Природа сну: навіщо ми спимо і як на нас впливає недосип

Науковий журналіст The Guardian розповідає, в чому важливість цього біологічного процесу.


Психіатр, який спеціалізується на сні Аллан Хобсон (Allan Hobson) якось пожартував, що єдина відома функція сну — лікування від сонливості. Що не зовсім так, але питання, чому цей процес так необхідний, ще не до кінця розтлумачене, інформує Фіртка з посиланням на lhealth.

Залишається неясним, чому сон як еволюційна стратегія взагалі виник. Адже він повинен був приносити істотну користь, що зрівноважила б значний ризик бути з’їденим або залишитися без їжі.

На основі наявних даних можна зробити висновок, що сон — це не розкіш, а необхідний для фізичного і психічного здоров’я процес. Але вчені поки тільки починають відкривати інші його складні і різноманітні функції.

Що в цей час відбувається в мозку

Мозок не вимикається, послідовно чергуються дві фази сну. Кожна зі своїми особливостями: повільний (глибокий) і швидкий сон.

Глибокий становить близько 80% всього часу сну. Для цієї фази характерні повільні мозкові хвилі, розслаблення м’язів, спокійне глибоке дихання.

Також під час повільного сну консолідуються спогади: недавні події переводяться на тривале зберігання. Але не всі підряд — менш важливі спогади за минулий день вичищаються. Зв’язки між нейронами (синапси) скорочуються в розмірах, через що слабкі з’єднання “вирізаються” і ці враження забуваються.

Решта 20% становить швидкий сон або фаза швидкого руху очей (ШРО). Під час неї ми бачимо сни. Вони можуть тривати від декількох секунд до години. З плином ночі вони стають довшими, але майже відразу ж забуваються.

У ШРО-фазі мозок дуже активний, м’язи паралізовані, збільшується частота серцевих скорочень, дихання стає нерівномірним. Вважається, що сновидіння пов’язані з навчанням і пам’яттю, адже після нових вражень ми зазвичай бачимо більше снів. Скорочення ж часу швидкого сну пов’язують з ризиком виникнення деменції.

Скільки потрібно спати

Часто говорять про вісім годин, але оптимальна кількість сну варіюється для різних людей і різних періодів життя. Дослідники з американського Національного фонду сну проаналізували 320 наукових статей і склали докладні рекомендації.

Так, на їхню думку, ідеальна кількість сну для дорослих-7-9 годин, для підлітків — 8-10 годин. Маленьким дітям потрібно спати довше — 10-13 годин, а немовлятам — до 17 годин.

Доросла людина може якийсь час спати менше і відчувати себе нормально, якщо у неї гарна якість сну. Але коли цей  процес займає менш ніж сім годин, з’являються негативні наслідки для здоров’я. Те ж відбувається і коли сну занадто багато, хоча подібних випадків все ж вкрай мало.

Як сон пов’язаний з добовими ритмами

У 1930-х роках американський нейрофізіолог Натаніел Клейтман (Nathaniel Kleitman) провів 32 дні в печері на глибині 42 метрів. Метою експерименту було вивчення внутрішніх годин людини. Він жив у  повній ізоляції, намагаючись продовжити добу до 28 годин.

І попри суворий розпорядок харчування і сну йому це не вдалося. Він все одно відчував себе бадьорим, коли його «день» приблизно збігався зі світловим. Температура його тіла теж коливалася в рамках 24-годинного циклу. З цим же стикаються багато працюючих позмінно, особливо при нерегулярному графіку.

Чому ми прив’язані до 24-годинного циклу

За мільйони років еволюції наше життя синхронізувалося з циклом зміни дня і ночі, який викликаний обертанням планети. Циркадні (добові) ритми сформувалися практично у всіх живих організмів.

І вони так міцно вкоренилися в нас, що працюють навіть без зовнішніх сигналів. Наприклад, рослини, які стоять в темній шафі при стабільній температурі згортають і розгортають листя, ніби відчувають сонячне світло, навіть не отримуючи його.

У 1970-х вчені виявили важливу частину цього внутрішнього годинника. Під час експериментів з плодовими мушками ними був виявлений ген, активність якого циклічно змінюється протягом 24 годин.

І вченим, двоє з яких отримали Нобелівську премію по фізіології і медицині, вдалося з’ясувати, як працює цей ген. Він запускає вироблення спеціального білка (PER), який накопичується в клітинах за ніч і руйнується вдень. Рівень цього білка в клітині й використовується, як індикатор часу доби.

Як це проявляється

У людини виявили такий же ген, який експресується в області мозку під назвою супрахіазматичне ядро (СХЯ). Воно служить провідником між сітківкою очей і шишкоподібним тілом в мозку, де виробляється гормон сну мелатонін. Тому коли темніє, ми відчуваємо сонливість.

