Вплив нічних змін на організм та способи відновлення сну
Четверта година ранку, у палаті панує тиша. Лікарка-ординаторка вже дев’ять годин на роботі. Вона відчуває втому, болить тіло, очі напружені, але коли її зміна завершується о шостій ранку і вона повертається додому, їй стає важко заснути.
Її внутрішній біологічний годинник, сформований протягом мільйонів років еволюції для синхронізації людського організму зі сходом і заходом сонця, наполягає: зараз ранок. Час прокидатися. Час бути енергійною. Жодна темрява, беруші чи щільні штори не можуть повністю приглушити цей внутрішній сигнал.
Це не є ознакою особистої неспроможності. Це конфлікт між вимогами професійної діяльності та однією з найглибших систем, властивих людській природі.
І ця проблема непомітно зачіпає життя мільйонів працівників, чий графік роботи включає нічні зміни. Серед них — медсестри, парамедики, інженери, журналісти, водії вантажівок та робітники фабрик, які підтримують функціонування країни, поки решта відпочиває.
Автор фото, Getty Images
Підпис до фото, Науковці досліджують, як зменшити негативні наслідки роботи в нічні зміни
Наукові дані вказують на те, що постійна боротьба з внутрішнім біологічним ритмом може призвести до серцевого нападу, інсульту, онкологічних захворювань, психічних розладів та погіршення пам’яті. Ігнорувати ці висновки стає все складніше.
Наразі науковці починають вивчати, чи може зміна режиму сну допомогти мінімізувати шкоду від нічних змін і потенційно послабити негативні ефекти порушеного відпочинку.
Вони також прагнуть перевірити неочікувану гіпотезу: можливо, людям, які працюють вночі, слід розділяти свій сон на два окремі періоди, а не намагатися спати одним тривалим відрізком удень.
Значення нічної праці
Щоб зрозуміти, як позмінна робота впливає на організм, варто глибше розглянути нові дослідження щодо сну. Сон виконує значно більше функцій, ніж просто надання мозку та тілу періоду відпочинку.
Під час сну наш мозок консолідує денні спогади, обробляє емоції та вирішує проблеми, які не вдалося розв’язати в стані неспання. Крім того, він зміцнює імунний захист і відновлює м’язові тканини.
Професор Рассел Фостер, дослідник з Оксфордського університету, який присвятив свою кар’єру вивченню біології мозку під час сну, зазначає:
"Сон є одним з основних стовпів здоров’я, поряд із харчуванням та фізичними вправами. Ми повинні навчитися ним керувати".
Отже, стає зрозумілим, чому позмінна робота створює таке значне навантаження.
Річ не лише у фізичній втомі, але й у можливості постійно порушувати функціонування системи, яка виконує набагато більше прихованих функцій, ніж ми усвідомлюємо.
Одним із найбільш значущих відкриттів останніх років стало усвідомлення того, що під час сну мозок буквально самоочищається.
Глибоко в структурі сірої речовини існує система, схожа на “водопровід” — глімфатична система. Рідина циркулює крихітними каналами вздовж кровоносних судин мозку, виводячи продукти метаболізму, що накопичуються протягом годин неспання.
То що ж відбувається з цими токсинами, коли сон порушений?
Професор Г’ю Маркус, невролог, який керує групою дослідників, що вивчають інсульт у Кембриджському університеті, почав знаходити відповіді на це питання.
Маркус разом із Ютуном Ченом, студентом-медиком, проаналізував скани мозку понад 40 000 осіб, використовуючи дані з великої медичної бази проєкту UK Biobank. На момент проведення сканувань усі ці особи були здоровими.
Дослідники виявили, що у деяких людей система очищення мозку функціонувала менш ефективно. Але найважливіше — вони встановили: особи з найбільш вираженими порушеннями цієї системи мали значно вищу ймовірність розвитку деменції в наступні роки, за словами Маркуса.
"Порушення цього потоку, — зазначає він, — виявилося важливим показником прогнозування розвитку деменції, причому серед великої групи населення з нормальним станом здоров’я".
Автор фото, Getty Images
Підпис до фото, Коли ми спимо, мозок закріплює спогади, сформовані протягом дня
Серед метаболічних продуктів, що виводяться цією системою, є білки амілоїд і тау — саме вони утворюють відкладення, які накопичуються в мозку осіб з хворобою Альцгеймера.
Навіть одна безсонна ніч помітно підвищує рівень амілоїду в спинномозковій рідині. Якщо така ситуація повторюється багаторазово, рік за роком, наслідки можуть бути серйозними.
Шведське дослідження, проведене науковцями Каролінського інституту, які спостерігали за більш ніж 13 000 працівниками, у тому числі тими, хто працював у нічні зміни, протягом періоду до 41 року, показало, що позмінна робота в середньому віці асоціюється з підвищенням ризику деменції на 36%. При цьому ризик зростав зі збільшенням тривалості позмінної роботи.
Однак, професор Рассел Фостер застерігає від категоричних висновків.
