Глава 1 Волшебный сон
Здоровый сон – один из самых волшебных врачей в мире.
Человек в среднем около трети своей жизни проводит во сне. Мысль о том, как же это расточительно и даже обидно – тратить столько времени на сон, как в масштабах всего времени, выделенного нам на этой земле, так и с учетом порой бешеного ритма современной жизни, приходила практически каждому из нас хоть раз в жизни. Что же такого волшебного в обычном сне? Так ли он важен? Что с нами происходит, пока мы спим? Можно ли сократить длительность сна без вреда для здоровья? И еще много похожих вопросов на протяжении веков задавали себе философы, ученые, врачи и просто думающие люди. Давайте разберемся вместе, что же такое сон и что в нем такого волшебного.
Итак, располагайтесь поудобнее, волшебство начинается…
Что же такое сон?
Сон – это особое состояние сознания, своего рода медитация, характеризующееся пониженной реакцией на окружающий мир и внешние раздражители и специфичной мозговой деятельностью. Как физиологическое состояние сон отличается от патологических (сопор, кома) своей обратимостью и возможностью быстрого перехода в бодрствование под влиянием внешних факторов. Удивительно, что нервные клетки коры головного мозга во время сна находятся не в состоянии покоя, а в состоянии ритмической активности. Во время сна изменяется активность нейронов коры головного мозга: они «отключаются» от внешних раздражений, что создает лучшие условия для переработки информации, поступившей к ним во время бодрствования.
Сон – это естественный физиологический процесс, в рамках которого реализуются важнейшие биологические процессы: во время сна организм отдыхает, восстанавливает потраченные силы и энергию.
Хороший сон укрепляет нервную и иммунную системы, положительно влияет на гормональный статус, внешний вид, нормализует обмен веществ, снижается риск развития многих заболеваний.
• отсутствует реакция на внешние раздражители;
• запускается процесс торможения условно-рефлекторной деятельности;
• снижается мышечный тонус;
• уменьшается частота и сила сердечных сокращений, снижается артериальное давление;
• снижается частота и глубина дыхания;
• понижается скорость обмена веществ;
• становятся ниже показатели температуры тела;
• происходит снижение активности в работе пищеварительной и мочевыделительной систем.
Теории сна
В настоящее время существует множество теорий физиологии сна. Познакомимся с основными из них.
Ее сторонники объясняют наступление сна накоплением биологически активных веществ, запускающих процессы торможения в центральной нервной системе (ЦНС). Например, согласно теории гипнотоксинов
(«ядов сна»), сон является следствием самоотравления мозга продуктами обмена веществ, которые накапливаются при бодрствовании (молочная кислота, углекислота, аммиак и др.).
Адепты данной теории объясняют наступление сна особенностями функционирования корковых и подкорковых структур больших полушарий головного мозга. В кортикальной теории сна И. П. Павлов доказал, что развитие естественного физиологического сна связано с процессами торможения, возникающего на фоне длительной работы нейронов коры больших полушарий. Торможение вначале возникает в ограниченной группе клеток коры головного мозга и постепенно распространяется на всю кору, подкорковые центры, промежуточный и средний мозг, в результате чего человек засыпает.
По корково-подкорковой теории П. К. Анохина в гипоталамусе находятся центры сна, активация которых вызывает засыпание организма. В стволе мозга расположена ретикулярная формация, которая передает в кору больших полушарий информацию о внешних сигналах. Если ретикулярная формация не приносит импульсы от органов чувств, возбуждение по коре не распространяется, лобные доли не оказывают тормозного влияния на центры сна в гипоталамусе. В то же время центры сна, которые в этот период находятся в активном состоянии, оказывают тормозное действие на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.
Сигналы из окружающей среды не поступают, и человек засыпает.
Нормальный восьмичасовой сон состоит из пяти-шести волнообразных циклов, каждый из которых длится около 100 минут.
Весь период сна делится на пять стадий.
Первая – четвертая стадии – фаза медленного (ортодоксального, или NREM-сна) занимает 75–85 % всего времени ночного сна.
При этом третья и четвертая стадии фазы медленного сна составляют глубокий сон. Человек, проснувшись в этот период, как правило, не помнит сновидений.
Пятая стадия – фаза быстрого сна (парадоксальный сон, или REM-фаза).
Фаза быстрого сна за ночь занимает 15–25 % времени.
В состоянии быстрого сна клетки мозга проявляют повышенную активность, несмотря на то что в мозг не поступает информации от органов чувств и не подается информация на мышечную систему. Быстрый сон можно назвать особым состоянием организма, характеризующимся парадоксальным сочетанием признаков: внешнего покоя с чрезвычайно высокой мозговой активностью с переживанием сновидений. Это похоже на активное бодрствование, которое направлено не вовне, а внутрь. Существует мнение, что в фазе быстрого сна перерабатывается информация, которая была получена в период предшествующего бодрствования.
