Организм человека во время сна
Мелатонин — гормон сна
Активный образ жизни приводит к тому, что человек просто не может нормально отдохнуть и выспаться. Если по какой-то причине нет возможности восполнить энергию с помощью полноценного сна, то на помощь должны прийти препараты, содержащие в себе мелатонин — гормон, который вырабатывается во время сна. При приеме таких препаратов даже без полноценного сна человек чувствует прилив энергии.
Что такое мелатонин?
Мелатонин — гормон, вырабатываемый организмом во время сна в определенное время. Данное вещество отвечает за суточные ритмы, а также другие процессы в организме. Суточные ритмы существенно влияют на психику человека. Мелатонин является очень важным гормоном, который регулирует колебания метаболизма. Существенное влияние мелатонин оказывает и на половые гормоны.
Название «гормон сна» обрел из-за своих функциональных обязанностей. Это будто часы организма, на которые существенное влияние оказывает световой период дня. Стоит заметить, что у каждого человека свой период бодрствования и отдыха.
Выработка гормона
На сегодняшний день до конца неизвестно, в какое время суток идет наибольшая выработка мелатонина, но ученые сходятся во мнении, что это происходит с полуночи до 5 часов утра. Для полноценной выработки мелатонина недостаточно просто спать по 5 часов в сутки. Необходимо также приобрести плотные шторы, которые максимально будут защищать вас от света с улицы. Если же ночью через темноту в помещение будет попадать посторонний свет, полноценно отдохнуть у вас все равно не получится.
Если по каким-то причинам ваш ночной сон был нарушен, у вас не получится восполнить силы с помощью дневного отдыха, и состояние все равно будет подавленным.
Возмещение недостатка гормона
Негативно на сон могут влиять ненормированный рабочий график или учеба. В связи с этим недостаток сна просто необходимо возместить при помощи других полезных способов. Для этого необходимо в рацион ввести следующие продукты:
Выделяться мелатонину мешают алкоголь, а также кофе и сигареты. Поэтому если вы хотите чувствовать себя лучше, следует отказаться от вредных привычек. Кроме продуктов питания и отказа от вредных привычек, можно использовать специальные препараты. Основными свойствами данных препаратов является помощь в засыпании.
Чтобы высыпаться и хорошо себя чувствовать, необходимо придерживаться режима и спать 7-8 часов. Особенно важным долгий и полноценный сон является для ребенка, так как во сне происходит рост.
Безусловно, каждый человек является индивидуальным, и организм сам подскажет, сколько времени ему необходимо, чтобы выспаться. Если вы все еще не знаете, почему следует спать в хорошо затемненной комнате, просто приобретите плотные шторы и уже совсем скоро вы поймете, в чем разница. Также исключите из своего рациона крепкий чай и кофе, старайтесь полноценно питаться, избегая вредностей. А избавиться от стресса и восстановить сон также поможет курс Викиум «Детоксикация мозга».
Какие сигналы посылает организм во время сна?
Природа все предусмотрела так, чтобы во время сна человеческий организм самостоятельно восстанавливался. В то время как мы смотрим сны, организм работает: налаживает гормональные процессы, занимается регенерацией тканей, восстанавливает кровообращение и т. д. Любые нарушения в работе организма отрицательно сказываются на качестве сна. Если говорить простыми словами, плохой сон как приводит к заболеваниям, так и сам может являться симптомом недугов. Как правильно распознать сигналы, которые организм посылает, пока мы спим?
Храп
Если человек храпит эпизодически, с этой проблемой не нужно бежать к врачу. Но если храп регулярный, он может свидетельствовать о ночном апноэ, когда во сне на некоторое время происходит остановка дыхания. В результате апноэ нарушается насыщение крови кислородом, что приводит к гипертонии и повышает риск развития инфаркта и инсульта.
