Что такое биологические часы
Наука сна: внутренние часы, биологические ритмы и страшные сновидения
Что такое циркадные ритмы и как наладить свой сон в подростковом возрасте. Советы сомнолога Романа Бузунова.
Вокруг подросткового сна много мифов: тинейджеры поздно ложатся спать и долго спят, потому что ленятся, или убеждают себя, что среди недели могут спать меньше восьми часов, а на выходных отсыпаться. Родители и педагоги стараются решить проблемы жёстким режимом, ранними подъёмами и запретом на использование гаджетов. Правда ли, что сон подростков отличается от сна взрослого? Отдыхает ли мозг ночью? Можно ли заставить себя лечь пораньше? Мы поговорили с сомнологом Романом Бузуновым и разобрались в науке сна.
президент «Российского общества сомнологов»,
профессор, доктор медицинских наук
Что такое циркадные ритмы, или почему мы спим ночью
Человек — это дневной вид. У нас есть суточные циркадные ритмы (циклы сна и бодрствования), которые настроены на то, чтобы мы бодрствовали днём и спали ночью. Мы так живём не потому, что привыкли, — внутри нас тикают часы, которые регулируют активность мозга. Это наш биологический внутренний механизм, то есть цикл «сон — бодрствование» работает не только из-за связи с внешними стимулами типа темноты или времени суток.
В шестидесятые годы прошлого века профессор Мишель Сифр поставил на себе эксперимент «Вне времени» по изучению биологических ритмов. Вместе со своими студентами он несколько месяцев провёл в пещере с постоянной освещённостью, влажностью, температурой и без часов. Результаты эксперимента показали, что даже без внешних раздражителей (естественного света, изменения погоды, посторонних шумов) человек всё равно какую-то часть времени спит, а какую-то бодрствует. Он делает это с определённой периодичностью, а не как попало.
Испытуемые начали жить по своим внутренним часам, и оказалось, что наш внутренний цикл длится чуть больше 24 часов, поэтому за время эксперимента профессор со студентами насчитали меньше суток, чем провели в пещере на самом деле.
Как работают наши внутренние часы и с чем связаны циркадные ритмы
Учёные стали искать, где находятся эти часы, и нашли их в центре мозга, в месте под страшным названием «супрахиазматическое ядро». Эта часть командует всеми остальными часами в нашем организме и устанавливает центральное время.
Внутренние часы — это гены и белки, которые очень хитро регулируют друг друга, нашу активность, аппетит, секрецию гормонов, температуру тела, артериальное давление и другие показатели. Часы идут даже в клетках нашей кожи: они тикают уже несколько миллиардов лет. И у нас, и у мухи они устроены похоже. Это очень древний и надёжный механизм, против которого идти сложно.
Нарушение и регуляция циркадных ритмов
Рассинхронизация часов и нарушение циркадных ритмов плохо сказывается на общем состоянии человека. Если мы ложимся в разное время, учимся по ночам, спим разное количество часов в будни и в выходные, мы сбиваем внутренние ритмы. Организм не успевает синхронизироваться сам с собой.
В результате может получиться так, что мозг будет считать, что сейчас день, печень — что сейчас ночь, а гормоны — что вечер. И это может сильно ударить по здоровью. Почему?
Во сне мозг не отключается — он просто занят другой работой
Центры мозга, которые днём отвечали за взаимодействие человека с окружающей средой, помогали нам обрабатывать информацию и избегать опасности, ночью начинают руководить организмом и восстанавливать его жизнеспособность. Они настраивают работу печени, лёгких, лимфатической системы, иммунитета. Во время сна все внутренние процессы восстанавливаются.
Параллельно эти процессы идти не могут: невозможно одновременно расходовать энергию и накапливать. Когда мозг включает каналы, которые активно работают вовне, у него не остаётся ресурсов обрабатывать что-то внутри. Когда машина едет, сложно заниматься её техобслуживанием и менять колёса на ходу.
