Сон. Почему мы спим и как нам это лучше всего удается - Петер Шпорк

После 4–5 ч ночи организм постепенно начинает подготовку к следующему дню. Центр времени в супрахиазматических ядрах для начала дает окружающим его нервным клеткам сигнал выделять гормон, стимулирующий секрецию кортикотропина (так называемый кортиколиберин или кортикотропин-рилизинг-гормон). Этот гормон побуждает расположенную посреди мозга на высоте носа железу под названием гипофиз, или нижний мозговой придаток, вбрасывать в кровь вещество под названием адренокортикотропин. Дойдя с кровотоком до коры надпочечников, кортикотропин вызывает секрецию кортизола. Одновременно надпочечники выделяют и другие так называемые гормоны стресса, в частности адреналин. Все эти сигнальные вещества, или нейромедиаторы, приводят организм в полную готовность к активной деятельности.

В последние два часа перед пробуждением выработка кортизола резко увеличивается и к моменту, когда мы просыпаемся, достигает суточного максимума. Это определяет переключение с ночной программы сна на дневную программу активной деятельности, усвоения информации и добывания пищи. Гормоны стресса убыстряют кровообращение, усиливая кровоснабжение мышц, вызывают в печени выработку сахара как легко доступного горючего, замедляют работу иммунной системы, повышают температуру тела, частоту сердечных сокращений и кровяное давление.

Коллектив биологов под руководством Яна Борна в Любеке наглядно показал в 1999 г., почему ученые называют утренний максимальный уровень кортизола утром «биохимическим будильником». В ходе эксперимента испытуемым иногда сообщали перед засыпанием, что их разбудят в 6 ч утра, а иногда, что в 9. На самом деле людей, ожидавших пробуждения в 9, тоже будили в 6. «У тех подопытных, которые ожидали, что их разбудят в 6, наблюдался в последний час перед пробуждением значительно более высокий уровень адренокортикотропина, чем у тех, кого будили неожиданно», — рассказывает Борн.

Очевидно, мы бессознательно влияем на время выброса гормонов и таким образом сами управляем временем пробуждения. Поэтому люди, утверждающие, что могут проснуться в назначенный час без будильника, говорят правду.

Рост и обновление

Самое неприятное, на мой взгляд, что могло со мной случится в ту ночь в базельской лаборатории сна, — это необходимость среди ночи разбираться в путанице проводов, чтобы достать из-под кровати ночной горшок. Однако заранее было понятно, что такое развитие событий маловероятно. Когда мозг переключается на сон, он принимает множество мер к тому, чтобы организм не мешал самому себе. В частности, мозг активирует сигнальные вещества, благодаря которым мочевой пузырь во сне наполняется намного медленнее, чем во время бодрствования.

В 1957 г. хронобиологи доказали, что эта функция обеспечивается не внутренними часами, а самим сном. Несколько участников эксперимента в период полярного дня провели неделю на Шпицбергене. При этом их наручные часы были без их ведома настроены так, что сутки продолжались 27 ч. Ритм сна и бодрствования подопытных поразительно быстро настроился на эту периодичность. Зато циклы мелатонина, кортизола и колебаний температуры тела упорно продолжали следовать 24-часовым суткам внутренних часов.

Так было доказано то, что знакомо многим по опыту дальних поездок: ритм сна сравнительно легко приспосабливается к новому времени, зато остальные функции тела заметно отстают. Поэтому после перелетов в дальний часовой пояс мы чувствуем себя порой отвратительно без всякой видимой причины, несмотря на нормальный ночной сон. Кроме того, эксперимент показал, что многие процессы в организме, подчиняющиеся суточному ритму, зависят не от внутренних часов, а от состояния сна или бодрствования: подопытные испытывали потребность опорожнить мочевой пузырь сразу после пробуждения, то есть через 27, а не через 24 ч, как должен был бы предписывать их биологический датчик времени.

Уже непосредственно перед засыпанием мозг начинает целенаправленно модифицировать некоторые физиологические процессы. Переключившись на состояние сна, он не только замедляет выработку мочи, но и понижает восприимчивость к боли от ранений и надавливания. Это позволяет нам лежать на поврежденных местах. Напротив, глубинная боль, например зубная, к ночи особенно усиливается, мешая уснуть. Легко может случиться, что из-за нее мы проведем бессонное время.

Ночью снижается и аппетит. Бессознательно работающая во сне часть мозга понижает уровень вызывающего голод гормона грелина, зато усиливает выработку лептина, ограничивающего аппетит. Сейчас мы должны спать, а не есть. Поэтому современные книги о диете, рекомендующие для сбрасывания веса больше спать, не так уж не правы: американские сомнологи доказали за последние годы, что хронические нарушения сна действительно вызывают порой ожирение, поскольку выводят из равновесия тонко настроенный механизм обменных гормонов. Недостаток сна может вызвать дефицит лептина или невосприимчивость к нему; тогда преимущество получит гормон голода грелин и заставит нас съедать за день больше, чем действительно необходимо организму.

На пути к первой фазе глубокого сна мозг еще больше замедляет без того заторможенное внутренними часами кровообращение. Он блокирует вегетативную нервную систему и расслабляет мускулатуру. Теперь определенные нейроны мозга начинают вырабатывать вещество под названием рилизинг-фактор гормона роста. Предполагают, что выделение этого вещества — необходимое условие глубокого сна, но прежде всего оно выполняет именно ту функцию, которая зафиксирована в его названии: подает гипофизу сигнал к выработке так называемого гормона роста. А наш организм, судя по всему, каждую ночь очень нуждается в этом гормоне. Потому что теперь для него начинается самая лучшая программа веллнеса, фитнеса и омоложения.

Гормон роста — один из важнейших нейромедиаторов сна, поскольку провоцирует деление клеток повсюду, где организм испытывает в этом нужду. Почти для всех органов во время глубокого сна начинается фаза отдыха, роста и обновления. Родители должны неукоснительно заботиться о том, чтобы их дети достаточно спали. Без гормона роста невозможно увеличение длины тела, а вырабатывается он почти исключительно во время глубокого сна. Поэтому дети и подростки с серьезными нарушениями сна часто намного ниже ростом, чем те, что хорошо высыпаются.

Взрослые, хотя длина их тела уже не увеличивается, тоже нуждаются в гормоне роста. У них он управляет заживлением ран и ростом кожи и волос, почему и не имеет большого смысла бриться вечером. Это далеко не все: гормон роста вызывает деление клеток во всем организме и тем самым обеспечивает регенерацию почти всех органов, которые нуждаются в постоянной замене старых, отмирающих клеток на новые. Заодно глубокий сон дает нам спортивную форму, силу и здоровье, потому что иммунная система работает в это время на полную мощность и порождает множество разнообразных защитных клеток, костный мозг вырабатывает новые красные кровяные тельца, чтобы на следующий день мы могли запастись достаточным количеством кислорода, а в мышцах образуются новые волокна.

При поддержке гормонов щитовидной железы организм с этого момента и до подъема кортизола перед пробуждением сжигает большое количество жира, поскольку множество новых клеток требует энергии, а старые клетки должны пополнить свои запасы. Мозг, напротив, затрачивает во время глубокого сна минимальное количество энергии, а дыхание становится таким поверхностным, что нас можно принять за мертвых, если довериться только этому признаку.