Что такое циркадные ритмы

Вокруг подросткового сна много мифов: тинейджеры поздно ложатся спать и долго спят, потому что ленятся, или убеждают себя, что среди недели могут спать меньше восьми часов, а на выходных отсыпаться.

Родители и педагоги стараются решить проблемы жёстким режимом, ранними подъёмами и запретом на использование гаджетов.

Правда ли, что сон подростков отличается от сна взрослого? Отдыхает ли мозг ночью? Можно ли заставить себя лечь пораньше? Мы поговорили с сомнологом Романом Бузуновым и разобрались в науке сна.

Что такое циркадные ритмы

  • Роман Бузунов,
  • президент «Российского общества сомнологов»,
  • профессор, доктор медицинских наук

Человек — это дневной вид. У нас есть суточные циркадные ритмы (циклы сна и бодрствования), которые настроены на то, чтобы мы бодрствовали днём и спали ночью.

Мы так живём не потому, что привыкли, — внутри нас тикают часы, которые регулируют активность мозга.

Это наш биологический внутренний механизм, то есть цикл «сон — бодрствование» работает не только из-за связи с внешними стимулами типа темноты или времени суток.

В шестидесятые годы прошлого века профессор Мишель Сифр поставил на себе эксперимент «Вне времени» по изучению биологических ритмов.

Вместе со своими студентами он несколько месяцев провёл в пещере с постоянной освещённостью, влажностью, температурой и без часов.

Результаты эксперимента показали, что даже без внешних раздражителей (естественного света, изменения погоды, посторонних шумов) человек всё равно какую-то часть времени спит, а какую-то бодрствует. Он делает это с определённой периодичностью, а не как попало.

Испытуемые начали жить по своим внутренним часам, и оказалось, что наш внутренний цикл длится чуть больше 24 часов, поэтому за время эксперимента профессор со студентами насчитали меньше суток, чем провели в пещере на самом деле.

Учёные стали искать, где находятся эти часы, и нашли их в центре мозга, в месте под страшным названием «супрахиазматическое ядро». Эта часть командует всеми остальными часами в нашем организме и устанавливает центральное время.

Внутренние часы — это гены и белки, которые очень хитро регулируют друг друга, нашу активность, аппетит, секрецию гормонов, температуру тела, артериальное давление и другие показатели. Часы идут даже в клетках нашей кожи: они тикают уже несколько миллиардов лет. И у нас, и у мухи они устроены похоже. Это очень древний и надёжный механизм, против которого идти сложно.

Рассинхронизация часов и нарушение циркадных ритмов плохо сказывается на общем состоянии человека. Если мы ложимся в разное время, учимся по ночам, спим разное количество часов в будни и в выходные, мы сбиваем внутренние ритмы. Организм не успевает синхронизироваться сам с собой.

Что такое циркадные ритмы

Полезные привычки, или Как сохранить здоровье

В результате может получиться так, что мозг будет считать, что сейчас день, печень — что сейчас ночь, а гормоны — что вечер. И это может сильно ударить по здоровью. Почему?

Центры мозга, которые днём отвечали за взаимодействие человека с окружающей средой, помогали нам обрабатывать информацию и избегать опасности, ночью начинают руководить организмом и восстанавливать его жизнеспособность. Они настраивают работу печени, лёгких, лимфатической системы, иммунитета. Во время сна все внутренние процессы восстанавливаются.

Параллельно эти процессы идти не могут: невозможно одновременно расходовать энергию и накапливать. Когда мозг включает каналы, которые активно работают вовне, у него не остаётся ресурсов обрабатывать что-то внутри. Когда машина едет, сложно заниматься её техобслуживанием и менять колёса на ходу.

Восстановление работоспособности происходит преимущественно в первые четыре-пять часов сна. В оставшиеся три-четыре часа мозг в основном «переваривает» информацию, запоминает нужное и забывает ненужное, сортирует новый опыт по различным системам памяти, формирует ассоциации. Информационная фаза обработки накопленного опыта ближе к утру, поэтому и сны нам снятся в это время.

Когда человек спит пять часов, физически он может функционировать: организм всё настроил и наладил, но ментально — нет. Если вдобавок к этому имеются какие-то расстройства сна, мозг отвлекается от своей внутренней работы, и мы хуже себя чувствуем днём, повышаются риски развития депрессии и тревоги.

Подросткам нужен долгий сон от 8 до 10 часов: это реальная потребность организма. Если мы будем её удовлетворять, днём мы будем работать на 100%. Если мы спим меньше, начинаем наносить себе ущерб. Если намного больше, это признак каких-то фоновых проблем.

