozkład światła i ciemności. Dobrze znanym przykładem jest tak zwany „społeczny jet lag”. W tym przypadku pory kładzenia się spać i budzenia się znacznie różnią się w dni robocze i dni wolne. W rezultacie organizm musi nieustannie dostosowywać się do różnych harmonogramów.

Stały czas letni mógłby pogłębić tę rozbieżność u osób, które muszą wstawać wcześnie rano. Podczas gdy zegar społeczny już dyktuje konkretny początek dnia, rytm biologiczny może nadal znajdować się w późniejszej fazie. Może to objawiać się między innymi porannym zmęczeniem, trudnościami z wstaniem z łóżka oraz obniżoną wydajnością. Szczególnie dotknięte tym problemem mogą być osoby o późnym chronotypie. Z natury męczą się one później i trudniej im rano nabrać energii. Dla nich wczesny społeczny początek dnia i tak może stanowić wyzwanie.

Dzieci i młodzież potrzebują szczególnie niezawodnych sygnałów świetlnych

Badanie przeprowadzone przez Uniwersytet Waszyngtoński skupia się przede wszystkim na dzieciach i młodzieży. Jest to szczególnie interesujące z chronobiologicznego punktu widzenia. W okresie dojrzewania u wielu nastolatków zegar wewnętrzny przesuwa się w kierunku późniejszej pory. Zmęczenie pojawia się u nich później wieczorem, a rano często chcieliby pospać dłużej. Jednocześnie zajęcia szkolne często rozpoczynają się o stałej, wczesnej porze. Stały czas letni mógłby jeszcze bardziej skomplikować tę sytuację, gdyby droga do szkoły zimą przebiegała jeszcze bardziej w ciemności.

Nie chodzi tu wyłącznie o bezpieczeństwo na drogach. Poranne światło dzienne jest również ważne dla synchronizacji zegara biologicznego. Jeśli dzieci tuż po przebudzeniu nie mają prawie żadnego dostępu do naturalnego światła, brakuje im ważnego zewnętrznego sygnału czasowego. Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego zwracają zatem uwagę, że dyskusja na temat zmiany czasu powinna również uwzględniać godziny rozpoczęcia zajęć szkolnych oraz codzienne warunki życia dzieci. Jednym z możliwych rozwiązań byłoby późniejsze rozpoczęcie zajęć szkolnych. Miałoby to jednak konsekwencje dla rodzin, harmonogramów pracy oraz ogólnej organizacji dnia.

Dyskusja ta nie dotyczy wyłącznie Stanów Zjednoczonych

W Stanach Zjednoczonych od lat toczy się debata na temat zniesienia odbywającej się dwa razy w roku zmiany czasu. Tak zwana ustawa „Sunshine Protection Act” ma na celu ustanowienie stałego czasu letniego. Jednak jej wdrożenie polityczne pozostaje nierozstrzygnięte. Nowe badanie z Uniwersytetu Waszyngtońskiego dostarcza dodatkowych argumentów do debaty, ponieważ oblicza potencjalne konsekwencje w oparciu o konkretne dane dotyczące dojazdów do szkoły i ruchu drogowego. Również w Europie kwestia ta nie jest bynajmniej nowa. Już w 2019 roku Parlament Europejski opowiedział się za zniesieniem obowiązkowego czasu letniego. Jednak państwa członkowskie nie były dotychczas w stanie uzgodnić wspólnego planu wdrożeniowego.

Kluczową kwestią jest tutaj koordynacja między krajami. Różne krajowe regulacje dotyczące czasu mogłyby na przykład utrudniać transport transgraniczny, handel i współpracę. Nie zmienia to jednak kwestii chronobiologicznej: które regulacje dotyczące czasu najlepiej odpowiadają naturalnym warunkom oświetleniowym i biologicznemu rytmowi człowieka?

Co możemy zrobić sami dla naszego zegara wewnętrznego

Niezależnie od tego, czy czas letni zostanie ostatecznie zniesiony, w codziennym życiu możemy wspierać nasz rytm dobowy. Szczególnie pomocne jest jak najwcześniejsze wystawienie się na działanie światła dziennego rano. Nawet spacer po przebudzeniu lub dojazd do pracy w świetle dziennym mogą stanowić ważny sygnał dla wewnętrznego zegara organizmu. Regularne pory kładzenia się spać i wstawania również pomagają organizmowi wypracować stabilny rytm. Osoby, które w weekendy śpią o kilka godzin dłużej niż w dni powszednie, mogą wielokrotnie zaburzać swój biologiczny rytm dobowy.

Z kolei wieczorem warto zmniejszyć natężenie światła. Jasne światło, zwłaszcza pochodzące z ekranów i silnego oświetlenia w pomieszczeniu, może zakłócać naturalne przygotowanie organizmu do snu. Ponadto regularne posiłki i aktywność fizyczna mogą pomóc w stabilizacji różnych rytmów biologicznych w organizmie. Ważne jest, aby jak najskuteczniej włączyć naturalny cykl dnia i nocy do codziennej rutyny. Dzieje się tak, ponieważ nasz zegar wewnętrzny potrzebuje niezawodnych sygnałów do koordynowania snu, aktywności i metabolizmu.

To słońce wyznacza rytm — a nie zegar

Nowe badanie przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych pokazuje, że decyzja o wprowadzeniu stałego czasu letniego może mieć daleko idące konsekwencje, większe niż początkowo sądzono. W szczególności dzieci, które muszą iść do szkoły wcześnie rano, mogą odczuwać bardziej dotkliwe skutki późniejszego świtu. Wyniki te zwracają jednak również uwagę na fundamentalną prawdę chronobiologii: ludzie są istotami biologicznymi, których zegary wewnętrzne przez tysiąclecia dostosowały się do naturalnego cyklu światła i ciemności.

Nasze społeczne harmonogramy nie mogą arbitralnie zmieniać tego rytmu bez stwarzania nowych wyzwań. Pytanie nie dotyczy zatem wyłącznie tego, czy wolelibyśmy dłuższe, jaśniejsze wieczory zimą. Kluczowe znaczenie ma również to, na ile harmonogram jest dostosowany do biologicznych potrzeb naszego organizmu. W końcu nasz zegar wewnętrzny nie kieruje się tym, co wskazuje zegar; kieruje się przede wszystkim tym, kiedy wschodzi słońce i kiedy robi się ciemno.