Замечали, что одни дела вам даются легче утром и совсем не идут вечером? Например, утром легко работать и учиться, а вечером мозг будто бы отказывается функционировать. Зато спортивные занятия проходят легко и с полной отдачей. А у знакомого всё наоборот: в 6 утра он на пробежке, а эффективно работает вечерами. Почему так происходит – расскажем в статье.
Что такое циркадные ритмы
Это циклы длительностью 24 часа, которые определяют основные биологические процессы. К ним относятся, например, циклы сна и бодрствования или голода и насыщения. Само название произошло от латинских слов circa – «около» и dies – «день».
О ритмах, которые влияют на человека, знают давно. Рассматривались не только суточные ритмы, но и более длинные. Например, зависимость организма от фаз луны. Сказки об оборотнях – это истории про лунные ритмы. Когда только в полнолуние человек превращался в зверя и возвращался к своему привычному обличию, когда луна шла на убыль.
Древние медики находили взаимосвязь приёма лекарства со временем суток. Некоторые лекарства нужно было принимать на рассвете, некоторые – в полной темноте ночью. Ряд этих предположений, сделанных интуитивно, оказался правдой. Кроме оборотней, конечно. Но всерьёз заниматься изучением суточных ритмов и их влиянием на людей начали лишь в XX веке.
Естественные изменения в теле человека привязаны к планетам и звёздам. Земля совершает полный оборот вокруг Солнца примерно за 24 часа. Это проявляется сменами периодов света и тени – дня и ночи. Это отражается на людях – ночью хочется спать, а вставать легче, когда за окном уже светло.
Глобально изучать эти процессы начали во второй половине ХХ века. Американские учёные-хронобиологи Сеймур Бензер и Рональд Конопка обнаружили, что поломка в одном специфическом гене живого организма может нарушить биологические часы. Ген получил название Per – ген периода.
Работу продолжили учёные Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. Они нашли два гена, которые активируют ген Per. Они получили названия timeless («вечный») и doubletime («ускорение, удвоенный темп»). Сочетание этих генов запускает циркадные ритмы, а поломка ведёт к сбою. Например, человек начинает стабильно просыпаться в 3 или 4 часа утра. При этом время отхода ко сну не имеет значения. За эту работу в 2017 году была вручена Нобелевская премия.
Как они устроены
За слаженную работу биологических часов отвечает гипоталамус – высший нервный центр эндокринной системы. Вместе с гипофизом они синтезируют специальные тропные гормоны, которые отвечают за работу различных органов эндокринной системы: щитовидной железы, поджелудочной и многих других. Уровень тропных гормонов меняется в течение суток.
Например, ночью повышается уровень мелатонина, что приводит к ощущению сонливости. Отвечают за слаженную работу этой системы упомянутый выше ген Per и его регуляторы.
На что влияют циркадные ритмы
- Фазы сна и бодрствования. Солнечный свет, попадающий на кожу, даёт сигнал мозгу вырабатывать гормоны, которые нас пробуждают. Параллельно меняется электрическая активность мозга – он готовится проснуться и начать работать. Вечером повышается уровень мелатонина – гормона сна. Живёте там, где белые ночи или ранний рассвет? Купите шторы блэкаут, которые не пропускают свет!
- Настроение и психическое состояние. Кортизол (гормон, который отвечает за противостояние стрессу) вырабатывается преимущественно в утренние и дневные часы. Нарушение выработки кортизола приводит к депрессиям, перепадам настроения и нарушению артериального давления. Поэтому важно вовремя ложиться спать и просыпаться.
- Температура тела. В гипоталамусе расположен центр терморегуляции, который отвечает за поддержание равновесия между процессами теплоотдачи и теплопродукции. На протяжении суток эти процессы слегка выходят из равновесия. Максимально высокая температура тела наблюдается вечером, около 18 часов. Максимально низкая – в 3–4 часа утра. Беспокоит температура 37,3 ºС вечером после работы? Попросите родных измерить вам температуру во сне в середине ночи. Если окажется, что ночью температура опускается и становится даже ниже привычных 36,6 ºС, – то это норма и проявление естественных циклов.
- Обмен веществ и питание. Утром и днём печень и поджелудочная железа вырабатывают больше ферментов, ответственных за переваривание пищи. К ночи их уровень снижается, перистальтика кишечника замедляется.