Восстановление работоспособности происходит преимущественно в первые четыре-пять часов сна. В оставшиеся три-четыре часа мозг в основном «переваривает» информацию, запоминает нужное и забывает ненужное, сортирует новый опыт по различным системам памяти, формирует ассоциации. Информационная фаза обработки накопленного опыта ближе к утру, поэтому и сны нам снятся в это время.
Когда человек спит пять часов, физически он может функционировать: организм всё настроил и наладил, но ментально — нет. Если вдобавок к этому имеются какие-то расстройства сна, мозг отвлекается от своей внутренней работы, и мы хуже себя чувствуем днём, повышаются риски развития депрессии и тревоги.
Сон ничем не заменить и никак не компенсировать
Подросткам нужен долгий сон от 8 до 10 часов: это реальная потребность организма. Если мы будем её удовлетворять, днём мы будем работать на 100%. Если мы спим меньше, начинаем наносить себе ущерб. Если намного больше, это признак каких-то фоновых проблем.
Рекомендованная продолжительность сна по данным National Sleep Foundation
Недостаток сна трудно осознать
Когда мы недостаточно спим, мы сами у себя отнимаем силы и не даём организму работать на максимум. Если человек не будет спать в течение суток, по исследованиям, он не восстановится даже за неделю.
Недостаток сна бьёт по функциям префронтальной коры: снижает способность к эмоциональному контролю и повышает риск депрессивных состояний. У подростков эти функции только начинают формироваться, а недостаток сна их сразу выбивает. Поэтому невыспавшегося человека так легко вывести из равновесия, довести до слёз или спровоцировать на другую бурную реакцию.
В подростковом возрасте ритмы сдвигаются на совиный тип
СХЕМА ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ
Синяя линия — среднестатистический взрослый
Жёлтая линия — среднестатистический подросток
Спад бодрости у среднестатистического взрослого в 4–5 часов ночи
У среднестатистического подростка в 6–7 часов утра
У циркадных ритмов есть разные варианты — в зависимости от них, человек будет склонен либо к более ранней активности (жаворонки), либо к более поздней (совы). Это не культурная привычка, а наследуемая вещь.
Среди подростков большой процент сов, поэтому им труднее вставать и ложиться в ранние часы. Самый крепкий сон у них приходится на семь часов утра — время, в которое все обычно встают в школу.
Подъём в самый минимум бодрого состояния влечёт за собой недостаток парадоксального сна — последней фазы, которая критически важна для запоминания и обучения.
С возрастом внутренние часы постепенно ускоряются, и среди взрослых преобладают жаворонки.
Как наладить режим при нарушении циркадного ритма
Соблюдение режима и регуляция света позволяют подстраивать свои внутренние часы под реальность, потихоньку их ускорять или замедлять. Люди, которые живут в Москве по времени Гонконга, вечером носят солнцезащитные очки, чтобы мозг думал, что уже закат, а утром используют светобудильники для имитации восхода.
Налаживать режим после каникул или праздников лучше постепенно, поскольку нужен примерно час в сутки, чтобы организм перестроился на новый режим без последствий. Начинать нужно с того, чтобы раньше вставать на час: волевым усилием заставить себя лечь раньше мы, к сожалению, не можем. Лучше не пытаться этого делать, чтобы не связывать засыпание с тревожностью и не выработать условный рефлекс — «боязнь не заснуть».
Три дополнительных вопроса про сон
🌚 Почему дети лунатят и говорят во сне, а в подростковом возрасте это пропадает
Все системы в нашем организме имеют особенность дозревать. Регуляция сна и бодрствования тоже постепенно налаживается. У детей ещё не очень развит нейрохимический блок, и когда в парадоксальной фазе дети видят сны, они реализуют команды, которые подаёт им мозг: строят гримасы, показывают язык, двигаются. Это нарушение поведения происходит в парадоксальном сне, когда у человека сохранены быстрые рефлексы и он может действовать в соответствии с фабулой сна.
Сноговорение и снохождение происходит во второй фазе сна, когда какая-то часть мозга спит, а другая уже проснулась. Лунатики могут воспроизводить некоторые закрепившиеся рефлексы, выполнять последовательности действий, но делают они всё медленно — у них отсутствуют быстрые рефлексы.
