На какое время следует заводить будильник по утрам? Почему одни не могут подняться с постели до полудня, а другие легко просыпаются с первыми лучами солнца? Что мешает человеку засыпать и пробуждаться произвольно? Ответы на эти вопросы ищут учёные из НИИ физиологии и фундаментальной медицины СО РАМН. Куратор исследования суточных биоритмов, доктор медицинских наук Константин Даниленко рассказал корреспонденту Сиб.фм, почему солнце восходит слишком рано, можно ли настроить внутренние часы и почему перевод стрелок бесполезен.
Часовой механизм
Исследованием биоритмов занимаются в подразделении института — Центре медицины сна и клинической хронобиологии. Здесь исследователи проверяют гипотезу о различии социальных ритмов, заданных часовыми поясами, и биологических ритмов каждого отдельного человека.
— Биологические часы — это абстрактное понятие. Но они напрямую связаны с деятельностью гипоталамуса — реально существующего скопления нейронов в мозгу. Как в механических часах время узнаётся по стрелкам, так в биологических оно определяется по содержанию в организме гормона сна — мелатонина. Чем выше его концентрация в слюне или крови, тем крепче человек спит. Если стрелки обычных часов вращает колёсный механизм, то в биологических часах уровень мелатонина регулирует свет, попадающий на сетчатку глаза.
Только светом — как солнечным, так и искусственным — можно подвести наши часы.
Что будет, если Новосибирск станет жить по времени Камчатки
Если гипоталамус разрушить, работа внутренних органов человека и вся его деятельность становится аритмичной.
При воздержании от сна в организме возникают нарушения. Например, человек становится сомнамбулой — фактически спит на ходу. У некоторых невыспавшихся людей даже в состоянии бодрствования случается микросон продолжительностью несколько секунд. Такое бывает у солдат на плацу или у студентов, которые едут на пары, стоя в электричках и автобусах. У людей напряжены мышцы, есть тонус, но голова отключается. Реальность они воспринимают как во сне.
По словам Даниленко, последние научные исследования выявляют всё больше патологий, связанных с нарушением суточных ритмов — например, ожирение, сердечно-сосудистые заболевания; в конце концов — понижение тонуса и ухудшение настроения.
Поэтому неспящие студенты и трудоголики подвергают себя испытаниям. В 2007 году, после исследования медсестёр, работающих в клиниках, Всемирная организация здравоохранения официально признала, что работа в ночную смену минимум три раза в месяц — это фактор риска возникновения рака молочных желёз и яичников.
2 % людей периодически ходят во сне
— Распорядки дня и рабочие графики относятся к социально диктуемым ритмам, — объясняет Даниленко, — также ими стоит признать различия времени в разных часовых поясах. Отталкиваясь от результатов, которые мы получим, можно смоделировать социальные ритмы, наиболее безопасные для здоровья человека.
ОПЕРАЦИЯ ПО СМЕНЕ БИОРИТМА
Чтобы найти наиболее оптимальное время для сна жителей одного города, учёные исследуют индивидуальные биоритмы. Исследования Даниленко и его команды так и называются: «Соответствие социального ритма физиологическому».
В рамках эксперимента испытуемые — работающие люди разных возрастов — выполняли задания с пятницы на субботу 3 июля и 18 декабря.
— Эти даты были для нас принципиальными, — говорит учёный, — это самые длинные и самые короткие дни в году. Каждый из наших испытуемых был заинтересован узнать, какой у него суточный ритм.
Испытуемые делились на две группы: одни вставали в 6:00, другие — в 7:00. Каждый по 20 раз в сутки собирал в пробирку биоматериал (слюну) на анализ и отмечал время сбора в своём дневнике.
Поучаствовать в исследовании захотели около полутора сотен человек, но для исследования учёные выбрали 63.
