体内時計のしくみ

眠れない・眠りたくない－睡眠障害－に打ち勝とう！　

体内時計のしくみ

概日リズムが作られるメカニズムは？

　睡眠は、どのようなメカニズムで生じるのでしょうか？

　長時間起きているとだんだん眠気が強くなり、徹夜が続くと目を開けているのも辛くなることはしばしば経験されることですね。

　眠らずにいる時間が長いほど、眠ろうとする力が強く働きます。これは目が覚めている間に【睡眠物質】が蓄積していくか、あるいは【覚醒物質】が減少していくのではないかと考えられます。その候補物質がすでにいくつか見つかっています。しかし、「これがなければ眠れない」という絶対無二の睡眠物質は見つかっておらず、複数の物質がかかわっているようです。

　もうひとつ、時刻によっても眠気は変化します。徹夜した日など、夜半から明け方は、眠くて集中力も途切れがちですが、夜が明けてくると眠っていないにもかかわらず次第に目が冴えてきます。

　体の中に時計があり、朝になると目が覚めるように体に指示を与えているようです。この時計を、体内時計といいます。眠気のほか、体温やホルモンの分泌など、さまざまな生理現象が体内時計にコントロールされて昼夜変動を繰り返しています。
　
　体内時計は、自分の力でほぼ２４時間周期のリズムを刻むことができます。海外旅行に行った時など、疲れていても夜なかなか眠れなかったり、逆に昼間から眠くなって困ることがあります。これは、たとえばアメリカにいるにもかかわらず、体内時計がもとの日本時間で動いており、アメリカ時間で動くようになるまでに数日から数週間かかるため、現地の昼夜リズムと体内時計にコントロールされる睡眠覚醒リズムがずれるために起こります。すなわち、

　【時差ぼけ】は体内時計が自分でリズムを刻む力をもっているために起こるともいえます。

　体内時計の中心は、人間などの哺乳動物では、脳の中の視交叉上核（しこうさじょうかく）という神経細胞の集まりに存在することがわかっています。左右の眼球の後ろから出ている視神経は、頭蓋骨の真ん中、眉間の奥に相当するあたりで交叉するのですが、この交叉する場所（視交叉）のすぐ上に左右ひとつずつあるのが視交叉上核です。

　ネズミなどの実験動物は、明るさの変化しない（時刻を知る手がかりがない）ところで飼っていても、体内時計の働きでほぼ２４時間ごとに活動－休息（睡眠）を繰り返すのですが、視交叉上核を破壊すると、２４時間周期での活動が消え、活動－休息が不規則に出現することが実験で確かめられています。

　この視交叉上核にある神経細胞の一つ一つがほぼ２４時間周期で動く時計として働いています。ネズミの視交叉上核を切り出し、細胞をバラバラにしてしばらく培養し、電気活動を記録すると、一個一個の神経細胞が、それぞれほぼ２４時間周期で活動するのがWelshらによって観察されています。視交叉上核では、これらの神経細胞が互いに連絡しあい、全体として規則正しい強固な約２４時間周期のリズムを作っているのです。このリズムのことを、概（がい＝おおよそ）日（じつ＝一日）リズムといいます。

　視交叉上核の神経細胞の中では、どのようなしくみで概日リズムが生まれているのでしょうか？

　ここ数年、世界中の研究グループから次々と新発見が報告され、時計遺伝子と呼ばれる遺伝子群によって概日リズムが作られるメカニズムが明らかになってきました。

　Bmal1という時計遺伝子から作られたBMAL1蛋白は、Clockという時計遺伝子から作られたCLOCK蛋白と対になり、Per1遺伝子やPer2遺伝子、Cry1遺伝子、Cry2遺伝子からメッセンジャーRNAができるのを促進します。

