Циркадные ритмы и их влияние на нашу жизнь

Что это такое? Суточные циркадные ритмы – это биологическая особенность, от которой зависит функционирование человеческого организма. Мы с рождения настроены на 24-часовой режим работы, это доказано многочисленными экспериментами. Поэтому, даже не зная времени, мы можем жить, вписываясь в этот график.

Почему важны? От правильного функционирования циркадных ритмов зависит здоровье нашего организма. Когда режим сбивается, мы становимся вялыми, невнимательными. А если подобное происходит систематически, это уже прямая угроза нашей жизни.

Что такое циркадные ритмы

Этот внутренний механизм регуляции множества процессов, происходящих в организме, определяет цикл «сон — бодрствование», и он не зависит от внешних стимулов типа смены времени суток.

В 1962 году французский ученый и спелеолог Мишель Сифр провел двухмесячный эксперимент по изучению биологических ритмов человека, принесший ему мировую известность. Он изучал ледник в пещере Скарассон и одновременно наблюдал за физиологией своего организма. Команда исследователей жила в пещере со стабильной освещенностью, влажностью воздуха и температурой, не имея часов.

Оказалось, что человек сохраняет цикличность сна и бодрствования, не ориентируясь на внешние раздражители в виде погоды, смены времени суток, естественного освещения.

Эксперимент закончился 13 сентября, в то время как ученый думал, что на календаре 20 августа. В сутках у исследователей было 24,5 часа, поэтому время для них текло немного по-другому.

Как работают наши внутренние часы

В нашем организме имеется два гена, отвечающие за деятельность биологических часов — это period и timeless. Их активность нестабильна, ее регулирует петлевой механизм, ориентированный на обратную связь. Гены кодируют определенные разновидности белков. Как только синтез белка достигает максимума, гены тормозят свою активность. При снижении уровня белков на генном уровне возникает сигнал о возобновлении синтеза.

Как сон связан со светом и мелатонином

Освещенность напрямую влияет на смену сна и бодрствования, это основной регулятор биологических ритмов. Синий спектр холодного света, излучаемого экранами компьютеров, телефонов и телевизоров, сбивает с толку систему организма, регулирующую циркадные ритмы. При этом человек подсознательно настраивается на активность, аналогичную бодрствованию в разгар светового дня. Таким же негативным действием на биологические часы обладает красный и зеленый свет.

Яркое искусственное освещение помещений становится катализатором, запускающим множество химических реакций и нарушающим распорядок дня. Биологические ритмы людей «включаются» и «выключаются» светом.

В нашем организме не существует места, где обитают циркадные ритмы, их невозможно увидеть или почувствовать. Однако они остро необходимы для нормального существования человека и имеются даже у незрячих.

Ночной просмотр сериалов, поздний плотный ужин, работа в ночные смены, регулярное засыпание на рассвете нарушает скоординированную деятельность нервной системы и биоритмов человека. Это приводит к остановке или к замедлению отдельных метаболических процессов человеческого организма.

На что влияют циркадные ритмы

В первой половине дня мы бодры и активны, отлично концентрируемся на нужных вещах и событиях, вечером нас одолевает сон, ухудшается зрение, замедляется процесс пищеварения. Это происходит не по привычке, а в соответствии с нашими циркадными ритмами, регулирующими не только режим сна, но и огромное количество важных процессов в организме.

Сон и бодрствование

С рассветом усиливается освещение. Дневной свет стимулирует мозг подавать сигнал о необходимости выработки гормонов, обеспечивающих активность человека. После захода солнца биоритмы стимулируют выработку мелатонина – гормона, обеспечивающего полноценный сон и восстановление организма.

Обмен веществ

Следуя рекомендациям диетологов, мы не должны есть вечером. Причина рекомендации – не пониженная активность человека ночью, а снижение выработки ферментов и энзимов, обеспечивающих пищеварение. За синтез этих веществ тоже отвечают биологические часы человека. Они обеспечивают активную выработку печенью и поджелудочной железой в дневное время веществ, регулирующих уровень глюкозы и обменные процессы жиров и углеводов.

Психическое состояние

Рано утром в организме человека вырабатывается кортизол – гормон, обеспечивающий сопротивление стрессовым ситуациям и когнитивные проявления. Это гарантирует устойчивое ментальное состояние индивидуума и его связь с биоритмами человека. Если не проводить восстановление циркадных ритмов, могут возникнуть деменция, депрессивное состояние, нейродегенеративные патологии центральной нервной системы.

Иммунная система

Иммунитет защищает человека от патогенных элементов, пытающихся нарушить стабильную работу организма. Физиологические процессы сложной иммунной системы, такие, как, например, выработка цитолитиков, хемокинов и цитокинов, напрямую зависят от циркадных ритмов организма. Если биологические часы работают с перебоями, сложно ожидать слаженного иммунного ответа организма. По данным медицинских исследований, от деятельности биоритмов зависит эффективность противораковых лекарств.

Температура тела

Щитовидная железа и гипоталамус отвечают за регулировку температуры тела человека. Их работа так же, как и функционирование многих органов, зависит от циркадных ритмов организма. Самая низкая температура тела фиксируется между 4 и 6 часами утра, самая высокая – около 18 часов дня. Разница между этими показателями незначительна – всего 0,5–1 градус, но эти колебания необходимы для оптимального протекания метаболических процессов.

