Навіщо мозку потрібен сон: механізми «очищення» клітин
Повноцінний сон потрібний усім, і це знають навіть діти. Уві сні людина проводить третину свого життя. Хронічний дефіцит нічного відпочинку провокує нездужання, дратівливість та навіть хвороби. Резонне питання, яке виникає — «чому треба спати і навіщо людині такий тривалий час сну?» Нові дослідження, оприлюднені минулого року, намагаються відповісти на це питання та описують активність мозку, яка раніше не була відома та вивчена. Крім того, сон регулюється ще й гормонами, дефіцит чи надлишок яких негативно впливає на якість відпочинку.
Час сну: раніше і зараз
Вплив цивілізації видно у багатьох сферах життя людини, впливає вона і на її сон. Згідно з останнім опитуванням Gallup у 2013 році, майже 40% американців позбавлені повноцінного сну, а у 70 мільйонів людей розлад сну виставлений, як діагноз, і потребує лікування. Сьогодні середній час сну вночі для дорослих становить 6,8 години, тоді як у 1940-х роках воно становило 8 годин. В 1952 89% дорослого населення мали достатній час сну. В даний час тільки у 59% дорослих виявляється достатній час сну на постійній основі. Це означає, що чи не кожна друга людина не отримує адекватного чи якісного сну майже щодня.
Які хвороби може провокувати недосипання?
Швидше за все, майже кожна людина була в категорії тих, хто погано спить у якийсь момент свого життя. Багато хто знає той стан, коли вранці треба рано вставати, не виспавшись, або через те, що сон протягом ночі був уривчастий. У кращому випадку багато хто почувається незібраними та млявими, трохи сердитими. Багатьом при епізодичному дефіциті сну допомагає підбадьоритись кава або сніданок. Але можливо, що виникає безліч симптомів чи проблем, починаючи від дратівливості, складнощів навчання, поганої пам'яті, неадекватності прийняття рішень, розсіяності до серйозніших порушень самопочуття і навіть провокації хвороб.
Хронічні розлади сну провокують головний біль і мігрені, постійну слабкість і млявість, проблеми з артеріальним тиском, ожиріння. У таких людей часті простудні хвороби та грип через ослаблену імунну систему, серцево-судинні захворювання, типово збільшення нічного сечовипускання. Можуть провокуватись запальні хвороби кишечника, діабет, рак, деменція, депресія, гормональний дисбаланс та інші проблеми.
Основна проблема полягає в тому, що якщо людина не отримує достатньої кількості сну, це впливає на кожен процес тіла на тому чи іншому рівні, неефективно йде відновлення тканин.
Особливості мозку: система видалення сміття
Мозок має унікальну систему «видалення сміття», окрему від інших частин тіла. Вона включає спинномозкову рідину специфічного складу, яка оточує головний мозок та спинний. Вона не взаємодіє з лімфатичною системою або системою кровообігу за межами свого регіону (не більше гематоенцефалічного бар'єру). Дослідники, проводячи експерименти на тваринах, визначили особливі шляхи у мозку, які задіяні у процесі «видалення сміття». Вони входять до складу глімфатичної системи, що включає систему гліальних клітин та лімфатичних капілярів, що утворюють унікальну «лімфатичну систему» головного мозку.
Навіщо мозку потрібен сон?
Ця освіта працює як система каналізації у мозку для видалення відходів життєдіяльності. Сон стимулює глімфатичну систему, активує нещодавно виявлений механізм, робота якого унікальна. Під час сну нейрони скорочуються приблизно на 60%, а канали по всьому мозку та між клітинами збільшуються та заповнюються спинномозковою рідиною. Навколишні гліальні клітини активують свої насосні системи, проштовхують спинномозкову рідину через ці додаткові простори і вимивають кінцеві метаболіти, що утворюються. Ця відпрацьована рідина, зрештою, виділяється поза мозку і хребта в судинну циркуляцію, а деяка її частина - в лімфатичну систему, змішуючись з іншими відпрацьованими речовинами тіла.
Коли людина не спить, ці шляхи закриваються, і спинномозкова рідина повертається до своєї гомеостатичної вихідної функції. Вона оточує поверхню головного та спинного мозку, забезпечуючи захист від зневоднення, та бере участь у метаболізмі центральної нервової системи. Під час неспання процес очищення відбувається лише не більше 5% його продуктивності проти сном. Цей процес настільки енергоємний, що повноцінно він може працювати лише коли настає глибокий сон.
Гени та порушення синтезу гормону
Інші дослідження показують, що позбавлення сну має серйозні наслідки для багатьох інших аспектів життя та здоров'я, частина з яких ще не вивчена. Наприклад, дослідження 2013 року показало, що недостатній сон та порушення циркадних ритмів призводять до того, що понад 700 генів неправильно включаються або вимикаються. Ці сигнали генів були пов'язані з механізмами добового ритму, гомеостазом сну, окислювальним стресом та метаболізмом. Відсутність адекватного якісного сну призводить до модифікації РНК/ДНК, поліморфізму генів, змін основної метаболічної функції, запалення, імунного дисбалансу та вищого рівня стресових реакцій.
Відомо, що позбавлення сну також викликає зміни у синтезі кількох гормонів. Наприклад, воно призводить до збільшення синтезу інсуліну та зниження чутливості до нього клітин, зниження рівня гормону росту. Страждають і інші гормони – підвищується рівень кортизолу, зменшується кількість пролактину та лептину, ДГЕА. Дефіцит сну значно впливає гормони щитовидної залози — порушується синтез ТТГ і вільного Т4 залежно від тривалості порушень сну, а тестостерон знижується на 70%.
Необхідний компонент для відновлення мозку, BDNF (нейротрофічний фактор мозку) також зменшується на 33% при позбавленні сну та надмірної активності без відпочинку. Це негативно позначається на шляхах використання цих гормонів, що призводить до підвищення запальних маркерів, таких як C-реактивний білок та запальні цитокіни. Наслідки цих змін є дуже серйозними.
Почитати ще:
