Текст книги "Бонусные годы. Индивидуальный план продления молодости на основе последних научных открытий"

Глава 5
Когда и как нужно спать, чтобы жить долго

Все началось еще в детстве. Я спал на уроках, но не мог спать по ночам. Родители укладывали меня спать в 21:00, как положено. Но я просто пролеживал простыни и мучил одеяла. Это было мучительно. В старшем школьном возрасте я часто опаздывал в школу или вообще не посещал некоторые уроки. Однако все пять выпускных экзаменов сдал на «отлично». Просто занимался самостоятельно. Мне было очень интересно читать учебники. Всегда нравилась наука. Но по утрам я не мог делать ничего. В день моего 19-летия родственники поднимали бокалы «за то, чтобы Дима меньше спал». Если бы спал! Я ведь не спал по ночам! До сих пор самое большое наслаждение для меня – это сон под гомон играющих во дворе детей. Спокойствие утра и начала дня буквально убаюкивает меня. Однажды я попытался понять, а что будет, если ложиться спать тогда, когда пожелает мой организм, если не пользоваться искусственным светом. Это было во время подготовки к экзаменам. Мой день смещался ежедневно на один час по кругу. Теперь я знаю: то, что я тогда делал, называется «дневником сна». Я еще тогда поставил себе диагноз – синдром не-24-часового цикла сна – бодрствования. Я ненормальный? Что мне делать? Это вредно? Все вокруг говорят, что это вредно. Что я порчу свое здоровье, что у меня нет дисциплины и т. д. Но могу ли я иначе? Двенадцать лет карьеры в сфере маркетинга пошли прахом, когда я понял, что ежедневный подъем в 07:00 и дорога до офиса – это не жизнь, а кошмар. И вот я поменял все. Теперь встаю, когда хочу и сплю, сколько хочу. Как же я жил раньше?

То, что я описал, – это обычный случай человека с синдромом не-24-часового цикла сна – бодрствования, сутки которого не 24 часа, а, например, 25. И только в последние годы поняли, что это нормально. Это не вредно для здоровья, если следовать своему ритму. Просто я не такой, как все. Людям с таким синдромом в США дают инвалидность и обязывают работодателя предоставлять человеку удобные для его ритма сна и бодрствования условия труда, предпринимают попытки это лечить. Лечить не получается, но в ряде случаев получается это контролировать.

Итак, эта глава – о циркадных ритмах (ритмах сна и бодрствования). О том, как жить, если ваша генетика не укладывается в общепринятые нормы. Как жить, если вы хорошо спите только под утро и до середины дня. Как жить, если вас просто «вырубает» вечером, но вы просыпаетесь в 3–4 часа ночи. Как жить, если время вашего сна вообще постоянно сдвигается. Из этой статьи вы поймете, что если вы «другой», то это не обязательно вредно для вашего здоровья. Вы можете жить долго, иметь крепкое здоровье и не впадать в депрессию из-за дефицита сна.

Влияние дефицита сна на здоровье и продолжительность жизни

Биологические (циркадные) часы регулируют метаболические процессы в периферических тканях в связи с режимом сна и бодрствования. Например, утром и днем повышена секреция гормона инсулина, участвующего в регуляции уровня глюкозы в крови. Также утром и днем чувствительность клеток к нему выше, поэтому действие инсулина в это время эффективнее. В результате потребление пищи в первой половине дня не вызывает такого сильного повышения уровня глюкозы в крови, как прием той же пищи в темное время суток. Нарушение режима питания, когда день путается с ночью, может привести к постоянно высокому уровню глюкозы в крови и в итоге к сахарному диабету [1]. Возможно, с этим связан принцип здоровой жизни: «Завтрак съешь сам, обед раздели с другом, а ужин отдай врагу». Дефицит сна связан с более высоким риском смертности у близнецов [2]. Так, для близнецов, которым в начале 22-летнего наблюдения было не более 40 лет, сон менее 7 часов в сутки был связан с сокращением жизни на 3 года у женщин и на 6 лет у мужчин [3]. У людей с продолжительностью сна больше этой также наблюдалась меньшая продолжительность жизни. Возможно, это связано с тем, что люди с плохим здоровьем спят больше, а не с тем, что длительный сон вреден.

