Физиология сна и биоритмы

Организм человека — точнейший и сложнейший механизм со множеством синхронизируемых функций. Эти механизмы и функции изучены только частично, но уже то, что известно, говорит о многом. Слаженность этого механизма зависит в том числе во многом и от рационального использования собственных сил, от своевременного сна и отдыха. Для того, чтобы понять важность этого, пожалуй, стоит вооружиться знаниями о том, какова же физиология сна и как устроены наши биологические ритмы.

Физиология сна в современном ее понимании начала свое стремительное развитие в 1953 году с прорывного открытия Юджином Асеринским фазы быстрого сна или REM-сна (REM – rapid eye movement). Никогда ранее никто не наблюдал за активностью мозга во время сна на протяжении всей ночи, считая, что нет смысла наблюдать фактически отключенный орган.

Итак как же устроен процесс сна? Каждые 90-100 минут идет переключение дыхания с одной ноздри на другу. В это же время переключается активное полушарие. Переключение идет от 5 до 15 минут – в это время мы всплываем из глубокого сна, видим сны и в это время легко пробудиться. Согласно этому знанию спать хорошо бы количество часов кратное 1,5 часам, завершая таким образом полный цикл сна.

Сны, которые мы видим в фазе быстрого сна тоже являются важнейшим механизмом – не зависимо от того помним ли мы то, что видели или нет. Воспроизведение сна-фильма является процессом сброса балласта нервных напряжений, нереализованных идей, неприятных зрительных картин, накопившихся за прошедшие дни, после переработки и упорядочивания поступившей в кратковременную и долговременную память мозга информации. Происходит адаптация к различным жизненным ситуациям. Сновидения, как и сама фаза быстрого сна (после медленноволнового и перед пробуждением, для подъёма или чтобы “повернуться на другой бок”), появляются через каждые 90-100 мин., под утро – циклы сокращаются.

Если времени на отдых совсем мало – можно выспаться с 10-11 вечера до 3-4 утра (“обязательная программа” – три первых ночных цикла подряд, беспробудно, то есть – продолжительность сна составит 4-5 часов). В этом случае восстанавливаются, последовательно: мозг, тело и физическая сила, эмоциональная сфера.

Гораздо полезнее раньше лечь, чем позже встать при одинаковом количестве сна.

Необходимая для человеческого организма длительность ночного сна – зависит и от  возраста и сезона. Зимой – она должна быть, как минимум, на полчаса длиннее, чем в летнее время года. От частого недосыпа организм быстрее изнашивается и стареет. Во время медленноволновой стадии нормального, глубокого сна, происходит контрольное сканирование головным мозгом пищеварительной, дыхательной системы и сердца (как имеющих наиболее чёткую ритмичность), а при быстроволновой – сердечно-сосудистой и лимфатической, репродуктивной и нервной системы, а так же печени, почек, мышц и сухожилий (т.е. органов, не имеющих очевидной короткопериодной ритмики). После сбора и обработки этой информации, осуществляется последовательно-плановое и скоординированное восстановление внутренностей (висцеральной сферы – желудка, кишечника и т.п.) организма. В этом процессе задействованы, в основном, наиболее мощные “вычислительные процессоры” головного мозга. В случае, когда сильно хочется спать, но, систематически, нет такой возможности – могут возникать физические изменения во внутренних органах и значительно повышается риск развития патологий (язвы желудка и т.п.)

От том, что в последние годы ученые все больше значения придают влиянию сна на физическое и психическое здоровье человека, свидетельствует и то, что в 2017 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена за изучение цикла «сон-бодрствование». Нобелевский комитет присудил премии по физиологии и медицине «за открытие молекулярных механизмов, контролирующих циркадные ритмы» исследователям из США (Майкл Янг из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, Майкл Росбаш из Университета Брэндейса и Джеффри Холл из Университета штата Мэн) . Надо сказать, что это первая премия за изучение цикла «сон-бодрствование» и вообще за что-либо связанное со сном.

На нашей планете день сменяется ночью и в ходе приспособления к этим условиям у организмов появились внутренние биологические часы — ритмы биохимической и физиологической активности организма. Среди ритмических процессов циркадные (околосуточные)  ритмы занимают наибольшее значение для организма. Циркадная биология сегодня выделилась в отдельное бурно развивающееся направление исследований.

Генетический механизм циркадных ритмов обнаружили в 1960–1970-х годах Сеймур Бензер и Рональд Конопка –  оказалось, что ритмы регулируются геном PER — period. Лауреаты 2017 года выяснили как появляются и поддерживаются такие колебания циркадного ритма. Были открыты еще два гена циркадного ритма: timeless и doubletime, а также обнаружены белки, которые влияют на этот механизм и поддерживают его стабильную работу, в том числе с помощью которых свет синхронизирует биологические часы или при резкой смене часовых поясов вызывает джетлаг.

Благодаря новым открытиям ученые приближают тот день, когда будут разработаны способы терапии, регулирующие циркадные ритмы организма и проблемы с недосыпом уйдут в прошлое.

Но пока ученые исследуют данное направление следует постараться помочь организму настроиться самостоятельно, максимально создав для него условия приближенные к естественным биоритмам. Для этого в первую очередь нужны знания, а во-вторую – желание что-то изменить.

