Жаворонки против сов: что такое циркадные ритмы и как они работают
Стоит один раз сбить режим сна, например на каникулах, и вернуться в обычный график может стать сложно. Причиной этому служат циркадные ритмы. Выясняем, на что они влияют и можно ли их настроить
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.
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.
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.
Психическое состояние
Взаимосвязь циркадных ритмов и устойчивого ментального состояния основывается на выработке кортизола, которая происходит в первой половине дня. 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.
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. Эффективный иммунный ответ зависит от корректной работы биологических часов. Так, исследования показывают, что циркадные ритмы положительно влияют на эффективность противораковых препаратов.
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.
Схема циркадных ритмов
Что происходит в организме за 24 часа и какое время для чего предназначено:
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,