какой орган в какое время работает ночью
Биологические часы и как они работают
Многие люди нередко сталкиваются с чувством сильной усталости после многочасового перелета в другой город или дальнюю страну. Также после смены часовых поясов человека любого возраста может одолевать бессонница. Такие моменты часто являются показателями сбоя работы биологических часов. Именно этот внутренний механизм, отвечающий за большое количество настроек и функций человеческого организма, способен существенно повлиять на самочувствие, и, как следствие, на качество жизни.
Особенности биологических часов и циркадных ритмов
Научно доказано, что почти каждый орган и ткань человеческого тела содержит внутренние часы, состоящие из определенных молекул, которые взаимодействуют с клетками по всему организму. Группы сообщающихся между собой молекул напрямую оказывают влияние на уровень энергии, состояние здоровья и общее самочувствие человека. При этом биоритмы присущи всем живым материям и являют собой фундаментальный процесс в природе.
Однако существует также понятие о циркадных ритмах, которое немного различно от характеристики биологических часов. Основная разница состоит в том, что биоритмы являются повторяющимися с определенной периодичностью и интенсивностью биологическими процессами. Тогда как циркадные ритмы представляют собой физические, психические и поведенческие изменения, следующие 24-часовому циклу. Реагируя в основном на чередование света и тьмы, такие естественные процессы влияют не только на людей, но и на животных, растений, микроорганизмов. Одним из ярких примеров протекания такого явления считается цикл чередования бодрствования днем и сна ночью.
Важность обеспечения правильной работы биологических часов
Ввиду того, что биологические часы человека являются чрезвычайно важными механизмами, которые определяют длительность и качество жизни, необходимо следить за поддержанием их безупречного функционирования. Когда дело доходит до того, что они отключаются, страдают все системы организма. Вследствие сбоя в работе таких часов увеличивается риск возникновения сердечных заболеваний, диабета, рака.
Вовремя распознать неполадки позволит ряд симптомов, свидетельствующих о сбое в работе биологических часов:
— проблемы с пищеварением;
— изменения в функционировании гормонального фона;
— снижение физической, умственной работоспособности;
— изменение температуры тела без видимой причины;
— присутствие проблем с засыпанием и просыпанием, чуткий сон.
Также могут возникнуть нарушения в плане настроения, когда появляется беспричинная тревога, раздражительность и даже депрессия. В ряде случаев может развиться пищевая зависимость.
Факторы, влияющие на сбой работы биологических часов
Зачастую биологические часы функционируют по типичному графику, но иногда они могут выходить за пределы нормального диапазона. Такие изменения нередко происходят вследствие определенных факторов, которые напрямую влияют на рассинхронизацию циркадных ритмов и естественного цикла, когда свет сменяет темноту.
Во многом оказывают влияние на изменение хода работы внутренних часов человека такие моменты как:
— сменная работа ночью;
— изменение в определенных генах;
— смена часовых поясов;
— свет, исходящий от электронных устройств в ночное время.
Каждый из таких факторов способен вызвать нарушения сна, привести к формированию хронических заболеваний или способствовать обострению существующих недугов.
Способы сохранения слаженной работы биологических часов
Учитывая то, что лучше осуществить профилактику недуга, чем потом заниматься излечением от него, важно выполнять ряд действий, которые точно помогут сохранить безупречную работы внутренних часов.
1. Соблюдение постоянного графика сна – ложиться спать лучше всего согласно заранее спланированному графику.
2. Формирование правильных привычек перед засыпанием – желательно полностью выключить или по максимуму ограничить воздействие внутреннего освещения, экранов планшетов, смартфонов на несколько часов перед сном во избежание нарушения циркадных ритмов.
3. Начало дня должно происходить при ярком свете – в первые минуты после пробуждения важно включить достаточное количество осветительных приборов или полностью открыть шторы на окнах.
4. Отказ от употребления пищи на ночь – чтобы не пострадало качество сна, следует не налегать на жирную, острую еду за 2-3 часа до начала засыпания.
5. Занятия спортом – физические упражнения в течение минимум 10 минут в день многократно улучшают качество сна.