　時間とともにPer1/2、Cry1/2遺伝子のメッセンジャーRNAが増え、そこから作られるPER1蛋白、PER2蛋白、CRY1蛋白、CRY2蛋白の量も増えていくのですが、増えたPER1/2、CRY1/2蛋白は、逆にPer1/2遺伝子、Cry1/2遺伝子などから、メッセンジャーRNAができるのを抑制する働きをします。つまり自分たち自身が産生されるのを抑えようとするのです。

　すると、今度は徐々にPer1/2遺伝子、Cry1/2遺伝子のメッセンジャーRNAの量が減ってきます。次にPER1/2蛋白、CRY1/2蛋白の量も減るので抑制がとれ、再びBMAL1蛋白、CLOCK蛋白によってPer1/2、Cry1/2遺伝子のメッセンジャーRNAの産生が促進されることになります。

　これがほぼ２４時間周期で繰り返され、Per1/2、Cry1/2などの時計遺伝子がほぼ２４時間周期で増減し、概日リズムが作られていくのです。

　　

光の周期と人体のリズム

　さて、体内時計というと、以前は脳だけにあると思われていましたが、最近、体中にあることがわかってきました。

　肝臓や筋肉、肺、心臓といった臓器や、脳の中の視交叉上核以外の場所にも存在するのです。視交叉上核にある体内時計を【主要時計】といい、それ以外のところにあるのを【抹消時計】といいます。【抹消時計】は自分だけでは長期間リズムを作れないので、普段は【主要時計】にコントロールされています。主要時計が抹消時計をコントロールする際には交感神経が重要な役割を果たしていることが報告されています。肝臓にある抹消時計では、食事の時刻によってリズムが変わることが判明しています。

　ネズミに対する実験で、夜行性の、すなわち夜間にえさを摂るネズミに、昼間にだけえさを与えるようにすると、視交叉上核にある主要時計のリズムは変わらないのに、肝臓にある抹消時計のリズムが昼夜逆転してしまったのです。抹消時計は普段は、主要時計の支配下にありますが、状況に応じて独自に動く柔軟性も備えているようです。

　ではなぜ体中に体内時計があるのでしょうか？

　これは、体の各臓器を適切な時刻に活動させるためではないかと考えられています。たとえば、私たちは朝目が覚めると起き出して体を動かします。一日３回食事をします。したがって、毎日ほぼ決まった時刻に筋肉や、消化管、肝臓などを働かせなければならないのですが、目が覚めてから急に筋肉に使うためのエネルギーを準備したり、食事が始まってから消化管を動かすより、あらかじめその時刻が来る少し前から、抹消時計を使って準備しておいた方が効率的と考えられます。

　臓器によって活動すべき時刻は異なりますから、それぞれの臓器ごとに専用の抹消時計をあてがい、体全体としては主要時計で調和を保たせるという仕組みはたいへん合理的に思えます。

　複数の研究グループがDNAチップを使って数万個の遺伝子の発現量の変化を一度に調べたところ、視交叉上核だけでなく、肝臓や心臓でも、約１０％の遺伝子の中身は、臓器によってかなり異なるようです。つまりそれぞれの臓器ごとに必要にさまざまな機能が体内時計に支配されているようなのです。人間の体内時計もネズミとほぼ同じメカミズムで動いていると考えられていますので、同様の現象が起こっていると考えられます。

　視交叉上核にある【主要時計】がつくるリズムは２４時間より少しずれているため、そのままにしておくと、外界の昼夜リズムから徐々にずれてしまいます。それを防ぐため、体内時計を昼夜リズムに合わせなければなりませんが、そこでもっとも大きな役割を果たすのは、【光】と考えられています。私たちは毎朝太陽の光を浴びることにより、体内時計をリセットしているのです。

　光を体内時計に伝える役割を果たすのは、ロドプシン、オプシンなど、視覚（ものの形などを見ること）に関わる光受容体と、メラノプシンという、視覚には関わらない光受容体の両方だと考えられています。