Что такое циркадные ритмы

Рекомендованная продолжительность сна по данным National Sleep Foundation

Когда мы недостаточно спим, мы сами у себя отнимаем силы и не даём организму работать на максимум. Если человек не будет спать в течение суток, по исследованиям, он не восстановится даже за неделю.

Недостаток сна бьёт по функциям префронтальной коры: снижает способность к эмоциональному контролю и повышает риск депрессивных состояний. У подростков эти функции только начинают формироваться, а недостаток сна их сразу выбивает. Поэтому невыспавшегося человека так легко вывести из равновесия, довести до слёз или спровоцировать на другую бурную реакцию.

Что такое циркадные ритмы

  1. СХЕМА ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ
  2. Синяя линия — среднестатистический взрослый
  3. Жёлтая линия — среднестатистический подросток
  4. Спад бодрости у среднестатистического взрослого в 4–5 часов ночи
  5. У среднестатистического подростка в 6–7 часов утра

У циркадных ритмов есть разные варианты — в зависимости от них, человек будет склонен либо к более ранней активности (жаворонки), либо к более поздней (совы). Это не культурная привычка, а наследуемая вещь.

Среди подростков большой процент сов, поэтому им труднее вставать и ложиться в ранние часы. Самый крепкий сон у них приходится на семь часов утра — время, в которое все обычно встают в школу.

Подъём в самый минимум бодрого состояния влечёт за собой недостаток парадоксального сна — последней фазы, которая критически важна для запоминания и обучения.

С возрастом внутренние часы постепенно ускоряются, и среди взрослых преобладают жаворонки.

Соблюдение режима и регуляция света позволяют подстраивать свои внутренние часы под реальность, потихоньку их ускорять или замедлять. Люди, которые живут в Москве по времени Гонконга, вечером носят солнцезащитные очки, чтобы мозг думал, что уже закат, а утром используют светобудильники для имитации восхода.

Что такое циркадные ритмы

Что делать, когда нет сил идти на учёбу

Налаживать режим после каникул или праздников лучше постепенно, поскольку нужен примерно час в сутки, чтобы организм перестроился на новый режим без последствий.

Начинать нужно с того, чтобы раньше вставать на час: волевым усилием заставить себя лечь раньше мы, к сожалению, не можем.

Лучше не пытаться этого делать, чтобы не связывать засыпание с тревожностью и не выработать условный рефлекс — «боязнь не заснуть».

Все системы в нашем организме имеют особенность дозревать. Регуляция сна и бодрствования тоже постепенно налаживается.

У детей ещё не очень развит нейрохимический блок, и когда в парадоксальной фазе дети видят сны, они реализуют команды, которые подаёт им мозг: строят гримасы, показывают язык, двигаются.

Это нарушение поведения происходит в парадоксальном сне, когда у человека сохранены быстрые рефлексы и он может действовать в соответствии с фабулой сна.

Сноговорение и снохождение происходит во второй фазе сна, когда какая-то часть мозга спит, а другая уже проснулась. Лунатики могут воспроизводить некоторые закрепившиеся рефлексы, выполнять последовательности действий, но делают они всё медленно — у них отсутствуют быстрые рефлексы.

В подростковом возрасте возникает нейрохимический блок, который не пропускает команды и не даёт нашему телу их осуществлять. Получается активный мозг в парализованном теле. Сомнамбулизм к подростковому возрасту тоже обычно пропадает. Если в детстве ходят и разговаривают во сне 10–15% детей, к пубертату нервная система постепенно созревает, снохождение и сноговорение остаётся у 2–3%.

Сновидения— это анализ накопленной за день информации, который, правда, может быть алогичным, поскольку в сновидениях преобладают свободные ассоциации. Обычно мы смотрим сны, ненужное забываем, важное — переводим в долгосрочную память и принимаем какие-то решения.

Навязчивые сны обычно бывают после какого-то страшного события. Мозг во сне обращается к этой ситуации, пытается её проанализировать, но не может ни решить, как действовать в будущем, ни забыть, ни принять этот ужас. Мозг не может отложить это и, как заезженная пластинка, постоянно возвращается к одному и тому же сюжету.

Во время осознанных сновидений какая-то часть мозга чувствует, что мы во сне, и начинает руководить сном. Человек из исполнителя собственного сна превращается в режиссёра, который может влиять на фабулу.

С одной стороны, это классный опыт — ты можешь стать кем угодно и делать что захочешь: задавать себе задачи и решать их, отрабатывать новые навыки во сне, проигрывать страхи.

Читайте также:  Китайская груша: полезные свойства и возможный вред

С другой стороны, если слишком увлечься осознанными сновидениями, можно вообще уйти от реальности и жить только во сне.