Однако в тех случаях, когда биологические ритмы сбиваются очень сильно, помимо соблюдения приведенных выше рекомендаций следует дополнительно обратиться к квалифицированному специалисту в области сна. Такому врачу удастся определить причины произошедшего сбоя и подобрать индивидуальный курс терапии для налаживания ситуации.
Просто о сложном: режим дня и гормоны
Сегодня мы вновь продолжаем полюбившуюся рубрику: Просто о сложном!
Мы решили рассказать Вам о том, как гормоны в течение дня управляют процессами в нашем организме, а также, о том, что правильный режим дня — залог здоровья гормональной системы.
Работа всех наших органов и систем зависит от времени суток и подчиняется циркадному ритму.
Вот пример одного нашего дня
Итак, с наступлением темноты на арену выходит — мелатонин. Он руководит практически всеми нашими гормонами в организме. Кого-то из гормонов он отправляет работать, кого-то — отдыхать.
Повышая свою концентрацию в крови, начиная с 21:00, он готовит нас к отходу ко сну, стимулирует выработку гормона роста (рост мышц, адекватное жиросжигание) и пролактина, снижает выработку инсулина. Мелатонин способствует повышению уровеня лептина (чувство сытости) и снижает уровень грелина (чувство голода). Максимальное его количество вырабатывается во сне, в темном помещении.
Также мелатонин влияет на синтез кортизола, снижая его. С 3-4 часов ночи начинается постепенное снижение мелатонина и повышение кортизола (гормона стресса и активности).
Утром мы просыпаемся на пике кортизола. Мы бодры, готовы к активному дню. Далее кортизол в течение дня идёт на снижение.
Низкий мелатонин позволяет оптимально работать инсулину днём.
С наступлением вечера мелатонин опять вступает в свои права и все повторяется снова.
Когда мы поздно ложимся спать — вся цепочка взаимодействия гормонов нарушается.
Снижается синтез гормона роста, появляется дисбаланс в гормонах сытости и голода — лептине и грелине. Кортизол «забирает» все большее время суток, приводя к хронической усталости и инсулинорезистентности. Снижается строительство мышечной ткани и распад жировой. Все происходит в точности до наоборот — построение жира и распад мышц.
Репродуктивное здоровье также страдает — избыток кортизола автоматически вызывает дефицит прогестерона.
Ложиться спать до 23:00 в темном помещении и вставать в 7:00–7:30 — это простой рецепт при нарушении баланса гормонов.
Люди, которые работают по ночам и спят днём автоматически находятся в группе риска по ожирению и сахарному диабету 2 типа.
Инструкция к организму: как настроить «биологические часы»?
Скорее всего, вы не раз замечали, что особый прилив энергии вы чувствуете в определенное время суток. Также дела обстоят и с усталостью. Ответственны за это наши “биологические часы”, или, по-научному, циркадные ритмы. Именно они распределяют нашу энергию в течение дня и регулируют время сна и пробуждения.
От биоритмов зависит не только сон, но и настроение, аппетит, физическая и умственная активность и даже иммунитет. Настроив “биологические часы” согласно своему расписанию, вы начнете лучше высыпаться и больше успевать. Рассказываем, как это сделать.
Больше света утром и днем
… И меньше света вечером и ночью
Чтобы избежать бессонницы, вечером обходитесь без яркого искусственного освещения. Также воздержитесь от использования гаджетов перед сном: яркий свет от экрана «обманет» мозг и не даст быстро заснуть.
Ложитесь спать и просыпайтесь в одно и то же время
И постарайтесь, чтобы ваш режим сна в выходные дни отличался от будничного не более чем на 2 часа.
Меняйте режим постепенно
Хотите приучить себя к ранним подъемам? Не делайте этого резко. Просто переводите будильник на 15 минут пораньше каждые 2-3 дня.
Ужинайте не слишком поздно
Переедая на ночь, вы создаете внеплановую нагрузку на пищеварительную систему. Старайтесь ужинать не позднее чем за 2 часа до сна и, желательно, в одно и то же время.
Умеренные физические нагрузки способствуют гармоничному распределению энергии. При этом интенсивные занятия (например, бег или силовые тренировки) лучше проводить до 6 часов вечера. А на позднее время суток оставить йогу или растяжку.
