Сон. Почему мы спим и как нам это лучше всего удается - Шпорк Петер (читать бесплатно полные книги .txt) 📗
Однако и в периоды легкого и глубокого сна перед нашими органами стоят биологически осмысленные задачи. Постепенно ученые открывают происходящие повсюду в теле процессы, которые систематически изменяются в течение ночи. Многие из них управляются внутренними часами. Эта система измерения времени активизирует некоторые процессы, видимо, особенно важные для сна, и подавляет другие, которые, очевидно, нужнее нам в состоянии дневной активности.
Хронобиологам особенно бросились в глаза три поддающихся измерению фактора, поскольку они следуют физиологическому суточному ритму отчетливее, чем остальные сигналы нашего тела: это подъемы и понижения уровня ночного гормона мелатонина и гормона стресса кортизола, а также колебания температуры тела.
В течение ночи медиатор сна мелатонин продолжает свой начавшийся незадолго до появления вечерней усталости подъем. Пока его уровень непрерывно подымается, температура тела продолжает понижаться. Лишь к середине сна, когда максимума достигает хронобиологическая составляющая сонливости, оба эти процесса переходят в свою противоположность. В этот момент мы больше всего настроены на сон: уровень в крови активизирующего гормона стресса кортизола минимален, работоспособность тела достигает абсолютного суточного минимума. Температура тела у многих людей в это время не превышает 36 °С. Если мы не находимся в фазе БС, то пульс и кровяное давление сейчас настолько низкие, что мы крайне медленно приходим в себя, если нас в такой момент разбудить. А если мы все же проснемся, то, скорее всего, будем мерзнуть.
Ночное понижение работоспособности является проблемой для тех людей, которым приходится бодрствовать ночь напролет, например из-за работы в ночную смену или из-за того, что они очень неразумно решили уже с вечера выехать в отпуск на собственной машине. Когда внутренние часы показывают время сна, сообразительность и способность принимать решения у нас минимальны, а замедленность реакции — максимальна. Это приводит к увеличению числа дорожно-транспортных происшествий и несчастных случаев на работе. Не случайно такие катастрофы, как крушение нефтяного танкера «Эксон Вальдес» у побережья Аляски или аварии атомных реакторов в Чернобыле и Гаррисбурге, связаны с ошибочными решениями персонала, принимавшимися посреди ночи, в моменты, близкие к абсолютному минимуму работоспособности.
Уровень мелатонина в это время максимально высок. Из-за этого нам не только с особенной силой хочется спать, но и настроение значительно хуже, чем обычно, вероятно, потому, что шишковидная железа растрачивает для производства мелатонина «гормон счастья» серотонин. Дело в том, что мелатонин является производным серотонина, и поэтому в моменты высокой потребности организма в гормоне сна в наших нервных клетках слишком мало серотонина, чтобы обеспечить хорошее настроение и оптимистический взгляд на жизнь.
Если мы сейчас проснемся и некстати примемся думать о каком-нибудь важном событии минувшего или предстоящего дня, то мы будем чувствовать себя отвратительно и с трудом сумеем взглянуть на вещи позитивно. Каждый знает, что ночные размышления редко помогают найти выход из трудного положения. Более того, сомнительные соображения нашего одурманенного мелатонином, склонного к мрачным мыслям мозга вызывают неприятный стресс, так что возвращение ко сну часто затягивается до бесконечности.
Поэтому врачи прежде всего объясняют людям, страдающим от бессонницы, эти естественные взаимосвязи. Часто человеку бывает достаточно знать, что ночная тоска имеет физиологическую причину и пройдет сама собой через несколько часов, когда первые лучи солнца прогонят из крови последние остатки боящегося света мелатонина, а уровень серотонина повысится. Во всяком случае, поговорка «с утра жизнь веселее» («утро вечера мудренее») поздней ночью верна абсолютно.
После 4-5 ч ночи организм постепенно начинает подготовку к следующему дню. Центр времени в супрахиазматических ядрахдля начала дает окружающим его нервным клеткам сигнал выделять гормон, стимулирующий секрецию кортикотропина (так называемый кортиколиберин или кортикотропин-рилизинг-гормон). Этот гормон побуждает расположенную посреди мозга на высоте носа железу под названием гипофиз, или нижний мозговой придаток, вбрасывать в кровь вещество под названием адренокортикотропин. Дойдя с кровотоком до коры надпочечников, кортикотропин вызывает секрецию кортизола. Одновременно надпочечники выделяют и другие так называемые гормоны стресса, в частности адреналин. Все эти сигнальные вещества, или нейромедиаторы, приводят организм в полную готовность к активной деятельности.
В последние два часа перед пробуждением выработка кортизола резко увеличивается и к моменту, когда мы просыпаемся, достигает суточного максимума. Это определяет переключение с ночной программы сна на дневную программу активной деятельности, усвоения информации и добывания пищи. Гормоны стресса убыстряют кровообращение, усиливая кровоснабжение мышц, вызывают в печени выработку сахара как легко доступного горючего, замедляют работу иммунной системы, повышают температуру тела, частоту сердечных сокращений и кровяное давление.
Коллектив биологов под руководством Яна Борна в Любеке наглядно показал в 1999 г., почему ученые называют утренний максимальный уровень кортизола утром «биохимическим будильником». В ходе эксперимента испытуемым иногда сообщали перед засыпанием, что их разбудят в 6 ч утра, а иногда, что в 9. На самом деле людей, ожидавших пробуждения в 9, тоже будили в 6. «У тех подопытных, которые ожидали, что их разбудят в 6, наблюдался в последний час перед пробуждением значительно более высокий уровень адренокортикотропина, чем у тех, кого будили неожиданно», — рассказывает Борн.
Очевидно, мы бессознательно влияем на время выброса гормонов и таким образом сами управляем временем пробуждения. Поэтому люди, утверждающие, что могут проснуться в назначенный час без будильника, говорят правду.
Рост и обновление
Самое неприятное, на мой взгляд, что могло со мной случится в ту ночь в базельской лаборатории сна, — это необходимость среди ночи разбираться в путанице проводов, чтобы достать из-под кровати ночной горшок. Однако заранее было понятно, что такое развитие событий маловероятно. Когда мозг переключается на сон, он принимает множество мер к тому, чтобы организм не мешал самому себе. В частности, мозг активирует сигнальные вещества, благодаря которым мочевой пузырь во сне наполняется намного медленнее, чем во время бодрствования.
В 1957 г. хронобиологи доказали, что эта функция обеспечивается не внутренними часами, а самим сном. Несколько участников эксперимента в период полярного дня провели неделю на Шпицбергене. При этом их наручные часы были без их ведома настроены так, что сутки продолжались 27 ч. Ритм сна и бодрствования подопытных поразительно быстро настроился на эту периодичность. Зато циклы мелатонина, кортизола и колебаний температуры тела упорно продолжали следовать 24-часовым суткам внутренних часов.
Так было доказано то, что знакомо многим по опыту дальних поездок: ритм сна сравнительно легко приспосабливается к новому времени, зато остальные функции тела заметно отстают. Поэтому после перелетов в дальний часовой пояс мы чувствуем себя порой отвратительно без всякой видимой причины, несмотря на нормальный ночной сон. Кроме того, эксперимент показал, что многие процессы в организме, подчиняющиеся суточному ритму, зависят не от внутренних часов, а от состояния сна или бодрствования: подопытные испытывали потребность опорожнить мочевой пузырь сразу после пробуждения, то есть через 27, а не через 24 ч, как должен был бы предписывать их биологический датчик времени.
Уже непосредственно перед засыпанием мозг начинает целенаправленно модифицировать некоторые физиологические процессы. Переключившись на состояние сна, он не только замедляет выработку мочи, но и понижает восприимчивость к боли от ранений и надавливания. Это позволяет нам лежать на поврежденных местах. Напротив, глубинная боль, например зубная, к ночи особенно усиливается, мешая уснуть. Легко может случиться, что из-за нее мы проведем бессонное время.