Изображения: Oliver Sin / Dribbble

Жаворонки против сов: что такое циркадные ритмы и как они работают

Совы — не просто люди, которые любят поспать подольше. Как и жаворонки — не те, кто встает пораньше, чтобы все успеть. На самом деле это описание разных хронотипов циркадных ритмов.

Можно ли изменить свой хронотип, стоит ли пытаться из совы делать жаворонка, как быть, если цикл сна и бодрствования сбился, и на что влияют циркадные ритмы в организме — рассказывают эндокринолог и сомнолог.

Материал прокомментировали:

  • Наталья Антонова, врач-эндокринолог, диетолог «СМ-Клиника»;
  • Николай Ильин, невролог, сомнолог Европейского медицинского центра

Что такое циркадные ритмы

Циркадные ритмы — это циклы в организме человека продолжительностью 24 часа, которые работают в фоновом режиме и поддерживают основные функции. Это лишь одна из разновидностей биоритмов, которые сопровождают живые организмы на планете.

Некоторые из них могут быть привязаны к лунным фазам, какие-то — к особенностям конкретного организма. Их цикличность может быть основана на секундах или нескольких годах.

Среди прочих один из важнейших биоритмов, поддерживающих жизнь, — сердечный ритм.

Самым очевидным примером этих процессов считается цикл сна и бодрствования. Но это не единственный цикл, которому мы подчиняемся. На деле практически вся работа внутренних органов подчинена определенным циклам. Сюда входит и выброс гормонов, и изменение температуры тела в течение суток, и ускорение и замедление работы пищеварительной системы.

О существовании колебаний в природе, которые связаны со сменой дня и ночи, стали догадываться еще во времена Александра Македонского. Однако всерьез о циркадных ритмах заговорили лишь в XX веке, когда Сеймур Бензер и Рональд Конопка обнаружили, что поломка в определенном гене живого организма может нарушить эти биологические часы. Найденный ген назвали геном периода — Per.

C 1984 года ученые Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг работали над изучением процессов, за счет которых функционируют циркадные ритмы. В результате они выделили еще два гена — timeless и doubletime и несколько белков, которые все вместе активируют ген Per и позволяют естественному свету запускать необходимые циклы в живых организмах.

За это открытие в 2017 году им вручили Нобелевскую премию.

Николай Ильин, невролог, сомнолог Европейского медицинского центра:

Внутренняя суточная система хронометража влияет на регуляцию сна и бодрствования. Она встречается у разных видов: от прокариота до человека.

У людей, как и у всех млекопитающих, центральным регулятором системы циркадного времени является зона головного мозга — гипоталамус, а именно — его часть под названием супрахиазматическое ядро.

Система регулирует многие физиологические процессы, в том числе суточные ритмы температуры тела, выработку мелатонина, кортизола, а также изменения аппетита. Поэтому она имеет важное значение для здорового сна и оптимальной работы органов.

На что влияют циркадные ритмы

Утром и днем нам проще концентрироваться, вечером нас тянет ко сну, мы хуже видим, реакции замедляются, переваривать пищу становится сложнее. Все это вопрос не привычки, а работы наших циркадных ритмов, которые влияют не только на режим сна, но и на множество других процессов.

Что такое циркадные ритмы

Сон и бодрствование

На этот цикл влияет дневной свет, который подает сигнал нашему мозгу вырабатывать необходимые для бодрствования гормоны. Вечером же, когда солнце уже зашло, наш организм вырабатывает мелатонин — гормон сна, который помогает заснуть и восстановить организм во время ночного отдыха [1].

Обмен веществ

Диетологи не рекомендуют есть вечером не столько потому, что по ночам люди меньше двигаются, а потому, что выработка ферментов и веществ, ответственных за ощущение голода и пищеварение, тоже привязана к циркадным ритмам. Проще говоря, днем печень и поджелудочная железа синтезируют вещества, регулирующие уровень глюкозы и влияющие на обмен жиров и углеводов [1].

Психическое состояние

Взаимосвязь циркадных ритмов и устойчивого ментального состояния основывается на выработке кортизола, которая происходит в первой половине дня [3].

Важнейший гормон, отвечающий за противостояние стрессу и когнитивные способности, высвобождается утром.

Нарушение этого процесса может негативно влиять на работу мозга, вызывать развитие депрессии, нейродегенеративных заболеваний и деменции [4].

Иммунная система

Иммунитет — это сложный набор физиологических процессов, которые защищают организм от чужеродных элементов, таких как патогены.

Как и многие системы, они подчинены циркадным ритмам, поскольку иммунные клетки вырабатываются согласно этим циклам, включая ежедневный синтез цитокинов, хемокинов и цитолитических факторов [5].