Заведите вечерние и утренние привычки
Например, подготовить мозг ко сну поможет регулярный прием ванны или прослушивание спокойной музыки. А по утрам приучите себя к зарядке под бодрую музыку или к контрастному душу. Повторяясь изо дня в день, такие “ритуалы” будут настраивать организм на нужный лад.
О согласования биологических часов с циклами День-Ночь
Исследователи раскрывают важность согласования биологических часов с циклами День-Ночь
Рис.1. Колонки показывают образцы цианобактерий, взятых в разное время суток и инкубированных с ДНК, которая, если ее взять и инкорпорировать, позволяет им расти на среде, содержащей антибиотики. Повышенный зеленый рост в колонке показывает, что больше клеток приняли ДНК. Образцы в центре, в сумерках и в начале ночи, в тысячи раз лучше поглощают ДНК, чем образцы на рассвете (левый и правый края).
Бактериальная модель показывает, что инкорпорация ДНК зависит от пиков и впадин циркадных ритмов
Теперь ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего, изучающие фотосинтезирующие бактерии, называемые цианобактериями, или «сине-зелеными водорослями», выявили корни поведения, которое регулируется циркадными часами.
Результаты исследования, возглавляемые ассоциированным исследователем проекта отдела биологических наук Арно Татоном (Arnaud Taton) и старшими авторами Джеймсом (James) и Сьюзен Голден (Susan Golden), опубликованы в журнале Nature Communications.
Ученые знают, что в поисках новых генов бактерии включают ДНК из окружающей среды. Такие процессы обеспечивают наличие сырья для создания генетических вариаций, а именно так эволюционируют виды. Все же детали этого удивительного процесса понятны только в нескольких организмах. Способность поглощать ДНК обычно жестко регулируется, что позволяет ученым предположить, что для организма было бы вредно без разбора поглощать чужеродные гены.
В новом исследовании ученые определили механизм поглощения ДНК в цианобактерии Synechococcus elongatus и обнаружили, что внутренние циркадные часы в их клетках предотвращают поглощение ДНК в начале дня и усиливают этот процесс в начале ночи. Они предсказали, что опосредованная часами экспрессия определенных сумеречно-индуцированных генов в темное время суток является центральной для поглощения ДНК из окружающей среды. Они обнаружили, что при наступлении темноты, когда внутренние часы клеток сообщают им, что наступает вечер, поглощение и включение ДНК резко возрастают. Напротив, темнота в моменты времени, которые не совпадают с внутренним тактовым временем, не может обеспечить увеличение поглощения и включения ДНК.
Что касается того, почему раннее поглощение ДНК не поощряется, а позднее усиливается, ученые не совсем разобрались. Они проверяют гипотезы, такие как, может ли быть полезным избегать захвата потенциально опасной ДНК, когда вирусы более распространены, что в некоторых средах происходит днем.
См. дополнительно:
Помимо дезинфекции и социального дистанцирования-здоровый циркадный ритм может держать вас в здравом уме и повышать устойчивость к борьбе с COVID-19
Я возглавляю лабораторию, которая исследует циркадианные ритмы, ежедневные циклы телесных функций, которые формируют основу хорошего здоровья. Эти телесные часы, обнаруженные почти в каждом органе тела и части мозга, являются центральными и жизненно важными для правильно функционирующей иммунной системы. Синхронизированный циркадный ритм в легких, сердце, почках и головном мозге гарантирует, что процессы в нашем организме идут по плану, в то время как иммунная система может эффективно бороться и победить вирус. Когда системы синхронизации в человеческом организме десинхронизированы, основные органы нарушаются, уменьшая потенцию вашей иммунной системы. Циркадные нарушения ослабляют вашу иммунную систему и делают вирус трудно-победимым.
Как мы поддерживаем устойчивый циркадный ритм?
Ответ так же прост, как разработка ежедневного распорядка дня и последовательное его соблюдение. Циркадный ритм в мозге синхронизируется с внешним миром светом и тьмой. Циркадные ритмы в остальной части тела синхронизируются, когда мы едим. Мы можем поддерживать здоровый циркадный ритм с помощью следующих простых практик: сон, время приема пищи, дневное освещение, физические упражнения и управление стрессом.