Бить тревогу нужно в случае, если наблюдается регулярный громкий храп, чередующийся с внезапными паузами, сопровождающийся двигательным беспокойством, чувством разбитости по утрам и гипертонией.
Чрезмерная потливость
Стоит задуматься, если по утрам наволочки и простыню можно отжимать от пота. Конечно, человек может потеть по ночам, потому что ему просто жарко. В таком случае все наладится, стоит только отрегулировать температуру воздуха, при которой вы спите, сменить одежду для сна. Но обильное потоотделение во время сна может быть симптомом проблем с гормональным фоном. Кроме того, чрезмерная потливость в ночное время может возникать по причине инфекционных заболеваний.
Скрип зубами
Судороги
Лунатизм
Частые походы в туалет
Если в течение дня вы выпиваете много жидкости, такие походы не опасны. Другой вопрос, если причиной являются воспалительные процессы в мочевом пузыре или почках. Кроме того, позывы к частому мочеиспусканию могут возникать по причине неврологических расстройств, опухолевых процессов и эндокринных заболеваний, как, например, сахарный диабет.
Кашель
Кашель по ночам, если он не вызван вирусной или бактериальной инфекцией, часто является симптомом заболеваний сердечно-сосудистой системы и бронхиальной астмы. Ночной кашель может возникать, если вы страдаете изжогой или рефлюксным эзофагитом, когда происходит заброс желудочного сока в пищевод и, как следствие, раздражение кашлевых рецепторов.
Читайте также:
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Почему важно спать в темноте?
Автор
Редакторы
Видео на конкурс «Био/Мол/Текст»: Сон занимает ключевое место в жизни человека. Ведь во сне происходят многие процессы, необходимые для поддержания здоровья. Задумывались ли вы, что влияет на качество сна? Конфликт с начальником, стресс и даже температура в комнате играют значительную роль в процессе сна. А теперь представьте, что случайно оставленный включенный ночник или мигающая рекламная вывеска могут не только нарушить ваш сон, но и лишить его вовсе. В чем же дело? Для ответа на этот вопрос необходимо познакомиться с гормоном мелатонином, который также еще называют гормоном сна. Мелатонин синтезируется в эпифизе (шишковидной железе) и регулирует цикл сна—бодрствования. Недостаток мелатонина может привести к ожирению и развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Вы зададите вопрос, какой же главный стимул образования мелатонина? Ответ будет довольно прост — это темнота.
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
Эта работа опубликована в номинации «Наглядно о ненаглядном» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.
Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.
Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Сон — основа здоровья каждого человека. Во время сна происходят восстановительные процессы во всем организме [1]. Например, в период сна интенсивно синтезируется белок коллаген, придающий прочность и эластичность коже. Благодаря сну активизируются дополнительные иммунные клетки T-киллеры, защищающие организм от вирусов и патогенных бактерий и способствующие быстрому выздоровлению [2].
Известно, что когда организм спит, мозг продолжает работать. В нем происходит переработка дневной информации. В процессе сна повышается количество соматотропного гормона (СТГ), или гормона роста, который отвечает за рост и обновление клеток всего организма [3].
На качество сна огромное влияние оказывают внутренние факторы. Например, стрессовые ситуации, характер работы (учебы). В научной работе Алексанина С.С. и Ремизевича Р.С. выявлено, что у обследованных военнослужащих общая продолжительность сна снижалась на 53%, а 42% не были удовлетворены сном (не высыпались). Работа в закрытом коллективе с жестко регламентированными нормами поведения вызывала тревожные расстройства и нарушения сна, приводя к социально-психологическим нарушениям (конфликтность, повышенная агрессивность, замкнутость) [4].
Одним из внешних факторов, влияющих на процесс сна, является микроклимат помещения: температура, наличие кислорода, влажность и освещение. По межгосударственному стандарту (ГОСТ 30494-2011) в жилой комнате должны соблюдаться следующие показатели [5]:
Если температура в комнате выше или ниже нормы, качество сна ухудшается [ 6].