Эффективный иммунный ответ зависит от корректной работы биологических часов. Так, исследования показывают, что циркадные ритмы положительно влияют на эффективность противораковых препаратов [6].

Температура тела

Щитовидная железа и гипоталамус тоже реагируют на циркадные колебания, они незначительно меняют температуру тела человека.

Наиболее низкий показатель отмечают по ночам — между 4 и 6 утра, а самая высокая температура может быть зафиксирована во второй половине дня, в районе 18 часов.

Разница, на первый взгляд, незначительна — 0,5–1 градус, но необходимая для метаболических процессов, которые также основаны на циркадных ритмах.

Что происходит в организме за 24 часа и какое время для чего предназначено [6]:

6:00 — Время, на которое в среднем приходится восход солнца и начало светового дня. В этот момент организм начинает готовиться к пробуждению. Сон становится поверхностным. Высвобождается кортизол. К 6:45 поднимается артериальное давление.

  • 8:00 — Просыпаться лучше между 7:30 и 8:30 утра, именно в это время прекращается секреция мелатонина и усиливается перистальтика кишечника.
  • 9:00 — Своего пика достигает выработка тестостерона.
  • 10:00 — 18:30 — Время наивысшей концентрации внимания, мозг отлично воспринимает и обрабатывает информацию, реакции быстрые, высокий тонус сердечно-сосудистых мышц.
  • 19:00 — Увеличивается температура тела, достигает пика артериальное давление.
  • 21:00 — Начинает вырабатываться мелатонин, организм готовится ко сну.
  • 22:30 — Замедляется перистальтика кишечника.
  • 2:00 — Самый глубокий сон.
  • 4:30 — Температура тела снижается.

Что такое хронотип

Если у всех одинаковые циркадные ритмы, которые жестко привязаны к часам, то откуда берутся жаворонки, совы и голуби? То есть люди, которым легче работается, например, по ночам, или, напротив, «ранние пташки». Они — обладатели индивидуальных циркадных ритмов, так называемого хронотипа. Считается, что именно он передается по наследству, поскольку обусловлен генетически [7].

Николай Ильин, невролог, сомнолог Европейского медицинского центра:

С циркадным ритмом тесно связано такое понятие, как хронотип. Это время фактического предпочтения времени сна — бодрствования или то, что большинство людей понимает, как быть жаворонком или совой. В отличие от нашего циркадного ритма, на наш конкретный хронотип не влияют никакие внешние силы (например, циклы свет — темнота), кроме генетики.

Знание своего хронотипа полезно для планирования дня с учетом окон продуктивности. Вот почему так важно работать согласно своему хронотипу, а не против него. Ученые разработали анкеты-опросники, которые могут помочь определить свой хронотип.

Примеры наиболее распространенных:

  • опросник циркадного типа (CTQ);
  • анкета определения утреннего и вечернего состояния (Auto-MEQ);
  • мюнхенский опросник хронотипа (MCTQ);
  • шкала суточного типа Ларса Торсвалла и Торбьорна Окерштедта.

По определению, циркадный ритм способен изменяться или перезапускаться в зависимости от вклада окружающей среды, то есть его можно «тренировать», придерживаясь строгого графика.

В основе хронотипа лежит генетическая база, поэтому он существует на более постоянной основе. Сова может каждый день просыпаться в 7 часов утра на работу, но продуктивность у нее может появиться лишь позже, в течение дня. И наоборот: жаворонки могут просыпаться бодрыми в 7 часов утра, но уже ближе к вечеру начинают чувствовать сонливость.

Целенаправленно изменить свой хронотип очень сложно и в полной мере скорее невозможно, хотя он может меняться на протяжении всей вашей жизни.