Сон является наиболее глубоким предиктором здорового циркадного ритма. Когда мы нарушаем наш сон, это имеет последствия за пределами нашего мозга. Исследования показали, что хронически недосыпающие животные и люди имеют более слабые иммунные системы, что облегчает проникновение в организм даже легких инфекций и вирусов и вызывает больше повреждений или даже смерти. Поэтому поддержание постоянного режима сна является мощной стратегией для поддержания лучшего иммунитета.
Исследователи сна предполагают, что младенцы и малыши могут спать до 12 часов каждый день; дети и подростки должны проводить девять часов в постели; а взрослые должны стараться быть в постели в течение восьми часов. Затемнение света за два-три часа до сна и принятие ванны перед сном помогут вам хорошо выспаться. Ванна перед сном также очищает наше тело и может смыть любой вирус, который мог бы прилипнуть к нашей коже.
Когда мы едим, это может питать или мучить наши ритмы.
Когда мы не спим, мы склонны перекусывать или есть. Исследования показывают, что почти 50% взрослых людей, вероятно, едят в течение 15-часового окна или дольше, например, вахтовые рабочие, которые работают рано утром, вечером или ночью, спят и стараются наверстать упущенное в обычной жизни в нерабочее время.
Это неустойчивое планирование может привести к еще худшему графику питания из-за характера их работы. Однако вам не обязательно быть вахтовым рабочим, чтобы жить как вахтовый рабочий.
Осветите свое настроение и затемните его перед сном
Когда снаружи становится темно, уменьшение воздействия яркого внутреннего света в течение двух-трех часов перед сном поможет вам заснуть.
Идеальный распорядок
Мы можем включить эти идеи в нашу повседневную жизнь, чтобы поддерживать сон, время приема пищи, легкий график, физические упражнения и стратегии, чтобы оставаться позитивными, чтобы помочь миллионам людей, которые сейчас застряли дома или имеют минимальный стимул выходить на улицу. Моя лаборатория разработала исследовательское приложение myCircadianClock, чтобы помочь людям контролировать и оптимизировать свои собственные циркадные ритмы.
Простой план для взрослых будет включать в себя следующее:
Точное время, когда каждая семья ложится спать, ест, занимается спортом, исследует природу или общается, зависит от того, где они живут и какие у них могут быть другие ограничения. Но на разработку и реализацию такого плана уходит всего неделя.
Будьте здоровы!
Наука сна: внутренние часы, биологические ритмы и страшные сновидения
Что такое циркадные ритмы и как наладить свой сон в подростковом возрасте. Советы сомнолога Романа Бузунова.
Вокруг подросткового сна много мифов: тинейджеры поздно ложатся спать и долго спят, потому что ленятся, или убеждают себя, что среди недели могут спать меньше восьми часов, а на выходных отсыпаться. Родители и педагоги стараются решить проблемы жёстким режимом, ранними подъёмами и запретом на использование гаджетов. Правда ли, что сон подростков отличается от сна взрослого? Отдыхает ли мозг ночью? Можно ли заставить себя лечь пораньше? Мы поговорили с сомнологом Романом Бузуновым и разобрались в науке сна.
президент «Российского общества сомнологов»,
профессор, доктор медицинских наук
Что такое циркадные ритмы, или почему мы спим ночью
Человек — это дневной вид. У нас есть суточные циркадные ритмы (циклы сна и бодрствования), которые настроены на то, чтобы мы бодрствовали днём и спали ночью. Мы так живём не потому, что привыкли, — внутри нас тикают часы, которые регулируют активность мозга. Это наш биологический внутренний механизм, то есть цикл «сон — бодрствование» работает не только из-за связи с внешними стимулами типа темноты или времени суток.
В шестидесятые годы прошлого века профессор Мишель Сифр поставил на себе эксперимент «Вне времени» по изучению биологических ритмов. Вместе со своими студентами он несколько месяцев провёл в пещере с постоянной освещённостью, влажностью, температурой и без часов. Результаты эксперимента показали, что даже без внешних раздражителей (естественного света, изменения погоды, посторонних шумов) человек всё равно какую-то часть времени спит, а какую-то бодрствует. Он делает это с определённой периодичностью, а не как попало.