Помешает выспаться не только жара или холод, но и свет. Почему же так важно отсутствие искусственного источника света во время сна? Для этого необходимо посмотреть на мозг человека. В его глубинах скрыт эпифиз (пинеальная железа, или шишковидное тело, corpus pineale) — основная часть фотоэндокринной системы, гормоны которой регулируют функции других органов, зависящие от световых раздражений [7].
Клетки эпифиза — пинеалоциты — синтезируют около 40 биологически активных веществ (БАВ), среди которых выделяют нейроамины, серотонин и мелатонин. Для объяснения роли источника света в процессе сна нам необходим мелатонин. Мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) представляет собой соединение, образующееся не только в клетках эпифиза, но и в сетчатке глаза, железе Гардерова (железе мигательной перепонки, встречающаяся у вторично-водных позвоночных и наземных представителей, кроме приматов и человека), костном мозге, коже и в других органах. Поэтому мелатонин не является гормоном в классическом смысле — он способен синтезироваться в различных органах и не действовать на конкретный орган-мишень [8].
Мелатонин участвует в регуляции многих физиологических процессов, а именно цикла «сон—бодрствование», циркадианных ритмов, иммунологических реакций, контролирует рост новообразований, нейтрализует свободные радикалы [9]. При этом мелатонин способен одновременно активировать и подавлять функции разных клеток и органов [10]. В исследовании, опубликованном в Journal of Biological Regulators and Homeostatic Agents (1995 г.), ученые использовали в качестве лечебного препарата экзогенный (синтетический) мелатонин совместно с интерлейкином-2 (разновидность цитокинов), давая их на ночь 11 пациентам, больным СПИДом, у которых количество Т-хелперов (клеток иммунной системы) снизилось до 200 и меньше (норма — 40–60%). После трех недель терапии количество Т-хелперов увеличилось на 30%, повысилось количество других иммунных клеток (эозинофилов, Т-лимфоцитов, естественных клеток-киллеров). Ученые предположили, что добавление мелатонина может быть эффективной иммуностимулирующей терапией для пациентов со СПИДом, не реагирующих на один интерлейкин-2 (ИЛ-2) [11].
Известно, что мелатонин угнетает секрецию гонадотропинов (половых гормонов). В конце XIX в. немецкий педиатр О. Хюбнер исследовал пациента с преждевременным половым созреванием. При посмертном вскрытии врач обнаружил опухоль в эпифизе, которая препятствовала выработке мелатонина [12].
Как мелатонин зависит от света? Для этого необходимо изучить цикл сна—бодрствования. Он является примером циркадианного ритма (в пер. с лат. — «вокруг дня») — биологического ритма с периодом около 24 часов. Циркадианный ритм необходим для адаптации организма к окружающей среде [13]. Формирование циркадианных ритмов обеспечивается при участии внутренних факторов, включая работу своеобразных внутренних «часов» — циркадианных пейсмекеров. Основным циркадианным пейсмекером у млекопитающих является супрахиазматическое ядро (СХЯ), расположенное в переднем отделе гипоталамуса [14].
Наиболее изученным внешним стимулом, получаемым супрахиазматическим ядром, являются световые импульсы. Свет воздействует на фоточувствительные клетки сетчатки глаза, через ретиногипоталамический тракт (РГТ) информация об освещенности достигает супрахиазматического ядра [15]. В темноте нейроны супрахиазматического ядра воздействуют на паравентрикулярное ядро гипоталамуса (ПВЯ), который отправляет сигналы к нейронам верхнего шейного ганглия (СКГ), а он в свою очередь воздействует на ту самую шишковидную железу (эпифиз), выделяющую мелатонин. Нейроны верхнего шейного ганглия выделяют медиатор-норадреналин, стимулирующий работу эпифиза и усиливающий выработку мелатонина. Когда светло, нейроны супрахиазматического ядра ингибируют нейроны паравентрикулярного ядра, отвечающего за регуляцию эпифиза. Таким образом, свет тормозит секрецию мелатонина, а его отсутствие — усиливает [16].
