Як працює біологічний годинник і що робити, аби добре висипатися

Примітка редакції. Ми просто не змогли не поділитися цим матеріалом колег з K750.media. Бо він розповідає про те, що важливо для кожного з нас, з точки зору науки.

Про зміни в способі життя та режимі люди найчастіше замислюються саме після новорічних свят. Раніше прокидатися, спати більше або менше, формувати корисні звички, позбуватися шкідливих… Що варто знати про біологічні ритми і які звички допоможуть налаштувати гармонійне життя?

У 2017 році Нобелівську премію з медицини та фізіології отримали троє американських вчених, яким вдалося з’ясувати, як працюють «внутрішні годинники» живих організмів. Після багаторічних досліджень Майкл Янг, Джеффрі Холл та Майкл Росбаш таки відкрили та дослідили молекулярні механізми, які управляють циркадними ритмами рослин, тварин та людей. Чим може таке відкриття бути корисним звичайній людині? Живучи в епоху технологій, активних подорожей та виснажливих графіків роботи нам просто необхідно розуміти свій «внутрішній годинник», аби адаптуватися до викликів сучасного світу.

Про циркадні ритми, роль світла в якості нашого сну та нові підвиди «сов» та «жайворонків» розповідала клітинний біолог, кандидат біологічних наук Ольга Маслова на науково-популярній конференції NOBILITET, яка відбувалася в інноваційному парку UNIT.Сity. K750 публікує резюме її виступу.

Біологічний годинник

Циркадними ритмами називають біологічні ритми, період яких зазвичай триває трохи більше, ніж 24 години. Іншими словами, циркадні ритми — це циклічні коливання біологічних процесів, які відбуваються в організмі живих істот у зв’язку зі зміною дня та ночі.

Інформація про те, що у кожній клітині живого організму існує свій «біологічний годинник», зовсім не нова. Проте тривалий час загадкою залишалася відповідь на питання, як саме він працює. Багато вчених, зокрема і минулорічні лауреати Нобелівської премії, що займалися дослідженням цього питання ще з 70-х років XX століття, довго не могли знайти відповідь. Та зрештою Янгу, Холлу та Росбашу вдалося відкрити гени, які контролюють нормальний щоденний біологічний ритм живих істот. Один із перших вивчених «годинникових» генів був пов’язаним з білком, що накопичується у клітині протягом ночі і розпадається протягом дня. Крім цього, пізніше вчені визначили додаткові білкові компоненти цього механізму, що дало можливість розпізнати у клітині годинниковий механізм.

Подальші дослідження показали, що циркадні ритми контролюють більшість аспектів життя та здоров’я людини — від температури тіла до обміну речовин, від продукування гормонів, таких як кортизол чи адреналін, до правильного функціонування залоз (наприклад, наднирників) та навіть визначають схильність людей до навчання, швидкого старіння або довгожительства. Зокрема, біологічні годинники визначають і періоди сну та неспання людини.

Джетлаг без авіаперельоту

Не секрет, що запорукою гарного самопочуття людини є сон. Згідно з дослідженнями авторитетної організації National Sleep Foundation, у дорослому у віці від 26 до 64 років людині бажано спати 7-9 годин на день.

Не страшно, якщо кілька разів на тиждень ви спатимете більше або менше — наприклад, 6 або 10 годин. Головне — уникати ситуацій, коли в різні дні тижня перебої в режимі сну становлять 5 годин і більше — наприклад, коли ви пізно лягаєте та довго відсипаєтеся на вихідних після робочого тижня. Водночас, відповідно до досліджень, різниця між тривалістю сну на вихідні та в будні не повинна перевищувати двох годин.

За міцний та здоровий сон людини відповідає гормон мелатонін, який є основним регулятором циркадних ритмів в її організмі. Цікаво, що одним із чинників, що особливо негативно впливають на вироблення цього гормону, є нав’язливі думки про необхідність заснути негайно, думки про необхідність скоро вставати тощо. Це пояснюється тим, що такого роду переживання активують виділення іншого гормону — кортизолу, який, по суті, є «ворогом» мелатоніну. Як наслідок, мелатоніну стає дедалі менше, а людина лише віддаляється від сну.

Одним із найпоширеніших сигналів, що повідомляє людині, чи потрібно їй зараз спати, є світло. Наприклад, синє світло пригнічує виділення мелатоніну і, відповідно, заважає заснути. Синього світла досить багато в денному світлі, досить мало у звичайній лампі розжарювання, більше у енергоощадній ртутній лампі і дуже багато у LED-лампі. Всі ми знаємо, що багато людей, повертаючись з роботи, відразу ж тягнуться до вмикача і, як наслідок, рівень синього світла у нашому житті майже ніколи не знижується. Тим часом потужна біла лампа знижує синтез мелатоніну на 50% усього за 13 хвилин. Негативний ефект також підсилюється синім світлом, яке випромінюють гаджети. Простіше кажучи, рішення поскроллити Facebook чи попрацювати 30 хвилин під LED-лампою закінчується тим, що нам ще довго не вдається заснути.