Интересно, что если разбудить человека в фазе быстрого сна, то он в 90 % случаев вспомнит свои сновидения. А если пойти дальше и в течение некоторого времени регулярно будить человека только в фазу быстрого сна, то это доказанно приведет к существенным нарушениям психической деятельности.
Ученые отмечают, что мы начинаем видеть сны даже не в младенчестве, а еще до появления на свет. Активность мозга, характерная для REM-фазы сна, регистрируется у детей, начиная с 28-й – 30-й недели после зачатия. Что они видят в снах в это время, нам остается пока только фантазировать.
Здоровый сон – одна из лучших форм детоксикации головного мозга.
Не секрет, что ежеминутно в мозге человека происходят многочисленные биохимические процессы. Каким же тогда образом из него удаляются продукты обмена веществ? С учетом того, что в человеческом организме все процессы уравновешенны, в мозге присутствует система тока жидкости, которая отвечает за очистку головного мозга от отходов, это глимфатическая система, и работает она в основном тогда, когда человек спит. Одна из теорий сна гласит, что человеку требуется сон именно для функционирования глимфатической системы и очистки мозга от отходов, накопленных за период бодрствования. Глимфатическая система – идеальный помощник клеток мозга, она помогает им не погибнуть от своих же отходов. Она активизируется во время сна, запуская процесс детокса, который осуществляется в головном мозге. Эти важнейшие процессы происходят как раз во время глубокой фазы сна. По аналогии с лимфатической системой организма глимфатическая система представляет собой своеобразный механизм уборки центральной нервной системы. Она состоит из сети микроскопических каналов между нейронами, по которым циркулирует спинномозговая жидкость. Ее задача – выводить накопившиеся за день токсины. Нарушения в работе глимфатической системы приводят к скоплению «отходов» в мозге. То есть у людей с нарушением сна риск нейродегенеративных заболеваний, в первую очередь таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, увеличивается в несколько раз.
Основные функции сна
Хороший сoн – необходимое условие здорового образа жизни. От качественного сна зависит качество нашего бодрствования. От того, как наш организм отдохнет ночью, зависит, как он будет функционировать днем.
• защита и восстановление органов и систем организма для нормальной жизнедеятельности;
• переработка, закрепление изученного материала и хранение информации;
• приспособление организма к изменению освещенности (день – ночь);
• исправление генетических дефектов нервных клеток, накапливающихся во время бодрствования. Во сне клетки мозга занимаются починкой собственной ДНК, так как интенсивная активность нейронов в течение дня ведет к накоплению разрывов и других деформаций в их ДНК. Установлено, что во время бодрствования хромосомы в нейронах почти не двигаются и остаются в частично свернутом состоянии, во сне же хромосомы «расплетаются», раскрывая нити ДНК, – запускается процесс починки;
• поддержание нормального психоэмоционального состояния человека;
• восстановление работы иммунной системы, нашего основного защитника в борьбе с вирусными, бактериальными, грибковыми и паразитарными заболеваниями, а также с раковыми клетками;
• правильный сон – источник прекрасного настроения и самочувствия. Доказано, что сон служит великолепным проводником для социальных отношений и взаимосвязей, проявлений эмпатии, сопереживания и щедрости в человеческом поведении;
• сон – залог красоты и молодости, в период сна, например, интенсивно синтезируется белок коллаген, придающий прочность и эластичность коже;
• во время правильного сна происходит выработка жизненно важных гормонов.
Ночью в организме вырабатывается гормон мелатонин. Он выделяется эпифизом (шишковидной железой) и контролирует наши биологические часы в ответ на изменение периода освещения. Днем эпифиз отвечает за выработку серотонина, а ночью – за выработку мелатонина. Мелатониновые рецепторы находятся на клетках передней доли гипофиза и на сетчатке (через которую и происходит волшебное воздействие света на наш цикл сна и бодрствования). Кроме того, мелатонин может работать икак антиоксидант, повышая производство ферментов, защищающих наш организм от опасных окислителей в «энергетической станциях» клетки – митохондриях. Нарушения энергетических функций мелатонина могут привести и к нарушениям в работе митохондрий. Мелатонин позитивно влияет на жировой и углеводный обмен, снижает количество холестерина в крови. Он способен нормализовать процесс окисления липидов, уменьшая риск развития атеросклероза, участвует в гормональной регуляции артериального давления, снижая выброс АКТГ (адренокортикотропного гормона), продукцию норадреналина, вазопрессина и ренина. Также известно влияние мелатонина на работу иммунной системы: от противовоспалительного эффекта до борьбы с разными видами онкологии. Мелатонин и другие эпифизарные гормоны относят к числу геропротективных. Установлена параллель между степенью возрастной инволюции эпифиза и старением тканей. Известно, что при старении снижается степень иммунологической защиты, а мелатонин, как уже неоднократно указывалось, имеет иммуномодулирующую активность.