- Иммунитет. Ежедневно наш организм вырабатывает массу веществ, ответственных за защиту от различных инфекций. Часть из веществ вырабатывается только после контакта с микробом, часть – круглосуточно и согласно своему циркадному ритму. Именно поэтому люди, которые работают с нарушением фаз сна (например, сутки через трое), более подвержены риску заболеть.
Как выглядит работа циркадных ритмов
В среднем, у людей естественные циклы работают по одинаковому «расписанию».
- 6:00 – чаще всего в это время начинается рассвет. Происходит выработка кортизола и подъём артериального давления. Сон становится более поверхностным. Человеческий организм готовится к пробуждению.
- 8:00 – снижается секреция мелатонина, усиливается перистальтика кишечника. В связи с этим может возникать чувство голода, от которого человек просыпается.
- 9:00 – нарастает выработка тестостерона.
- 10:00–18:00 – артериальное давление поддерживается на оптимальных параметрах. Мозг прекрасно работает, высокая способность к выполнению различных работ и концентрации внимания.
- 19:00 – поднимается артериальное давление. Повышается температура тела.
- 21:00 – начало выработки мелатонина, подготовка ко сну.
- 22:00 – замедление перистальтики кишечника.
- 2:00 – фаза максимально глубокого сна.
- 4:00–6:00 – максимально низкая температура тела.
В зависимости от синтеза генов, которые влияют на естественные циклы каждого человека, они могут смещаться в среднем на три часа. Как вперёд, так и назад.
Это называется хронотипом, более известным как разделение людей на «сов» и «жаворонков». Последним повезло больше – практически весь мир живёт по раннему, утреннему расписанию.
Что плохо влияет на циркадные ритмы
- График работы. Самым сложным считается график 2/2 с чередованием ночных и дневных смен. На втором месте по вредности находится суточная работа (сутки через трое).
- Джетлаг – рассогласование естественных циклов организма с природным ритмом места, где он оказался. Происходит при резкой смене часовых поясов. Проявляется слабостью, головной болью, бессонницей или сонливостью.
- Нестабильный режим дня и отдыха. Возможен при ненормированном графике работы. Или при работе из дома, когда довольно сложно жить по примерно одному расписанию.
Какие проблемы могут возникнуть
Первая проблема при сбоях в естественных циклах – длительные нарушения сна. Могут проявляться бессонницей, патологической сонливостью, поверхностным сном и многократными просыпаниями. Резко снижается качество сна, что приводит к снижению самочувствия и работоспособности, постоянному ощущению усталости, которое наступает сразу после пробуждения.
Следующее нарушение – ухудшение состояния психики. Проявляется снижением стрессоустойчивости, постоянно плохим настроением. Падает способность сосредотачиваться и концентрировать внимание.
Также при сбое в биологических часах снижается иммунитет. Ночью вырабатываются новые клетки костного мозга, которые отвечают (в том числе) за иммунитет. При нарушении этого ритма «обновление» клеток и специфических белков иммунной системы происходит медленнее. Их активность падает. Это приводит к тому, что привыкли называть «падение иммунитета». Хотя иммунитет на самом деле никуда не падает. Человек становится подвержен действию вирусов и бактерий, начинает болеть гораздо чаще.
Нарушение обменных процессов. В разное время суток организм способен усваивать разное количество пищи. Сбой в привычном ритме может приводить к ожирению.
Как перестроить циркадные ритмы
Увы, простого способа перестать быть «совой» или «жаворонком» нет. В лабораторных условиях проводится масса работ, направленных на изменения гена Per. К сожалению, пока это только эксперименты на мышах. Придётся самостоятельно и длительно менять свой режим сна и отдыха, пытаться жить по примерно одинаковому расписанию.
Необходимо спать не менее 8 часов в тёмное время суток и не переедать на ночь. Очень важно позаботиться и о гигиене сна. Матрас и постельное бельё должны быть максимально удобными. Оптимальная влажность воздуха в спальне – 50–60%, температура – 20–22 ºС. На окна лучше повесить шторы с максимальным затемнением. Обязательно включите в список ежедневных активностей прогулки на свежем воздухе и физические упражнения.
Важно: статья не является медицинской рекомендацией. Для получения подробной информации обратитесь к специалисту.
Фото на анонс и заглавную: Lookstudio, Freepik.com