Схема циркадных ритмов

Давайте посмотрим, как изменяются функции организма в течение суток, как происходит распределение циркадных ритмов по часам:

• 06:00 – среднестатистическое время восхода и начала дня, период пробуждения организма. Чаще всего на это время приходится фаза поверхностного сна, высвобождение кортизола.

• 06:45 – повышается артериальное давление.

• 07:30–08:30 – лучшее время для пробуждения, так как тормозится секреция мелатонина, усиливается перистальтика ЖКТ.

• 09:00 – пик выработки тестостерона.

• 10:00–18:30 – период наивысшей производительности организма, отличной концентрации внимания, быстроты реакций, продуктивной обработки информации, высокого тонуса сердечно-сосудистой системы.

• 19:00 – время максимальной температуры тела, пика АД.

• 21:00 – начало продуцирования мелатонина, период подготовки ко сну.

• 22:30 – замедление перистальтики ЖКТ.

• 02:00 – время самого глубокого сна.

• 04:30 – период минимальной температуры тела.

Риски нарушения циркадных ритмов

Какими последствиями чревато нарушение качества сна? Хронически недосыпающий человек стремительно набирает вес и с трудом избавляется от него. Появляется нездоровая тяга к фастфуду и к сладкому, так как организм пытается восполнить дефицит энергии, получая ее из простых углеводов.

Симптомы сбоя биоритмов

Основной симптом сбоя биологических часов у человека — это невозможность вовремя заснуть и проснуться.

Последствия нарушения циркадных ритмов организма:

• сложно сконцентрировать внимание;

• в течение дня ощущается сонливость;

• отсутствует ясность мышления;

• привычные действия даются сложнее, чем обычно;

• проявляются вспышки раздражительности, агрессии;

• ощущается хроническая усталость, подавленность настроения.

Возможны такие вегетативные нарушения, как тошнота и общее недомогание. Если сбой биоритмов приобретает хронический характер, ухудшаются метаболизм организма, работа сердечно-сосудистой системы.

Стараясь привести режим сна и бодрствования в норму, люди, страдающие от сбоя биоритмов, употребляют алкоголь, снотворные препараты. Такой подход грозит ухудшением состояния. Лучше не заниматься самолечением, а проконсультироваться с опытным сомнологом, обратившись в специализированную клинику.

Виды нарушений

В таблице даны основные типы расстройств циркадных ритмов и их причины:

Причины расстройства циркадных ритмов

Сразу несколько внешних и внутренних факторов могут быть причиной нарушения ритма биологических часов.

Что сбивает ритмичность цикла «свет–темнота»:

• авиаперелет в направлении с запада на восток, перемещающий человека сразу через несколько часовых поясов;

• профессия, подразумевающая сменный график работы;

• неупорядоченный распорядок дня: засыпание и подъем в разное время суток;

• длительное лечение, требующее соблюдения постельного режима;

• кардинальное ухудшение зрения;

• прием медикаментов определенных лекарственных групп.

Если больной находится в стационаре и ему часто приходится бодрствовать ночью, он практически всегда страдает от расстройства сна.

Почему могут быть нарушены циркадные ритмы – основные патологии:

• инсульт или травма головного мозга в анамнезе;

• болезнь Альцгеймера, Паркинсона;

• энцефалит, менингит;

• мутация циркадного гена CRY 1, отвечающего за ориентацию во времени;

• возрастные изменения центральной нервной системы.

Как завести свои внутренние часы заново

Есть хорошая новость: вы сами можете заняться починкой ваших сломанных биологических часов. Как только режим придаст жизни правильный распорядок, здоровый сон и продуктивность не заставят себя долго ждать. Не стремитесь отправляться ко сну сразу же после заката солнца, особенно если вы «сова». Для восстановления запасов мелатонина нужно убрать из ближайшего окружения источники искусственного света и стараться засыпать в промежутке с 12 до 4 ночи.

Для облегчения засыпания откажитесь от гаджетов за пару часов до сна, не включайте на полную мощность лампы дневного света, заменив их на источники приглушенного освещения, работающие в теплом диапазоне светового спектра. Если вы не знаете, как быстро восстановить циркадные ритмы, для начала постарайтесь ложиться спать в одно и то же время, не отступая от этого правила даже в выходной день.

Советы по сохранению циркадных ритмов

Вполне возможно, что бессонница, необъяснимая усталость и рассеянность, нарушающая дневную продуктивность, связаны со сбоем биологических часов вашего организма.

Что может привести в норму циркадные ритмы человека:

• Нежелательно пользоваться телефоном или планшетом перед сном, но если вам необходимо зайти в соцсети или очень хочется посмотреть интересный фильм, включите ночной режим – яркость подсветки при этом снижается, и она приобретает более щадящий желтоватый оттенок.

• Постарайтесь перед сном не пользоваться визуальным каналом получения информации, лучше слушайте аудиокниги и подкасты.

• Чтобы качество сна не ухудшилось, не употребляйте алкоголь поздно вечером.

• Откажитесь от плотного ужина, лучше лечь спать слегка голодным.

• Плотные шторы заблокируют любой свет, мешающий полноценному сну, однако не забывайте открывать их, как только вы встали с кровати.

• После обеда не стоит злоупотреблять напитками с кофеином, в идеале лучше отказаться от них в это время.

• Беруши и маска для сна не позволят уличному свету и посторонним шумам нарушить ваш ночной покой.