Как сон влияет на продолжительность жизни?

Задумывались ли вы, как даже небольшой недосып влияет на нашу жизнь?

Это не станет прямой причиной смерти, но недостаток сна постепенно разрушает внутренние ресурсы организма: ухудшает восприятие мира, замедляет восстановительные процессы и перегружает мозг.

Возможно, многие из нас думали: «Если бы не было необходимости спать, я бы успел столько всего сделать!»

Некоторые недооценят важность сна: «Лягу сегодня попозже, в 3 часа ночи». Важно ли завершить все дела или досмотреть серию — это не имеет значения. Однако утренний подъём по будильнику остаётся прежним. Некоторые даже гордятся тем, как мало спят. Вроде бы ничего страшного?

Но есть ли в этом повод для гордости? Скорее наоборот.

Сегодня мы расскажем:

• - Как учёные исследуют сон

  - Зачем мы спим? Почему сон — важнейшая функция организма?

  - Как сон влияет на продолжительность жизни и здоровье мозга?

  - Как урбанизация влияет на наш организм? Что такое циркадные ритмы?

  - Что такое совы и жаворонки? Существуют ли они на самом деле?

  - Дадим советы по улучшению качества сна.

Сомнология: история изучения сна

Сон долго оставался загадкой, и люди придумывали различные объяснения этого явления.

Ранее считалось, что во сне человек подвержен воздействию магии, а его душа отправляется в другие миры. Существовали также поверья, что сны могут быть предвестниками или наоборот, защищены магическими силами. Возможно, вы также сталкивались с амулетами «ловцами снов», предназначенными для защиты от кошмаров.

Интересно, что некоторые суеверия интуитивно связывались с процессами мышления: например, считалось, что если заснуть на одной подушке, то можно узнать чужие мысли.

Сомнология — это относительно молодая наука, ей не более 70 лет.

В XIX веке выдвигались гипотезы о том, что застой крови в мозге или малокровие может быть причиной сновидений. Нейроны, как цветы, втягивали нервные окончания, «закрываясь» от внешнего мира. Эта идея была поэтичной, но неправдоподобной.

Процесс изучения мозга стал возможен с появлением электроэнцефалографии. Нейрофизиолог Фредерик Бремер исследовал причины несахарного диабета и сделал важное открытие: повреждение гипоталамуса вызывает сонливость. Это открытие стало основой для дальнейших исследований.

В 1937 году Бремер провёл эксперимент на изолированном мозге кошки, разрезав средний мозг и создав состояние, близкое к искусственному сну. Этот эффект можно было также наблюдать при применении снотворных средств или наркоза, которые угнетали нервные импульсы, за исключением обоняния и зрения.

В другом эксперименте Бремер сделал разрез ниже, что привело к состоянию, напоминающему обычный глубокий сон. Это позволило учёному выдвинуть «гипотезу сна»: полное лишение сенсорного ввода заставляет организм погружаться в сон. В этом процессе участвуют не только определённые участки мозга, но и целая система сигналов.

Хотя позже гипотеза была опровергнута учениками Бремера, его исследования положили начало дальнейшему интересу учёных к этой теме.

В 1949 году учёные Джузеппе Моруцци и Гораций Магоун доказали, что стимуляция определённых областей мозга вызывает активацию бодрствования. Эта область была названа ретикулярной активирующей системой, или ретикулярной формацией. Учёные также доказали, что переход от сна к бодрствованию связан с изменением электрических ритмов на ЭЭГ. Если эту область повредить, человек может попасть в кому или непрерывно находиться в глубоком сне.

До второй половины XX века учёные считали, что процесс сна уже достаточно изучен. Однако никто не задавался вопросом, как ЭЭГ выглядит на протяжении всей ночи, так как сон считался однообразным и простым процессом.

Но в 1926 году советские учёные Денисова М.П. и Фигурин Н.Л. заметили, что у детей через каждые 50 минут сна наблюдаются быстрые движения глаз. Эта работа положила начало новым исследованиям, а в 1953 году были опубликованы эксперименты учёных Юджина Азеринского и Натаниеля Клейтмана.