Вероятно, многие замечали, что когда не высыпаются, то портится настроение, отсутствует желание работать. Часто улучшить настроение пытаются употреблением большого количества сладостей, а кто-то – чего-то покрепче. Регулярный дефицит сна в итоге может привести к депрессии. Около 90 % депрессивных пациентов страдают от нарушений сна [4, 5], дефицит сна повышает риск развития тяжелой депрессии у подростков [6]. Депрессия сама по себе повышает риск развития возрастных заболеваний у изначально здоровых людей, усугубляет течение и прогноз заболеваний, сокращает жизнь [7, 8]. Возможно, главный источник депрессии в современном мире – это ночное освещение. Свет в такое время, когда его просто не должно быть. На протяжении миллионов лет эволюции в ночное время света не было вплоть до XIX века. Наш организм просто не способен так быстро приспособиться к новым реалиям. Зачастую можно довольно просто избавиться от симптомов легкой депрессии – убрать ночное освещение, которое мешает спать. Исследования показывают, что симптомы депрессии могут быть вызваны длительным воздействием света в ночное время и они исчезают после возвращения к нормальному циклу сна – бодрствования без применения антидепрессантов и нейролептиков [9].

Почему это важно? Антидепрессанты и нейролептики не безобидны. Их можно употреблять тогда, когда польза перевешивает риски. А какие риски? Нейролептики токсичны [10], антидепрессанты могут вызывать рак [11]. Именно поэтому руководящие принципы Национального института клинического мастерства (Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии) указывают на то, что антидепрессанты не следует использовать в обычном порядке для первоначального лечения легкой депрессии, поскольку соотношение риска и пользы неоднозначно [12]. Часто депрессия возникает в результате действия хронического стресса, маркером которого является повышение уровня кортизола в крови. А сокращение времени сна с 8 до 4 часов повышает уровень кортизола уже к вечеру следующего дня на 37 % [13]. Один из механизмов развития депрессии – снижение сигнала дофамина. Наверное, многие замечали: если сон нарушен, то настроение ухудшается, мы чем-то недовольны, начинаем срываться на других. Это может происходить из-за снижения доступности дофаминовых рецепторов для дофамина в результате сокращения времени сна [14]. В таких случаях мы пьем кофе, который повышает связывание дофамина с его рецепторами, улучшая передачу сигнала дофамина [15].

Хронический дефицит сна может способствовать развитию слабо выраженного хронического воспалительного ответа [16]. При этом повышается синтез адренокортикотропного гормона, кортизола, активируется центральная нервная система, длительное возбуждение которой запускает хронический стресс. Хронический стресс вызывает депрессию [17], способствует развитию онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, ускоряет старение [18, 19].

Дефицит сна нарушает работу иммунитета

В октябре 2019 года прошла «школа долголетия» в Черногории (рис. 1) [20]. Участники школы знают, что, к сожалению, в это время я болел ОРВИ с высокой температурой. Для многих это было неожиданно. Так, с 2015 по 2018 год я вообще ни разу не болел респираторными заболеваниями. Даже когда все вокруг кашляли на меня, мой организм воспринимал все, как слон воспринимает укус комара. Но не в этот раз. Еще в 2014 году я «крепко» заметил, что меня простуда берет только, если я не высыпаюсь. Жизнь в Москве, работа в офисе. Ежедневно ложился спать поздно, вставал на работу очень рано. Ощущение, что жить не хотелось. Утро добрым не бывает. Но вот чудо, как только я временно потерял работу и целый год искал новое место, то стал высыпаться. И простуды меня не посещали. И вот когда я опять нашел работу, снова простудился. Счастье длилось не долго. Я уволился и полетел на отдых в Таиланд на месяц в ноябре 2014-го. С тех пор мне не нужно было вставать рано, до 2019 года у меня не было дефицита сна. Я вообще не болел. Уже тогда я предположил, что полноценный сон – залог не только здоровья и долголетия, но и сильного иммунитета. Но случилось счастье – в августе 2019 года у меня родился сын. И вот они – старые добрые бессонные ночи. Здравствуй, простуда.

