Wybrane aspekty metabolizmu – 

ostatnie osiągnięcia nauki

          

            Dariusz Nowak

Katedra Fizjologii Doświadczalnej i Klinicznej 
UM w Lodzi

 

 

 

Utrata snu i otyłość – czy są to 

powiązane za sobą epidemie

 ?

• Okołodobowy zegar – odgrywa istotną rolę w 

metabolizmie energii – na poziomie behavioralnym 

i molekularnym 

• Rytm generowany wewnątrz biologicznego zegara 

– zsynchronizowany z 24h dobą – przez środowisko 

– głownie cykl światło -ciemność

• Bez synchronizacji staje się  rytmem 

okołodobowym ( np. sen – czuwanie)

• Przykłady takich rytmów : temperatura ciała, 

wydzielanie hormonów nadnerczy przysadki, 

poziomy neuropeptydów, neurotransmiterów, 

aktywność współczulna, metabolizm energii 

(lipoliza, glukoneogeneza, wrażliwość na insulinę, 

BMR), transkrypcja genów

 

 

• Organizm ↔środowisko

• Zewnętrzna i wewnętrzna synchronizacja – 

optymalne zdrowie i potencjał przeżycia

• 1977 – odkryto pierwszy gen zegara 

okołodobowego u ssaków,  po tym wiele genów, 

sprzężenia między nimi opisano

• Nazwa genu Clock (circadian locomotor cycles 

output kaput)

• Geny zegara – są aktywne i występują nie tylko w 

mózgu ale są też np. w sercu, wątrobie, tkance 

tłuszczowej, trzustce

• Dowód – biorą udział w metabolizmie energii i 

funkcji układu krążenia

• Myszy z mutacjami genu Clock – albo krócej spały 

i miały mniej snu REM, albo też była hyperfagia, 

otyłość, zespół metaboliczny, cukrzyca typu II

 

 

Otyłość i skrócenie czasu snu

• Trendy zdrowotne w ciągu ostatnich 

kilkudziesięciu lat:

• 1. stały wzrost częstości i ciężkości otyłości i 

zespołu metabolicznego

• 2. redukcja przeciętnego czasu snu w ciągu doby 

i rozwój przewlekłego niedoboru snu

W USA od roku 1980 do 2007 r liczba osób z 

nadwagą i otyłością podwoiła się u dorosłych 
oraz prawie potroiła się wśród dzieci i 
dorastającej młodzieży ( w niektórych stanach 
dotyka to 60% populacji !)

 

 

Otyłość i skrócenie czasu snu

• Wtórne komplikacje otyłości : oporność na 

insulinę, hiperglikemia, dyslipidemia, 
nadciśnienie, zapalenie, zaburzenia krzepnięcia

• Efekt : zawał mięśnia sercowego, udar mózgu, 

cukrzyca, rak, OSA, zapalenie/zwyrodnienie 
stawów

• W tym samym czasie w USA dorośli Amerykanie 

zaczęli spać krócej o 1- 2 godziny na dobę (jeszcze 
krócej śpi młodzież) 

 

 

Otyłość i skrócenie czasu snu

• Ponad 35 badan epidemiologicznych (do 2007 

r) wiąże skrócenie czasu snu z zaburzeniami 
zdrowia (otyłość, zespół metaboliczny, 
cukrzyca, choroby układu sercowo-
naczyniowego) 

• Czy te zaburzenia (trendy zaburzeń)   

występują równolegle bez wzajemnego 
związku ?

• Czy oddziaływają na siebie , są powiązane ze 

sobą ( przyczyna → skutek) ? 

 

 

Otyłość i skrócenie czasu snu

• Wyjaśnienie – badania kliniczne na ludziach
• 1. zdrowi mężczyźni – ograniczenie snu do 4 h 

każdej nocy przez 6 kolejnych dób: 

• ↑ poziom glukozy, zmniejszona wrażliwość na 

insulinę, zmniejszone wydzielanie insuliny po 
i.v. podaniu glukozy ( zmiany podobne do 
początku cukrzycy)

 

 

Otyłość i skrócenie czasu snu

• Inne badanie – ograniczenie snu do 4 h przez 

tylko 2 kolejne noce =   spadek we krwi leptyny 
(hormon anorektyczny), wzrost ghreliny 
(hormon orexygenny), oraz wzrost 
subiektywnego uczucie apetytu

• Eksperyment zgodnie z badaniem 1000 osób – ci 

co w ankiecie podali że krócej śpią mieli mniej 
leptyny i więcej ghreliny; ci którzy krócej spali 
dodatkowo jedli więcej o 350 – 500 kcal/dobę – 
to wystarczy do otyłości gdy długo trwa.  

    

 

 

Otyłość i skrócenie czasu snu

• Gdy ograniczano sen to zaobserwowano 

również: ↑ kortyzolu, białka C-reaktywnego, 
wydzielanie cytokin prozapalnych , ↑ wzrost 
obrotu hormonów tarczycy

• Mechanizm – nie jest wyjaśniony;
• Czy działa samo skrócenie snu ?
• Czy przez układ współczulny ?
• Czy oś podwzgórze-przysadka-nadnercza ?
• Obserwacje na ludziach są zgodne z wynikami 

badań na zwierzętach

 

 

Otyłość i skrócenie czasu snu

• Pozbawienie snu u ludzi i zwierząt daje 

(wspólne) efekty:

1 zwiększenie apetytu i wzrost spożycia kalorii
2 ↑ ghreliny i ↓ leptyny
3  ↑ aktywności układu współczulnego
4  ↑ kortyzolu
5 zaburzenia przyswajania glukozy
6  ↑ ryzyka chorób sercowo-naczyniowych

 

 

Otyłość i skrócenie czasu snu

•

Pozbawienie snu u ludzi i zwierząt – różnice !!!

•

Brak snu – ludzie tyją – wzrost BMI

•

Brak snu zwierzęta – spadek masy ciała i ujemny 
bilans energetyczny

Ale może to jest wynik metod 

badawczych ?

     Dlaczego ?
 

 

 

Druga strona medalu

• Wpływ zmian metabolizmu na proporcje 

sen/czuwanie

• Sen niezbędny dla utrzymania równowagi 

energetycznej 

• Neuropeptydy regulujące apetyt 
     hypocretin-1 (Hcrt-1 orexin1)
     hypocretin-2 (Hcrt-2 orexin 2)
biorą też udział w regulacji – sen- czuwanie – promują 

czuwanie i kontrolują aktywność motoryczną

Koordynująca rola w regulacji snu, metabolizmu 

energetycznego, jedzenia i magazynowania energii

Uszkodzenie  neuronów Hcrt powoduje narkolepsję