Древняя физиология ночи

Современный человек спит меньше, чем раньше. Недосыпание превратилось в эпидемию нашего времени. Но при этом недооценивается роль и необходимость темноты

В конце XIX века человечество изобрело электричество. И с тех пор началось всеобщее наступление на темноту. Окружающая среда по ночам безжалостно залита светом. Все больше и больше людей в любое время суток пользуются своими планшетами и смартфонами, принимая на себя голубой свет экранов тогда, когда должен бы происходить физиологический переход к ночи. С соответствующими последствиями для сна, а также физического, психического и когнитивного функционирования и развития.

Можно ли говорить о том, что технический прогресс вступил в конфликт с древней биологической природой человека? Предлагаем познакомиться с некоторыми результатами последних исследований:

Искусственный свет в темное время суток
Ученые все чаще говорят о том, что современная жизнь с ее нехваткой пребывания на естественном свете в дневное время и избытком искусственного освещения в темное время суток не соответствует естественному ритму сна / бодрствования человеческого организма.

Исследованием этой важной и набирающей актуальность темы уже три десятилетия занимается эпидемиолог в области онкологических заболеваний Richard Stevens (Университет шт. Коннектикут в Фармингтоне, США).

''Теперь стало ясно, что обычное освещение влияет на нашу физиологию,'' – говорит Stevens. – ''Но освещение можно улучшить. Мы видим, как улучшение освещения способно уменьшить эти физиологические эффекты. В частности, мы имеем в виду более приглушенный и длинноволновой свет в вечернее время, избегание яркого голубого экрана электронных гаджетов, планшетов и смартфонов''.

В вечернее время голубого света, испускаемого этими устройствами, достаточно, чтобы подавить выработку гормона сна мелатонина и таким образом нарушить циркадный ритм организма – биологический механизм, который, помимо регулирования ритма сна и бодрствования, контролирует физиологические процессы, связанные с чувством голода, уровнями активности, температурой тела и многими другими физиологическими параметрами.

Stevens: ''Свет и темнота являются важными сигналами для циркадного ритма, ведь он сформировался за более чем три миллиарда лет существования жизни на Земле в условиях солнечного цикла чередования дня и ночи. И он глубоко встроен в нашу генетическую конструкцию.

''Ночью, в темноте температура тема снижается, метаболизм замедляется, а уровень гормона мелатонина сильно поднимается. К утреннему восходу солнца уровень мелатонина уже пошел вниз, и вы просыпаетесь. Это естественный физиологический переход в ночь и выход из нее, и он имеет очень древнее происхождение – при ключевой роли мелатонина.

''В последние 10-20 лет выяснилось, что гены, контролирующие эндогенный циркадный ритм, также контролируют значительную часть всего генома, включая гены метаболизма, ответ на поражение ДНК (т.е. как мы защищены от воздействия токсических веществ и радиации), клеточный цикл развития и продукцию гормонов (т.е. рост клеток и тканей). А свет в ночное время вмешивается в эти процессы''.

Stevens с соавтором Yong Zhu (Йельский университет, США) объясняют известное краткосрочное и предполагаемое долгосрочное воздействие нарушенного циркадного ритма в статье, опубликованной в британском журнале Philosophical Transactions of the Royal Society B (см. http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/370/1667/20140120).

''Это новый анализ и синтез того, что сейчас известно о воздействии света на наше здоровье,'' – говорит Stevens. – ''Мы не знаем наверняка, но появляется все больше свидетельств долгосрочного эффекта в связи с раком молочной железы, ожирением, диабетом и депрессией, и, возможно, с другими видами онкологии''.

В условиях нарастающей популярности смартфонов и планшетов, Stevens предупреждает о воздействии света, испускаемого этими устройствами, на нашу биологию. Так, недавно выполненное исследование людей, использующих по вечерам для чтения э-ридеры и старомодные книги, показало четкое отличие: э-ридеры откладывали во времени выработку мелатонина.

''Здесь речь идет о том, сколько света вы получаете в вечернее время,'' – говорит Stevens. – ''Это не означает, что ежедневно в 20.00 следует выключать в доме весь свет. Это означает, что если у вас есть выбор между электронной и бумажной книгой, то последняя меньше вмешивается во внутренние часы вашего организма. По вечерам лучше использовать приглушенный свет, и – верьте или нет – желтовато-красноватого оттенка, как у типовых ламп накаливания. Именно такой свет исходит от свечи или костра.