Как же происходит выработка мелатонина? У здоровых людей мелатонин начинает вырабатываться между 20:00 и 22:00, достигая пика между 00:00 и 03:00 [8]. Мелатонин синтезируется из незаменимой для человека аминокислоты триптофана. В эпифизе под действием ферментов триптофангидроксилазы и 5-окситриптофандекарбоксилазы триптофан преобразуется в серотонин. Далее из серотонина с помощью ферментов N-ацетилтрансферазы (NAT) и оксииндол-О-метилтрансферазы (HIOMT) образуется мелатонин. В низких концентрациях он поступает в кровеносное русло, в более высоких — в спинномозговую жидкость (ликвор). Через кровоток мелатонин достигает периферических клеток-мишеней, а через ликвор — поступает к рецепторам мозга. В крови мелатонин связывается с альбумином, который защищает мелатонин от быстрого распада [16], [17]. Ночью пиковые уровни мелатонина колеблются от 100 до 200 пг/мл. После этого его синтез постепенно снижается, оставаясь очень низким в течение дня — от 10 до 30 пг/мл [8]. Период полураспада мелатонина в организме составляет 30–50 мин. В печени мелатонин окисляется ферментами, связанными с белком Р-450 (группа ферментов, участвующих в окислении различных соединений), и выводится из организма [16], [17].
Как мелатонин влияет на качество сна и на организм в целом? Если засыпать с включенным светом (ночник, лампа, огни наружной рекламы), мелатонин не вырабатывается даже у молодых людей. По мере старения образование мелатонина снижается, это связано с обызвествлением (отложением солей кальция) в пинеалоцитах эпифиза. Этот процесс получил условное название «меланопауза». Уменьшение выработки мелатонина и нарушение в системе «сон—бодрствование» обычно приводит к бессоннице (инсомнии) [18]. Среди других нарушений сна выделяют опережение фазы сна, нерегулярный ритм и несинхронизированные ритмы сна—бодрствования [19].
Мелатонин обладает множественным эффектом и способен улучшать память, настроение, трудовую способность и стрессоустойчивость. Уменьшение выработки мелатонина приведет к ухудшению всех этих функций. Мелатонин снижает концентрацию глюкозы и повышает уровень инсулина в крови, а дефицит гормона приводит к ожирению и инсулинорезистентности [20]. Такое действие мелатонина объясняется тем, что он регулирует экспрессию генов белков GLUT4 (основных внутриклеточных переносчиков глюкозы) и активирует G-белковый мембранный рецептор, отвечающий за работу инсулинового рецептора [17]. Мелатонин усиливает выработку энергии в митохондриях и ускоряет процессы метаболизма, снижая риск ожирения. Мелатонин нейтрализует активные формы кислорода и приводит в норму антиоксидантный баланс в бета-клетках поджелудочной железы, защищая их от окислительного стресса и снижая частоту диабетических осложнений и сердечно-сосудистых заболеваний [21].
Совместно с тестостероном и витамином D мелатонин оказывает анаболическое действие на мышечную ткань, уменьшая вероятность развития саркопении (потери мышечной массы и силы у пожилых людей) [22].
Таким образом, мелатонин — это уникальное соединение, обладающее разносторонними метаболическими эффектами. Синтез мелатонина происходит во время сна при отсутствии источников света. Мелатонин улучшает качество сна, нормализует ритм сна—бодрствования и оказывает влияние на многие функции организма. Можно сказать, что мелатонин действует по принципу обратной связи: для сна нужен мелатонин, а для мелатонина нужен сон.
Перед сном задумайтесь о том, как важно спать в темноте.
Сон с точки зрения физиологии
Сон с точки зрения физиологии
Этот краткий обзор посвящен одному из самых привычных физиологических состояний – сну. Большинство из нас не задумываются о роли сна в поддержании хорошего самочувствия до тех пор, пока не столкнуться с его нарушениями.