Юджин провёл серию экспериментов, использовав аппарат динограф для регистрации движений глаз и электрических волн мозга. Он заметил, что в определённые моменты аппарат фиксировал данные, которые были характерны для бодрствующего состояния. В результате было впервые зафиксировано, что сон состоит из фазы быстрого сна, которая позже была названа REM-сном или фазой БДГ.

Позднее Уильям Демент провёл эксперимент на 33 людях, наблюдая за их сном в течение всей ночи, и выяснил, что цикл сна повторяется каждые 90-100 минут. Он также обнаружил связь между фазой быстрого сна и сновидениями, что подтвердила связь между быстрым сном и воспоминаниями о снах.

Эти учёные значительно продвинулись в области сомнологии, создав основу для современных исследований сна. Их работы стали основой для дальнейших исследований и подтвердили, что люди по всему миру спят по схожему циклу. [1]

Разные фазы сна на ЭЭГ

Зачем мы спим? Функции сна

Сон занимает около трети жизни человека, и вопрос, зачем нам нужно спать, остается актуальным. Какие преимущества дает организму полноценный ночной отдых? Рассмотрим несколько гипотез:

Энергосбережение

Во время сна метаболизм замедляется, что приводит к снижению потребности в энергии. Этот механизм можно рассматривать как эволюционное приспособление: ночью искать пищу или охотиться сложнее, поэтому разумнее «отключиться», чтобы быть готовым к активной деятельности утром.

Восстановление

Сон играет важную роль в восстановлении организма. В течение ночи происходят процессы регенерации, восстанавливаются мышцы, синтезируется белок, растут ткани и выделяются гормоны. Это время для восстановления и перестройки на уровне клеток.

Поддержание функций мозга

В процессе сна активируется глимфатическая система, которая очищает мозг от отходов метаболизма, в частности, от бета-амилоидов — белков, связанных с развитием болезни Альцгеймера. Этот процесс происходит исключительно в фазе глубокого сна.

Аналогия с компьютером помогает понять эту функцию: если не перезагружать устройство, оно будет перегружено лишними процессами, что приведет к замедлению работы или перегреву. То же самое происходит с мозгом, где накапливающаяся информация и «мусор» удаляются, а важная информация переходит в долговременную память.

Схема выведения бета-амилоидов

Эмоциональная стабильность

Во время сна активируются участки мозга, регулирующие эмоции. Хотя механизм влияния на психическое состояние еще не изучен полностью, известно, что люди, недополучающие сна, становятся более раздражительными и нервными, часто реагируют импульсивно на внешние раздражители. Недосып может привести к усилению тревожности и страха.

Регуляция аппетита

Исследования показывают, что нехватка сна приводит к повышению аппетита и перееданию. Это связано с изменениями в уровнях гормонов: лептина, который подавляет аппетит, и грелина, стимулирующего голод. Ночью уровень грелина снижается, а лептина — повышается, что помогает контролировать чувство голода.

У людей с недосыпом уровень грелина повышен, а лептина снижен, что способствует усиленному аппетиту. Это может объяснить желание съесть сладкое или больше пищи в течение дня. Важно отметить, что у людей с ожирением уровень лептина может быть повышен как защитная реакция организма.

Уровень инсулина

Недосып влияет на работу инсулина и может повышать его устойчивость. Это явление также связано с увеличением риска развития диабета 2 типа, который является одной из наиболее распространенных болезней в мире. Хронический недосып может способствовать развитию этого заболевания.

Здоровая работа иммунной системы

Во время сна происходит активное производство цитокинов — белков, которые играют ключевую роль в подавлении воспалений и инфекций, а также в образовании антител и иммунных клеток. Поэтому после болезни или в условиях стресса сонливость может быть важным механизмом защиты организма.