— Часть из них были людьми, у которых сон постоянно уходит на более раннее время, — говорит Даниленко, — Это связано с тем, что на генетическом уровне биологические часы у них идут с ходом чуть короче стандартных 24 часов. Таких людей принято называть «жаворонками». Следовательно, «совами» называют тех, у кого сон уходит на более позднее время. В этом виновата деятельность генов. Но человеческий биоритм лишь изначально выстраивается на генном уровне.
То есть человек может самостоятельно настроить свои биочасы, как ему нужно: «сова» может стать «жаворонком», а «жаворонок» — «совой».
Но для этого потребуется много времени и упорства.
— О наборе испытуемых я узнала из объявления в вагоне метро, — говорит одна из участниц эксперимента, 47-летняя библиотекарь Ирина, — там было интересно написано о том, что я могу помочь научным исследованиям. И, конечно же, заинтересовала выплата вознаграждения. Но будь это на добровольных началах, я бы всё равно пошла. Мне было интересно узнать, в каком часовом поясе мне лучше жить и почему мне зимой так тяжело встать в нужные восемь часов, а летом легко проснуться даже в шесть.
— Ход биологических часов можно изменить на шесть минут за две недели. Сократить сон, к сожалению, не удастся, зато можно переместить его на другое время суток. Для этого нужно в определённое время поддерживать необходимую яркость света. Так можно жить вне зависимости от времени восходов и заходов солнца. Можно даже построить свой биоритм под сутки, не равные 24 часам, — рассказывает Даниленко.
Например, NASA профинансировала исследование под руководством профессора Чака Цайслера, одним из целей которого было выяснить, может ли организм приспособиться к марсианским суткам, которые длиннее наших примерно на 39 минут. Учёные подобрали необходимое освещение, включали эту подсветку перед сном, затем человек ложился спать. Через некоторое время биочасы человека удлинялись на необходимые 30-40 минут.
«Машинист» — фильм Бреда Андерсона о человеке, который не спал в течение года
СТИМУЛЯТОРЫ СТАРЕНИЯ
— Человек не может не спать больше 72 часов — рассказывает Даниленко, — по прошествии этого времени человек неминуемо «отрубается». Есть, конечно, препараты, которые поддерживают бессонное состояние дольше, например, «Модафинил». Естественно, если человек на этих препаратах не спит по двое-трое суток, он оказывается истощённым физически и выбитым из жизни на следующие два-три дня.
Более слабые стимуляторы — кофе и энергетики, но они действуют индивидуально: выпив кофе утром, кто-то будет плохо спать ночью, а кто-то то уснёт без проблем.
Что касается снотворного, то здесь существует серьёзная опасность. Довольно известный учёный Даниэль Крипке из Сан-Диего выяснил, что большинство видов снотворного имеют массу отсроченных побочных действий: сокращается продолжительность жизни, повышается вероятность возникновения сердечных заболеваний и рака кожи, ухудшается память.
Употребляя стимуляторы, человек слишком отдаляется от естественных процессов, диктуемых организмом.
— Для изучения природы нарушений сна в нашем центре есть лаборатория сомнологии. Мы приглашаем пациентов с бессонницами и сбитыми ритмами сна. К лежащему пациенту прикрепляются электроды. По ним поступает информация на компьютер сомнолога, сидящего в соседней комнате. Когда регистрируется сон, включается обязательное видеонаблюдение. Каждый пациент об этом предупреждён и, как правило, камеры его не смущают.
Если пациент ходит во сне или совершает другие подобные движения, мы фиксируем это как нарушение сна. Тогда назначаем курс светолечения — использования яркого интенсивного света в определённое время суток: в каждой точке специально отведённой комнаты имеется своя лечебная яркость. Действуя через глаза, этот свет нормализует сон и суточные ритмы.
ЛЕГАЛЬНО ТОЛЬКО ЗА ГРАНИЦЕЙ
Чтобы определить качество сна, нужно выявить уровень содержания гормона мелатонина в слюне. Но, к сожалению, проводить качественные исследования мелатонина в России сложно.