Что такое циркадные ритмы

Нарушения циркадных ритмов

Причины сбоя ритмов

  • Джетлаг — причина, от которой страдал любой человек, который пересекал несколько часовых поясов за короткий срок. Чаще всего джетлаг наступает после межконтинентальных перелетов. Организму, когда он попадает в другой цикл дня и ночи, требуется время, чтобы перестроить свои биологические часы. На это может уйти несколько дней. Особенно тяжело приходится тем, чьи перелеты туда-обратно приходятся на короткий отрезок времени. Циркадным ритмам приходится меняться дважды.
  • Ночные смены традиционно считаются самой тяжелой работой. В ночное время работать значительно тяжелее, ведь циркадные ритмы настроены на то, чтобы организм отдыхал. Перестроить свои циркадные ритмы в такой ситуации очень сложно: днем естественный свет будет влиять на выработку гормонов, которые стимулируют активность. При сильной усталости заснуть получится, но выспаться и полноценно отдохнуть — нет. Бессонница и другие расстройства сна негативно отражаются на разных функциях организма [8].
  • Жизнь в экстремальных природных условиях может повлиять на работу циркадных ритмов. Речь идет о территориях, где устанавливается полярная ночь, полярный день или наступает период белых ночей. Такие нарушения цикла светового дня неминуемо сказываются и на биоритмах.
  • Свет от экранов мониторов и мобильных. Особенно это актуально в вечерние часы и перед сном. Ученые рекомендуют отказаться от использования гаджетов, потому что свет, который они излучают, оказывает влияние на циркадные ритмы и может вызывать расстройство сна [9].
  • Различные расстройства сна. Например, у слепых людей может наблюдаться цикл сна и бодрствования, который не соответствует 24 часам, поскольку незрячие не видят дневного света. При нерегулярных циркадных ритмах люди могут засыпать и просыпаться по нескольку раз в течение дня.
Читайте также:  Подари себе жизнь: Михаил Полицеймако полтора года спустя

Последствия

К чему может привести нарушение циркадных ритмов:

  • Гипертония. В течение дня циркадные ритмы запускают артериальное давление. При нарушении циклов организму приходится справляться с не вовремя повышенным давлением, что ведет к возникновению сердечно-сосудистых заболеваний.
  • Резистентность к инсулину, а следовательно, и проблемы с излишним весом. Исследования показывают прямую связь между ожирением, диабетом 2-го типа и нарушениями сна.
  • Зависимость от кофеина. Нередко люди с расстроенным графиком сна и бодрствования вынуждены прибегать к стимуляторам.
  • Повышенный риск депрессий.
  • Уязвимость к инфекциям. Иммунитет от постоянного недосыпа и бессонницы ослабевает и пропускает вредоносные патогены.
  • Риск развития раковых заболеваний.

Как наладить циркадные ритмы

Если циркадные ритмы нарушены по объективной причине, например в результате джетлага или сбитого режима сна и бодрствования, есть несколько способов наладить внутренний метроном организма. Для этого необходимо соблюдать несколько довольно простых правил:

  • Старайтесь чаще бывать при дневном естественном освещении. Ученые обнаружили, что если человек избегает естественного освещения и чаще находится при электрическом свете, это может задерживать цикл сна и бодрствования [10]. Таким образом, получается, что, если вы большую часть дня находитесь при искусственном освещении, спать захочется позже — это и приведет к сбитым циркадным ритмам.
  • Придерживайтесь устойчивого режима подъема утром. Исследования показали, что, если часто менять время пробуждения с будильником, это негативно сказывается не только на циркадных ритмах, но и на интеллектуальных способностях [11]. В ходе изучения оказалось, что те студенты колледжа, которые просыпались в разное время в течение длительного периода, хуже успевали в учебе. Регулярность цикла сна и бодрствования важна для корректной работы циркадных ритмов.
  • Регулярно занимайтесь спортом, при этом подойдет любая физическая активность. Она способствует выравниванию циркадных ритмов и восстановлению режима сна и бодрствования [12].
  • Исключите кофеин или хотя бы сократите его количество. Эксперимент показал, что если в течение 49 дней употреблять кофеин в количестве, эквивалентном двойному эспрессо, за три часа до сна, то выработка мелатонина задержится как минимум на 40 минут [13]. Важно помнить, что кофеин содержится не только в кофе, но и в чае, какао, некоторых сладких газированных напитках.
  • При бессоннице и позднем времени засыпания рекомендуется лимитировать яркий искусственный свет перед сном. Ученые считают, что именно освещение, в том числе свет от электронных девайсов [14], может вмешиваться в циркадные ритмы. Можно использовать ночники в спальне, ночной режим в девайсах, если они требуются под рукой.
  • Дневной сон должен длиться не более 30 минут. Ученые отмечают, что перерывы на короткий сон в течение дня могут положительно сказываться на производительности, особенно если он длится примерно 10 минут. Однако если дремать больше 30 минут в середине дня, можно серьезно нарушить свои циркадные ритмы: организм просто «перезапустит» всю систему — и вечером заснуть будет очень сложно [15].
  • Придерживайтесь регулярного графика приема пищи. Исследования показывают, что даже для вахтовых рабочих еда строго по часам положительно влияет на циркадные ритмы. При сбитых циклах восстановление регулярного режима питания помогает восстановить ритмы [16].

Все, что нам нужно знать про циркадные ритмы

Что такое циркадные ритмы

Сегодня мы попробуем разобраться, как устроены циркадные ритмы нашего организма, правда ли, что наш организм «работает как часы», и заодно выясним – почему ученым было так важно узнать ответы на пять важных вопросов:

 

1.Что такое «циркадный ритм»?