Здоровье сердечно-сосудистой системы

Недосып может отрицательно сказываться на здоровье сердца. У людей, страдающих хроническим недосыпом, часто наблюдаются повышенное артериальное давление и изменения в состоянии артерий, такие как утолщение стенок и атеросклероз. Качественный сон способствует поддержанию здоровья сердечно-сосудистой системы.

Сон и старение

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья. Постоянный недосып нарушает работу организма и ускоряет старение. Молодой организм восстанавливается быстрее, так как в нем меньше отмерших клеток. По мере старения восстановительные процессы замедляются, что делает их менее эффективными. Например, перелом кости в молодости и в старости требует разного времени для восстановления.

Представьте, что вы молоды, но не высыпаетесь. Ночью организм активно восстанавливается, и если вы не даете ему возможности завершить эти процессы, вы ускоряете старение. Недосып способствует накоплению бета-амилоидов в мозге, что является одним из факторов развития болезни Альцгеймера и деменции в старости. Некоторые люди полагают, что в молодости можно пренебрегать сном, но это может привести к нейродегенеративным заболеваниям в зрелом возрасте, особенно если есть предрасположенность. Таким образом, недостаток сна может повлиять на когнитивные функции и психическое здоровье.

Недосып также увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, что может привести к инфарктам и инсультам. По данным НМИЦ кардиологии Минздрава России, сердечно-сосудистые заболевания являются причиной 47% смертей в стране.

Несмотря на все негативные последствия, метаанализы и обзоры не подтверждают прямую связь между недостаточным сном и повышенной смертностью. Однако в исследованиях постоянно упоминаются ухудшение качества жизни, болезни и утрата когнитивных функций. Всемирная организация здравоохранения признала здоровый сон важным компонентом общего состояния здоровья.

Как мы спим

Сон состоит из четырех фаз, которые циклично повторяются 4-6 раз за ночь, что соответствует 7-9 часам сна. Рассмотрим каждую из фаз:

— Первая фаза глубокого сна/N1 non-REM sleep

Это начальная стадия сна, когда происходит переход от бодрствования к сну. Длится она от 5 до 15 минут. Частота сердечных сокращений и дыхания замедляются, мышцы расслабляются, а температура тела снижается. Человека легко разбудить, и он может не осознавать, что уже спит. Эта фаза также может сопровождаться внезапным пробуждением от ощущения падения, когда мышцы резко сокращаются.

— Вторая фаза глубокого сна/N2 non-REM sleep

Эта фаза длится от 10 до 25 минут. Движения глаз прекращаются, мышечный тонус исчезает, а мозговые волны и сердечный ритм замедляются. Несмотря на это, слуховые рецепторы остаются чувствительными, и человек может проснуться от даже незначительного шума. Эта фаза составляет около 55% ночного сна.

— Третья фаза глубокого сна/N3 non-REM sleep

Эта фаза известна как глубокий или дельта-сон. Он необходим для полного восстановления организма и чувства бодрости. Длительность этой фазы обычно составляет от 20 до 40 минут и уменьшается по мере приближения утра. В этой фазе сердце и дыхание замедляются до минимальных значений, а температура тела падает. В это время человек не может быть легко разбуден, и пробуждение будет сопровождаться ощущением усталости.

Эта фаза также связана с лунатизмом и разговорами во сне. У детей и младенцев медленный сон длится дольше, однако с возрастом время, проведенное в этой фазе, сокращается, что может быть связано с развитием нейродегенеративных заболеваний. В третьей фазе происходит выведение бета-амилоидов, что играет важную роль в профилактике таких болезней, как Альцгеймер.

— Быстрая фаза сна/REM sleep

В этой фазе глаза быстро двигаются, а тело практически парализовано. В первой половине ночи быстрая фаза сна короткая, а ближе к утру — удлиняется. В это время мы видим самые яркие и запоминающиеся сны. Артериальное давление, дыхание, температура тела и сердцебиение становятся нерегулярными. Также существует уникальная особенность — утренняя эрекция у людей и крыс.

