Что происходит с нами во время сна

Суточные ритмы встречаются даже среди наиболее ранних форм жизни. Например, внутренние часы позволяют каждой цианобактерии, одноклеточной сине-зеленой водоросли, запустить фотосинтетические механизмы еще до восхода солнца, чтобы начать использовать энергию с первыми лучами. Реагируя на свет и темноту, эти механизмы выключаются, как только солнце заходит, – так ресурсы используются максимально эффективно, и ночью вступают в действие те процессы, которым ультрафиолетовое излучение может навредить.

Хотя механизмы, существующие в человеческом организме, слегка отличаются от тех, что действуют в цианобактерии, принципы работы те же. Наш мозг синхронизирует часы относительно света и темноты, а сигналы об этом получает через особые рецепторы в глазах. По сути, циркадные ритмы регулируют время сна и бодрствования, которое синхронизируется с суточным вращением Земли.

Когда сон и еда не синхронизированы с внутренними часами организма, это может привести к изменениям аппетита и обмене веществ. Всего лишь 15 лет назад считалось, что мозг является главным часовым механизмом, задача которого – посылать сигнал о начале работы всем органам. Но с тех пор, как ученые обнаружили такие механизмы в клетках различных органов, например, в печени, поджелудочной железе, сердце и других, становится ясно, что мозг, скорее, дирижер этого оркестра.

У каждого органа есть свои внутренние часы, регулирующие производство ферментов и молекул в зависимости от времени суток. Работа мозга заключается в том, чтобы следить за их синхронизацией. Рассинхронизация между мозгом и остальными органами или между отдельными органами может привести к проблемам. Например, если работа поджелудочной железы не синхронизирована с печенью, уровень производства инсулина может быть слишком низким или слишком высоким.

От 10 до 30% генов в различных органах являются так называемыми генами-часами, влияющими на множество процессов в организме. Одна из наиболее существенных их функций – обмен веществ и процесс переработки жира и сахара.

Первые исследования на мышах показали, что мутации в генах-часах приводят к нарушениям обмена веществ, ожирению и сопряженным с ним проблемами. Последующие наблюдения у людей показали, что рабочие, трудящиеся посменно, более склонны к ожирению. Однако, это доказательство было, скорее, косвенным, а не прямым, т. к. у людей на этой работе обычно присутствует нерегулярное питание, сбиваются часы сна и отсутствует спортивная нагрузка. Кроме того, внутренние часы могут сбиться при нерегулярном потреблении пищи, недостаточном сне или перемещении из одного часового пояса в другой, делая человека уязвимым и увеличивая предрасположенность к ожирению, диабету, депрессии и другим расстройствам.

На самом деле, уже несколько десятков лет назад ученые стали приходить к выводу, что есть прямая связь между количеством часов сна и лишним весом.

Люди, которые склонны хронически недосыпать, больше подвержены риску ожирения и набору лишнего веса.
В 2011 году вышло исследование, показавшее, что люди, употребляющие высококалорийную пищу после 8 часов вечера, более склонны к ожирению. Тем не менее, нет определенного ответа, связано ли это со временем употребления пищи или же с тем, что «совы» в среднем спали меньше, чем «жаворонки».

Одна из подконтрольных функций циркадных ритмов – это регуляция гормональных циклов, включая такие гормоны, как лептин, грелин, инсулин и гормон роста, а также гормоны, отвечающие за обмен веществ и утилизацию макронутриентов в течении суток.

Очевидно, что нарушения нормальных циркадных циклов могут повлечь негативное влияние на регуляцию жировых тканей.
Например, вечером, при нормальных обстоятельствах, клетки становятся менее чувствительным к инсулину, и организм менее эффективен в управлении уровнем глюкозы в крови. При нормальной функции циркадного ритма в ночное время увеличивается секреция гормона роста, который стимулирует организм использовать жир в качестве топлива и делает его менее эффективным при использовании углеводов или глюкозы. Уровень кортизола, известного как гормон стресса и активно участвующего в утилизации углеводов организмом, падает в вечерние часы и находится в своем пике после пробуждения.

Как вы можете себе представить, нарушения циркадного ритма напрямую повлияют на регуляцию веса, сохранение мышечной массы тела и многие другие функции, зависящие от обмена веществ. Даже способность организма переваривать пищу и перемещать ее по пищеварительному тракту соответствует цикличности времени в сутках. Исследования показывают, что пища, съеденная утром, продвигается на 50% быстрее через желудочно-кишечный тракт, чем аналогичное количество еды, употребленное в вечернее время.

Исходя из этих данных, очевидно, что оптимальным режимом для организма будет раннее засыпание и относительно ранний подъем. Наблюдения подтверждают, что люди, которые начинают спать больше, улучшают показатели веса и обмена веществ. Недавние исследования показали, что все люди из группы, отправленной в недельный поход, будучи под воздействием только естественных световых циклов и костра, обрели естественный биологический ритм. Получение достаточного количества сна (8-8,5 часов каждую ночь для взрослых), безусловно, одна из лучших привычек, которая поддержит здоровье и оптимальный обмен веществ.

Как рекомендации проекта Преображения соотносятся с данными исследований?
Одна из наших основных рекомендаций – «пока мы бодрствуем, мы едим», и на первый взгляд кажется, что она противоречит всему вышесказанному. Но есть некоторые нюансы, которые стоит учитывать.

Во-первых, мы настоятельно рекомендуем нашим ученикам спать не менее 8 часов. Более того, в ходе программы ученикам нередко даются задания ложиться не позже полуночи или часа ночи.

Во-вторых, в нашей программе основная масса питательных приемов пищи приходится на первую половину дня, т. е. мы не нагружаем организм углеводами в те часы, когда ему может быть сложно справиться с нагрузкой. Более того, поздние приемы пищи рекомендуется сделать легкими, т. е. овощными, или заменить их кефиром или ряженкой.

Почему мы все-таки предлагаем тем, кто не спит, есть ночью?

Наши рекомендованные порции довольно маленькие, поэтому для поддержания оптимального энергетического баланса стоит «подбрасывать топливо» организму. Однако, учитывая результаты исследований, приведенные выше, желательно, чтобы вы оценили свой режим дня и питания и подобрали оптимальную для себя формулу.

Автор: Елена Дегтярь , PhD
Литература:

1. Garaulet M. (2013) Timing of food intake predicts weight loss effectiveness. International Journal of Obesity 37, 604-611.
2. Baron KG. (2011) Role of Sleep Timing in Caloric Intake and BMI. Obesity. 19 (7), 1374–1381.
3. Arble DM. (2009) Circadian Timing of Food Intake Contributes to Weight Gain. Obesity 17(11), 2100–2102.
4. Holmback, U., Forslund, A., Lowden, A., et al. (2003) Endocrine responses to nocturnal eating—possible implications for night work. Eur J Nutr. 42: 75–83
5. Markwald, R.R. (2013) Impact of Insufficient Sleep on Total Daily Energy Expenditure, Food Intake & Weight Gain. Proc Natl Acad Sci U S A. 110(14), 5695-5700.
6. Summa KC. and Turek FW. (2015) The Clocks within Us. Scientific American. 312, 50-55.
7. Wright, K.P. (2013) Entrainment of the human circadian clock to the natural light-dark cycle. Curr Biol. 23(16), 1554-8.
8. Golem DL. et. al. (2014) An Integrative Review of Sleep for Nutrition Professionals. Advances in Nutrition 5 (6), 742-759.