Рис. 1. Коллективное фото участников Школы долголетия в Черногории. 2019 год

Иммунные Т-клетки обеспечивают распознавание и уничтожение чужеродных клеток. Вероятно, сон способствует перераспределению Т-клеток из крови в лимфатические узлы [21]. Предварительные результаты исследования показали, что сокращение сна у людей существенно нарушает функцию T-клеток [22], снижая их способность уничтожать вирусы [23].

Естественные (натуральные) киллеры, или NK-клетки, представляют собой тип цитотоксических лимфоцитов, которые критически важны для иммунитета. NK-клетки образуются в костном мозге, в лимфатических узлах, селезенке, миндалинах, вилочковой железе (тимусе) [24]. Они ограничивают распространение в организме нескольких видов злокачественных опухолевых клеток и инфекций (в том числе ОРВИ и вируса гриппа), повреждение ими тканей организма. Эти клетки активируются спустя примерно три дня после проникновения возбудителей инфекций в организм и сразу реагируют на злокачественные клетки. Можно сказать, что NK-клетки постоянно ищут опухолевые клетки и непосредственно вызывают их гибель. NK-клетки уникальны, поскольку они обладают способностью распознавать инфицированные клетки в отсутствие антител и специфических маркеров, что позволяет значительно ускорить иммунную реакцию и выздоровление человека. Они были названы естественными киллерами, поскольку, по ранним представлениям, не требовали активации для уничтожения клеток, не несущих маркеров главного комплекса гистосовместимости 1-го типа (MHC1). Эта роль особенно важна, потому что «вредные» клетки, на которых отсутствуют маркеры MHC1, не могут быть обнаружены и уничтожены другими иммунными клетками, такими как Т-лимфоциты [24]. Известно, что если организм не сможет вырабатывать NK-клетки, то под воздействием бактерий и вирусов может достаточно быстро умереть. Был выявлен дефицит NK-клеток у людей с начальной стадией герпесвирусной инфекции [24].

Эпидемиологические данные еще в конце XX века показали, что у людей, работающих в ночную смену, клеточный иммунитет подавляется и повышается частота инфекций дыхательных путей [25, 26]. Также исследование, проведенное в 2018 году среди 651 новобранца британской армии, показало, что более трети из них спали менее 6 часов в сутки во время обучения. И эти солдаты в 4 раза чаще болели инфекциями верхних дыхательных путей [27].

У грызунов, иммунизированных вирусом гриппа, лишение сна в течение всего 7 часов приводило к нарушению устойчивого иммунного ответа в легких и отсутствию продукции специфических антител к гриппу в сравнении с контрольной группой грызунов, тоже иммунизированных вирусом гриппа. И ничего этого не наблюдалось у не иммунизированных вирусом грызунов, даже если их лишали сна на 7 часов. Это показывает, что у грызунов сон – это поведенческое состояние, которое необходимо для оптимальной иммунной функции в присутствии возбудителя респираторного тракта, а сокращение сна блокирует формирование специфического иммунитета к болезни [28, 29]. Длительная потеря сна у животных приводит к летальному исходу вследствие системного инфицирования условно-патогенными микроорганизмами и сепсиса [30].

В пилотном исследовании лишение сна в конце ночи (время бодрствования с 3 до 7 часов утра) у 18 из 23 здоровых мужчин снижало активность NK-клеток в среднем на 28 % (рис. 2) [31]. В другом случае наблюдали 42 здоровых мужчин, не болевших вирусными инфекциями за 10 дней до начала исследования, а также не страдавших аутоиммунными или онкологическими заболеваниями, способными повлиять на иммунную функцию. Женщин в исследование не включали, поскольку установлено, что активность NK-клеток колеблется в процессе менструального цикла. Средний возраст мужчин составлял 35 лет (от 25 до 65). Дневники активности сна и бодрствования, полученные в течение двух недель до начала исследования, подтвердили, что все добровольцы регулярно спали в среднем 7,2 часа в сутки – ночью между 10 часами вечера и 7 часами утра. Потеря сна в начале ночи приводила к подавлению активности NK-клеток с уменьшением их числа в циркулирующей крови, а также снижению их функциональной активности. Такие изменения сохранялись по крайней мере в течение одной ночи восстановительного сна [23].

