Наши циркадные часы нельзя назвать жестко настроенной системой. Им требуется ежедневная синхронизация с циклом вращения Земли. Такая настройка называется захватом циркадного ритма. Не получая регулярных сигналов о смене дня и ночи из внешней среды, внутренние часы начинают торопиться и все больше отклоняются от естественного ритма. Регулярное чувство голода в течение дня связано, помимо прочего, с уровнем дневного освещения, которое, как мы понимаем, служит одним из важных ориентиров для циркадных часов. Это означает, что качество ночного сна может зависеть от того, когда мы едим, независимо от рациона. Приемы пищи в течение суток, укладывающиеся в двенадцатичасовой промежуток, как и у наших предков, способствуют улучшению самочувствия. Циркадный ритм нарушается, когда мы перестаем ограничивать потребление калорий. Внутренние часы воспринимают и анализируют сигналы, связанные не только со сменой дня и ночи, но и с режимом приема пищи, изменением температуры окружающей среды и звукового фона, физической активностью, социальными контактами. Вся эта информация способствует поддержанию циркадного ритма.
ЦИРКАДНЫЙ ИММУНИТЕТ
Практически у всех живых существ, от бактерий до млекопитающих, физиологические циклы и поведение соответствуют циклу смены дня и ночи, то есть светлого и темного времени суток. Человек в ходе эволюции привык спать, когда темно, и бодрствовать в светлое время. Эта регулярность влияет практически на все аспекты нашей жизнедеятельности, от экспрессии генов до поведенческих проявлений, и она оказывалась критически важной для выживания в те времена, когда не было круглосуточного освещения.
Суточный циркадный ритм регулирует наше самочувствие. Ночью нам положено спать, поэтому с наступлением темноты мы становимся менее внимательными; одновременно изменяются гормональный фон, пищеварительные процессы, уровень сахара в крови и способность к физической нагрузке, а также активность иммунной системы. Подавляющее большинство иммунных клеток реагирует на смену дня и ночи. Неудивительно, что активность некоторых важнейших механизмов, связанных с работой иммунитета, меняется в зависимости от времени суток. Не существует такого временного интервала, когда иммунная система достигает пика активности: она циклично переходит от спада к подъему. Этот режим сформировался в ходе эволюции и соответствует суточному циклу. Важно понимать, что колебания происходят регулярно и позволяют нашей системе защиты делать небольшие перерывы, оставаясь на страже все 24 часа в сутки, но сохраняя силы. Ей нужно быть в полной боевой готовности, когда встает солнце и мы просыпаемся, а с наступлением темноты она должна получать возможность отдохнуть и восстановиться. Эти регулярные спады и подъемы сформировались потому, что человек в ходе эволюции приспособился реагировать на микроорганизмы, нападавшие в разное время суток, или просто из-за того, что другого варианта не было, кроме как подстроиться под двадцатичетырехчасовой цикл. Пики и спады активности иммунной системы в соответствии с циркадным ритмом, несомненно, влияют на то, насколько уязвимыми мы оказываемся в разное время суток, столкнувшись с инфекцией, и с какой вероятностью у нас может начаться воспалительный процесс. Еще раз подчеркну: в здоровом организме циркадные ритмы реализуются без сбоев, и работа иммунной системы соответствует этому циклу.
Ход операции, реакция на инфекцию или вакцину могут отличаться в разное время суток. Известно, что сердечные приступы чаще всего случаются в первой половине дня; исследования показывают, что именно по утрам приступы бывают особенно сильными. Даже микробиота ведет себя в соответствии с циркадным ритмом, а это влияет и на нашу реакцию на инфекции, и на качество сна
[135],
[136]. Приступы астмы и нарушение самочувствия у больных аутоиммунными заболеваниями, к примеру повышение температуры тела и боли в суставах, проявляются, как правило, ночью или рано утром. У пациентов, страдающих ревматоидным артритом, пик воспаления сдвигается на время утреннего пробуждения. Заживление ран, длящееся порой несколько дней, также использует циркадные часы для оптимизации различных аспектов процесса в разное время дня и ночи
[137]. Однако единого правила здесь нет: у каждого процесса свой ритм.
Изменение нормальных биоритмов, несомненно, негативно сказывается на состоянии здоровья. Нарушение цикла сна и бодрствования отрицательно влияет на дифференцировку клеток, антител и даже клеток-киллеров, призванных уничтожать вирусы и выявлять раковые клетки; при этом может изменяться само течение воспалительной реакции. Из-за сбоя циркадного ритма нагрузка на иммунную систему серьезно возрастает, в связи с чем падает уровень защиты и обостряются воспаления. Джетлаг, то есть синдром смены часовых поясов, — не просто временный дискомфорт: в этот период мы в большей степени подвержены инфекциям. Даже если режим сна и бодрствования нарушается лишь однажды, бессонница может и не начинаться, однако самочувствие определенно страдает.
Во многих странах до сих пор распространена посменная работа: в Европе, к примеру, около 20% специалистов трудятся по такому графику. И они чаще страдают от хронической усталости, расстройства сна, в частности бессонницы и апноэ (внезапная остановка дыхания во сне. — Прим. ред.), а также от метаболического синдрома
[138] и сердечно-сосудистых болезней. Существует тесная связь между нарушением циркадного ритма и возникновением онкологических заболеваний
[139], хотя здесь серьезную роль играют и другие факторы, такие как неправильное питание и недостаток физической нагрузки. В 2007 году ВОЗ отнесла работы в ночную смену к числу возможных канцерогенных факторов именно в силу сбоя циркадного ритма. Человечество обязано найти способ улучшить условия труда тех, кто все же вынужден работать в таком режиме.
КОРТИЗОЛОВАЯ РЕАКЦИЯ НА ПРОБУЖДЕНИЕ
Подробно о кортизоле мы поговорим в следующей главе, а пока скажу, что это основной гормон, участвующий в развитии стрессовых реакций. Он воздействует на разные участки мозга, регулирует настроение, страх и мотивацию. Кортизол связан с инстинктивной реакцией «бей или беги», а также играет важнейшую роль в управлении некоторыми процессами в организме. В отличие от мелатонина, он начинает продуцироваться утром, когда нам пора просыпаться; в течение дня его уровень растет, что помогает сохранять бодрость, а к вечеру падает, сменяясь выработкой мелатонина.