Испытуемые начали жить по своим внутренним часам, и оказалось, что наш внутренний цикл длится чуть больше 24 часов, поэтому за время эксперимента профессор со студентами насчитали меньше суток, чем провели в пещере на самом деле.
Как работают наши внутренние часы и с чем связаны циркадные ритмы
Учёные стали искать, где находятся эти часы, и нашли их в центре мозга, в месте под страшным названием «супрахиазматическое ядро». Эта часть командует всеми остальными часами в нашем организме и устанавливает центральное время.
Внутренние часы — это гены и белки, которые очень хитро регулируют друг друга, нашу активность, аппетит, секрецию гормонов, температуру тела, артериальное давление и другие показатели. Часы идут даже в клетках нашей кожи: они тикают уже несколько миллиардов лет. И у нас, и у мухи они устроены похоже. Это очень древний и надёжный механизм, против которого идти сложно.
Нарушение и регуляция циркадных ритмов
Рассинхронизация часов и нарушение циркадных ритмов плохо сказывается на общем состоянии человека. Если мы ложимся в разное время, учимся по ночам, спим разное количество часов в будни и в выходные, мы сбиваем внутренние ритмы. Организм не успевает синхронизироваться сам с собой.
В результате может получиться так, что мозг будет считать, что сейчас день, печень — что сейчас ночь, а гормоны — что вечер. И это может сильно ударить по здоровью. Почему?
Во сне мозг не отключается — он просто занят другой работой
Центры мозга, которые днём отвечали за взаимодействие человека с окружающей средой, помогали нам обрабатывать информацию и избегать опасности, ночью начинают руководить организмом и восстанавливать его жизнеспособность. Они настраивают работу печени, лёгких, лимфатической системы, иммунитета. Во время сна все внутренние процессы восстанавливаются.
Параллельно эти процессы идти не могут: невозможно одновременно расходовать энергию и накапливать. Когда мозг включает каналы, которые активно работают вовне, у него не остаётся ресурсов обрабатывать что-то внутри. Когда машина едет, сложно заниматься её техобслуживанием и менять колёса на ходу.
Восстановление работоспособности происходит преимущественно в первые четыре-пять часов сна. В оставшиеся три-четыре часа мозг в основном «переваривает» информацию, запоминает нужное и забывает ненужное, сортирует новый опыт по различным системам памяти, формирует ассоциации. Информационная фаза обработки накопленного опыта ближе к утру, поэтому и сны нам снятся в это время.
Когда человек спит пять часов, физически он может функционировать: организм всё настроил и наладил, но ментально — нет. Если вдобавок к этому имеются какие-то расстройства сна, мозг отвлекается от своей внутренней работы, и мы хуже себя чувствуем днём, повышаются риски развития депрессии и тревоги.
Сон ничем не заменить и никак не компенсировать
Подросткам нужен долгий сон от 8 до 10 часов: это реальная потребность организма. Если мы будем её удовлетворять, днём мы будем работать на 100%. Если мы спим меньше, начинаем наносить себе ущерб. Если намного больше, это признак каких-то фоновых проблем.
Рекомендованная продолжительность сна по данным National Sleep Foundation
Недостаток сна трудно осознать
Когда мы недостаточно спим, мы сами у себя отнимаем силы и не даём организму работать на максимум. Если человек не будет спать в течение суток, по исследованиям, он не восстановится даже за неделю.
Недостаток сна бьёт по функциям префронтальной коры: снижает способность к эмоциональному контролю и повышает риск депрессивных состояний. У подростков эти функции только начинают формироваться, а недостаток сна их сразу выбивает. Поэтому невыспавшегося человека так легко вывести из равновесия, довести до слёз или спровоцировать на другую бурную реакцию.
