Циркадные ритмы: как работают наши внутренние часы

Циркадные ритмы сформировались у всех живых организмов в процессе эволюции (1). Это внутренние часы, которые адаптируют нас под регулярную смену дня и ночи.

Источник: Freepik.com/CC0

Вместе с фельдшером и управляющей сети пансионатов для пожилых людей «Теплые беседы» Натальей Балан разбираемся в циркадных ритмах и рассказываем, как их восстановить в случае сбоя.

Что такое циркадные ритмы

Циркадные ритмы ― это физиологические изменения в организме, которые происходят в течение суток. Самый яркий пример ― цикл сна и бодрствования. Но он далеко не единственный. Практически все системы в человеческом теле работают по-разному в зависимости от времени суток. Давайте поговорим об этом подробнее.

Как работают биологические часы

Циркадными ритмами управляет гипоталамус, в котором содержится около 20 тысяч нервных клеток. Их называют супрахиазматическим ядром. Эти клетки реагируют на свет и синхронизируют работу биоритмов, в частности, влияют на синтез мелатонина и кортизола, отвечающих за сон и бодрствование, а также на колебания температуры тела в зависимости от положения солнца (2).

Ночью у нас самая низкая температура тела. Примерно на рассвете начинает активно вырабатываться кортизол, который дает бодрость и создает условия для быстрого скачка артериального давления. Благодаря этому гормону нам легко концентрировать внимание вплоть до полудня.

Во второй половине дня наблюдается лучшее время реакции и координации движений. Вечером ― наиболее высокие показатели температуры тела и артериального давления. Происходит выброс мелатонина, который помогает нам засыпать и восстанавливать энергию для нового дня.

Как циркадные ритмы влияют на организм человека

Биологические часы подстраивают нас под изменения, которые происходят на всей планете по мере ее вращения вокруг своей оси. Так, внутренняя среда организма стремится в точности адаптироваться под внешнюю, чтобы достичь баланса. Даже временное несоответствие влияет на наше самочувствие, а при постоянных нарушениях могут развиваться заболевания разных систем организма (3). Рассмотрим несколько примеров, чтобы понять, как именно циркадные ритмы влияют на нашу жизнь и здоровье.

Сон и бодрствование

Благодаря циркадным ритмам большинству из нас проще взаимодействовать с окружающими людьми в светлое время суток. По ночам же нашему организму необходим здоровый сон.

Во время сна спинномозговая жидкость, которую еще называют ликвором, выводит из головного мозга остатки продуктов его жизнедеятельности, в том числе токсичные вещества. Это положительно влияет на память. Кроме того, во сне восстанавливаются миелиновые оболочки ― жировые отложения, которые выполняют изолирующую функцию, помогая нервным импульсам свободно перемещаться.

Среднестатистическому человеку достаточно спать по 7–9 часов, чтобы восстанавливать силы. Намного реже встречаются люди, которым хватает и шести часов, а кто-то может пролежать в постели полдня и при этом хорошо себя чувствовать.

Режим у каждого человека может быть индивидуальным. Одни рано ложатся и просыпаются, а другие ― поздно. Поэтому мы условно делим людей на сов и жаворонков. Эти различия считаются нормальными, пока человек не испытывает проблем с засыпанием и пробуждением, а также чувствует себя бодрым и отдохнувшим (2).

Гормональный баланс

Циркадные ритмы влияют на баланс гормонов. Многие из них зависят от сна. Помимо мелатонина и кортизола это инсулин, гормоны щитовидной железы, соматотропин, эстрогены, прогестероны и другие. О некоторых расскажем подробнее.

• Мелатонин. Шишковидная железа вырабатывает этот гормон только на сутки. Поэтому после сна мы бодрствуем один день, а не месяц или неделю. Сам по себе мелатонин не вызывает сон, он создает для него условия, в том числе снижает температуру, замедляет работу половых желез, стимулирует выработку опиоидных пептидов в головном мозге, действующих как естественные анальгетики.
• Инсулин. Мелатонин сдерживает выработку инсулина, потому что во время сна в нем нет необходимости. Если мы не спим и едим по ночам, то инсулин остается на высоком уровне круглыми сутками. Из-за этого постепенно развивается инсулинорезистентность и сахарный диабет второго типа.
• Соматотропин. Гормон роста активно вырабатывается, когда человек спит. Благодаря соматотропину у детей растут кости, хрящи, органы и увеличивается мышечная масса. В любом возрасте он влияет на обмен белков, жиров и углеводов, участвует в сжигании жировой ткани, ускоряет обновление клеток кожи.
• Кортизол, адреналин, норадреналин. Гормонов стресса становится меньше перед сном, а на рассвете их концентрация в крови повышается, чтобы перевести организм в активное состояние.
• Гормоны щитовидной железы. При недостатке этих гормонов человек может чувствовать постоянную усталость независимо от того, сколько он спит. Избыток, наоборот, приводит к бессоннице, перевозбуждению и неврозам. Качественный сон, в свою очередь, положительно влияет на работу щитовидки.