■サーカディアンリズム（概日周期）：人間が、体内時計を１日24時間にリセットするためには、強い日光を一定時間浴びる必要があります。
　日光を浴びることにより、視交叉上核（体内時計の中枢）から松果体（しょうかたい）に目を覚まさせる指令が送られているのです。

　朝の照射終了後、１４～１６時間後、メラトニンの分泌が開始されます。
　DSPS、Non-24 対策。

　●人間の睡眠－覚醒の周期、体温の周期、ホルモン分泌量、尿の生成量、胃腸の運動、さらに認知や運動のリズム……これらすべてが、サーカディアンリズムです。視覚依存型で日中に活動する人間は、他の多くの昼行性の動物と同様に、生理的活動レベルは、目覚めの直前に上昇しはじめ、夕方になると低下します。
　これとは逆に、環境を監視するのに主に嗅覚や聴覚の手掛かりに頼る夜行性の動物では、生理的活動レベルは夜中にピークとなり、休んでいる日中には低下します。
　どちらの動物でも、環境の変化と結びついた生理的活動を維持させるサーカディアン計時系を脳が制御しています。

■サーカセメディアンリズム：約12時間を単位とする半日周期のリズム。
　夕方の照射を必要とするASPS 対策。
　夕方の照射後、７～８時間後にメラトニン分泌のピークが来るように調整するリズム。

■ウルトラディアンリズム（短日周期）：90分間周期のリズム。睡眠中は、レム睡眠とノンレム睡眠が組み合わさってこの90分間を１単位とする睡眠と覚醒のサイクルを、一晩に４～５回繰り返すのが普通。

この90分（１時間半）周期のレム睡眠の終わりの単位で起きるようにするともっとも効率的にスッキリと目覚めることができます。すなわち、目覚ましは、４時間半、６時間、７時間半というタイミングにセットするのがコツです。

■インフラディアンリズム（長日周期）：一日よりも長い周期のリズムは、インフラディアンリズムと呼ばれます。例えば、ある種のリスやクマは毎年冬眠します。冬眠時には体温は下がり、数ヶ月間まったく活動しません。毎年のこのパターンは、インフラディアンリズムの一つです。また、マウスやラットのメスでは数日間ごと、人間の場合も女性ではほぼ月一回の排卵や月経も、インフラディアンリズムです。

　　　　　　　　　　　　＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

　サーカディアン計時系は現在、異なる複数のペースメーカーで生理的リズムを同調させていることが明らかになりました。すなわち、

　●睡眠－覚醒リズム、皮膚温度のリズム、そして成長ホルモンの血中レベルや、尿中のカルシウムレベルのような化学物質のレベルのリズムといった生理的リズムが一群をつくります。
　この群はご存じの視交叉上核というペースメーカーの活動と最も強く関係します。
　……ペースメーカー１とすると、

　●別のリズム群は、レム睡眠などの睡眠周期、体内温度（深部体温）、血中コルチゾールのレベル、尿中のカリウムレベルのリズムなどです。
　これらのリズムを制御しているペースメーカーは、睡眠－覚醒リズムなどを制御するものより安定で常に”一緒に”変化します。
　日照が長くない＝即ち光療法の場合でいえば、照射の時間が短い＝、専門的な表現では、環境の手掛かりがない場合でも、この一群の各リズムは、24.8時間の周期からは、本来あまりずれないとされます。
　……ペースメーカー２と呼びます。
　
　ただし、二次的ペースメーカーともいえるこの一群の独自の一定の周期をもつ生物リズムの制御システムにおいても、こと時刻に関する情報はすべて視交叉上核（ペースメーカー１）から来ると考えられています。
　つまり、視交叉上核が、特定の出力系に対して、特定の命令を委任する関係にあるのです。