Правильный циркадианный ритм (цикл сон-бодрствование) обеспечивается взаимным влиянием множества структур нервной системы и специальных вещества-нейромедиаторов, отлаженная работа которых поддерживает хрупкое равновесие этой сложной системы.
Какие основные структуры мозга отвечают за здоровый сон?
Центр бодрствования — ретикулярные ядра моста, улавливают различные стимулы из внешней среды и при достаточной интенсивности внешних сигналов (звонок будильника или яркий солнечный свет) мы просыпаемся.
Главным центром сна является центральное серое вещество среднего мозга, ядра шва, содержащие в себе серотониновые нейроны, которые с помощью одноименного нейромедиатора (серотонина) убирают лишние информационные потоки в мозге, после чего в игру вступают нейроны ГАМК (гаммааминомаслянной кислоты — главного тормозного медиатора ЦНС), которые интенсивно блокируют зрительные, слуховые и прочие стимулы, этот эффект закрепляется специальными структурами — ядрами таламуса.
Таким образом, в ЦНС идет конкуренция систем, отвечающих за сон и бодрствование. Главные центры бодрствования в качестве медиатора используют глутаминовую кислоту, активизирующую работу ЦНС.
В процессе перехода от сна к бодрствованию важную роль, помимо ретикулярной формации, играет голубое пятно — структура, расположенная в передней верхней части моста, активно выделяющая норадреналин. Норадреналин оказывает как тормозное, так и возбуждающее действие на нервную систему, в зависимости от того, на какую структуру мозга происходит воздействие. Для понимания процессов активации ЦНС важно знать, что на центральное серое вещество он действует как тормозный медиатор, таким образом нивелируя “снотворное” воздействие этой структуры на организм. Активация голубого пятна ведет к “пробуждению” нервной системы. Голубое пятно воздуждается в периоды стресса и опасности. Именно эта структура отвечает за бессонные ночи перед экзаменом, собеседованием и другими субъективно тревожными событиями.
Параллельно с этим существует система, распознающая время суток (день/ночь), которая в дальнейшем взаимодействует с центрами сна и бодрствования — супрахиазменные ядра гипоталамуса. Нарушения процессов засыпания и пробуждения после долгих перелетов, так называемый джетлаг, это и есть тот процесс, который требуется этой системе для адаптации к изменению часовых поясов.
Зачем нашему организму нужен сон? В чем его функция?
Достоверно известно, что во время ночного сна синтезируются и высвобождаются важные гормональные вещества, снижается температура тела и сердечный ритм, что способствует общему восстановлению организма.
Мы же сосредоточим внимание на пользе, которую сон оказывает на функции нервной системы.
Одним из ключевых бонусов является сортировка накопленной за день информации на важную и малосущественную и процесс «стирания» последней.
Почему это важно?
Также во время сна активируются те нейроны, которые бездействовали днем, таким образом центральная нервная система настраивает саму себя, чтобы все нервные клетки были в тонусе и готовы приступить к работе в любой момент. Этот механизм также обеспечивает стабильность старых воспоминаний — информации о детстве, школьных и институтских знаниях и т.д.
В целом сон оказывает огромное положительной воздействие на память и нейропластичность — способность к формированию новых нейрональных связей.
Зачем нужна разные фазы сна и сколько их должно быть в норме?
У млекопитающих существует две фазы сна — REM и nonREM.
REM (rapid eye movement — быстрые движения глаз (БДГ)) — фаза сна, во время которой люди видят сновидения, ее также называет фазой парадоксального сна. Сновидения можно назвать побочным продуктом тех восстановительных процессов, которые происходят в головном мозге. Ученые выяснили, что сновидение — по сути галлюцинаторная активность, относящаяся к норме — это не что иное, как попытка нашего мозга составить более-менее связный образ из различных хаотичных сигналов, которые рождаются во время ночного сна в ЦНС.