Слово «циркадный» получилось из двух латинских слов. «Circa» переводится как «круг», а «dies» означает «день». Ученые применяют это слово, когда хотят рассказать о ритмах жизни, связанных со сменой дня и ночи.

 

2. Откуда взялись циркадные ритмы?

Смена дня и ночи сопутствовала жизни с момента ее зарождения. Так уж устроена наша планета – вращаясь вокруг солнца, она «автоматически» включает и выключает свет . К этой особенности Земли пришлось приспосабливаться всему живому – бактериям, динозаврам, китам, слонам и даже нам с вами.

 

3. Почему важно изучать циркадные ритмы?

«Приспособленность» к 24-часовому ритму выражается в том, что днем и ночью наш организм синтезирует вещества-регуляторы (гормоны и нейромедиаторы) с разной скоростью и в разном объеме. Из-за этого, например, утром мы меньше подвержены некоторым инфекциям, чем вечером.

Если бы мы знали о том, как работают циркадные ритмы, мы могли бы предсказать, как организм будет реагировать на то или иное заболевание в разное время суток. В результате мы смогли бы эффективнее и точнее лечить болезни. Простой пример: зная о том, когда лекарство будет действовать лучше всего, мы могли бы уменьшить дозировку потенциально опасного препарата без потери его эффективности.

 

4. Как работают циркадные ритмы?

Как всегда, во всем «виноваты» гены. Джеффри Холл и Майкл Росбаш обнаружили у мушек-дрозофил ген, синтезирующий белок PER. Этот белок интересен тем, что накапливается в организме всю ночь, а наутро – разрушается. Оказалось, что у человека эта система работает точно так же, как и у дрозофил.

Накапливаясь в клеточном ядре всю ночь, белок PER блокирует собственный синтез. Затем белок разрушается, и ген снова начинает работу. Весь процесс идеально ложится в 24-й суточный цикл.

Система ген-белок PER «встроена» в каждую клетку нашего организма, и во всех клетках работает одинаково. Именно это молекулярное «устройство» объединяет все клетки нашего организма в единую, подчиненную общему ритму систему.

А что сделал Майкл Янг? Третий лауреат Нобелевки открыл белок, позволяющий белку PER попадать из цитоплазмы (где ген образуется) в ядро клетки (где на

ходится ген, ответственный за синтез белка PER), и таким образом прекращать свой собственный синтез. Кроме того, Майкл Янг обнаружил ген, позволяющий точнее настраивать биологические часы на 24-й цикл.

 

5. И что теперь?

Ученые подозревают, что в основе многих заболеваний (особенно это касается болезней сердечно-сосудистой системы) лежит десинхронизация – нарушение в работе молекулярной системы, отвечающей за «слаженность» циркадных ритмов. Так как циркадные ритмы регулируют подъем и спад артериального давления, нарушения в работе системы могут приводить к проблемам с сердцем.

Не исключено, что вооруженные знаниями о работе «молекулярных часов» врачи вскоре смогут создать лекарства, позволяющие «починить» сломанные циркадные ритмы. Вполне вероятно, что такие лекарства окажутся менее вредными и более эффективными, чем те препараты, что мы применяем сейчас.

Как настроить биологические часы на идеальный режим дня?

Термин «биологические часы» используют в разных контекстах. Но всегда имеется в виду, что на выполнение определенной функции организма отведено ограниченное время.

Касается это и цикла «сон — бодрствование». Человек не просто так ложится спать вечером, а просыпается утром. За это отвечают циркадные ритмы.

Из этого материала вы узнаете, что это такое, можно ли взять под контроль данный механизм.

Циркадный ритм — что это?

В 2017 году американские физиологи получили Нобелевскую премию за вклад в изучение механизмов, называемых циркадными ритмами. Это биологические ритмы, связанные со сменой дня и ночи.
Ученые установили, что существует ген, который контролирует суточные изменения в организме:
•    сон и бодрствование;
•    выработку гормонов;
•    скорость обменных процессов;

•    реакции на стресс.

Этим геном кодируется белок, накапливаемый в клетках в темное время суток. Когда всходит солнце, вещество начинает расходоваться. Человек просыпается, и внутренние процессы в его теле ускоряются.
Проще говоря, циркадный ритм — это механизм, работа которого основана на биологических часах организма. Он отражает циклические колебания, происходящие в течение суток.

Читайте также:  Профилактика наркологических заболеваний. 1 часть

Как работает?

Существует внешний цикл, составляющий 24 часа: он обусловлен вращением Земли вокруг Солнца. Биоритм каждого живого существа подстраивается под него. У человека он приближен к 24 часам (±15 минут).