В подростковом возрасте ритмы сдвигаются на совиный тип
СХЕМА ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ
Синяя линия — среднестатистический взрослый
Жёлтая линия — среднестатистический подросток
Спад бодрости у среднестатистического взрослого в 4–5 часов ночи
У среднестатистического подростка в 6–7 часов утра
У циркадных ритмов есть разные варианты — в зависимости от них, человек будет склонен либо к более ранней активности (жаворонки), либо к более поздней (совы). Это не культурная привычка, а наследуемая вещь.
Среди подростков большой процент сов, поэтому им труднее вставать и ложиться в ранние часы. Самый крепкий сон у них приходится на семь часов утра — время, в которое все обычно встают в школу.
Подъём в самый минимум бодрого состояния влечёт за собой недостаток парадоксального сна — последней фазы, которая критически важна для запоминания и обучения.
С возрастом внутренние часы постепенно ускоряются, и среди взрослых преобладают жаворонки.
Как наладить режим при нарушении циркадного ритма
Соблюдение режима и регуляция света позволяют подстраивать свои внутренние часы под реальность, потихоньку их ускорять или замедлять. Люди, которые живут в Москве по времени Гонконга, вечером носят солнцезащитные очки, чтобы мозг думал, что уже закат, а утром используют светобудильники для имитации восхода.
Налаживать режим после каникул или праздников лучше постепенно, поскольку нужен примерно час в сутки, чтобы организм перестроился на новый режим без последствий. Начинать нужно с того, чтобы раньше вставать на час: волевым усилием заставить себя лечь раньше мы, к сожалению, не можем. Лучше не пытаться этого делать, чтобы не связывать засыпание с тревожностью и не выработать условный рефлекс — «боязнь не заснуть».
Три дополнительных вопроса про сон
🌚 Почему дети лунатят и говорят во сне, а в подростковом возрасте это пропадает
Все системы в нашем организме имеют особенность дозревать. Регуляция сна и бодрствования тоже постепенно налаживается. У детей ещё не очень развит нейрохимический блок, и когда в парадоксальной фазе дети видят сны, они реализуют команды, которые подаёт им мозг: строят гримасы, показывают язык, двигаются. Это нарушение поведения происходит в парадоксальном сне, когда у человека сохранены быстрые рефлексы и он может действовать в соответствии с фабулой сна.
Сноговорение и снохождение происходит во второй фазе сна, когда какая-то часть мозга спит, а другая уже проснулась. Лунатики могут воспроизводить некоторые закрепившиеся рефлексы, выполнять последовательности действий, но делают они всё медленно — у них отсутствуют быстрые рефлексы.
В подростковом возрасте возникает нейрохимический блок, который не пропускает команды и не даёт нашему телу их осуществлять. Получается активный мозг в парализованном теле. Сомнамбулизм к подростковому возрасту тоже обычно пропадает. Если в детстве ходят и разговаривают во сне 10–15% детей, к пубертату нервная система постепенно созревает, снохождение и сноговорение остаётся у 2–3%.
👹 Откуда берутся повторяющиеся страшные сны
Сновидения— это анализ накопленной за день информации, который, правда, может быть алогичным, поскольку в сновидениях преобладают свободные ассоциации. Обычно мы смотрим сны, ненужное забываем, важное — переводим в долгосрочную память и принимаем какие-то решения.
Навязчивые сны обычно бывают после какого-то страшного события. Мозг во сне обращается к этой ситуации, пытается её проанализировать, но не может ни решить, как действовать в будущем, ни забыть, ни принять этот ужас. Мозг не может отложить это и, как заезженная пластинка, постоянно возвращается к одному и тому же сюжету.
🧠 Как работают осознанные сновидения
Во время осознанных сновидений какая-то часть мозга чувствует, что мы во сне, и начинает руководить сном. Человек из исполнителя собственного сна превращается в режиссёра, который может влиять на фабулу. С одной стороны, это классный опыт — ты можешь стать кем угодно и делать что захочешь: задавать себе задачи и решать их, отрабатывать новые навыки во сне, проигрывать страхи. С другой стороны, если слишком увлечься осознанными сновидениями, можно вообще уйти от реальности и жить только во сне.
Сомнология — раздел медицины и нейробиологии, посвящённый исследованиям сна, расстройств сна, их лечению и влиянию на здоровье человека.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter