Циркадні ритми та їхній вплив на наше життя

Що це таке? Добові циркадні ритми – це біологічна особливість, від якої залежить функціонування людського організму. Ми з народження налаштовані на 24-годинний режим роботи, це доведено численними експериментами. Тому, навіть не знаючи часу, ми можемо жити, вписуючись у цей графік.

Чому важливі? Від правильного функціонування циркадних ритмів залежить здоров’я нашого організму. Коли режим збивається, ми стаємо млявими, неуважними. А якщо подібне відбувається систематично, це вже пряма загроза нашому життю.

Що таке циркадні ритми

Цей внутрішній механізм регуляції безлічі процесів, що відбуваються в організмі, визначає цикл “сон – неспання”, і він не залежить від зовнішніх стимулів на кшталт зміни часу доби.

У 1962 році французький учений і спелеолог Мішель Сіфр провів двомісячний експеримент із вивчення біологічних ритмів людини, який приніс йому світову популярність. Він вивчав льодовик у печері Скарассон і одночасно спостерігав за фізіологією свого організму. Команда дослідників жила в печері зі стабільною освітленістю, вологістю повітря і температурою, не маючи годинника.

Виявилося, що людина зберігає циклічність сну і неспання, не орієнтуючись на зовнішні подразники у вигляді погоди, зміни часу доби, природного освітлення.

Експеримент закінчився 13 вересня, тоді як учений думав, що на календарі 20 серпня. У добі в дослідників було 24,5 години, тому час для них плинув трохи по-іншому.

Як працює наш внутрішній годинник

У нашому організмі є два гени, що відповідають за діяльність біологічного годинника – це period і timeless. Їхня активність нестабільна, її регулює петльовий механізм, орієнтований на зворотний зв’язок. Гени кодують певні різновиди білків. Щойно синтез білка досягає максимуму, гени гальмують свою активність. У разі зниження рівня білків на генному рівні виникає сигнал про відновлення синтезу.

Як сон пов’язаний зі світлом і мелатоніном

Освітленість безпосередньо впливає на зміну сну і неспання, це основний регулятор біологічних ритмів. Синій спектр холодного світла, випромінюваного екранами комп’ютерів, телефонів і телевізорів, збиває з пантелику систему організму, що регулює циркадні ритми. При цьому людина підсвідомо налаштовується на активність, аналогічну неспанню в розпал світлового дня. Таку саму негативну дію на біологічний годинник має червоне і зелене світло.

Яскраве штучне освітлення приміщень стає каталізатором, що запускає безліч хімічних реакцій і порушує розпорядок дня. Біологічні ритми людей “вмикаються” і “вимикаються” світлом.

У нашому організмі не існує місця, де мешкають циркадні ритми, їх неможливо побачити або відчути. Однак вони гостро необхідні для нормального існування людини і є навіть у незрячих.

Нічний перегляд серіалів, пізня ситна вечеря, робота в нічні зміни, регулярне засинання на світанку порушує скоординовану діяльність нервової системи та біоритмів людини. Це призводить до зупинки або до уповільнення окремих метаболічних процесів людського організму.

На що впливають циркадні ритми

У першій половині дня ми бадьорі й активні, відмінно концентруємося на потрібних речах і подіях, ввечері нас долає сон, погіршується зір, сповільнюється процес травлення. Це відбувається не за звичкою, а відповідно до наших циркадних ритмів, що регулюють не тільки режим сну, а й величезну кількість важливих процесів в організмі.

Сон і неспання

Зі світанком посилюється освітлення. Денне світло стимулює мозок подавати сигнал про необхідність вироблення гормонів, що забезпечують активність людини. Після заходу сонця біоритми стимулюють вироблення мелатоніну – гормону, що забезпечує повноцінний сон і відновлення організму.

