Когда день не становится ночью

Сirca diem

На все живые организмы на Земле влияют циркадные ритмы (от латинского «circa» -около и «diem» – день), связанные со сменой дня и ночи. Это внутренние часы организма, которые управляют циклами сна и бодрствования, температурой тела, гормонами, метаболизмом и даже настроением.

Они соответствуют 24-часовому циклу и синхронизируются с внешними сигналами: в первую очередь, со светом.

Главным регулятором этого механизма служит супрахиазматическое ядро – область мозга, расположенная в гипоталамусе. Сюда приходит информация от сетчатки глаз о количестве света, влияющая на выработку основного гормона сна — мелатонина.

Чрезмерное воздействие искусственного освещения в ночное время суток, частые перелеты со сменой часовых поясов, работа в ночную смену нарушают естественные ритмы организма, что может привести к самым разным последствиям.

 

 

24 недели на свету

Влияние «светового излишества» в 2016 году изучили в Лейденском университете на лабораторных мышах, специально оставив животных в условиях круглосуточного освещения на 24 недели. У хвостатых испытуемых наблюдались изменения в ритмической активности головного мозга, увеличение активации иммунной системы. В частности, противовоспалительных факторов, а также потеря мышечной и костной массы.

В другом исследовании на крысах ученые из Бристольского университета обнаружили, что смещение циркадных ритмов может серьезно повлиять на работу глюкокортикоидных гормонов, контролирующих чувство голода. Грызуны со сбитыми биоритмами проявляли повышенное желание есть в период, когда должны были спать.

Эти эксперименты на животных убедительно продемонстрировали, насколько уязвимы биоритмы перед постоянным световым воздействием и нарушением естественного режима дня и ночи. Но происходят ли аналогичные процессы у человека?

 

 

Огни большого города

Ученые начали изучать влияние «светового загрязнения» и нарушений циркадных ритмов в реальных условиях.  Работали среди работников ночных смен, путешественников, а также жителей крупных городов, где уровень искусственного освещения ночью существенно превышает естественные нормы.

Эти исследования показывают, что у людей сбитые биоритмы связаны с повышенным риском ожирения, сахарного диабета, воспалений и нарушений работы иммунной системы. Так, совместное исследование университетов Суррея и Абердина продемонстрировало, как всего за 8 дней смещенный график сна и питания влияет на обмен веществ. Ухудшается переваривание пищи, снижается уровень глюкозы, нарушается энергетический баланс.

В другом эксперименте, проведенном уже в Вашингтонском университете, выяснилось, что даже несколько ночных смен радикально меняют белковый профиль иммунных клеток, в том числе тех, что отвечают за контроль воспалений и регуляцию сахара в крови.

 

 

Повреждение ДНК

Большую часть данных о последствиях «светового загрязнения» и нарушениях циркадных ритмов ученым удалось собрать благодаря наблюдениям за медицинскими работниками, регулярно трудящимися в ночные смены. Они невольно стали участниками естественного эксперимента, живя и работая в условиях, где день и ночь меняются местами.

Исследователи из Гонконгского университета выяснили, что у «ночных работников повышен риск не только метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний, но и злокачественных образований (особенно распространены случаи рака кожи, груди и органов желудочно-кишечного тракта).

Это связано с тем, что у них чаще возникают повреждения ДНК в клетках, и при этом ниже активность генов, отвечающих за восстановление этих повреждений.

 

 

Свет сводит с ума

Отдельной проблемой, связанной с нарушением циркадных ритмов, является ухудшение психоэмоционального состояния и когнитивных функций. Это может проявляться депрессией, тревожностью, бессонницей, дневной сонливостью, снижением концентрации внимания и ухудшением памяти.

Любопытное подтверждение этому дали исследователи из Центра изучения сна при Университете Суррея. Они поместили 16 мужчин и 18 женщин в условия полной изоляции от времени — без часов, будильников и естественного света. На протяжении 28 дней у участников искусственно сбивались внутренние ритмы. Организм был лишен возможности синхронизироваться с суточным циклом.

Каждые три часа фиксировались как объективные данные (двигательная и когнитивная активность), так и субъективные оценки — насколько участники утомлены, как меняется настроение, требуется ли усилие для поддержания бодрости.

Результаты оказались однозначными: у всех испытуемых наблюдалось ухудшение когнитивных способностей и эмоционального фона. У женщин эти изменения были более выраженными — особенно в утренние часы.

 

 

Слабый пол

Представительницы прекрасного пола, как правило, более подвержены негативным последствиям нарушений циркадных ритмов, в том числе когнитивных, метаболических и онкологических нарушений. Женский организм сильнее зависит от циклической выработки мелатонина, который в темноте регулирует циркадные ритмы и подавляет рост опухолевых клеток.

Угнетение мелатонина из-за ночного света или сменного графика может нарушать баланс эстрогена, что связано с риском гормонозависимых опухолей. Поэтому дамам особенно важно соблюдать режим сна, отдавая предпочтение раннему укладыванию. Было показано, что женщины-«жаворонки», предпочитающие рано ложиться и рано вставать, менее подвержены риску рака груди, чем «совы».

 

Как не сбиться с ритма?

Если вы работаете по ночам, часто засиживаетесь допоздна или просто живете в городе с яркой ночной иллюминацией, важно не игнорировать сигналы организма. Особенно это актуально для женщин, чей организм острее реагирует на нарушение суточных ритмов. Вот несколько рекомендаций, как защитить себя от последствий сбоев циркадных ритмов:

 

1. Максимально сохраняйте режим как в будние, так и в выходные дни. Старайтесь ложиться и вставать в одно и то же время. Даже незначительный сбой в режиме сна в выходные (или так называемый «социальный джетлаг») связан с повышенным риском избыточного веса, диабета и проблем с сердцем. 
2. При ночной работе придерживайтесь стабильного графика сна в дневные часы.
3. Поддерживайте тьму и свет по расписанию. Днем проводите больше времени при естественном освещении. Утренний свет помогает «сбросить» циркадные часы. А ночью, наоборот, минимизируйте любые источники яркого света — мобильные телефоны и другие гаджеты. Синий свет от экранов сильно подавляет выработку мелатонина.
4. Ограничьте свет ночью. Если вы живете в Санкт-Петербурге или других местах, где есть белые ночи, используйте плотные шторы или маску для сна.
5. Отправляясь в путешествие в другие часовые пояса, заранее позаботьтесь о том, как сделать этот переход более комфортным.

Наш организм функционирует по определенным биологическим законам, законам света и тьмы, которые лучше не нарушать. А если нарушили, стоит как можно быстрее помочь телу восстановить баланс!