СХЯ - це головний годинник організму, але ще існують так звані годинні гени. Вони активні майже у всіх типах клітин і контролюють діяльність приблизно половини наших генів.

Активність деяких клітин (крові, печінки, нирок, легень) змінюється в залежності від 24-годинного циклу, навіть коли клітини знаходяться в лабораторному посуді. І практично на всі процеси в організмі — від секреції гормонів до підготовки травних ферментів і змін тиску до температури — сильно впливає те, в який час доби вони зазвичай необхідні.

Чи краще спали раніше

Поганий сон часто пов’язують з сучасним сидячим способом життя, наявністю електрики та використанням електронних пристроїв. Однак вивчення сну у народів, зайнятих зараз полюванням і збиранням, спростовує це.

Дослідники народу хадза, який проживає в північній Танзанії, виявили, що і там люди часто прокидаються по ночах, а індивідуальні режими сну сильно відрізняються. Так, за 220 годин спостереження зафіксовано лише 18 хвилин, коли всі 33 члени племені спали одночасно.

У підсумку вчені прийшли до висновку, що неспокійний сон може бути древнім механізмом виживання, виробленим для захисту від нічних небезпек. Основна різниця в тому, що представники цього племені не турбуються з-за проблем зі сном.

Що буде, якщо не висипатися

У найважчих випадках недолік сну може привести до смертельного результату. Наприклад, щури, яким зовсім не дають спати, вмирають протягом двох-трьох тижнів.

Зрозуміло, такий експеримент не повторювали на людях, але навіть день-два без сну можуть викликати у здорової людини галюцинації та фізичне нездужання.

Вже після однієї ночі поганого сну когнітивні здібності знижуються, погіршуються концентрація і пам’ять. У підсумку ми схиляємося до імпульсивних рішень і миттєвих задоволень. А за даними одного дослідження, недосип також підвищує ймовірність брехні та зрад.

Як недосип впливає на фізичне здоров’я

Регулярне недосипання має накопичувальний ефект. Його пов’язують з ожирінням, діабетом, серцевими захворюваннями та деменцією. У людей, які постійно працюють в нічну зміну, на 29% частіше розвивається ожиріння, ніж у тих, хто працює позмінно. Крім того, робота ночами на 41% збільшує ризик серцевого нападу та інсульту.

Звичайно, в цьому випадку складно відокремити вплив недосипу від інших факторів, наприклад стресу і соціальної ізоляції. Проте з’являється все більше доказів прямого впливу недосипу на здоров’я. Вже виявлено, що він впливає на метаболізм і баланс між жировою і м’язовою масою.

Давно відомо, що безсоння може бути симптомом деменції. Деякі вчені також вважають, що поганий сон — один з факторів, що сприяють розвитку хвороби Альцгеймера.

Під час сну мозок позбавляється від білків бета-амілоїдів. І якщо спати мало, вони накопичуються і з часом призводять до нейродегенеративних змін в мозку.

Чи сплять всі інші тварини

Відповідь залежить від того, що вважати сном. Більшість вчених розуміє під ним:

  • стан нерухомості;
  • значно нижчу реакцію, ніж при неспанні.

На основі цих критеріїв дослідники намагалися виявити несплячі види, але достовірних доказів поки немає.

Претендентом на це звання деякий час була жаба-бик. У 1967 році вчені провели експеримент і виявилося, що ці жаби однаково реагують на удар електричним струмом протягом дня і серед ночі. Але ці результати піддалися сумнівам.

Є тварини, яким потрібно мало сну. Наприклад, дорослі жирафи в сумі сплять близько пів години в день, по кілька хвилин за «підхід». А деякі тварини можуть спати тільки однією половиною мозку і завдяки цьому зберігати активність. Такий однопівкульний сон, наприклад, зустрічається у дельфінів, тюленів, ламантинів і деяких птахів, а також, можливо, в акул.


17.12.2020 5959
Коментарі ()

25.03.2021

Останнім часом увесь світ охопив справжній бум реконструкцій історичних будівель. Чому так відбувається?

8360 25
14.02.2021
Тетяна Дармограй

Сьогодні, 14 лютого, традиційно відзначають День усіх закоханих. Проте, ми не шукали легких шляхів, тому подивились на це свято під іншим кутом й вирішили розповісти вам дві життєві історії людей-одинаків. На їхньому прикладі, пояснюємо, чому бути без пари – не означає бути самотнім й чому людям без стосунків непереливки в нашому, не завжди толерантному, суспільстві.