  • Идеальный суточный режим организм выстраивает самостоятельно, подстраиваясь под смену дня и ночи:
    •    в 6:30 происходит резкий скачок кровяного давления;
    •    в 7:30 прекращается выработка мелатонина (гормона сна);
    •    в 8:30 активизируется перистальтика кишечника;
    •    в 9:00 достигает максимума концентрация тестостерона;
    •    в 10:00 повышается бдительность;
    •    в 14:30 достигается лучшая координация движений;
    •    в 15:30 у человека наблюдаются самые быстрые реакции;
    •    в 17:00 лучше всего работает сердечно-сосудистая система;
    •    в 18:30 отмечается самое высокое давление;
    •    в 19:00 достигает максимума температура тела;
    •    в 21:00 начинает вырабатываться мелатонин;
  • •    в 22:30 подавляется перистальтика кишечника.

Таким образом, тело само диктует, когда нам нужно просыпаться и ложиться спать, ходить в туалет, заниматься физическими упражнениями, приступать к интеллектуальной работе. Учет этого распорядка влияет на состояние здоровья.

Влияние циркадных ритмов на здоровье

Изучение циркадного ритма человека позволило понять важность своевременного пробуждения и отхождения ко сну.

Он объясняет, почему не стоит ставить будильник ранее, чем на 7:30, ведь телу нужно время на подготовку к выходу из состояния сна.

Суточный биоритм обуславливает и вред ночного образа жизни, посменной работы, при которых эндокринная и нервная системы буквально путаются в расписании.

  1. Соблюдение цикла, установленного внутренними часами, позволяет:
    •    нормализовать метаболические процессы;
    •    предотвратить расстройства пищеварения;
    •    взять под контроль гормоны;
    •    добиваться максимальной эффективности на работе;
  2. •    получать удовольствие от физических нагрузок.

Знание биологических ритмов подсказывает, как вести здоровый образ жизни и не испытывать от этого стресс. Когда организм вовремя получает то, в чем нуждается, он менее подвержен всевозможным заболеваниям.

Нарушение циркадного ритма

Иногда происходит десинхронизация внутренних ритмов человека и внешнего цикла «день — ночь». Исследуют их преимущественно неврологи — в контексте нарушения режима сна и бодрствования.

Рассматриваются несколько их типов:
•    Джетлаг. Из-за резкого перемещения между часовыми поясами (на два и более) появляются расстройства вегетативного характера (слабость, головная боль, дезориентация, тошнота).
•    Нарушение сна при посменной работе.

Из-за сбоя выработки мелатонина возникает бессонница, повышается уровень стресса, возможно развитие депрессии.
•    Расстройство фаз сна. Из-за рассинхронизации сон приходит с опозданием, соответственно, откладывается и пробуждение. Некоторые, наоборот, засыпают слишком рано.

Все это влияет на здоровье. Организм вынужден резко подстраивать естественные процессы под сложившийся режим. В итоге его жизнедеятельность протекает не так, как заложено природой.

Последствия для здоровья

Сон должен быть своевременным. Это время диктуется не семьей, расписанием уроков, режимом работы или личными предпочтениями, а биоритмами.
Самое очевидное последствие их игнорирования — сонливость в течение дня, вплоть до развития нарколепсии (кратковременного засыпания на ходу). Это влечет снижение концентрации, что чревато ухудшением работоспособности и созданием аварийных ситуаций.

  • Если суточный распорядок не соблюдается, человек не может полноценно отдохнуть.
  • Постоянное пребывание организма в состоянии усталости в отдаленной перспективе чревато:
    •    сердечно-сосудистыми заболеваниями;
    •    гормональными сбоями;
    •    метаболическими нарушениями;
    •    ослаблением иммунитета;
    •    психическими расстройствами;
  • •    онкологическими процессами.

Возрастает также риск появления аутоиммунных заболеваний. Работая ночью, когда нужно спать, тело вступает во внутреннее противоборство с самим собой. И оно в любом случае будет искать способы прекратить это.

Как настроить циркадный ритм?

Нормальные суточные биоритмы широко известны. Если обнаружилось, что привычный режим дня вступает с ними в противоречие, «часовой механизм» можно «починить». «Инструментом» станет дневной свет — основа формирования 24-часового цикла.

Главное правило: чем меньше света, тем больше мелатонина. Поэтому утром нужно сразу же распахивать все шторы, а если за окном темно — включать лампы. Ближе к ночи, наоборот, следует минимизировать количество света.

Выяснилось, что за желание спать отвечают фоточувствительные ганглионарные клетки сетчатки. Именно они фиксируют рассвет и закат, чтобы передать сигналы в мозг и запустить или остановить процесс выработки мелатонина. Поэтому наши внутренние биоритмы зависят от лицезрения света.