В подростковом возрасте возникает нейрохимический блок, который не пропускает команды и не даёт нашему телу их осуществлять. Получается активный мозг в парализованном теле. Сомнамбулизм к подростковому возрасту тоже обычно пропадает. Если в детстве ходят и разговаривают во сне 10–15% детей, к пубертату нервная система постепенно созревает, снохождение и сноговорение остаётся у 2–3%.
👹 Откуда берутся повторяющиеся страшные сны
Сновидения— это анализ накопленной за день информации, который, правда, может быть алогичным, поскольку в сновидениях преобладают свободные ассоциации. Обычно мы смотрим сны, ненужное забываем, важное — переводим в долгосрочную память и принимаем какие-то решения.
Навязчивые сны обычно бывают после какого-то страшного события. Мозг во сне обращается к этой ситуации, пытается её проанализировать, но не может ни решить, как действовать в будущем, ни забыть, ни принять этот ужас. Мозг не может отложить это и, как заезженная пластинка, постоянно возвращается к одному и тому же сюжету.
🧠 Как работают осознанные сновидения
Во время осознанных сновидений какая-то часть мозга чувствует, что мы во сне, и начинает руководить сном. Человек из исполнителя собственного сна превращается в режиссёра, который может влиять на фабулу. С одной стороны, это классный опыт — ты можешь стать кем угодно и делать что захочешь: задавать себе задачи и решать их, отрабатывать новые навыки во сне, проигрывать страхи. С другой стороны, если слишком увлечься осознанными сновидениями, можно вообще уйти от реальности и жить только во сне.
Сомнология — раздел медицины и нейробиологии, посвящённый исследованиям сна, расстройств сна, их лечению и влиянию на здоровье человека.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
Биологические часы: что нужно знать?
Иногда за самыми банальными фразами скрывается истина: все люди разные. Однако современный ритм жизни как будто этого не замечает. Детские сады, школы, банки, больницы и вообще почти все организации на свете начинают учебный и рабочий день ни свет ни заря. Ранний подъем считается непогрешимой истиной, железным правилом и я бы даже сказала культом. Попробуйте рассказать кому-нибудь что встаете в два часа дня как на вас мгновенно навесят ярлык лентяя и тунеядца. При этом все попытки объяснить окружающим, что ранний подъем равноценен тому, что вас переехал грузовик, обречены на провал. Однако это не повод расстраиваться. Дело в том, что все живые организмы на нашей планете имеют встроенные биологические часы – циркадные ритмы – которые определяют когда мы ложимся спать, во сколько встаем, когда хотим есть, бегать и прочее. Из этой статьи вы узнаете кто такие голуби, совы и жаворонки и почему нам, как обществу, пора пересмотреть свое отношение к распорядку дня – исходя из результатов научных исследований.
А вы слышите будильник по утрам?
Итак, если вы рано встаете и отлично себя чувствуете по утрам или наоборот – из-за раннего подъема накатывает тошнота, то это не прихоть или лень – это то, как работает ваше тело. Важно понимать, что любые попытки изменить работу встроенных биологических часов чреваты возникновением проблем со здоровьем.
Циркадные ритмы – это биологические ритмы организма с периодом около 24 часов, которым ежедневно следуют абсолютно все живые существа на нашей планете. Циркадные ритмы или биоритмы напрямую связаны с миллионами лет развития жизни на Земле.
По сути, это продукт взаимодействия внутренних биологических часов организма и окружающей среды, так как помимо солнечного света целый ряд факторов определяет поведение, регулирует температуру тела, сон, уровень гормонов и метаболизм.
Что такое хронотип?
Исследованием суточных ритмов всех живых существ на Земле занимаются хронобиологи. Хронобиология – это область науки, которая изучает условия возникновения, природу, закономерности и значение циркадных ритмов, а также взаимосвязь между биоритмами и здоровьем человека. Отмечу, что это молодая область междисциплинарных исследований, которая находится в процессе своего становления.Именно хронобиологи ввели понятие хронотип – характер суточной активности человека. Хронотип отражает суточную динамику функциональной активности разных органов и систем организма. Таким образом, в зависимости от активности человека в то или иное время суток учеными выделено три хронотипа:
Важно понимать, что различия между хронотипами это не просто склонность к ранним или поздним пробуждениям. Хотя, безусловно, большинство людей на нашей планете без особых трудностей и вреда для здоровья перестраиваются под утренний или вечерний ритм на пару-тройку часов (голуби). На самом деле каждому хронотипу свойственны специфические особенности жизнедеятельности из-за которых развивается устойчивость к одним факторам и выраженная чувствительность к другим. Вот почему совам, в отличие от жаворонков, так тяжело вставать по утрам. Но это не единственная причина. Дело в том, что уникальные особенности поведения каждого живого существа закодированы в генах, к тому же ранее ученые определили тот самый «часовой ген» или «ген периода», который отвечает за работу циркадных ритмов. Это значит, что именно часовой ген контриролирует кровяное давление, метаболизм, уровень гормонов и работу циркадных ритмов. Более того, проведенные исследования выявили связь между необходимым количеством сна и длиной гена периода.
Каждый организм на нашей планете оснащен внутренними часами
Однако результаты одного из новейших исследований, опубликованного в журнале Nature Communications, показали, что хронотип (принадлежность к жаворонкам и совам) лишь отчасти зависит от генома. В ходе исследования специалисты проанализировали данные о геноме практически 700 тысяч человек, предоставленных двумя базами генетических данных – сервиса генетического тестирования 23andMe и британской программы Biobank UK. На самом деле гены «включаются» или «выключаются» из-за изменений окружающей среды. Подробнее об этом, а также о том, как связаны ли гены с сексуальной ориентацией читайте в нашем материале.
В 2017 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине вручили сразу трем исследователям за открытие работы механизма циркадных ритмов у плодовых мушек рода Drosophila.
Проанализировав и сравнив генетические данные ученые выявили более 350 вариаций генов, которые так или иначе связаны с принадлежностью к определенному хронотипу – совам или жаворонкам. Более того, оказалось, что жаворонки ложатся спать на целых 25 минут раньше (в среднем), чем люди с наименьшим количеством генных вариаций. Еще более интересным оказалась связь между хронотипом и здоровьем (физическим и психическим). Так, депрессия и шизофрений чаще встречается у сов, что неудивительно, так как в прошлом целый ряд научных исследований связал риск возникновения диабета, ожирения и психических расстройств с «совиным хронотипом». Важно отметить, что несмотря на выявленную связь, сильного «перекоса» в сторону раннего или позднего пробуждения среди испытуемых с депрессией и шизофренией не наблюдалось.
Вот почему ученые считают, что режим дня сбивают не психические расстройства, а «банальная» склонность к жизни в темное время суток. Которая, напомню, провоцирует развитие целого ряда заболеваний. Подробнее о совах и проблемах со здоровьем связанные с их образом жизни читайте в материале моего коллеги Николая Хижняка.
Рано вставать вредно для здоровья?
Давайте оговорим сразу – если вы жаворонок, регулярно высыпаетесь, встаете в 7 утра и готовы горы свернуть – вам не о чем беспокоиться. А вот всем остальным явно стоит отнестись к своему режиму внимательнее. Еще пять лет назад Пол Келли из института сна и циркадной нейробиологии Оксфордского университета приравнял рабочий день с 09:00 до 17:00 к пытке. Об этом профессор заявил во время выступления на фестивале Британской науки, пишет The Telegraph.
К таким выводам Оксфордские ученые пришли проведя обширное исследование, в котором изучалось влияние режима сна на работоспособность и общее состояние здоровья. Результаты показали, что начало рабочего дня в 9 утра для взрослых людей от 18 до 50 лет вредно для здоровья.
На практике это означает, что компании, в которых рабочий день начинается с первыми лучами Солнца, вероятно, причиняют вред сами себе, параллельно увеличивая риск возникновения заболеваний у сотрудников. То же самое касается школ и больниц так как уроки и процедуры принято проводить раньше 9 утра.
