Еще в 2017 году Нобелевскую премию по физиологии присудили ученым, исследовавшим так называемые «циркадные ритмы» — биологические часы человека, контролирующие работу практически каждой системы нашего организма. Сегодня мы расскажем вам о том, что же представляют собой эти загадочные биоритмы и как человек может нормализовать свой сон, не прибегая к таблеткам.
Независимо от того, являетесь ли вы совой или жаворонком, который изо дня в день поднимается с восходом солнца, привычка организма ко сну в определенное время регулируется так называемыми циркадными ритмами.
Эти внутренние часы контролируют практически все аспекты нашего здоровья: от аппетита и сонливости до деления клеток, продукции гормонов и состояния сердечно-сосудистой системы. Ученые настроены оптимистично, поскольку в один прекрасный день медицина имеет все шансы разработать препараты или терапии, регулирующие циркадные ритмы организма — и проблемы с недосыпом уйдут в прошлое.
Как работают наши внутренние часы
Практически каждая клетка в организме человека обладает молекулярными «часами». Проявляется это таким образом, что примерно каждые 24 часа определенные тактовые белки взаимодействуют друг с другом в своего рода медленном танце. В течение дня этот процесс приводит к своевременной активации тех или иных генов, контролирующих разнообразные процессы, в том числе и высвобождение в кровь определенных гормонов. Мелатонин — гормон, стимулирующий сон, и его концентрация в крови тоже зависит от генной активности.
Почему сердечные приступы и инсульты в два-три раза чаще встречаются ранним утром? Потому что внутренние часы запрограммированы в это самое время увеличивать кровяное давление, чтобы помочь организму проснуться. Почему дети растут во сне? Потому что гормон роста вырабатывается в организме человека лишь раз в сутки, именно в фазу ночного сна (поэтому злоупотреблять послеобеденным сном в таком возрасте не стоит).
В результате, гармоничная работа всех систем организма так или иначе связана с этими часами. Именно поэтому нарушения ритма сна и бодрствования увеличивают риск ожирения, развития хронических заболеваний и даже рака, не говоря уже об общем ухудшении самочувствия.
Время приема пищи также может повлиять на ваше здоровье: то, когда вы едите, часто намного важнее того, что вы едите. Несколько лет назад исследователи проанализировали этот процесс на примере кормления мышей, которые обычно ведут ночной образ жизни. Их посадили на диету с высоким содержанием жиров, и результат последовал незамедлительно: те, кто принимали пищу в активное время суток, оставались в форме; а вот любители денно и нощно что-нибудь погрызть практически сразу начали страдать от избыточного веса и заболевали.
Как настроить свои биологические часы
Наш биологический ритм «кодируется» индивидуально, при этом большинство людей попадают в 24-часовой цикл. Однако существуют и те, чей внутренний распорядок рассинхронизирован — к примеру, ставший таким популярным ритм «совы».
Ученые считают, что у 1 из 75 человек «совиный» режим вызван мутацией белка CRY1, который задерживает состояние сонливости до наступления раннего утра. Это не только усложняется тем, что «совам» приходится рано вставать и заниматься каждодневными делами, но и тем, что из-за рассинхрона цикл становится удлиненным и организм постоянно находится в состоянии напряженного, нездорового бодрствования. Но это — редкая генетическая мутация, а всем остальным может помочь улучшить свое состояние простая и действенная терапия.
Биологические часы, конечно, синхронизируются с мозгом. Свет, который улавливают наши глаза, помогает поддерживать цикл дня и ночи — именно поэтому при путешествии в другой часовой пояс ваши внутренние часы перестают соответствовать солнечному циклу, а для адаптации требуется примерно неделя.
В повседневности злейшим врагом внутренних часов является яркий искусственный свет в ночное время, который буквально дезориентирует системы организма. Ученые выяснили, что даже обычное чтение электронных книг по ночам в течение нескольких часов может вызвать ухудшение сна и ухудшить самочувствие на следующий день.
К счастью, подобные воздействия можно свести к минимуму с помощью «световой гигиены». В течение дня следует обеспечить глаза достаточным количеством яркого света, а вот с наступлением сумерек его воздействие лучше минимизировать. Этот простой шаг позволит циркадным часам синхронизироваться с естественным суточным циклом, что способствует здоровому и крепкому сну.
Будущее и перспективные исследования
Чем дольше ученые изучают циркадные ритмы — тем выше шанс, что они помогут разработать действенные методики того, как привести состояние сна и бодрствования в гармонию. Сейчас большинство исследований направлены на изучение сложных молекулярных механизмов, регулирующих циркадные ритмы: в частности, генетики анализируют взаимодействие CRY1 с другими «часовыми» белками в надежде понять, как именно мутации наносят ущерб биологическим часам.
Они уже выяснили, что мутировавший белок удерживает связь со своими партнерами дольше, чем следует, прямо как неуверенный танцор в более опытной группе. Задержка в синхронизации этой пары подобно цепной реакции вызывает сбой в работе и других систем, вынужденных подстраиваться под нарушенный ритм.
Учитывая сложную и до сих пор не до конца изученную природу биочасов, можно уверенно утверждать, что на циркадные ритмы влияет множество других генов. Это хорошая новость, поскольку в данном случае даже людям с нарушенным геномом можно будет помочь фармакологией, максимизируя полезный эффект и минимизируя негативное воздействие лекарств на организм в целом. Это беда современных препаратов, поднимающих давление или снижающих уровень холистерина — на каждый полезный эффект приходится десяток неприятных побочных.
Возможно, в ближайшем будущем появятся даже специальные гаджеты, которые смогут мониторить состояние ритмов человека в режиме реального времени и предупреждать о сбитом режиме заблаговременно. Это может звучать как очередной излишне оптимистичный прогноз, но в реальности практически все предпосылки для создания подобных устройств уже выполнены.
Сейчас научное сообщество лишь подбирает удобные биомаркеры, содержание которых в крови будет наглядно отражать состояние циркадных ритмов.