Интересный факт: Сон повторяется в следующем порядке: первая фаза глубокого сна, затем вторая и третья фазы. После этого снова возвращаются вторая фаза, и затем начинается быстрая фаза сна. Это повторяется в цикле: 2, 3, 2, быстрая фаза, 2, 3, 2, и так далее.

Слева — быстрая фаза сна, справа — бодрствующий мозг.

Как современная жизнь нарушает циркадные ритмы

Теперь вы понимаете, что происходит с организмом во время сна и через какие стадии он проходит. Однако на самом деле механизмы гораздо сложнее. Процесс отхода ко сну начинается ещё до того, как мы ложимся в кровать. Недостаточно просто положить голову на подушку. Почему мы спим ночью, а не днём? Что вызывает у нас чувство усталости и сонливости? Почему порой так трудно заснуть в поздний час, несмотря на усталость? И почему важно засыпать и просыпаться в определённое время? Ответы на эти вопросы предоставляет хронобиология.

В частности, мы расскажем о циркадных ритмах, которые были открыты Жаном-Жаком Ортусом де Майраном в 18-м веке. Он доказал существование циркадных ритмов у растений по процессу раскрытия и закрытия их лепестков. Однако нас, конечно, интересуют люди. Наши "внутренние часы" примерно совпадают с циклом в 24 часа. Средняя продолжительность суток человека составляет 24 часа и 11 минут. Стоит отметить, что существуют индивидуальные различия, которые мы рассмотрим позже. Циркадные ритмы имеют эндогенную природу, но напрямую зависят от смены дня и ночи, в первую очередь от источников света.

Циркадными ритмами управляет супрахиазматическое ядро — часть гипоталамуса, состоящая примерно из 20 000 нервных клеток. Активность этого ядра изменяется в зависимости от внешних сигналов, в частности от зрительных импульсов, которые информируют о времени суток. Когда яркий свет попадает на сетчатку глаза, активность супрахиазматического ядра возрастает, подавляя выработку мелатонина — гормона, вызывающего сонливость и регулирующего цикл сна. Мелатонин начинает вырабатываться примерно за два часа до сна. Как только наступает вечер, активность ядра снижается, и в работу вступает эпифиз, который активно вырабатывает мелатонин.

Однако важен не только ночной период. Днём в эпифизе под воздействием солнечных лучей и аминокислоты триптофана, поступающей с пищей, вырабатывается серотонин. Он является предшественником мелатонина. Отсутствие серотонина приводит к снижению уровня мелатонина. При искусственном освещении серотонин вырабатывается, но в меньших количествах. Для нормальной работы этой системы необходимо проводить на улице хотя бы час в течение дня. Так что подготовка ко сну начинается гораздо раньше, чем мы обычно думаем.

Существует также трагичный пример, когда животные, такие как мотыльки или только что вылупившиеся черепахи, инстинктивно движутся в сторону света, что часто приводит к опасным последствиям. Мы, в свою очередь, также подвержены влиянию искусственного освещения, которое нарушает наши биологические процессы. Яркие источники света, такие как экраны смартфонов, городские вывески и уличные огни, могут значительно нарушать циркадные ритмы, приводя к ухудшению сна и здоровья. Множество людей засыпают, находясь в окружении этих источников света, что негативно влияет на их организм.

Мы живём в условиях, где свет урбанизации продолжает воздействовать на наши циркадные ритмы. Когда на сетчатку глаза попадает яркий свет с холодным спектром, выработка мелатонина подавляется, и организм воспринимает это как день. Свет холодного спектра включает синие, белые и зелёные источники света, такие как лампочки с цветовой температурой выше 3500 Кельвинов, рекламные вывески и экраны современных гаджетов. Это приводит к сбоям в циркадных ритмах, нарушая наш естественный цикл сна.

В следующей главе мы рассмотрим способы улучшения качества сна.

Метаморфозы нашего организма в течение суточного цикла

Сова или жаворонок?

У людей наблюдаются различные хронотипы. Для большинства людей нормально спать с 23:00 до 7:00, однако для около 40% населения такой режим может быть неудобным. Совы и жаворонки действительно существуют, и их циркадные ритмы смещены по генетическим причинам. Однако это не всегда то, что обычно подразумевают под этими терминами.

«Я Сова», — говорит студентка Катя, — «Я чувствую себя продуктивной ночью и ложусь спать в четыре утра». На самом деле Катя не является совой. У неё нарушен цикл сна и бодрствования из-за внешних факторов. Лишь 1% людей имеют действительно значительное смещение цикла сна, что является редким и крайне неудобным состоянием.

В большинстве случаев циклы сов и жаворонков смещаются лишь незначительно, максимум на 1-1,5 часа. Не можете заснуть в 10 часов вечера, но спокойно засыпаете в 12 ночи? Это нормально. Если вас клонит ко сну в 21:00 — тоже вполне допустимо. Не можете проснуться раньше 9 утра? Это также является нормой.

Не стоит заставлять себя следовать чужим стандартам, если вы заметили такие особенности своего режима. В настоящее время существует тенденция, в которой преобладает культ жаворонков. Считается, что успешные люди встают в 5-6 утра, а некоторые из них даже спят всего 4 часа в сутки. Однако такой режим подходит не всем. Куда важнее высыпаться и чувствовать себя здоровым. Например, исследование утверждает, что начало учебы с 8 утра может быть стрессом для тех, чьи циркадные ритмы склоняются к ночному времени.

В англоязычной среде принято выделять четыре хронотипа: львы, медведи, волки и дельфины. Обратите внимание, что для каждого из них оптимальное время отхода ко сну не позднее 00:00.

Как улучшить качество сна?

Если вы задумались о том, как улучшить качество своего сна и установить более правильный режим, рассмотрим несколько эффективных методов.

Медитация

Возможно, вы уже знакомы с идеей медитации. Согласно метаанализу, медитация осознанности существенно улучшает качество сна и может быть использована как метод лечения при нарушениях сна.

Активность

Физическая активность положительно влияет на качество сна, особенно для людей, страдающих бессонницей. Исследования показывают, что регулярные занятия, распределённые на 5 дней в неделю, значительно улучшают состояние людей с бессонницей и помогают снижению уровня депрессии. Всем взрослым рекомендуется 150 минут умеренной аэробной активности в неделю, что можно достичь через ходьбу, бег, велосипедные прогулки или плавание. Также важно проводить силовые тренировки хотя бы дважды в неделю. Недостаток физической активности может привести к малоподвижному образу жизни, что, в свою очередь, способствует нарушениям сна.

Свет

В разделе о циркадных ритмах мы уже говорили о влиянии света на сон. Чтобы улучшить качество сна, можно воспользоваться некоторыми рекомендациями по гигиене сна. Важно настроить вечернее использование экранов. Современные операционные системы обычно включают функцию "Ночной свет", которая корректирует яркость экрана в определённое время. Если у вас нет такой функции, вы можете установить программы, такие как Flux или Twilight, для регулировки яркости экрана.

Кроме того, следует обратить внимание на освещение в доме. Использование тёплого света вечером поможет подготовиться ко сну. Для этого можно использовать лампы накаливания или любые другие лампы с температурой не выше 3500 Кельвинов. Идеальным вариантом являются умные лампы, которые позволяют регулировать цветовую температуру, что полезно для повышения бодрости днём и создания атмосферы вечера перед сном.

Важно также учитывать источники света на устройствах, таких как зарядки, беспроводные наушники и другие устройства с яркими диодами. Рекомендуется закрыть эти светодиоды, если они слишком яркие.

Также желательно избегать прогулок на улице за час до сна, так как городские огни и фары автомобилей могут негативно повлиять на ваше восприятие и подготовку ко сну. Не забывайте, что для нормальной выработки мелатонина необходимо проводить время на улице при дневном свете.