Как справиться с джетлагом?

Исследования показали, что перемещения на запад переносятся легче, чем на восток. Причина — в том, что в первом случае сон и пробуждение переносятся на более позднее время, а во втором — на более ранее.

Дальние перелеты происходят не так часто, чтобы вызвать существенные патологии. Поэтому задача путешественника — предотвратить появление симптомов, ухудшающих качество жизни.

  1. Для этого рекомендуется:
    •    начать постепенное смещение цикла сна и бодрствования за несколько дней до поездки, чтобы перемены были не такими резкими;
    •    получить как можно больше солнечного света в первое утро на новом месте;
  2. •    перед сном обеспечить полную темноту (без гаджетов, ночников).

Если отхождение ко сну оказывается слишком затруднительным, возможно применение снотворных кратковременного действия. Подбор препарата лучше доверить врачу.

Как нормализовать сон при сменной работе?

У людей, вынужденных периодически работать по ночам, сбиваются суточные биоритмы. Каждый день у них меняется режим дня, и организм едва успевают перестраиваться с одного цикла на другой.

  • Для нормализации внутренних процессов неврологи рекомендуют:
    •    включать свет в период бодрствования;
    •    обеспечивать полную темноту во время сна;
    •    надевать солнцезащитные очки за несколько часов до предполагаемого засыпания для постепенного снижения выработки мелатонина;
  • •    использовать беруши и затемняющие маски во время сна.

Особенно важна социальная составляющая настройки биологических часов. Домочадцы должны осознать, что здоровье ночного работника подвергается опасности, и не мешать созданию комфортных для него световых условий.

У кого бывают нарушения фаз сна?

Для ответа на этот вопрос нужно отделить людей с истинными нарушениями фаз сна от обладателей определенных хронотипов.

Их всего три:
•    Утренний (жаворонки). Биологические часы сдвинуты примерно на три часа назад.
•    Асинхронный. Биологические часы соответствуют нормальному циркадному ритму.

•    Вечерний (совы). Биологические часы сдвинуты примерно на три часа вперед.

Совы и жаворонки — это не жертвы неправильных привычек. Просто у первых ген PER3, отвечающий за циркадные ритмы, укорочен, а у вторых — удлинен.
Синдрому смещения фаз подвержены люди с асинхронным хронотипом.

Если их режим дня десинхронизируется с обычным циркадным ритмом, начинаются расстройства сна и сопутствующие неприятные симптомы. У жаворонков подобные явления наблюдаются редко, у сов — исключены в принципе.

Как бороться с нарушением фаз сна?

Человек с асинхронным хронотипом может устранить такое расстройство коррекцией режима дня и светотерапией. Конкретные действия зависят от необходимого направления сдвига.

  • Проблема — долгое засыпание, решение  — ранее пробуждение + светотерапия в дневное время.
  • Проблема  — ранее пробуждение, решение — светотерапия в вечернее время.
  • Проблема — сдвиг фаз сна, решение — пропорциональная задержка сна и пробуждения до нормализации.

Если эти меры не помогают, возможен прием экзогенного мелатонина — синтетического гормона (эндогенный вырабатывается самим организмом).

Он позволяет корректировать время наступления биологической ночи — периода замедления физиологических процессов и отхождения ко сну.

 
Препараты на основе этого действующего вещества (например, Мелаксен, Меларитм) являются снотворными, они регулируют нейроэндокринные функции. Поэтому принимать их можно только под контролем врача.

Что делать жаворонкам и совам?

Особенности циркадных ритмов людей с утренним и вечерним хронотипами обусловлены генетически, а не патологически. Чистых жаворонков и сов в природе не так много — 15 и 20% от общего населения планеты.

  1. Конструктивными решениями для них могут стать:
    •    смена места жительства (совам комфортнее на западе, жаворонкам — на востоке);
    •    оптимизация режима сна и отдыха с опорой на часы максимальной производительности (у жаворонков — до 12:00, у сов — после 16:00);
  2. •    распределение типов деятельности в соответствии с особенностями хронотипа (при утреннем слуховая чувствительность максимальна с 7 до 13 часов, при вечернем — с 19 до 1 часа).

Лечить таких людей бессмысленно: они не больны. Заставлять их жить в соответствии со стандартным циркадным ритмом опасно. Это равносильно постоянному насильственному выбиванию обычного человека из стандартного биоритма. 

В снотворных здесь необходимости нет — они только навредят. От избыточного потребления кофе тоже лучше воздержаться: обладатели нестандартных хронотипов более склонны к зависимости.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector