Биологические часы организма человека

Совы и жаворонки — это два полюса одного и того же сна. Пока одни бодро вскакивают с постели в шесть утра, другие еле-еле продирают глаза к полудню. Но оказывается, и те, и другие являются заложниками своих циркадных ритмов. Это внутренние биологические часы, которые регулируют почти все системы нашего организма
Биологические часы организма человека
Биологические часы организма человека. Фото: Globallookpress

Свои циркадные ритмы есть не только у людей, но и у животных, насекомых и даже цветов, которые распускаются утром и поникают вечером. Раньше считалось, что такие циклы связаны с внешними факторами, например зимой, когда светает поздно, тяжелее просыпаться по утрам. Однако глобальная настройка внутренних часов происходит на клеточном уровне1.

В 2017 году исследователи Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг (США) разделили Нобелевскую премию по медицине за то, что обнаружили участок ДНК, который отвечает за биологические часы. Ген определяет выработку специального белка, который накапливается в клетках ночью и расходуется днем. Эти колебания и соответствуют циркадным ритмам.

Полезная информация о сне и бодрствовании

Что такое сонКак правильно спать
Правила здорового снаКак восстановить режим сна
Почему снять кошмарыКак уснуть при бессоннице
Осознанные сновиденияКак быстро взбодриться

Циркадный ритм, наследственность и пол

Ученые выяснили, что некоторые особенности нашего сна передаются по наследству. Например, человек может унаследовать склонность быть совой или жаворонком, любителем дневного или короткого сна2.

Также стало известно, что циркадные ритмы зависят от пола:

  • женщины часто бывают жаворонками – они рано встают и активны в течение дня;
  • среди мужчин намного больше сов: они просыпаются позже и наиболее продуктивны в вечернее и ночное время.

Женщины лучше справляются с нарушениями циркадного ритма, мужчины же чаще любят подремать днем. Пока что исследователи не выяснили, как связаны пол и особенности циркадных ритмов3.

— Циркадная система — это механизм предварительной адаптации к изменениям среды, — рассказывает к.б.н., директор Центра когнитивной терапии Яков Кочетков. — Например, благодаря ей незадолго до рассвета у нас ускоряется кровообращение и обмен веществ — это организм готовится к пробуждению. А вечером циркадная система дает сигнал к выработке гормона мелатонина, который помогает нам уснуть.

За синхронизацию и обработку сигналов от клеток отвечает особый участок мозга. От сетчатки глаза он получает информацию о том, темно или светло вокруг, то есть о времени суток. Поэтому во время перелетов через несколько часовых поясов биологические часы оказываются сбиты и возникает джетлаг – временное расстройство сна.

Симптомы сбоя в циркадных ритмах

Если человек живет вопреки своим циркадным ритмам, «внутренние настройки» могут сбиться. Это проявляется нарушениями сна (бессонницей, проблемами с засыпанием), ухудшением памяти и внимания, повышенной дневной сонливостью, нарушениями в работе ЖКТ, болезненными ощущениями.

Причин расстройства циркадных ритмов множество:

  • частая смена часовых поясов,
  • работа в ночную смену,
  • хроническая боль,
  • слишком сильное воздействие света в ночное время (например, если человек по ночам сидит за компьютером или проводит время в ночных клубах)4.

Нарушения сна, которые часто бывают при сбое циркадных ритмов, способны привести к более серьезным проблемам со здоровьем: ожирению, диабету, депрессии, биполярному расстройству1.

— Люди, которые живут наперекор собственным циркадным ритмам, чаще жалуются на одиночество, ощущают себя несчастными, у них снижена скорость реакции, — отмечает доктор Лора Лайалл. — Часто это связано еще и с плохой гигиеной сна, которая тоже провоцирует нарушения циркадных ритмов. Например, использование смартфонов и ноутбуков перед сном снижает выработку мелатонина и мешает нам уснуть.

Настройка часов

Впрочем, чтобы настроить свои биологические часы и превратиться из совы или жаворонка в нормального человека, генная инженерия не понадобится. Достаточно приучиться ловить периоды активности и правильно их использовать.

