Co powoduje ziewanie i jaka jest jego funkcja? 

Zjawisko ziewania popularnie kojarzone jest jedynie ze zmęczeniem lub nudą. Czy słusznie? Jakie są fizjologiczne podstawy ziewania?

Warto zauważyć, że ziewanie wraz z przeciąganiem często towarzyszy nam z samego rana, zaraz po przebudzeniu, co już podaje w wątpliwość popularne wierzenia, że ziewanie jest tylko oznaką zmęczenia. A gdyby tak rozważyć ziewanie nie jako objaw skłaniający nas do udania się do łóżka, a jako mechanizm mający nas pobudzić? Okazuje się, że są przesłanki ku temu twierdzeniu.

Dlaczego ziewamy? Jakie mechanizmy kryją się za ziewaniem?

Przeprowadzono badanie, w którym obserwowano uczestników w zakresie od 75 sekund przed ziewnięciem do 75 sekund po nim. Porównywano pomiary wyjściowe (średnia z okresu od 70 do 40 sekund przed), moment szczytowy oraz 5, 10 i 15 sekund po nim. Powyżej 15 sekund nie było już znaczących różnic, wszystko wracało do poziomu wyjściowego, dlatego kolejnych pomiarów nie brano pod uwagę w podsumowaniu.

Główną obserwacją była krótkotrwała, acz znacząca zmiana w szybkości bicia serca podczas ziewania. Wzrost tętna może skutkować poprawą krążenia krwi (na co wskazuje też wzrost temperatury skóry twarzy) i jej sprawniejszym dopływem do mózgu. Wynikać to może z aktywacji współczulnego układu nerwowego. Na wzrost jego aktywności wskazują zmiany w przewodnictwie skórnym – jest to parametr określający opór elektryczny skóry pod wpływem aktywności gruczołów potowych, na które wpływa układ współczulny. Ten efekt wiązany jest między innymi z reakcją na bodźce emocjonalne, a podobne pomiary wykonywane są przez wykrywacze kłamstw lub urządzenia do biofeedback.

Istnieje też teoria, że ziewanie mechanicznie stymuluje tętnicę szyjną, sprzyjając wzrostowi pobudzenia korowego poprzez uciskanie szyi towarzyszące ziewaniu. Szyja jest mocno unaczyniona, a nacisk może pobudzać krążenie, powodując stymulację hormonami, takimi jak adenozyna lub katecholaminy.

Zaważono też spowolnienie oddechu na chwilę po ziewnięciu, co stanowi kontrargument do hipotezy mówiącej o ziewaniu jako sposobie na poprawę dotlenienia. Efekt spowolnienia oddechu sprawia, że bilans tlenowy pozostaje mniej więcej na tym samym poziomie, pomimo zwiększenia objętości płuc w szczytowym momencie.

W kolejnym badaniu dodatkowo postawiono na obserwację ziewających, nagrywając to zjawisko kamerą video, by rozszerzyć ilość danych do analizy i zwiększyć precyzję wysuwanych wniosków. Ziewnięcie polega na długim, głębokim wdechu, chwilowym wstrzymaniu i szybkim wydechu. Należy rozgraniczyć, które efekty są specyficzne dla ziewania, a które wynikają po prostu z głębszej inhalacji, dlatego w tym badaniu efekty porównano do tych, które były wywoływane po prostu głębokim wdechem, niezwiązanym z ziewaniem. Tutaj zauważono, że wzrost tętna występuje również przy wdechu bez ziewania.

W podsumowaniu przedstawiono, że zarówno ziewanie, jak i głęboki wdech powodują wzrost temperatury twarzy, przyspieszenie serca i zwiększenie objętości płuc. Efektem charakterystycznym dla ziewania, ale nie samego wdechu, był wpływ na aktywację współczulnego układu nerwowego.

Na podstawie obserwacji z tych badań, autorom publikacji najbardziej prawdopodobna wydaje się hipoteza przedstawiająca ziewanie jako mechanizm służący chłodzeniu mózgu, ponieważ wymusza sprawniejsze krążenie krwi, a szybszy napływ krwi do mózgu jest czynnikiem zmniejszającym jego temperaturę. Pokrywa się to z rytmem dobowym – najwięcej ziewamy wieczorem, a właśnie przed snem mózg zyskuje najwyższą temperaturę.

Timothy P. Corey et al. „Changes in Physiology before, during, and after Yawning” Front Evol Neurosci. 2011; 3: 7.

W aspekcie działania termoregulującego ziewania przeprowadzano też eksperymenty na szczurach, gdzie stwierdzono, że na chwilę przed ziewnięciem wzrasta temperatura mózgu, a po nim szybko opada.

Melanie L. Shoup-Knox et al. „Yawning and Stretching Predict Brain Temperature Changes in Rats: Support for the Thermoregulatory Hypothesis” Front Evol Neurosci. 2010; 2: 108.

Dlaczego ziewamy rano?

Wróćmy jeszcze na chwilę do porannego ziewania. Skąd się to bierze? Czas zerknąć do biochemii! W inicjację ziewania połączonego z przeciąganiem zaangażowany jest układ melanokortynowy, a konkretnie receptory MC4. Receptory te aktywowane są przez związki melanokortynowe, ale też przez ACTH, które jak dobrze wiemy, mocno podskakuje o poranku, by podnieść poziom kortyzolu. Być może jest to dodatkowy efekt, który poza aktywizującym działaniem kortyzolu ma zwiększyć dopływ krwi do mózgu i szybciej go rozruszać, by z pełnią sił zacząć nowy dzień?

Argiolas A. et al. „ACTH- and alpha-MSH-induced grooming, stretching, yawning and penile erection in male rats: site of action in the brain and role of melanocortin receptors.” Brain Res Bull. 2000 Mar 15;51(5):425-31.

Znacie pewnie ten efekt, gdy ktoś ziewa i zaraz za nim robicie to samo? To też jest obiektem zainteresowania naukowców, ponieważ jedna z hipotez mówi o promowaniu społecznej i empatycznej komunikacji, jako funkcji ziewania. Udział w tym procesie mają brać tzw. neurony lustrzane. Nie pytajcie nawet, ile razy ziewałem, pisząc ten tekst… A Ty? Udało Ci się przeczytać bez ziewnięcia?