Chronobiologia jest zainteresowany w dziedzinie medycyny z wpływem rytmów okołodobowych w chorobach u ludzi, w szczególności zmianę natężenia choroby w ciągu 24 godzin. Dzieje się tak, ponieważ w przypadku choroby astmy nasilenie objawów może się różnić w zależności od pory dnia.
W płucach kilka testów czynności oddechowych ocenia ich skuteczność i pokazuje, że aktywność płuc przebiega w cyklu około 24 godzin. Rzeczywiście, codziennie zmienia się wydolność płuc, od przebudzenia do snu, zarówno u osób bez astmy, jak iu osób z astmą. Badanie przeprowadzone przez Martina (1997) pokazuje, że u osób bez astmy funkcja oddechowa jest najwyższa około godziny 16:00, a najniższa około godziny 4:00. Podobnie obserwuje się, że u astmatyków funkcja oddechowa podlega tej samej zmienności wydajności. Jednak szczytowa czynność płuc u astmatyków jest tak niska, jak minimalna czynność płuc u osób bez astmy, co wskazuje, że astmatycy mają niższy poziom wydolności płuc. Ponadto u astmatyków czynność płuc spada znacznie bardziej znacząco po około 4 godzinach w porównaniu z osobami bez astmy. Tak więc astma wydaje się następować w cyklu około 24 godzin. Rzeczywiście, wyniki różnych badań chronobiologicznych doprowadziły do wniosku, że astma jest chorobą, której intensywność oscyluje zgodnie z rytmem dobowym . Mianowicie, że jednym z pierwszych doniesień dotyczących chronobiologii medycznej jest opis Caelius Aurelianus dotyczący nocnego występowania objawów astmy i codziennej zmienności ataków astmy. Wykazano, że objawy astmy osiągają szczyt około 4 rano, co jest zgodne z minimalną aktywnością płuc w tym samym czasie. Rzeczywiście, badanie przeprowadzone przez Koehlera i wsp. (2005), zaobserwowali u 3129 pacjentów okresy występowania ataków astmy w ciągu 24 godzin. Wyniki pokazują, że zdecydowana większość ataków ma miejsce rano około 4 rano, a między 10:00 a 19:00 napady są rzadkie.
Aby zrozumieć, dlaczego choroba nasila się rano, przeprowadzono badania nad niektórymi hormonami wpływającymi na niektóre choroby alergiczne, w tym astmę, i ich rytmy okołodobowe. Te cząsteczki mają właściwości, które mogą wpływać na oddychanie, a zatem sprzyjają lub utrudniają wystąpienie ataków astmy. Należą do nich kortyzol , adrenalina , histamina i cykliczny monofosforan adenozyny (cAMP). Kortyzol działa przeciwzapalnie na drogi oddechowe. Stężenie kortyzolu jest minimalne między północą a 4 rano. Podobnie adrenalina minimalną koncentrację osiąga rano około 4 rano. Adrenalina jest ważna dla astmatyków ze względu na jej wpływ na drogi oddechowe. Dzieje się tak, ponieważ niskie stężenie adrenaliny może powodować skurcz oskrzeli . Natomiast maksymalny poziom histaminy wynosi około 4 godzin. Histamina jest chemicznym mediatorem reakcji zapalnych, dlatego odgrywa istotną rolę w powstawaniu ataków astmy. Rzeczywiście, wysokie stężenie histaminy może powodować skurcz oskrzeli ze względu na ich wpływ na niedrożność dróg oddechowych. Zatem pozytywny wpływ kortyzolu i adrenaliny na astmę jest słaby rano, podczas gdy negatywny wpływ histaminy jest o tej porze silniejszy.
O której porze dnia należy przyjmować leki? To ważne pytanie, ponieważ czas podania leku może wpływać na jego działanie. Chronoterapii synchronizuje stężenia leku wraz ze zmianą natężenia choroby i tym samym zwiększa skuteczność leczenia. W rzeczywistości chronoterapia stara się podkreślić dokładny moment, w którym przyjmowanie leku osiąga maksymalną skuteczność. Ponieważ astma jest chorobą charakteryzującą się zmiennymi w czasie objawami, podejście chronoterapeutyczne wydaje się być korzystne dla pacjentów. W przypadku astmy o skuteczności leczenia decydują dwa badania spirometryczne mierzące poziom oddychania, w celu oceny stopnia obturacji oskrzeli.
Jeśli chodzi o kortykosteroidy wziewne, które są najważniejszymi lekami na astmę ze względu na ich wpływ na kontrolowanie zapalenia dróg oddechowych, przeprowadzono badania w celu określenia, kiedy jest najlepsza pora dnia na przyjmowanie tych leków. Badanie Beam i wsp. (1992) na prednizonie , kortykosteroidzie, przeanalizowali skuteczność tego leku, gdy jest on podawany o trzech różnych porach, a mianowicie o 8:00, 15:00 i 20:00. Wyniki pokazują, że o 8:00 i 20:00 lek jest prawie nieskuteczny, ale o 15:00 podanie prednizonu jest skuteczne i prowadzi do osłabienia objawów astmy. Inne badanie, przeprowadzone przez Pincus i wsp. (1997) pokazuje również, że optymalny okres przyjmowania leku kortykosteroidowego to między 15:00 a 17:30. Rzeczywiście, wyniki tego eksperymentu pokazują, że podawanie leku raz dziennie o 15:00 jest tak samo skuteczne, jak cztery razy dziennie o innej porze dnia. Badania te pokazują zatem, że podawanie kortykosteroidów o godzinie 15:00 może okazać się kluczowe w zatrzymaniu kaskady zapalnej, która powoduje zaostrzenie astmy w nocy, a także ogólne nasilenie choroby.
Do agonistów p2-adrenergicznych są także najczęściej stosowane terapie przeciw astmie. Działają one na mięśnie gładkie oskrzeli, powodując rozszerzenie oskrzeli i działają przeciwzapalnie. Osoby z astmą, a także osoby niebędące astmatykami, mają najniższy poziom adrenaliny o 4 rano i szczyt o 16:00. Synchronizacja przyjmowania tych leków z dobowym rytmem wydzielania adrenaliny pozwala na osłabienie nocnych ataków astmy. Badania wykazały, że podawanie bambuterolu, długo działającego agonisty receptora β2-adrenergicznego, działa rozszerzająco na gałęzie utrzymujące się przez około 24 godziny. Podawany o godzinie 20:00 ma optymalny wpływ na objawy astmy, w tym znacznie wyższy szczytowy przepływ wydechowy (PEF) niż podawany rano.
Pomimo tych licznych badań chronoterapia jest dopiero w powijakach, a kilka leków nie ma jeszcze ustalonego profilu chronobiologicznego. Jednak ze względu na dobrze zdefiniowany rytm dobowy astma jest nadal jedną z najczęściej badanych patologii pod względem dawkowania i czasu trwania leczenia. Ponadto opracowano najnowszą technologię - pastylek, która umożliwia zmianę czasu zażywania leku bez wpływu na jego skuteczność. Technologia ta umożliwia opóźnienie uwalniania leku w organizmie poprzez działanie powłoki powodującej opóźnienie około 5 godzin. Tym samym technologia ta może być przydatna w leczeniu astmy, jeśli pacjent nie może przyjąć na czas leku powodującego optymalną skuteczność, np. 15:00 w przypadku kortykosteroidów wziewnych. Podejście to jest dużym postępem w leczeniu chronoterapeutycznym wymagającym precyzyjnego czasu na podanie leków, takich jak na astmę.