  1. Утром в нашем организме высок уровень кортизола, гормона бодрствования и стресса. Благодаря ему мы готовимся к активному началу дня. Повышенный уровень кортизола способствует физической активности, поэтому многие специалисты советуют заниматься спортом по утрам.
  2. Днем уровень продуктивности будет достаточно высоким, за исключением так называемого «post-lunch dip» — это период с 14 до 16 часов, когда хочется вздремнуть после обеда. Так что важные встречи и мероприятия лучше отложить на вторую половину дня — с 16 до 18:00 часов.
  3. А вот после 19:00-20:00 часов вечера организм начинает постепенно готовиться ко сну. Это значит, что поздние ужины и ночные перекусы не пойдут ему на пользу. Кроме того, яркий искусственный свет в это время лишь сбивает циркадную систему с толку, так что лучше свет приглушить. Еще ученые советуют прогуляться на свежем воздухе вместо вылазки к холодильнику, чтобы синхронизировать внутренние часы и световой день. Так мозг отреагирует на наступившую темноту и уснуть будет проще.

Периоды активности человека

  • 6:00 — 12:00. Около 6:00 или немного позже в организме повышается уровень кортизола. Это помогает нам проснуться и дает прилив энергии. Примерно с 8:00 до 9:00 часов повышается кровяное давление. Пиковая умственная активность и концентрация внимания у многих людей достигает пика в период между 9:00 и 11:00 часами. Это время лучше всего подходит для обучения и решения рабочих задач.
  • 12:00 — 18:00 повышается температура тела, растет скорость реакции. Это время наибольшей координации и собранности.
  • 18:00 — 24:00 начинается выработка гормона сна мелатонина, организм готовится ко сну, продуктивность постепенно снижается.
  • 24:00 — 6:00 температура тела снижается, наступает время самого глубокого сна.

Комментарий специалиста

– Не стоит забывать, что многое в нашей жизни связано не только с внутренними, но и внешними факторами: культурой, традициями, в том числе семейными, воспитанием, – говорит врач-психиатр высшей категории, психотерапевт Глеб Поспелов. – Родители воспитывают детей, стараясь придерживаться определенного режима. Взрослые люди, в свою очередь, могут адаптироваться к условиям окружающей среды в зависимости от возникшей необходимости.

Нужно отметить, что взаимосвязь биохимических процессов с человеческим функционалом не всегда единственная. Когда человек жалуется на бессонницу или, напротив, сонливость – для этого есть масса других причин, нежели только расстройство циркадных ритмов. С каждым случаем нужно разбираться отдельно, прежде чем списывать проблему на циркадные сбои. Физические болезни, утомление, неврозы, депрессии – причин может быть очень много. Равно как и обратное: в развитии невроза или психоза, депрессии недосып не играет большой роли.

Снотворное сейчас можно купить в любой аптеке без рецепта, и это могут быть достаточно мягкие, но действенные средства — общетонизирующие, адаптогенные с незначительным психостимулирующим эффектом.

Рецепт, выписанный врачом, даст возможность приобрести препарат посильнее. Однако любая бессонница или выраженная непроходящая сонливость в течение длительного периода – это, прежде всего, повод для визита к врачу, а не похода в аптеку. Сначала нужно выяснить причину недомогания, от чего будет зависеть последующая терапия. Нет смысла пить снотворное в то время, когда у вас, допустим, развивается гипертиреоз или нарушения сердечной деятельности — легче не станет. А вот кардиолог или эндокринолог смогут помочь решить проблему. К организму стоит прислушиваться и внимательно отслеживать каждые изменения, которые начинают приносить дискомфорт, а не только ссылаться на нарушение циркадного ритма.

  1. Национальный институт общих медицинских наук. Циркадные ритмы.
  2. Калмбах Д.А., Шнайдер Л.Д., Чунг Дж. и др. Генетическая основа хронотипа у людей: выводы из трех знаков GWAS. Сон, 2017;40(2).
    doi: 10.1093/sleep/zsw048
  3. Андерсон С., Фицджеральд Г. Половой диморфизм в биологических часах. Наука (1979). 2020;369(6508):1164-1165.
    doi:10.1126/science.abd4964
  4. Национальный институт сердца, легких и крови. Нарушения циркадного ритма. Симптомы.