Использование телефонов перед сном может отрицательно повлиять на качество сна

Шум

На второй стадии глубокого сна слух становится более чувствительным, и даже незначительные звуки могут нарушить его. Шум может ухудшить качество сна, а также повысить уровень хронического стресса, что доказано многочисленными исследованиями.

Рекомендации для улучшения качества сна

Спальное место следует размещать в комнате с минимальным уровнем шума. Идеально, если окна выходят на тихий двор, или если шумоизоляция помогает снизить внешний шум. Если это невозможно, полезными будут беруши, например, восковые, которые подстраиваются под форму слухового прохода, не вызывая раздражения.

Особое внимание стоит уделить будильнику. Резкие звуки при пробуждении могут вызвать стресс, учащение пульса и тревогу. Это активирует механизм "Бей или беги", что неблагоприятно сказывается на психическом состоянии. Если возможно, замените звуковые будильники на более мягкие методы, такие как световые будильники, умные лампы или устройства с вибрацией.

Питание

Приём пищи перед сном нежелателен по ряду причин. Во-первых, кишечник должен отдыхать ночью, и его нагрузка едой непосредственно перед сном нарушает этот процесс, что отражается на качестве сна. Рекомендуется завершить приём пищи за 3-4 часа до ночного отдыха.

Кофе и другие напитки с кофеином следует употреблять в первой половине дня. Они блокируют чувство усталости, воздействуя на аденозиновые рецепторы, что мешает нормальному сну. Энергетические напитки, которые должны поддерживать бодрость, на самом деле предотвращают восстановление организма. Лучше всего пить кофе с утра, сразу после пробуждения.

Алкоголь также отрицательно влияет на качество сна. Он вызывает обманчивое чувство сонливости, однако сокращает продолжительность фазы быстрого сна, что делает ночной отдых менее восстановительным. Кроме того, алкоголь может вызывать сухость во рту и чувство жажды, что нарушает сон.

Режим

Лучший совет для нормализации сна — это соблюдение циркадных ритмов, регулярное время для сна и пробуждения. Сбивание режима приводит к накоплению усталости и снижению общей работоспособности. Постоянное нарушение режима сна вредит здоровью, и важно научиться прислушиваться к естественным потребностям организма.

Микроклимат

Температура и влажность воздуха играют ключевую роль в качестве сна. Ночью температура тела понижается, и окружающая среда должна быть соответствующей. Оптимальная температура для сна — 17-19°C. Если у вас есть кондиционер, это поможет поддерживать комфортные условия для ночного отдыха.

Сухой воздух также может ухудшить качество сна. Влажность ниже 40% может вызвать раздражение в горле и сухость во рту. В таких условиях активно развиваются патогенные микроорганизмы, что может привести к заболеваниям. Оптимальная влажность для сна составляет 40-60%. Более высокая влажность способствует росту плесени и бактерий, что также нежелательно.

Заключение

• Сон — фундамент для нашего организма. Без него рушатся все остальные системы. Нарушается пищевое поведение, развиваются хронические заболевания, ухудшаются когнитивные способности. Чтобы поддерживать организм в тонусе нужно регулярно и хорошо высыпаться, если вы хотите прожить долго, счастливо и в своем уме.

• Ведущую роль в регуляции сна играют циркадные ритмы и баланс серотонина/мелатонина. У каждого человека есть свои внутренние часы, личный хронотип. Прислушивайтесь к своему организму и следуйте суточным ритмам. Выходите днем на улицу.

10 заповедей хорошего сна:

• Медитируй;
• Принимай пищу за несколько часов до сна;
• За час до сна избегай яркого, холодного света;
• Гуляй под солнцем днем хотя бы час;
• Поддерживай базовую активность;
• Соблюдай режим сна;
• Спи в тишине;
• Спи в прохладе;
• Поддерживай оптимальную влажность воздуха;
• Откажись от кофе и алкоголя во второй половине дня;