　●ペースメーカー１を刺激して、ペースメーカー１、ペースメーカー２とも、制御を正すためには、光を照射する時刻が極めて重要とされます。

　　　　　　　　　　　　＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
　

概日リズム睡眠障害	体内時計が関連する睡眠障害は概日リズム睡眠障害と呼ばれていますが、これは不眠症とは異なり、睡眠の質そのものにはあまり問題はありません。むしろ問題なのは【睡眠の時間帯】であり、主なものに、　　（１）時間帯域変化（ジェット時差）症候群、　　（２）交代勤務性睡眠障害、　　（３）睡眠相後退症候群（DSPS）、　　（４）非２４時間睡眠覚醒症候群（Non-24）、　　（５）睡眠相前進症候群（ASPS）、　　（６）不規則型睡眠覚醒パターン、　の６つがあります。
（１）時間帯域変化　　（ジェット時差）　　症候群	時差のある地域にジェット機で短時間に移動すると、到着時に睡眠・覚醒障害、頭痛、消化器の不調、めまいなど、心身の不調が出現することがあります。　これが時差ぼけあるいは時間帯域変化症候群と呼ばれる状態で、時差のない南北飛行ではこうした症状が起こらなかったり、東向きと西向きでは起こり方が異なることなどから、出発地の時刻に合っていた体内時計と到着地における睡眠・覚醒スケジュールがずれることが原因であると判明してきました。　実際にジェット機で時差帯域を飛行し現地に到着すると、私たちは到着地の時刻に合わせて生活しようとします。しかし、体内時計が作り出す概日リズムは容易には変化しないため、しばらくは飛行前の日本のリズムを刻み続けます。このため、到着地の夜には、概日リズムの機能によりまだ身体が活動に適した状態にあり、睡眠をとろうとしてもぐっすり眠れません。一方、到着地の昼は、日本から持ち越した概日リズムにより身体が休息状態にあるため、活動中に眠気や疲労感が生じやすくなります。　時差ぼけの症状を最小限に抑えるには、高照度光の利用がもっとも効果的です。　たとえば、ヨーロッパへの西向き飛行後に速やかに体内時計を到着地時刻に合わせるには、到着地時刻での７時～１５時のあいだ（日本時刻の１５時～２３時）は、出来るだけ太陽光にあたるよう心がけて体内時計を遅らせるようにし、１８時（日本時刻の２時）以降は、逆に太陽光を避けることで概日リズムが早まるのを防ぎます。　このようにして概日リズムを遅らせ、体内時計が持ち越している出発地時刻を速やかに到着地時刻に合わせるよう心がければよいのです。　アメリカへの東向き飛行後には、到着地時刻の７時～１３時のあいだ（日本時刻の２４時～６時）までは、出来るだけサングラスなどで太陽光を避け、概日リズムが遅れるのを防ぎ、到着地の１３時（日本時刻の早朝）以降は、逆に出来るだけ太陽光の当たり、概日リズムを早めるようにすると良いでしょう。　到着地が雨・曇りの場合は、高照度光照射装置が有効ですね。
（２）交代勤務性　　睡眠障害	警察、病院、消防など国民の生命を守るため、または生産をあげるために交代勤務・深夜勤務を余儀なくされている人々が増加していますが、このような勤務体制の人々の中には睡眠障害で苦しんでいる方が増えています。　交代勤務者の睡眠障害は生体リズムに逆らった睡眠・覚醒スケジュールにより生じています。たとえば、生体リズムでは、夜間は休息状態にあるべき時間帯で、体温や脳温度は低いままに保たれているため、活動に適していない状態にあり、この時間帯に夜勤をすると注意力や集中力低下が起こり、事故も起こしやすくなります。　健康面でも常日勤者にくらべると、交代勤務者には心臓病やうつ病の有病率が高くなっています。　交代勤務の問題を解消するためには職場の勤務スケジュールを考慮する必要があります。　