Рабочий день должен начинаться не раньше 10 утра. Взрослый человек может работать с 9 утра только после 55 лет. Внимательно посмотрите на наше общество — оно страдает от депривации сна. При этом изменить свои биологические ритмы мы не можем. Нельзя приучить организм вставать в определенное время. Наши сердце и печень работают по своему собственному расписанию, а мы просим их взять и передвинуть все на несколько часов. Самый распространенный вид цивилизованных пыток — это ранний подъем и начало рабочего дня до 10:00 утра.
Полл Келли – ведущий автор исследования.
Откуда взялся 8-часовой рабочий день?
Итак, мы выяснили, что ранний подъем может оказывать негативное влияние на здоровье, а вкупе с регулярным недосыпом чреват развитием проблем. Но откуда взялся восьмичасовой рабочий день, который должен непременно начинаться с утра? На самом деле причина, по которой большинство из нас работают с 09:00 до 17:00 не имеет к науке никакого отношения. Все дело в том, что в начале ХХ века восьмичасовой рабочий день позволял предпринимателям эффективнее управлять фабриками и заводами. Одной из первых компаний, которая позволила работникам трудиться не 10 часов, а 8, стала компания Ford Motors в США. Успех от нового графика работы вдохновил и другие компании. Вот как сформировалась современная рабочая неделя.
Возможно, причина по которой ваш коллега все время опаздывает скрыта в его генах
Но с появлением интернета, а также благодаря научно-техническому прогрессу, человечество может (и должно) изменить представление о количестве часов, которые люди проводят на рабочем месте, а также запретив начинать рабочий и учебный день раньше 10 утра. Причем сделать это необходимо в первую очередь потому, что сотрудники, которые высыпаются и проводят меньше времени на работе, работают продуктивнее. Хотим мы этого или нет, но пересмотр современной модели труда раной или поздно произойдет. К тому же, в будущем появятся работы, которые будут выполнять большее количество работы, существенно освободив нам время. С таким заявлением несколько лет назад выступил глава компаний Tesla и SpaceX Илон Маск во время встречи национальной ассоциации губернаторов США в 2017 году.
Почему ваш личный опыт ничего не значит?
Мы все – в той или иной степени – привыкли полагаться на собственный опыт. Это полезно во многих случаях, однако важно понимать, что ваш личный опыт – это не объективная истина. То, что пережили лично вы и те вещи, которые вы считаете приемлемыми являются такими для вас, но это не значит, что все обстоит так на самом деле. Если вам легко вставать по утрам, а ваш друг, родственник или коллега каждое утро напоминает зомби и плохо соображает, это не значит что он лентяй и всю ночь смотрел сериалы (хотя такое тоже встречается, конечно). Но в большинстве случаев человек не виноват в том, что его биологические часы работают таким образом. Точно так же не стоит ожидать от заядлого жаворонка перехода на ночной образ жизни – рано или поздно биология возьмет свое и человек вернется к привычному расписанию, обсусловленному работой циркадных ритмов.
Однако тот факт, что личный опыт субъективен не означает, что мы не должны скрывать свой хронотип и рассказывать об образе жизни. Не стоит забывать что все мы очень разные и у каждого организма свои потребности. Специально для этой статьи мы в Hi-News.ru решили поделиться с вами своими историями и рассказать кто из нас сова, жаворонок и даже голубь. Начнем, традиционно, с жаворонков:
Я отношу себя к жаворонкам — раньше постоянно просыпался в 5-6 часов утра, иногда удавалось попасть в спортивный зал и потом на работу. Спорт сильно облегчал ранее пробуждение, но иногда организм просил поспать еще немного — тогда сразу ехал в офис. Для меня утро — самая продуктивная часть дня; ту же самую работу, которую вечером я буду делать 3 часа, утром я могу сделать за 1,5 часа. Единственный минус — ложиться надо не позже 22 часов. Сейчас рабочие часы поменялись, и ложусь спать чуть позже, поэтому сплю подольше. Но распорядок дня в отношении сна я не изменил — утром мне работать легче. Да и в моей сфере это полезно, можно быстро изучить, что произошло у коллег на Западе (там был день), пока мы спали.