На щастя, сучасні технології дозволяють зменшити кількість синього світла, яке випромінюють екрани гаджетів. Йдеться про спеціальні додатки, які пом’якшують інтенсивність синього світла за рахунок більш нічних, жовтуватих відтінків спектру, що зменшує рівень напруженості очей та зрештою підвищує якість сну. Додатковим інструментом боротьби з негативним впливом синього світла можуть бути так звані жовті окуляри. В наш час вирішити проблему освітлення намагаються і на глобальному рівні. Так, сучасні системи «розумних» будинків дають змогу регулювати рівень освітлення залежно від часу доби, і, наприклад, включати максимальну кількість синього світла вранці — тоді, коли людині треба прокинутися.

Втім, чіткий режим сну — це не все, що потрібно організму людини. Інколи йому навпаки бракує екстремальних ситуацій. Тому як терапевтичний інструмент при певних захворюваннях деякі вчені рекомендують депривацію — повну відсутність сну протягом доби.

Ведмідь чи дельфін?

Не існує універсальних рекомендацій щодо того, о котрій годині засинати і о котрій прокидатися. Аби правильно налаштувати режим сон-неспання потрібно знати свій хронотип, тобто свій характер добової активності. Зазвичай виділяють два види хронотипів — «сови» та «жайворонки». «Жайворонки», як відомо, це ті люди, які рано прокидаються і, відповідно, раніше лягають спати. Характерно, що вранці в цього типу людей дуже багато енергії, але вона швидко закінчується вже по обіді. Сови ж навпаки — довго «розгойдуються» і до 12 години можуть ледве відкривати очі, однак, коли вони таки включаються в роботу, то можуть дуже довго та наполегливо працювати. Та хоч «сова» і може собі дозволити йти у ліжко пізніше, їй також бажано заснути до третьої години ночі, а найліпше для людей-«сов» лягати близько першої години ночі.

Існує стереотип, ніби «сови» є більш депресивними, а «жайворонки» — більш оптимістичними. Причиною такої хибної думки став експеримент, який досліджував настрої серед сов та «жайворонків». Проте дослідники не зважали на той фактор, що «сови» на час експерименту просто не виспалися.

Низка досліджень показала цікаву тенденцію — люди в похилому віці, причому навіть радикальні «сови», мають схильність перетворюватися на «жайворонків». Очевидно, саме тому о 7 ранку в громадському транспорті можна побачити стільки бабусь. В юні ж роки люди переважно є «совами», а пік нашої «совиності» припадає на вік 13 років. Колись в одній з американських шкіл провели експеримент, в рамках якого початок навчального дня перенесли з 8:30 на 10:30. Експеримент тривав лише рік, та навіть за цей короткий проміжок часу дослідники зафіксували підвищення рівня успішності серед учнів аж на 80%.

Поділ людей на «сов» та «жайворонків» (інколи виділяють і проміжний вид — «голуби») є давньою та свого роду класичною класифікацією хронотипів. Утім, клінічний психолог Міхаель Бреус у своїй недавно опублікованій книзі пропонує поділ на чотири хронотипи — «дельфінів», «левів», «вовків» та «ведмедів».

За класифікацією Бреуса, до «ведмедів» треба відносити екстравертів, які неохоче прокидаються та яким потрібно багато спати. «Вовкам» та «левам» на його думку, потрібна середня кількість годин для сну, водночас «вовки» є креативними особистостями, які ведуть переважно нічний спосіб життя, а «леви» — енергійними оптимістами, які найбільш активні вранці. Як стверджує Бреус, «дельфіни» — це саме ті 3-4% населення, яким вистачає 4-5 годин сну на добу.

Втім, усі подібні класифікації є нечіткими. Коректніше користуватись шкалою хронотипів, де кожен тип визначається цифрою від 1 до 10. Вчені послуговуються термінами «ранковий» і «вечірній» тип, а більшість людей належать до проміжного, для якого домінантну роль відіграє соціальний аспект.

Отже, щоб якісно відпочити протягом сну, потрібно, по-перше, спати достатню кількість часу для свого віку. По-друге, години сну та його тривалість мають бути приблизно однаковими протягом усього тижня. По-третє, важливо уникати синього світла перед сном. По-четверте, коли плануєте режим свого сну, обов’язково враховуйте власний хронотип.