Пищеварение

Для улучшения пищеварения завтрак нужно делать плотным, а ужин ― легким

Источник: https://ru.freepik.com

Ферменты для переваривания в основном вырабатываются в первой половине дня. Перистальтика кишечника тоже лучше работает по утрам. Поэтому завтрак нужно делать плотным, а ужин ― легким. Вечерние и ночные переедания могут вызывать проблемы с ЖКТ и неприятные ощущения в животе.

Чем вредно изменение циркадных ритмов

Сбои циркадных ритмов обычно встречаются у людей, которые часто нарушают режим дня и регулярно пренебрегают сном. Ночные смены и хронический недосып ― вот типичные и самые частые причины.

Нарушение циркадного ритма может повлечь за собой неприятные последствия. Самые очевидные и заметные из них ― проблемы со сном. Например, бессонница по ночам и постоянная сонливость днем. Причем чувство хронической усталости не проходит даже после продолжительного и качественного отдыха. Как следствие, человек становится раздражительным, не может концентрироваться и не справляется со своими задачами.

Сбои в биологических часах могут привести к перееданию и набору лишнего веса. В дальнейшем повышается риск развития эндокринных и сердечно-сосудистых заболеваний, нарушается защитная функция организма (2).

Как восстановить циркадные ритмы

Чтобы биологические часы работали правильно, нужно вырабатывать полезные привычки и учиться соблюдать дисциплину. В списке собрали несколько рекомендаций.

• Соблюдать режим дня. Определить свою норму сна в часах и стараться от нее не отступать. Ложиться и просыпаться примерно в одно и то же время.
• Отказаться от гаджетов и телевизора перед сном. Лучше почитать бумажную книгу. Чем меньше искусственного света, тем легче заснуть.
• Придерживаться режима питания. Отказаться от тяжелой пищи по вечерам и совсем не есть по ночам. Ужинать не позднее, чем за два часа до сна.
• Гулять на свежем воздухе. Во время пеших прогулок организм получает солнечный свет и полезную физическую нагрузку. Кроме того, это хороший способ в борьбе со стрессами.
• Заниматься спортом. Умеренные физические нагрузки помогают восстанавливать здоровый сон.

К врачу нужно идти, если не удается восстановить сон примерно в течение месяца, а также при постоянной усталости и проблемах с концентрацией. Можно записаться к терапевту или сразу к неврологу.

Мнение эксперта

Изменение циркадных ритмов может происходить по причине чрезмерного употребления кофеина

Источник: Газета.Ру

Комментирует Наталья Балан.

«Циркадные ритмы контролируют многие процессы организма, включая сон, уровень энергии, работу сердца и даже иммунную систему. С возрастом внутренние часы начинают работать менее слаженно. Это может проявляться в проблемах с засыпанием, ранними пробуждениями и бессонницей. Снижение качества сна, в свою очередь, негативно влияет на здоровье — становится труднее справляться с физическими нагрузками, ухудшается настроение, снижается способность к концентрации и памяти.

Изменение циркадных ритмов может происходить по разным причинам. Например, это может быть результатом длительного стресса, неправильного питания, отсутствия физической активности или чрезмерного употребления кофеина. Нарушение циркадных ритмов у пожилых людей может быть связано с развитием деменции. Это объясняется тем, что неустойчивые биоритмы мешают восстановлению нейронов головного мозга. Крайне важно соблюдать стабильный режим дня, уделяя внимание как времени пробуждения, так и времени отхода ко сну. Это помогает замедлить прогрессирование когнитивных нарушений и улучшить качество жизни.

Помимо этого, для поддержания здоровых циркадных ритмов полезно проводить время на свежем воздухе, так как солнечный свет помогает организму “перезагрузиться” и синхронизировать внутренние часы с внешним миром. Физическая активность в дневное время, а также ограничение использования электронных устройств перед сном тоже будут способствовать нормализации сна.

Нарушение циркадных ритмов не стоит недооценивать, особенно в пожилом возрасте. Важно понимать, как они влияют на наше тело и разум, и делать все возможное для их поддержания в норме».

Главное о циркадных ритмах

Завершая статью, перечислим моменты, которые важно запомнить.

• Циркадные ритмы ― это физиологические процессы в организме, которые происходят в течение суток.
• Нашими внутренними часами управляют нервные клетки в гипоталамусе, которые реагируют на свет.
• Циркадные ритмы влияют на сон и бодрствование, гормональный фон, пищеварение и на другие процессы.
• Сбои внутренних часов приводят к нарушениям сна и повышают риск развития эндокринных, сердечно-сосудистых и неврологических болезней.
• Чтобы восстановить циркадные ритмы, нужно наладить режим дня и питания, а также уделить внимание физическим нагрузкам.

Список источников

1. Соловьева Н. А., Колосова О. Н. «Генетические аспекты регуляции циркадных ритмов, влияющих на устойчивость к стрессу» / Якутский медицинский журнал. №4. 2020. 
2. Richard J. Schwab / Circadian Rhythm Sleep Disorders / MSD Manual (Consumer Version). 2024. 
3. Press release. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach 2025.