Александр Богданов (Москва, Россия), автор Hi-News.ru
К жаворонкам себя относит главный редактор Hi-News.ru Ренат Гришин, хотя большую часть жизни был убежден что он – самая настоящая сова:
Последние несколько лет я стал активным жаворонком. Мой день начинается около 7 утра вне зависимости от того во сколько я лег. Причем я всегда считал себя «совой». Лечь в 2-3 ночи и проснуться в районе полудня для меня было нормой. Но сейчас все изменилось. Утренние часы стали самыми продуктивными. Пока все спят утром, я могу спокойно заниматься работой. Днем и вечером такого уже не получается. Семья пстоянно требует внимания и в усовиях самоизоляции никуда деться от этого я не могу. И если раньше я считал, что раннее пробуждение это практически невозможно для меня, то теперь мое мнение кординальное поменялось. Я — жаворонок!
Ренат Гришин (Москва, Россия), главный редактор Hi-News.ru
Однако, как показывает практика, сов все-таки больше чем жаворонков, по крайней мере у нас в редакции:
Я сова, мне легче работать ночью, когда коллеги и сотрудники уже спят. В тишине и спокойствии приходит больше мыслей да и производительность лучше. Поэтому организм выбрал такой режим. Хотя я прекрасно понимаю, что вставать рано это эффективно и полезно для здоровья.
Михаил Королев (Барселона, Испания), владелец Hi-News.ru
Павел Дмитриев, который регулярно делает увлекательные обзоры аудио-новинок на нашем сайте, оставил вот такой комментарий:
Я сова, у меня к 23-00 чуть ли не пик продуктивности наступает. При этом утром надо поспать дольше просто. Я пробовал ложиться раньше, но всё равно получается, что важнее не количество часов сна, а именно время пробуждения.
Павел Дмитинев (Бар, Черногория), автор Hi-News.ru
Я чисто сова. Возможно из-за того, что просто ночь люблю. Обожаю прокатится на мотоцикле по ночному шоссе или просто погулять по ночному городу. Утром проснуться почти всегда сложно, но если надо могу поспав три часа бодрствовать. Главное разгуляться. Если разгулялся, то уже проще намного.
Артем Сутягин (Королев, Россия), автор Hi-News.ru
А вы сова или жаворонок? Поделитесь своей историей в комментариях к этой статье и присоединяйтесь к обсуждению этой и других не менее интересных тем в нашем Telegram-чате
Как видите, все мы действительно разные и у каждого свой определенный график, которого он придерживается и в котором ему комфортно.
Животные, растения и насекомые тоже живут по собственному встроенному графику
Что до меня, то сколько себя помню ранние подъемы давались тяжело. В дальнейшем я поняла, что себя не переделать и полностью пересмотрела свою жизнь. Уволилась с работы, на которую надо было приходить к 9 утра (а это все равно не получалось) и постепенно привела свой график в норму. Для меня норма – это засыпать около четырех утра, а встаю я в районе 12:00-13:00. В таком графике чувствую себя отлично, высыпаюсь и главное – завтракаю по утрам. Это может показаться удивительным, но раннее пробуждение напрочь отбивало во мне чувство голода. Сейчас я понимаю, что это обусловлено работой циркадных ритмов, поэтому большую часть жизни я просто была не в состоянии завтракать. Но стоило прислушаться к своему организму, как ситуация изменилась к лучшему.
Чтобы не пропустить ни одной увлекательной статьи о последних достижения из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там можно найти статьи, которые не публикуют на сайте!
Подводя итог хочу сказать, что ситуации в жизни бывают разные и далеко не всегда можно так просто взять и поменять работу, учебу и так далее. Однако важно понимать, что когда мы молоды, тело способно выдержать многое, но ресурсы не бесконечны. Это похоже на расход топлива: мы расходуем слишком много энергии чтобы подстроить режим к общепринятому ритму жизни, но это обязательно приведет к проблемам с работой циркадных ритмов в будущем. Так что давайте будем внимательнее друг к другу и в первую очередь к самим себе. Будьте здоровы.