Обмін речовин

Дотримуючись рекомендацій дієтологів, ми не повинні їсти ввечері. Причина рекомендації – не знижена активність людини вночі, а зниження вироблення ферментів і ензимів, що забезпечують травлення. За синтез цих речовин теж відповідає біологічний годинник людини. Він забезпечує активне вироблення печінкою і підшлунковою залозою в денний час речовин, що регулюють рівень глюкози та обмінні процеси жирів і вуглеводів.

Психічний стан

Рано вранці в організмі людини виробляється кортизол – гормон, що забезпечує опір стресовим ситуаціям і когнітивні прояви. Це гарантує стійкий ментальний стан індивідуума та його зв’язок із біоритмами людини. Якщо не проводити відновлення циркадних ритмів, можуть виникнути деменція, депресивний стан, нейродегенеративні патології центральної нервової системи.

Імунна система

Імунітет захищає людину від патогенних елементів, які намагаються порушити стабільну роботу організму. Фізіологічні процеси складної імунної системи, такі, як, наприклад, вироблення цитолітиків, хемокінів і цитокінів, безпосередньо залежать від циркадних ритмів організму. Якщо біологічний годинник працює з перебоями, складно очікувати злагодженої імунної відповіді організму. За даними медичних досліджень, від діяльності біоритмів залежить ефективність протиракових ліків.

Температура тіла

Щитоподібна залоза та гіпоталамус відповідають за регулювання температури тіла людини. Їхня робота так само, як і функціонування багатьох органів, залежить від циркадних ритмів організму. Найнижча температура тіла фіксується між 4 і 6 годинами ранку, найвища – близько 18 години дня. Різниця між цими показниками незначна – лише 0,5-1 градус, але ці коливання необхідні для оптимального протікання метаболічних процесів.

Схема циркадних ритмів

Давайте подивимося, як змінюються функції організму протягом доби, як відбувається розподіл циркадних ритмів по годинах:

• 06:00 – середньостатистичний час сходу і початку дня, період пробудження організму. Найчастіше на цей час припадає фаза поверхневого сну, вивільнення кортизолу.
• 06:45 – підвищується артеріальний тиск.
• 07:30-08:30 – найкращий час для пробудження, оскільки гальмується секреція мелатоніну, посилюється перистальтика ШКТ.
• 09:00 – пік вироблення тестостерону.
• 10:00-18:30 – період найвищої продуктивності організму, відмінної концентрації уваги, швидкості реакцій, продуктивного опрацювання інформації, високого тонусу серцево-судинної системи.
• 19:00 – час максимальної температури тіла, піку АТ.
• 21:00 – початок продукування мелатоніну, період підготовки до сну.
• 22:30 – уповільнення перистальтики ШКТ.
• 02:00 – час найглибшого сну.
• 04:30 – період мінімальної температури тіла.

Ризики порушення циркадних ритмів

Якими наслідками загрожує порушення якості сну? Людина, яка хронічно недосипає, стрімко набирає вагу і ледве позбувається її. З’являється нездорова тяга до фастфуду і до солодкого, оскільки організм намагається заповнити дефіцит енергії, отримуючи її з простих вуглеводів.

Симптоми збою біоритмів

Основний симптом збою біологічного годинника у людини – це неможливість вчасно заснути і прокинутися.

Наслідки порушення циркадних ритмів організму:

• складно сконцентрувати увагу;
• протягом дня відчувається сонливість;
• відсутня ясність мислення;
• звичні дії даються складніше, ніж зазвичай;
• проявляються спалахи дратівливості, агресії;
• відчувається хронічна втома, пригніченість настрою.

Можливі такі вегетативні порушення, як нудота і загальне нездужання. Якщо збій біоритмів набуває хронічного характеру, погіршуються метаболізм організму, робота серцево-судинної системи.

Намагаючись привести режим сну і неспання в норму, люди, які страждають від збою біоритмів, вживають алкоголь, снодійні препарати. Такий підхід загрожує погіршенням стану. Краще не займатися самолікуванням, а проконсультуватися з досвідченим сомнологом, звернувшись до спеціалізованої клініки.

