Ученые подтвердили: совы и жаворонки действительно существуют
Циркадные ритмы - это внутренние биологические часы человека. Только наша воображаемая стрелка в отличие от часовой обегает полный круг за 24 часа. Проще всего увидеть пример работы циркадных ритмов, вспоминая цикл сон - бодрствование: обычно человек засыпает и просыпается примерно в одно и то же время суток.
Циркадные ритмы регулируют практически все процессы в нашем организме - сон и бодрствование, снижение и повышение аппетита, деление клеток, производство гормонов, артериальное давление и даже число ударов сердца в минуту. В идеале они должны быть синхронизированы с внешним миром. Рассвело - и мы проснулись. Стемнело - и мы на боковую.
|
А если ритм подкачал?
Что бывает, если циркадные ритмы не совпадают с природными, лучше всего демонстрирует такое явление, как джетлаг (от англ. jet lag) - расстройство биоритмов после перелета через несколько часовых поясов.
Организм не успевает настроить внутренние часы под местное время. Поэтому туземцы спят, а путешественники мучаются бессонницей. Туземцы просыпаются, а гостям будто песку в глаза насыпали. Но постепенно фоторецепторы глаз начинают фиксировать фазы света и темноты в новом месте и передавать эту информацию молекулярному часовому механизму.
И организм перестраивается.
28 часов в сутках? Почему бы и нет!
Впрочем, сводить циркадные ритмы только к следованию за восходом и закатом неправильно. Еще древние греки, подозревавшие у нас наличие внутренних часов, считали, что изменения в организме зависят не только от света, но и от температуры среды.
Первый научный эксперимент по выявлению циркадных ритмов был проведен французским ученым Жан-Жаком Дорту де Мераном еще в 1729 году. Он поставил растение в темноту и обнаружил, что листья у него все равно открываются и закрываются в одно и то же время. То есть биоритмами управляют изнутри организма.
Примерно такой же эксперимент, но уже на себе в 1938 году провел американский физиолог Натаниэль Клейтман. Он тоже хотел доказать, что циркадный ритм формируется под воздействием среды. И стоит изменить ее - циркадный ритм тоже изменится, например на 28-часовой.
Ученый провел в Мамонтовой пещере в Кентукки 32 дня в кромешной темноте и при постоянной температуре. В итоге перейти на 28-часовой график ему так и не удалось. Но вот заточенный с ним студент Брюс Ричардсон сумел перестроиться!
В 1962 году немецкий физиолог Юрген Ашофф провел еще эксперимент. Четверо его сыновей на четыре недели засели в подземном бункере без часов. Ребята могли сами устанавливать режим дня, включать и выключать электрический "день". Ученый записывал информацию о циклах сна и бодрствования, температуру тела, физиологические показатели. Оказалось, даже не видя часов или солнца, организм совершает одни и те же процессы примерно в одно и то же время.
Сколько там натикало?
Управление циркадными ритмами происходит в гипоталамусе (отдел головного мозга). Сигналы от рецепторов органов чувств перерабатывают 50 000 нейронов и отправляют команды для координации всего организма.
В 2017 году Нобелевскую премию в области медицины и физиологии получили ученые Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг как раз за то, что им удалось показать, как гипоталамус специальным белком управляет циркадными ритмами. Это открытие позволит в будущем разработать лекарства для синхронизации циркадных ритмов и победить бессонницу, например.
А нужна нам вообще эта согласованность с окружающей средой? В конце концов человечество изобрело лампы искусственного света, шторы, не пропускающие солнце. Мы давно заселили Крайний Север, где полярный день сменяет полярная ночь. То есть живет масса людей, чьи циркадные ритмы не синхронизированы с природными. И что же?
Ученые говорят: при рассинхронизации циркадных ритмов с окружающим миром повышается риск хронических заболеваний, человек испытывает постоянный психологический дискомфорт. Снижается концентрация внимания, мучает сонливость, ухудшается память. Доказано, что это приводит к ожирению и даже повышает риск рака!
Собственно, многие из нас испытывают негативные симптомы расстройства циркадных ритмов каждое лето. Когда на улице становится светло в 4 утра, а вставать на работу большинству нужно в 7. Разбуженные солнечными лучами, мы просыпаемся до будильника, а потом весь день проводим кое-как, лишь бы дотянуть до постели.
Яркий искусственный свет в вечернее время также буквально сбивает наши внутренние настройки. Ученые установили, что чтение в постели электронных книг с подсветкой экрана может ухудшить качество сна и самочувствие на весь следующий день.
Что делать?
Понятно, что мы с современным темпом жизни не можем полностью подчиниться циркадным ритмам. Но давайте на них хотя бы оглядываться.
1. Старайтесь ложиться и, что еще более важно, вставать в одно и то же время. Причем, если вы не классическая сова, идеально оказаться в постели не позднее 22, самое позднее 23 часов.
2. В спальне должно быть абсолютно темно и прохладно. Шторы с пометкой "блэкаут" (не пропускающие свет), повязка на глаза для сна - подойдут любые ухищрения.
3. За два часа до сна выключите телевизор, оторвитесь от смартфонов и компьютеров - доказано, что свечение экрана мешает запустить выработку гормона сна мелатонина.
В тему
Важные птицы
Уже много лет идут споры, есть ли на самом деле деление на сов и жаворонков. Или совы - это всего лишь распоясавшиеся жаворонки. Ну действительно, если циркадные ритмы предписывают прекращать выработку гормона сна после рассвета, как можно весенним днем спать до полудня?
А вот, оказывается, можно. Ученые подтвердили, что пики активности головного мозга у разных людей происходят в разное время. Исследователи из канадского Университета Альберты обнаружили, что у тех испытуемых-добровольцев, которые сами относили себя к жаворонкам, возбудимость нервных путей в головном мозге максимальна около 9 часов утра, а затем постепенно снижается в течение дня. То есть пик внимательности и умственной производительности у этих людей приходится как раз на утро рабочего дня. У тех же испытуемых, которые считали себя совами, мозг оказался наиболее возбудимым около 9 вечера.
Впрочем, по медицинской статистике, около 80 процентов людей могут подстраивать свой ритм жизни под необходимый. А вот 20 процентов, которые подстроиться не могут, можно пожалеть.
Особенно тяжело приходится совам. У них с детства дискомфорт. На пике активности их укладывают спать. А утром в полусонном состоянии отправляют в школу.
Впрочем, как правило, в зрелом возрасте они приспосабливаются.