5705 2
02.02.2021

Інтерв’ю з начальником Головного управління Національної поліції в Івано-Франківській області генералом поліції третього рангу, доцентом кафедри кримінального права, процесу і криміналістики Київського інституту інтелектуальної власності та права Національного університету «Одеська юридична академія», кандидатом юридичних наук Володимиром Голубошем на тему: "Актуальні питання впровадження на практиці кримінологічної теорії розбитих вікон".

12232 9
01.02.2021
Остап Микитюк

Ксенія Фукс — молода українська письменниця, громадська діячка, графічна дизайнерка, авторка роману «По той бік сонця. Історія однієї самотності», який отримав відзнаку літературного конкурсу «Смолоскип-2018» та увійшов у короткий список «Книга року BBC-2019», а роман в новелах «12 сезонів жінки»  – у довгий список «Книга року BBC-2020». Фіртка поспілкувалася із Ксенією про творчість, життя в Німеччині та плани на новий 2021 рік.

5974 2
29.01.2021
Соломія Когут

Перша частина "Франківського Пана" – це настільна гра на кшталт монополії, у якій використали десятки історичних, соціальних, економічних, фінансових та культурних фактів Станіславова.

6525 10
18.01.2021
Тетяна Дармограй

Відкладання справи «на завтра» й внаслідок виконання її в останній момент – ситуація, з якою стикався кожен. Нерідко після таких випадків людину мучить відчуття провини, яке дивним чином зникає після нового поставленого завдання. Про те, як вибратись із цього зачарованого кола – читайте у матеріалі.    

7215 1

Про нічний клуб - просто в серці COVID-реактора; відставки; очікування шалених фінансових стягнень і вірогідно - міжнародний скандал...

3414

Під час останнього пленарного засідання четвертої сесії Івано-Франківської обласної ради створено депутатську групу  «СТРАТЕГІЯ ПРИКАРПАТТЯ-2050». До її складу ввійшло кілька депутатів з різних фракцій. Я стала ініціатором та головою ново

3246

[оновлено!] Жаху в Україні - можна було уникнути! ІФ не став би COVID-Чорнобилем, а статистика (яку після локдауну вже неможливо приховувати) - мала б зовсім інший характер, якби... Саме про це - дана публікація.

5707

Чому цвинтарний "старшина" – регулярно отримує премію в понад півсотні тисяч?! А лікар, що рятує життя (ризикуючи своїм власним) – має лише три тисячі зарплати?!! На гарантовані надбавки лікарям (за версією трипальц-"паТРІотів") – начебто "нема грошей". Чи справді нема?

4483
16.04.2021

Пагони цибулі - унікальна комбінація корисних речовин, потрібних саме навесні, і їх набагато більше навіть ніж у цибулі ріпчастій.

141
15.03.2021

Великий піст у 2021 році налічує 47 днів. Відомо, що у цей проміжок часу треба дуже прискіпливо ставитись до харчового раціону...

2926
02.03.2021

За даними Держстату, в січні в Україні харчі здорожчали на 1,5%. Найбільше зросла ціна на такі базові продукти, як яйця (+15,4%), овочі (+6,5%) і соняшникову олію (+2,9%).  

3581
05.03.2021

Папа Римський Франциск прибув до Іраку з першим в історії папським візитом. Це також і перша його міжнародна поїздка з початку пандемії коронавірусу.

3055
07.02.2021

Синод Єпископів є постійно діючою установою, створеною Папою Павлом VI у 1965 році.

4766
03.02.2021

В цьому році парафіяни відзначили поважний ювілей – 150-ліття від дня освячення місцевого храму. 

5002 1
28.01.2021

Єдність з Ісусом, єдність між християнами та загальнолюдська єдність у світлі Христового заклику перебувати в Його любові були в центрі уваги проповіді, яку Папа Франциск приготував на завершення Тижня молитов за єдність християн.  

5349
12.04.2021

Міжнародний різдвяний фестиваль "Коляда на Майзлях" можуть внести до переліку нематеріальної культурної спадщини України.  

513
11.04.2021

Велика Британія та США вважають, що Росія повинна негайно «послабити напругу» і жити у відповідності з її міжнародними зобов’язаннями.  

774 1
08.04.2021

Канцлер ФРН Ангела Меркель зателефонувала 8 квітня президенту Росії Володимиру Путіну та обговорила з ним ситуацію навколо України.  

879
08.04.2021

За повідомленнями трьох людей, знайомих з цим питанням, представники адміністрації Байдена завершили розвідку щодо передбачуваних російських злочинів, таких як втручання у вибори та хакерство SolarWinds.  

941
22.03.2021

Колишній президент США Дональд Трамп незабаром планує повернутися в соцмережі - щоправда, вже з власною платформою.  

2030