変則的な生活スケジュールをとっても、新しいリズムに合わせるには通常１～２週間はかかりますから、長期に変則勤務を続ける場合には、勤務に合わせた生体リズムとなるようにリズムをシフトさせる方法が考えられます。　（１）時差ぼけ対策と同様、高照度光の利用がもっとも効果的です。　夜勤中の照明を強くすると、夜勤中の体温が上昇し、昼間には下降して休息をとるのに適した状態となります。不規則な時間帯の勤務者の場合は、日勤時の生体リズムを崩さないようにすることを原則とした方が良いでしょう。このため、夜勤時にも適度の仮眠をとる、など概日リズムの乱れを少なくする工夫をします。　また、夜勤をできるだけ少なく、かつ連続させずに早期に日勤に変えていく早期交代制を取り入れるのがベストです。また交代勤務の方向は、本来ヒトの体内時計は約２５時間であることから、一日が長くなる方向のローテーション、つまり日勤⇒準夜勤⇒深夜勤の順が望まれます。
（３）睡眠相後退　　症候群（DSPS）	長い休暇等で夜更かしをして昼近くまで寝たりという習慣がつくと、いざ学校や仕事を再開するとき、朝なかなか起きられず困った、という経験は皆さんおありかと思います。これを我慢すると、通常は２～３日のうちに早くに寝付けるようになり、必要とされる時刻に起きられるようになりますが、睡眠相後退症候群にはそれができません。　２４時間眠らぬ都会生活の現代です。作家や漫画家など昼夜逆転した生活が当たり前になっている人の場合は、生活上あるいは問題はないかもしれませんが、ほとんどのケース…一般的な社会生活を送るとなると、かなりの支障をきたし、困ったことになります。　睡眠相後退症候群は概日リズム睡眠障害の代表的な一群で、　（１）日中の行動や心理状態とかかわりなく、朝方まで寝付くことができない、　（２）いったん寝入ると正常な長さの睡眠のあと、さわやかに目覚めることができる、　（３）長期間にわたり睡眠改善の努力をしてもうまくいかない、の３つの特徴があります。努力して無理に起床しても、昼間に眠くなる、頭が痛い、身体がだるいなどの症状が現れる為、仕事や学業を十分にこなせなかったり、睡眠時間帯の遅れのために定刻に出勤・登校できず、解雇・留年といった深刻な社会的不適応に直面することもあります。　原因は夏休みなどの長い休暇中の昼夜逆転生活、受験勉強といった、ごくありふれたものから思春期～青年期に発症することが多く、また、この障害は睡眠の質や量に問題はないので、睡眠薬を飲んでもほとんど効果はみられません。（１）（２）の症状が１ヶ月以上続くようであれば、自分で治すことは無理だと判断して、専門外来の門を叩いた方がいいと思います。　睡眠相後退症候群（DSPS）の治療法としては、生活習慣の改善として、　●日当たりの良い位置にベッドを移す。●朝の一定時刻にカーテンや雨戸をあける。●朝の一定時刻にラジオやCDなどで音楽をつける。●朝起きたら日光を浴びる。●毎朝きちんと食事を摂る。●日中に戸外で体を動かす。●希望入眠時刻の３時間前から照明を落とす。などが一般的ですが、もっとも有効な治療法が【光療法】（高照度光療法）です。　起床時の太陽光による概日リズムのリセットにより、その晩の入眠時刻も決まってくるので、強い光を用いたり、より早い時刻に光を当てることで、このリセットを早めることができます。この特性を利用して、朝に強い光を浴びて、遅れた概日リズムを早め、睡眠の時間帯も早めることができます。天候が良ければ日光浴も効果的ですが断続的になりやすいので、高照度の人工光を用いた【光療法】で計画的に治療しましょう。
（４）非２４時間睡眠　　覚醒症候群　　（Non-24）	非２４時間睡眠覚醒症候群（Non-24）では、毎日約一時間ずつ入眠と起床が遅れていくのが基本的な症状で、周期的に完全に昼夜逆転する時期があります。　睡眠時間帯が定まらないために、深刻な社会的不適応をきたします。特に昼間に睡眠時間帯が出現する時期は大変で、日中無理に覚醒していても、眠い、注意力が散漫になる、集中力が続かない、身体がだるく頭もぼんやりする、といった症状に悩まされます。これらの症状のため、慢性疲労症候群と診断され、睡眠薬や抗うつ薬を投与されることも少なくありません。　（３）睡眠相後退症候群（DSPS）と同様、非２４時間睡眠覚醒症候群（Non-24）の治療法としては、上記のような生活習慣の改善、そして高照度光療法が効果的です。　非２４時間睡眠覚醒症候群では毎日一時間ずつ入眠時刻が遅れていくので、入眠時刻が望ましい時刻になる数日前から、希望する起床時刻に高照度光療法（1～2時間）を開始します。たとえば、２４時に入眠し、翌朝７時に起床したい場合は、入眠時刻が２１時頃になってきた頃から、翌朝７時から1～２時間程度の高照度光療法を開始します。　入眠時刻が固定できたら、高照度光療法開始時刻を少しずつ早めて、希望時刻に入眠・起床できるように調整していきます。
（５）睡眠相前進　　症候群（ASPS）	睡眠相前進症候群（ASPS）は、睡眠時間帯が通常より極端に早まって、自分の意志では修正することができません。夕方から強い眠気が出てくるため２０時前には眠ってしまい、深夜に目覚めます。通常の時刻まで起きていようと努力しても、夕方からの眠気のために起きていられないのです。　睡眠相後退症候群（DSPS）が若い人に多いのの対して、睡眠相前進症候群（ASPS）は高齢者に多くみられます。年をとると次第に早寝早起きになるとよく言われていますが、睡眠相前進症候群（ASPS）はこの極端な例と言えるでしょう。睡眠相前進症候群（ASPS）は高齢者に多いことから、歳を取るにつれて概日リズムを司る機構に変化が見られ、これが大きな原因になっているのではないか、と考えられています。　睡眠相前進症候群（ASPS）では、起床時刻から１２時間もすると、深部体温（直腸の体温）が下がり始め、眠くなってきます。早起きによって、早朝に長時間太陽光を浴びて体内時計がリセットされるとさらに、眠くなる時刻を早めることになります。　この症状に対しては、日の出から８～９時頃までは日光が目に入らないよう色の濃いサングラスを着用するとともに、夕方から入眠までの時間帯に高照度光療法を受けることで、より確実な効果があります。　これは、夜に高照度光を浴びることで、体内時計は昼がまだ続いていると判断し、活動に適した状態を延長するため、休息への準備が遅れ、結果的に入眠時刻が適正化されるのです。
（６）不規則型睡眠　　覚醒パターン	先天的に脳に障害のある子どもや脳梗塞を患っている人が、社会的接触の少ない環境に置かれると生じやすく、身体疾患のためベッド生活を余儀なくされている場合にも見られることがあります。　睡眠と覚醒が昼夜を問わず現れ、一日３回以上の睡眠が見られるのが不規則型睡眠覚醒パターンです。　治療法としては、屋外の散歩で朝、しっかりと太陽光を浴び、一日のメリハリをつけること、社会的接触を高めることで日中の居眠りを減らすことが効果的です。

（株）ケイス・コーポレーション
　　　　　　　　　　　　　　　
                              代表　川島久美子　　担当：ヘルスケア事業部　Poesie

　　　　　    〒188-0012　東京都西東京市南町1-15-8-201
    TEL & FAX : 042-461-6845
E-mail : poesie@s5.dion.ne.jp

　

おなかの調子を上々に整える、おなかのための名コンビ：

【快便】サプリメント　と　【快腸】サプリメント
ダイエットの前に腸内洗浄・宿便排出と爽健丹
－－便秘・宿便にお悩みの方には、↑－－