Рис. 2. Влияние частичного лишения сна поздней ночью на активность NK-клеток (среднее значение ± стандартная ошибка средних литических единиц) у 23 здоровых мужчин. Серая область отображает среднее значение ± стандартная ошибка среднего из трех контрольных базовых значений. Значения литических единиц отражают относительную цитотоксичность (способность повреждать чужеродные и собственные измененные клетки) NK-клеток.

Адаптировано из [31]

Ранее считалось, что плохой сон повышает нашу восприимчивость к обычной простуде. Однако прямых доказательств этому утверждению практически не было кроме проспективных когортных исследований, экспериментов по влиянию лишения сна на клетки иммунитета и исследований на животных. И вот ученые из Университета Карнеги – Меллона (США) в 2009 году опубликовали результаты исследования, в котором проверяли связь продолжительности и качества сна в течение нескольких недель, предшествующих вирусному воздействию, с восприимчивостью к простудным заболеваниям. Дизайн исследования был примерно такой. Две недели наблюдали за сном, далее исследуемых переводили на карантин. В первые 24 часа карантина (до вирусного воздействия) участников осматривали и промывали им нос. Затем их инфицировали вирусом через назальные капли и наблюдали в течение следующей недели карантина.

В эксперименте приняли участие 153 здоровых мужчины и женщины в возрасте от 21 года до 55 лет. Участники с эффективностью сна 92 % и ниже почти в 3 раза больше были склонны к простудам, чем те, кто имел эффективность сна 98 % и более (рис. 3), а также имели продолжительность сна менее 7 часов. Эффективность сна определяли как продолжительность сна, разделенную на время пребывания в постели, усредненное за 14 дней наблюдения до заражения вирусом. Исследователи заключают, что эти взаимосвязи не могут быть объяснены различиями в титрах антител к вирусу, демографическими показателями, сезоном года, массой тела, объективным социально-экономическим статусом, психологическими переменными или практикой здравоохранения. Процент дней, когда человек чувствовал себя отдохнувшим, также не был связан с простудными заболеваниями [32].

Рис. 3. Заболеваемость ОРЗ в зависимости от эффективности сна (усредненная за 14 дней наблюдения до заражения вирусом). Процент простудных заболеваний основан на прогнозируемых значениях (с поправкой на предрасположенность к заболеванию и возраст). Адаптировано из [32]

Данное исследование не позволяет установить причинно-следственные связи, так как, возможно, люди хуже спали по иным причинам, и эти причины формировали восприимчивость к инфекциям (например, люди с депрессией хуже спят). Однако это исследование опровергает обратную гипотезу о том, что люди меньше спят из-за того, что чаще болеют простудами. Исследование доказало, что люди болеют потому, что хуже спят или что-то влияет на качество их сна, и это является причиной склонности к простудам.

Свет регулирует цикл сна
И бодрствования

Листья мимозы открываются навстречу солнцу днем и закрываются в сумерках. В 1729 году французский астроном Жан-Жак де Меран сообщил о ежедневных движениях листьев мимозы стыдливой даже в темноте. Декандоль в 1834 году определил, что открывание и закрывание листьев происходит каждые 22–23 часа. Де Меран поместил растение в постоянную темноту, а листья продолжали следовать своему нормальному суточному ритму. Только периодичность составляла не 24, а 22–23 часа [33].

Самый сильный внешний сигнал, регулирующий 24-часовой цикл сна – бодрствования, – свет [34]. За механизм регуляции отвечают специальные клетки сетчатки глаза, которые напрямую посылают сигнал в супрахиазматическое ядро – центр контроля циркадных ритмов (рис. 4). Половина слепых людей имеют синдром не-24-часового цикла сна – бодрствования. То есть их сутки длятся не 24 часа, а, например, 25 часов [35]. В этом случае они ложатся спать каждый день на 1 час позже и просыпаются тоже на час позже. Их сутки смещаются и через 24 дня опять начинаются в то же время.