Интересно, что при отъезде из городской среды с ее искусственным ночным освещением на природу, люди нередко отмечают у себя заметное улучшение сна.

В деревне спят лучше
Исследование, опубликованное недавно в журнале Scientific Reports (оригинал см. http://www.nature.com/srep/2015/150318/srep09214/full/srep09214.html), показало, что в сельском сообществе Бразилии все еще следуют ритму сна и бодрствования, существовавшему в доиндустриальную эру.

Ученые из британского Университета Суррея и бразильского Университета Сан Пауло исследовали популяцию Бапенди - маленького сельского поселения на юго-востоке Бразилии, у жителей которого ритм сна и бодрствования значительно ближе к ритму наших предков.

''В больших городах доступность дешевого электричества привела к тому, что и искусственное освещение, и разнообразные электронные устройства конкурируют с вечерним погружением в сон,'' – говорит ведущий автор Malcolm von Schantz из Университета Суррея. ''В результате большинство из нас ложится спать намного позже, чем наши предки, и многие ныне спят меньше, чем они. Несмотря на присутствие электричества и телевизоров, люди в Бапенди ложатся спать раньше и раньше встают по утрам''.

В ходе исследования ученые опрашивали людей о предпочитаемом времени отправления ко сну и утреннего пробуждения, если они не зависят от каких-либо обязательств и свободны в своем выборе. Жители небольших городов называли в среднем 22.20 и 07.15, тогда как сельские жители предпочитали ложиться в 21.20 и вставать в 06.30. Ученые объясняют это тем, что городские жители меньше времени проводят на открытом воздухе, т.е. меньше подвержены естественному освещению и больше находятся под влиянием освещения искусственного. ''Когда мы задали тот же вопрос жителям Лондона, то средними ответами оказались 23.15 и 08.30,'' – говорит von Schantz.

''Люди в Бапенди, особенно проживающие на природе, значительно теснее связаны с солнечным ритмом, в т.ч. потому что многие из них заняты в сельском хозяйстве. Для них полночь – это действительно середина темного времени суток, тогда как в индустриализованном мире многие из нас еще даже не ложились спать.

''Наши коллеги из Университета Сан Пауло изучают эту популяцию, и у них уже накопилось большое количество данных о состоянии здоровья этой популяции. Это исследование может научить нас, в какой мере состояние сердечно-сосудистой системы, ожирение, диабет и проблемы психического здоровья могут быть связаны с нашим отступлением от естественного ритма сна и бодрствования, и соответствующего недосыпания''.

И в заключение: сколько сна требуется человеку?
Американская Национальная ассоциация сна недавно разработала рекомендации о необходимом количестве ночного сна с учетом возраста (оригинал см. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352721815000157):

• новорожденные (0-3 месяца): диапазон ежедневной продолжительности сна сужен до 14-17 часов (раньше был 12-18);
• младенцы (4-11 месяцев): диапазон ежедневной продолжительности сна расширен на 2 часа до 12-15 часов (раньше был 14-15);
• малыши (1-2 года): диапазон ежедневной продолжительности сна расширен на 1 час до 11-14 часов (раньше был 12-14);
• дошкольники (3-5 лет): диапазон ежедневной продолжительности сна расширен на 1 час до 10-13 часов (раньше был 11-13);
• школьники (6-13 лет): диапазон ежедневной продолжительности сна расширен на 1 час до 9-11 часов (раньше был 10-11);
• подростки (14-17 лет): диапазон ежедневной продолжительности сна расширен на один час до 8-10 часов (раньше был 8,5-9,5);
• молодые взрослые (18-25 лет): диапазон ежедневной продолжительности сна – 7-9 часов (новая возрастная категория);
• взрослые (26-64 лет): диапазон ежедневной продолжительности сна остался прежним – 7-9 часов;
• пожилые люди (65 лет и старше): диапазон ежедневной продолжительности сна – 7-8 часов (новая возрастная категория).

По материалам:
Is too much artificial light at night making us sick? – Internet (sciencedaily.com), 18.03.15.
Natural sleep cycles identified in rural community. - Internet (sciencedaily.com), 18.03.15.
Stevens R. A dark night is good for your health. – Internet (theconversation.com), 06.04.15.
How much sleep do we really need? – Internet (sciencedaily.com), 11.02.15.