— Дело в том, что в нашей стране не существует лицензии на поставку биохимических наборов, которые используются в наиболее точном, радиоиммунном методе, — поясняет Даниленко. — Российская компания «БиоХимМак» сделала лицензию на определение мелатонина в слюне лишь обычным иммуноферментным методом. Исследования по нему очень ненадёжны: мы долго возились и с трудом могли что-то выудить. Это признают и другие мировые научные центры.
К несчастью, пользоваться наборами более точного метода возможно лишь вне закона, например, прибегнуть к услугам нелегальных посредников за двойную плату. Но, подсчитав стоимость, мы поняли, что слетать одному из сотрудников за рубеж и провести анализ там будет намного выгоднее, чем пытаться сделать то же самое здесь.
Мы работаем со швейцарской компанией Bulhman Laboratories. С ними очень длительные контакты, поэтому они предоставляют нужные нам наборы по довольно невысокой цене. В России даже официальные представители зарубежных компаний продают нам лицензированные продукты в разы дороже, чем в стране-производителе. Поэтому у нас нет иного выхода, кроме как пользоваться зарубежным капиталом.
Государство тоже предоставляет небольшую финансовую помощь. Например, мы получили грант Российского гуманитарного научного фонда. Минимум средств, который был нам нужен — миллион рублей на первый год и миллион на второй. Но на каждый из этих двух лет нам дали лишь по полмиллиона рублей. Фонд сам определяет все статьи расходов. То есть без нашего контроля они могут потратить лишние деньги на ненужные вещи.
Мне приходится просить фонд добавить нам ещё немного денег или хотя бы позволить потратить бюджет так, как нам надо.
Чтобы побороть нехватку средств, мы вычитаем деньги из нашей же зарплаты. Они выделяются на вознаграждения и рабочие поездки. Например, каждый из участников испытания получил из этих денег по одной тысяче рублей за первую часть и по две с половиной тысячи за вторую. То есть, в итоге, три с половиной. А на то, чтобы один из сотрудников добрался до лаборатории в Швейцарии, мы успели вычесть из зарплат около 120 тысяч рублей.
Я надеюсь, мы закончим таможенное оформление на вывоз образцов и выделим минимум средств на поездку, которые нам должны прийти. Человек съездит в Швейцарию, определит в слюне мелатонин, и в августе мы уже будем знать результат.
МЕНЬШЕЕ ИЗ ЗОЛ
— Ощутить влияние смены часовых поясов на суточные ритмы лучше всего можно во время полёта на самолёте, но только если вы летите вдоль широт, то есть, с востока на запад или с запада на восток, — говорит Даниленко. — В этом случае у человека наблюдается такое явление, как джетлаг — несовпадение биологических часов со временем другого часового пояса.
В НИИФФМ выяснили, что смена социального окружения провоцирует устойчивое агрессивное поведение у мышей
Джетлаг приводит к тем же болезням, которые возникают, когда сбивается ритм внутренних часов. Самые серьёзные — сердечно-сосудистые, обменно-метаболические, ожирения, раковые болезни. Также при джетлаге ухудшаются самочувствие и сон. Единственными способами преодоления этого синдрома являются оптимальное распределение яркости света и потребление мелатонина в таблетках.
Как быстрее подготовить себя к адаптации в новом месте? Здесь очень простой принцип: когда мы летим на запад, нужно сдвинуть свои часы на более позднее время, а для этого — включать больше света вечером, а утром потреблять мелатонин. А при полёте на восток — наоборот. И, конечно же, стоит надевать повязки на глаза, чтобы не попадал лишний свет. Это три единственных способа, действующих на биологические часы.
