Человек эволюционировал в определенных условиях. Это повлияло не только на строение тела, особенности органов восприятия и обмен веществ, но и привело к тому, что процессы в организме происходят со строгой периодичностью. Циркадный ритмы — это биологические часы», период работы которых составляет одни сутки.
Что это такое
У всех, независимо от того, совы они или жаворонки, есть привычка ложиться спать в определенное время, что регулируется суточными ритмами. Однако они контролируют не только цикл сна и бодрствования, но и чувство голода, желание заниматься сексом, особенности работы сердечно-сосудистой и пищеварительной систем и другие процессы, протекающие в организме.
Их открытие имеет огромное значение: в 2017 году ученым, которые занимались их исследованием, была присуждена Нобелевская премия.
Знания о моментах, которым подчинена работа нашего тела, поможет разработать новые методы терапии бессонницы, депрессии и других заболеваний.
Представление о внутренних регуляторах времени имеется уже давно. В кардиологии широко применяется такое понятие, как циркадный индекс. Что это такое? Это соотношение средней дневной к средней ночной частоте сердечных сокращений.
Известно, что при заболеваниях сердца этот показатель сильно изменяется, что позволяет определить наличие патологии в процессе холтеровского мониторирования.
Биологический ритм обладает несколькими базовыми свойствами.
- При неизменных условиях он не меняется. Это значит, что продолжительность одного цикла сохраняется постоянной у каждого биологического вида. Например, один цикл занимает чуть больше 24 ч.
- Они не связаны с температурой окружающей среды. То есть если температура быстро изменится, такт не будет ускоряться или замедляться.
- Главный регулятор циркадных ритмов — продолжительность светового дня. Это очень важно, так как они помогают подстроиться под условия окружающей среды, например, уснуть с наступлением темноты, проснуться утром. При отсутствии данных точек отсчета организм всякий раз должен был бы приспосабливаться к новым условиям.
Проявления и механизм работы
Каждая клетка тела имеет собственные часы, работающие на молекулярном уровне. С периодичностью 24 часа белки, называемые тактовыми, вступают во взаимодействие, в результате чего активируются гены, отвечающие за определенные процессы.
Например, тактовые белки отвечают за выработку мелатонина, или гормона сна. Чем больше мелатонина выделяют клетки, тем сильнее желание отправиться в постель.
В качестве примера можно привести еще один феномен. Давно известно, что большая часть инсультов и инфарктов происходит в утреннее время.
Раньше ученые не понимали, почему это происходит. Однако с открытием циркадных ритмов стало очевидно, что перед пробуждением тактовые белки запускают процесс повышения артериального давления, что помогает проснуться.
Влияние времени суток
Благодаря биоритмам можно определить, какое время суток лучше подходит для определенной деятельности. Например, работать лучше через 2,5 — 3 ч. после пробуждения. А просыпаться человек должен с наступлением светового дня: ритмы настроены на освещенность внешней среды.
За 4 часа до отхода ко сну стоит заниматься физическими упражнениями: в этот период мускулы и дыхательная система работают на максимуме. Ужинать же следует за 2 ч. до отхода ко сну.
Хронотипы
Многие знают о существовании классификации людей в зависимости от пика их суточной активности. Согласно этой классификации, всех можно поделить на три типа.
- «Жаворонки». Просыпаются с восходом солнца, максимально активны в первой половине дня. Спать «жаворонки» должны ложиться рано. Можно сказать, что они просыпаются с восходом, а в постель должны отправляться, когда солнце заходит;
- «Совы». Без звонка будильника «сова» проснется поздно, в 10-11 часов утра. Пик активности «совы» выпадает на вторую половину дня, а ко сну она отправляется после полуночи;
- «Голуби». Занимают промежуточное положение между «совами» и «жаворонками». Спать они идут за час-полтора до полуночи, активность равномерно распределяется в течение суток.
В сельской местности практически все «жаворонки», в городах же их всего 20-25%, в то время как почти половину (45%) составляют «совы».
Удалось выяснить, что «совиный» образ жизни в 1 случае из 70 является следствием мутации гена, отвечающего за выработку белка. Он способен задерживать наступление сонливости до раннего утра.
Правда, мутация эта достаточно редкая: такие «совы» не могут заставить себя лечь спать раньше, чем взойдет солнце. Поэтому им приходится подстраивать под эту особенность весь образ жизни, например, искать работу, связанную с ночными дежурствами.
Особенности работы биологических отсчетов зависят от возраста: существует даже таблица циркадных ритмов человека по возрастам.
В частности, младенец почти целые сутки напролет проводит во сне, просыпаясь для того, чтобы принять пищу. Взрослый же спит только 8-9 ч., в остальное время бодрствуя.
Причины сбоев
Наши внутренние биологические часы синхронизированы с головным мозгом: улавливаемый глазами свет координирует работу организма с режимом смены дня и ночи. Кстати, по этой причине многие люди так тяжело переносят джетлет, то есть смену часовых поясов. Для того, чтобы организм настроился на новый цикл, требуется как минимум неделя.
Однако есть и другой враг — искусственное освещение. Яркий свет дестабилизирует работу тактовых белков, что вызывает сбой циркадных ритмов. Мозгу кажется, что на дворе стоит день, а значит, нет необходимости вырабатывать мелатонин, чтобы подготовить организм к отходу ко сну.
Доказано, что, если человек перед сном читает электронную книгу или проверяет социальные сети на своем смартфоне, засыпает он медленно. Просыпается с трудом даже в том случае, если проспал 8-9 ч. Связано это с тем, что организм не смог подготовиться к сну и настроить все системы на «режим отдыха».
Суточные ритмы отражают тесную взаимосвязь организма со средой его обитания. Чтобы такты не сбивались, надо соблюдать «световую гигиену», включая яркий свет по утрам и не «засиживаясь» за компьютером или смартфоном после полуночи.
Благодаря этому удастся отладить тонкие механизмы саморегуляции, которые отлаживались в течение многовековой эволюции человека как вида.