Рис. 4. Супрахиазматическое ядро (центр контроля циркадных ритмов) в головном мозге

Слепые люди не видят света. И поэтому свет не может влиять на их ритмы сна и бодрствования, у них запускаются генетически заложенные механизмы регуляции цикла сна – бодрствования, поэтому он может отличаться от 24-часового. Животные и люди, живя в полной темноте длительное время, в итоге также функционируют со свободным ритмом сна и бодрствования [36].

Появление циркадных ритмов

Ранее считалось, что циркадные ритмы возникли 2,5 миллиарда лет назад для защиты делящейся клетки и молекулы ДНК (место, где хранится генетический код клеток организма) от высокого уровня ультрафиолетового излучения. И будто поэтому деление клеток происходит в темное время суток, например когда мы спим. Однако установлено, что деление цианобактерий, например, активнее происходит в светлое время суток! Поэтому современный взгляд несколько изменился. Предполагается, что 2,5 миллиарда лет назад по мере охлаждения земной коры, уменьшалось поступление в атмосферу таких вулканических газов, как сероводород, сернистый газ, метан и водород [38, 39] (рис. 5). А кислород, который ранее расходовался на окисление вулканических газов, в итоге стал накапливаться в атмосфере планеты. Производство активных форм кислорода (АФК) при дневном свете повышается. Чрезмерный уровень АФК негативно действует на организм и повреждает ДНК клеток. Организмы, способные эффективно защищаться от АФК, могли иметь преимущество в выживании после появления в составе атмосферы Земли свободного кислорода. У животных во время сна может активизироваться комплекс механизмов нейтрализации АФК. Если организм не находит способы препятствовать накоплению АФК, то это приводит к его гибели. Вероятно, в процессе эволюции выживали те виды живых организмов, которые жили в средах, где нет большого количества АФК (например, на морских глубинах), либо те, которые приобрели цикличные способы нейтрализации накопленных АФК. Так, вероятно, возник самый первый механизм, регулирующий циркадные ритмы.

Рис. 5. Извержение вулкана [37]

Влияние изменения светового дня на продолжительность жизни

Вероятно, те, кто посещал Таиланд, замечали, что солнце там заходит примерно в 18:30 и восходит 06:30. Это происходит круглый год. Удобно. Всегда один и тот же ритм. Продолжительность дня и ночи в полярных регионах зависит от времени года. Солнце не садится за горизонт в течение 82 дней в летний период года в ареале обитания арктического суслика (рис. 6), в пределах Северного полярного круга. Во время полярного дня Солнце днем восходит высоко. Но затем спускается к самому горизонту. Полностью не опускается за горизонт, лишь едва касается его линии и опять поднимается вверх, начиная новый день. В зимний период происходит обратное. Как показало исследование, арктический суслик и некоторые другие виды арктических животных каким-то образом понимают, когда солнце опустилось низко над горизонтом, а циркадный ритм арктического суслика во время полярного дня также составляет 24 часа [41].

Рис. 6. Арктический суслик [40]

Человек в космосе во время пребывания на космических станциях должен учиться жить без смены дня и ночи. Как спят космонавты? Нет земной гравитации. Нет смены дня и ночи. Нет разницы сколько сейчас времени, и висит ли космонавт относительно Земли головой вниз или вверх. Казалось бы, забавно. Но не очень. Исследования показывают, что 50 % астронавтов используют снотворные, так как не могут заснуть самостоятельно. И все бы ничего. Но в случае непредвиденной ситуации на станции пробуждаться от сна, вызванного снотворным, – занятие так себе. К тому же им не удается высыпаться. Космонавты спят в среднем по 6 часов в сутки вместо положенных 8,5 часа. Множество факторов, действующих на человека в космосе, способствуют развитию депрессии, ухудшению качества сна. Например, 24 часа в сутки люди находятся в замкнутом помещении, не имеют возможности принимать нормальный земной душ, двигатели станции постоянно работают, что создает беспрерывный шум. А еще и дефицит кислорода, повышенный уровень углекислого газа. Тоска, одним словом. Больше ошибок, депрессия, раздражение. В 2012 году НАСА собиралась сделать для астронавтов специальные орбитальные светодиодные лампы, которые в зависимости от времени суток должны светить голубоватым светом во время бодрствования, то беловатым, то красноватым светом в вечернее время, чтобы стимулировать центр регуляции сна в головном мозге к засыпанию [42].