6 часов составляет разница Новосибирской области со Всемирным временем на Нулевом меридиане. Астрономическое время в Новосибирске отличается от Гринвича на 5 часов 32 мин
В меньшей степени эффект джетлага возникает при смене часовых поясов на одной и той же территории. Если мы поменяем часовой пояс, природный ритм останется тем же самым. Солнце всё равно будет заходить в одно и то же время. Если Новосибирскую область переведут в другой часовой пояс и разница с Москвой составит 4 часа, то полдень у нас сместится с 12:30 до 13:30. Я бы не сказал однозначно, насколько положительными или отрицательными окажутся последствия. Зимой они будут отрицательными, летом — положительными. Дело в том, что для людей, как и для животных, время восхода солнца — самый главный сигнал о том, что нужно просыпаться. Значит, если мы поменяем стрелки часов на более раннее время, то зимой мы будем вставать до этого сигнала. «Совам», например, будет крайне тяжело вставать. Для них этот сигнал не прозвучит, и они будут не готовы нормально функционировать.
Если мы оставим нынешнее время, то летом пробуждение будет происходить слишком рано, в полчетвёртого утра.
В этом случае люди жалуются, что солнце слишком рано светит, а птички слишком рано поют.
Летняя проблема возникает, когда мы на зимнем времени, а зимняя проблема — когда мы на летнем.
27 марта 2016 года перевод часов на летнее время состоялся в Алтайском крае и Республике Алтай. 29 мая — в Томской области
Сдвигать стрелки часов каждые полгода, как мы делали раньше, тоже плохо: после каждого перевода стрелок на адаптации к новому времени человеку требуется около трёх недель.
На мой взгляд, если Новосибирская область примет решение перейти на новый часовой пояс, то за нами должна последовать Москва. В таком случае, Москва должна поменять разницу с Гринвичем с трёх до четырёх часов. Если вместе с Новосибирском перевод стрелок не объявят в столице, то, находясь в одной и той же стране, мы будем жить в разных природных ритмах. Там рассвет будет в одно время, а у нас — совсем в другое.
В плане физиологии и влияния на здоровье зимнее время для нас лучше летнего. Нынешнее время в шести часах от Гринвича и трёх от Москвы.
Буквально недавно мой коллега, Михаил Борисенков, изучив опросы населения за 2010 год, случайно обнаружил со своим коллегой, что данные по суточным ритмам тогда и сейчас различаются. Время, необходимое для «досыпания» рабочей недели в субботу-воскресенье составляло 60-80 минут. Сейчас эта прибавка стала короче в два раза.
Жители Новосибирска поддержали 4-часовую разницу с Москвой
Опрос проводили с сентября по май. Люди стали лучше высыпаться. Тогда было летнее время, а сейчас у нас зимнее. Сейчас очень много подписей собрано за то, чтобы вернуть летнее время. Люди не хотят вставать слишком рано. Но в начале этого года и конце предыдущего не было никаких референдумов за то, чтобы зимой с утра светало позже. Сейчас, как только сдвинем на один час, ждите обратного: наверняка люди будут собирать голоса за зимнее время, чтобы зимой не приходилось вставать слишком рано. Перед нами как учёными стоит задача выяснить, какое из зол меньше. Сейчас мы утверждаем, что это зимнее время.
Как бы то ни было, в отличие от подвижного социального времени, природное всегда будет оставаться постоянным, и наши биологические часы всё равно будут настроены на него. Даже несмотря на то, что все мы живём в помещениях, и наши дни рассчитаны по расписаниям и отдельным часам.
На волне вопроса смены часовых поясов между людьми могут возникнуть недопонимания и даже конфликты, — рассуждает библиотекарь Ирина. — У каждого человека своя физиология и свои привычки. Но в этом вопросе есть и своя объективная сторона: многие люди не знают или забывают о том, что в нашем Планетарии стоят солнечные часы. Они показывают точное астрономическое время, которое отстаёт от установленного на полчаса. Если мы переведём стрелки ещё на час вперёд, то от астрономического времени мы отдалимся уже на полтора часа. Мне кажется, что только природа способна рассудить этот спор.
Подпишитесь на нас в Telegram