Что же происходит с организмом во время сновидения? Во время REM сна электрическая активность мозга практически совпадает с той, что наблюдается в период бодрствования, при этом в ЦНС существенно снижена продукция ряда нейромедиаторов: норадреналина, серотонина и гистамина. Также снижается количество глицина и ГАМК, что в совокупности вызывает парализацию скелетной мускулатуры. Именно поэтому в норме, когда во сне человеку представляется, что он бежит, плывет, дерется или выполняет любые другие активные действия, в реальности он неподвижно лежит под одеялом. Из-за сбоев в проведении импульсов и нейромедиаторной активности во время REM фазы сна возникает ряд нарушений: лунатизм — хождение во сне, сонный паралич — ситуации, когда человек проснулся, но не может пошевелиться.
Некоторые исследователи пришли к выводу, что REM сон в большей степени отвечает за нормальное функционирование памяти. Его отсутствие, соответственно, ведет к серьезным мнестико-интеллектуальным нарушениям. Именно во время REM сна происходит повторение важной новой информации, полученной в течение дня.
Что делать, если возникли проблемы со сном?
Казалось бы, неудивительно, что настолько сложно устроенная система периодами дает сбой, что проявляется нарушениями сна. Наверняка каждый человек хоть раз в жизни сталкивался с теми или иными проявлениями бессонницы, возникающими в связи с внешними событиями: волнением перед экзаменом, похмельем после бурного веселья, серьезным стрессом.
Ряд проблем со сном можно решить соблюдением простых правил гигиены.
Как быть, если бессонница беспокоит постоянно?
Когда проблемы возникают краткосрочно (1-2 дня) в этом нет ничего катастрофического.
Но если вы на постоянной основе считаете овечек по вечерам и доходите в своих подсчетах до сотни или вскакиваете раньше будильника с роем мыслей в голове, то ситуация является очень серьезной и требует вмешательства специалиста.
Какими же бывают нарушения сна (инсомния)?
Их разделяют на раннюю, среднюю и позднюю инсомнию — когда человек не может заснуть, спит поверхностным сном в течение ночи и мучается от ранних пробуждений, соответственно.
Нередко бессонница маскирует более существенные проблемы, а точнее, является их следствием.
Очень часто люди, обращающиеся за помощью, рассказывают о том, что перед сном в голову лезут навязчивые мысли — о жизненных проблемах, а иногда и просто какая-то бессвязная ерунда, сердце бешено стучит в груди и учащается дыхание. Это проявления тревоги, которая, в свою очередь, не позволяет уснуть.
Нередко клиенты говорят, что просыпаясь утром намного раньше запланированного, они ощущают «камень на сердце», “ком в горле” и “будто бы кошки скребут на душе”. Обычно подобные симптомы также сопровождаются плаксивостью, фиксацией на тяжелых, грустных мыслях, ощущением, что жизнь кончена, а возникшие проблемы неразрешимы. Все эти признаки указывают на депрессию.
Симптомы тревоги и депрессии являются частой проблемой человека, живущего в современном обществе, особенно если его профессия связана со стрессом и активным общением с другими людьми. Важно помнить о том, что любую проблему правильно решать в зачатке. Психологический дискомфорт, также как и любое заболевание, с течением времени только усугубляется, принимает хронические формы и намного сложнее поддается лечению. Тут уместна аналогия с больным зубом. Если вы регулярно посещаете стоматолога и вовремя решаете проблемы с дефектом эмали, то никогда не столкнетесь с воспалением нерва.
Только психика — это структура намного более хрупкая и тяжело поддающаяся восстановлению.
Нарушения сна и сопутствующие им проблемы требуют грамотного и своевременного лечения. Поэтому призываем вас внимательно отнестись к своему здоровью и при наличии проблем, пройти дигностику у специалиста.