Естественное снотворное – это усталость и/или определённые моменты в 90-минутных циклах индивидуального биоритма организма, когда понижается температура тела.

Жизнь современного человека многое поставила с ног на голову, и часто, несмотря на имеющуюся возможность, мы все же в силу многолетних привычек продолжаем бодрствовать в период спада физиологической активности и спать в период высокой активности организма, упуская благоприятные моменты.

Практически каждая клетка в организме человека обладает молекулярными «часами»: в течение суток этот процесс приводит к своевременной активации тех или иных генов, контролирующих разнообразные процессы, в том числе и высвобождение в кровь определенных гормонов. Мелатонин — гормон, стимулирующий сон, и его концентрация в крови тоже зависит от генной активности.

Сердечные приступы и инсульты в два-три раза чаще встречаются ранним утром, т.к. внутренние часы запрограммированы в это самое время увеличивать кровяное давление, чтобы помочь организму проснуться.

Дети растут во сне, т.к. гормон роста вырабатывается в организме человека лишь в фазу ночного сна.

Итак как же работают наши биоритмы в течение суток (по реальному времени Вашего географического положения):

• 4-5 часов утра — подготовка организма к пробуждению. Постепенное наращивание активности жизнедеятельности.
• 5 часов утра — снижение выработки мелатонина, постепенное повышение температуры тела, нарастание выработки гормонов активности, повышение уровня адреналина, гемоглобина и сахара, учащение пульса, повышение давления. Все это усиливается под действием нарастающего уличного шума, изменения освещенности, изменения температуры. Любопытно, что подготовка организма к активности идет в то время, которое большинство считает глубоким сном.
• 6 часов утра — выработка надпочечниками кортизола, который также называют «гормоном пробуждения». Именно в это время и происходит физиологическое пробуждение, оптимальное время для того, чтобы начать новый день, если спать вы ложилось также в соответствии с суточным биоритмом.
• С 7 до 9 часов утра — время зарядки, утренних тренировок, физической активности. Ортодоксальная медицина и диетология утверждают, что именно на тот период времени должен приходиться Ваш завтрак. Современная же биохимия и биоритмология настаивают, что с 4 утра до 12 дня организм проходит стадию самоочищения, потому не следует ему мешать в этом деле ради сохранения здоровья и не стоит есть до 12 ч. дня, только пить.
• 9 часов утра — высокая умственная активность, хорошая работоспособность, в том числе хорошо работает кратковременная память. Самое время усвоения новой информации, не стоит нагружать себя физически. Специалисты утверждают, что это действительно так лишь в том случае, если вы проснулись вовремя. Тем, кто с трудом встал в 8 часов и активно не позанимался, сложно будет обнаружить высокую работоспособность в 9 утра.
• 9-10 часов — время планирования и легкого отдыха.
• 9-11 часов — усиление Вашего иммунитета, потому грамотные врачи именно на это время назначат прием лекарств, повышающих сопротивляемость организма болезням.
• 12 часов — в это время тонус мышц, частота пульса и артериальное давления снижаются. Как результат снижается умственная и физическая активность, кровь потихоньку приливает к органам пищеварения, т.к. это оптимальное время для приема пищи. Так что не стоит сопротивляться биологическим часам – снизьте нагрузки и приступайте к приему пищи.
• 13 часов — обеденный перерыв для приверженцев ортодоксальной медицины. Окончание обеда для сторонников биоритмологии.
• 13-15 часов — время отдыха. Не просто так в южных странах именно на это время приходится сиеста. В северных странах, где дневное солнце и температура воздуха совсем не мешает бодрствованию, все же в этот период активность организма направлена на усвоение пищи. В этом периоде примерно в 14 часов наблюдается минимальная болевая чувствительность, потому эффективнее всего действие обезболивающих. Очень удобно, например, посетить в это время зубного.
• 15 часов— максимальная активность долговременной памяти.
• 16 часов— очередной подъём работоспособности.
• 16-19 часов— высокая физическая и интеллектуальная активность. Идеальное время для занятий спортом и интеллектуальной деятельности. Те, кто задерживаются на работе к этому времени, как правило, быстро и успешно заканчивают дела.
• 19 часов — ужин (можно чуть раньше, но не позднее). Сохранение все еще высокой активности и быстроты реакций.
• С 20 до 21 часов — лучшее время для вечерних прогулок, легких физических упражнений. После 20 часов психическое состояние стабилизируется, улучшается память.
• 21-22 часа— подготовка организма к ночному отдыху, снижение температуры тела и давления, замедление функций организма. После 21 часа почти в 2 раза возрастает количество белых кровяных телец (повышается иммунитет).
• 22 часа— иммунитет находится в активной фазе, чтобы максимально охранять Вас во время сна. Именно в 22 часа Вы должны отправляться спать. Как раз систематическое нарушение биоритма ведет к ослаблению организма, болезням и психологическому дискомфорту.
• 22-2 часа ночи— обновление клеток организма. Подверженность депрессии у тех, кто хронически не спит в это время суток.
• 3-4 часа ночи— самый глубокий сон, самый низкий уровень гормонов активности в течение суток, самая низкая температура тела. Период, во время которого физическая активность хуже всего влияет на организм.

Таким образом видно, что как ни крути, но для человека физиологически самым здоровым временным промежутком для сна является период с 22 до 6 часов. В противном случае происходит медленное подтачивание собственных сил.