У здоровых людей мелатонин начинает вырабатываться между 20:00 и 22:00, достигая самого высокого уровня между 00:00 и 03:00. Максимальный пик ежедневного синтеза – 02:00. Затем его количество снижается к 07:00 и до вечера остается очень низким. Мелатонин синтезируется из незаменимой для человека аминокислоты триптофана. В эпифизе триптофан под действием ферментов преобразуется в серотонин. Далее из серотонина с помощью ферментов образуется мелатонин. В низких концентрациях он поступает в кровеносное русло, в более высоких – в спинномозговую жидкость (ликвор). Через кровоток мелатонин достигает периферических клеток-мишеней, а через ликвор – поступает к рецепторам мозга. Синтез мелатонина критически зависит от уровня освещенности. Мелатонин является единственным в своем роде гормоном фотопериодичности и выделяется эпифизом преимущественно ночью, его выделение угнетается импульсами, поступающими из сетчатки глаза, реагирующей на свет. Около 70 % мелатонина в организме вырабатывается в темноте, а при свете его синтез резко снижается. Если засыпать с включенным светом (ночник, лампа, огни наружной рекламы), мелатонин не выработается даже у молодых. По мере старения образование мелатонина снижается, это связано с обызвествлением (отложением солей кальция) в пинеалоцитах эпифиза. Этот процесс получил условное название – меланопауза. Уменьшение выработки мелатонина и нарушение в системе «сон – бодрствование» обычно приводит к бессоннице.
Сон – важный фактор правильной секреции гормона роста соматотропина (СТГ), который влияет на регенерацию клеток, заживление ран, формирование костной ткани, стимулирует иммунитет. Для поддержания молодости организма важно проводить время в постели с 23:00 до 2:00, именно в этот временной промежуток наступает пик выработки гормона роста – соматотропина. Как только человек засыпает, уровень СТГ в крови сразу повышается, особенно в первые два часа сна. Доказано, что соматотропин омолаживает клетки организма, буквально поворачивая время вспять, таким образом омолаживая организм как извне, так и изнутри, действуя как главный анаболический гормон, он обеспечивает обновление органов и тканей.
Одна из основных функций СТГ – жиромобилизующая. Во время сна человек не питается, и организм включает запасной путь питания – жировой. Если на протяжении дня бодрствующий организм питается углеводами и аминокислотами, то во время сна в основном жирными кислотами. Расщепление подкожной жировой клетчатки и поступление в кровь свободных жирных кислот (СЖК) и триглицеридов обеспечивается соматотропином. Естественно, при этом замедляются катаболические и усиливаются анаболические процессы в организме. Катаболические процессы во время сна возрастают только по отношению к жировой ткани. При малейшем дефиците сна секреция соматотропина мгновенно ухудшается. При улучшении сна, наоборот, восстанавливается. Рекомендация спать хотя бы два раза в сутки имеет серьезное физиологическое обоснование. Дробный сон приводит к заметному увеличению секреции СТГ. Если человек спит ночью и хотя бы 20 минут днем, то общая продолжительность суточного сна не изменяется, однако секреция СТГ заметно улучшается.
Плохой сон приводит к снижению продуктивности, а также к перееданию. Это связано с тем, что нарушение сна оказывает воздействие на гормоны грелин и лептин, которые контролируют чувство голода и насыщения. Грелин вырабатывается в пустом желудке и подает сигналы мозгу, что пора подкрепиться, в свою очередь лептин, который вырабатывается в жировой ткани, посылает мозгу сигналы, что вы насытились. Нарушенные биоритмы, отсутствие здорового сна усиливают чувство голода (на это влияет гормон грелин) и уменьшают сытость (на это влияет лептин). И если сон недостаточно продолжителен или значительная часть его проходит после восхода солнца, когда уже светло, в организме уменьшается уровень лептина, который является антагонистом грелина. Недостаток лептина приводит к тому, что человек не испытывает чувства насыщения даже тогда, когда уже наелся досыта. Чтобы сон был продолжительным, недостаточно проспать «законные восемь часов». Если сон был поверхностным, беспокойным, с нарушенными фазами, с храпом и прочими проявлениями апноэ – это также приведет к падению уровня лептина и вы целый день будете чувствовать голод и активно его утолять.
Задумайтесь, всего 80 минут недосыпания заставят вас съесть дополнительных 549 ккал на следующий день.
Даже при абсолютно одинаковом числе употребляемых калорий люди, спящие по восемь с половиной часов, теряют жировую ткань в два раза быстрее, чем спящие по пять с половиной часов. Пять дней недосыпания значительно снижают чувствительность к инсулину, что приводит к тому, что в организме активно начинают копиться жировые отложения.
Во время медленного сна выделяются важные для регуляции метаболизма человека и его иммунитета гормоны (андрогены) – тестостерон и гидроксипрогестерон. Подавление медленного сна снижает уровень андрогенов, а они оказывают разнообразное воздействие на организм, в частности участвуют в углеводном и липидном обменах. Кроме того, тестостерон и гидроксипрогестерон и их метаболиты обладают нейропротективными свойствами: регулируют реакцию организма на стресс, влияют на настроение и когнитивные функции. Дефицит андрогенов может привести к метаболическим и психическим расстройствам даже у здоровых взрослых.