Види порушень

У таблиці наведено основні типи розладів циркадних ритмів та їхні причини:

Різновид	Особливості
Синдром зміни часового поясу (jet lag)	Проявляється під час авіаперельоту через кілька часових поясів. За даними досліджень сомнологів, переміщення людини на кілька часових поясів уперед переноситься легше, ніж відкат у часі назад
Розлад, пов’язаний зі зміною графіка роботи	Збій біологічного годинника пов’язаний з постійним порушенням режиму сну і неспання
Синдром фазової затримки сну	Фаза сну регулярно зсувається на більш пізній час, так само, як і фаза неспання
Фазове випередження сну	У ситуації, коли біологічний годинник “поспішає”, людина рано засинає і рано прокидається, не маючи можливості це змінити власними силами
Режим не добового циклу сну-неспання	Цикл щодня зсувається на 1-2 години, спостерігається в людей, які втратили зір.

Причини розладу циркадних ритмів

Одразу кілька зовнішніх і внутрішніх чинників можуть бути причиною порушення ритму біологічного годинника.

Що збиває ритмічність циклу “світло-темрява”:

• авіапереліт у напрямку із заходу на схід, що переміщує людину відразу через кілька часових поясів;
• професія, що передбачає змінний графік роботи;
• невпорядкований розпорядок дня: засинання і підйом у різний час доби;
• тривале лікування, що вимагає дотримання постільного режиму;
• кардинальне погіршення зору;
• приймання медикаментів певних лікарських груп.

Чому можуть бути порушені циркадні ритми – основні патології:

• інсульт або травма головного мозку в анамнезі;
• хвороба Альцгеймера, Паркінсона;
• енцефаліт, менінгіт;
• мутація циркадного гена CRY 1, що відповідає за орієнтацію в часі;
• вікові зміни центральної нервової системи.

Як завести свій внутрішній годинник заново

Є хороша новина: ви самі можете зайнятися лагодженням вашого зламаного біологічного годинника. Щойно режим додасть життю правильного розпорядку, здоровий сон і продуктивність не змусять на себе довго чекати. Не прагніть вирушати до сну відразу ж після заходу сонця, особливо якщо ви “сова”. Для відновлення запасів мелатоніну потрібно прибрати з найближчого оточення джерела штучного світла і намагатися засинати в проміжку з 12 до 4 ночі.

Для полегшення засинання відмовтеся від гаджетів за кілька годин до сну, не вмикайте на повну потужність лампи денного світла, замінивши їх на джерела приглушеного освітлення, які працюють у теплому діапазоні світлового спектра. Якщо ви не знаєте, як швидко відновити циркадні ритми, для початку постарайтеся лягати спати в один і той самий час, не відступаючи від цього правила навіть у вихідний день.

Поради щодо збереження циркадних ритмів

Цілком можливо, що безсоння, незрозуміла втома і неуважність, що порушує денну продуктивність, пов’язані зі збоєм біологічного годинника вашого організму.

Що може привести в норму циркадні ритми людини:

• Небажано користуватися телефоном або планшетом перед сном, але якщо вам необхідно зайти в соцмережі або дуже хочеться подивитися цікавий фільм, увімкніть нічний режим – яскравість підсвічування при цьому знижується, і воно набуває більш щадного жовтуватого відтінку.
• Постарайтеся перед сном не користуватися візуальним каналом отримання інформації, краще слухайте аудіокниги та подкасти.
• Щоб якість сну не погіршилася, не вживайте алкоголь пізно ввечері.
• Відмовтеся від ситної вечері, краще лягти спати злегка голодним.
• Щільні штори заблокують будь-яке світло, що заважає повноцінному сну, проте не забувайте відчиняти їх, щойно ви встали з ліжка.
• Після обіду не варто зловживати напоями з кофеїном, в ідеалі краще відмовитися від них у цей час.
• Беруші та маска для сну не дозволять вуличному світлу та стороннім шумам порушити ваш нічний спокій.