"Не можна стверджувати, що поганий сон викликає деменцію, — говорить він. — Але якщо людина має схильність до цього захворювання, це може стати одним із факторів ризику".
Професор Г’ю Маркус також підкреслює, що його дані вказують лише на можливий зв’язок. За його словами, наразі це гіпотеза, і на розвиток деменції, ймовірно, впливає багато інших чинників.
"Сон має значення, — зауважує він. — Але так само важливі основні судинні фактори ризику — артеріальний тиск, куріння, діабет. Майже ніхто не згадує, що вони становлять значну частину ризику хвороби Альцгеймера, хоча ми можемо впливати на ці показники".
Крім того, з’являється все більше попередніх доказів того, що порушення сну може збільшувати ризик серцево-судинних захворювань.
Аналіз 35 досліджень, опублікований минулого року, показав: якщо людина спить лише близько 4,5 години протягом трьох або більше ночей поспіль, активність її імунної системи суттєво зростає.
Зазвичай це корисно під час боротьби організму з інфекцією, але водночас такий стан викликає запалення. Якщо воно стає хронічним, це пов’язано з підвищеним ризиком серцевих захворювань.
Порушений сон також призводить до підвищення рівня кортизолу — гормону стресу. Це, своєю чергою, сприяє розвитку інсулінорезистентності й наближає організм до стану, характерного для діабету.
Водночас високий рівень кортизолу ще більше погіршує якість сну, створюючи замкнене коло. Якщо додати до цього постійні нічні перекуси солодкою їжею, які допомагають деяким працівникам нічних змін залишатися бадьорими, виходить надзвичайно шкідливе поєднання.
І цього ще недостатньо. Міжнародне агентство з вивчення раку (IARC) при Всесвітній організації охорони здоров’я класифікувало роботу в нічні зміни як “ймовірно канцерогенну для людини”.
Організація віднесла порушення сну вночі до тієї ж групи ризику, що й споживання червоного м’яса. Підставою стали докази можливого зв’язку нічної роботи з розвитком раку молочної залози, простати, товстої кишки та прямої кишки.
Одне з потенційних пояснень полягає в тому, що порушення циркадних ритмів змінює час вироблення мелатоніну — гормону, якому приписують протипухлинні властивості.
Крім того, свою роль можуть відігравати недостатність вітаміну D через обмежене перебування на денному світлі та хронічне легке запалення, яке підтримується постійним порушенням сну.
Двофазний сон
Для мільйонів людей у всьому світі, які працюють у нічні зміни й часто не мають іншого вибору, вся ця інформація може викликати занепокоєння. Але дослідники починають знаходити потенційні рішення.
Доктор Ліне Вікторія Моен, наукова співробітниця Норвезького національного інституту охорони праці в Осло, вивчає, чи може запланований денний сон допомогти розв’язати цю проблему.
Її дослідницька група отримала цікаві результати під час вивчення працівників позмінної роботи за Полярним колом, де влітку сонце майже не сідає, і сон доводиться буквально “виборювати” у безкінечного дня.
Це стало ідеальним місцем для дослідження конфлікту між внутрішнім біологічним годинником людини та зовнішніми умовами.
Моен спостерігала за працівниками позмінної роботи на крайній півночі Норвегії. Вони використовували кільця Oura Ring для моніторингу сну, і коли Моен аналізувала отримані дані, почала вимальовуватися певна закономірність.
Виявилося, що багато з них після повернення додому не поринають у один тривалий сон. Натомість вони сплять двома окремими періодами: з дев’ятої ранку до першої дня, а потім ще раз удень — перед початком наступної зміни.
"Їхній організм змушує їх прокинутися, — пояснює вона, — а потім надолужити додатковий сон пізніше протягом дня".
Автор фото, Dr Moen
Підпис до фото, Доктор Моен досліджує, чи може запланований денний сон бути частиною вирішення проблеми для працівників нічних змін
Такий режим називається двофазним сном. Це означає, що протягом 24 годин людина має два окремі періоди сну, а не один безперервний.
І це узгоджується з тим, що історики сну давно помітили: у доіндустріальні часи, до появи штучного освітлення, люди часто спали двома відрізками.
Дослідники висловлюють припущення, що такий режим міг бути більш природним циклом сну для людини, хоча біологічні причини цього явища досі не до кінця з’ясовані.
Роджер Екірх, історик з Технологічного інституту Вірджинії, який протягом 40 років вивчав архіви доіндустріальної Європи, встановив, що сон, розділений на дві частини, був поширеним явищем у західному світі аж до середини XIX століття.
Як з’ясував дослідник, типова сім’я зазвичай лягала спати близько дев’ятої вечора, потім природно прокидалася після опівночі приблизно на годину — для молитви, виконання домашніх справ чи розмов — а потім знову поринав у те, що тоді називали “другим сном”.
Такий режим зберігався до моменту, поки штучне освітлення не змінило розпорядок ночі. У 1807 році газові ліхтарі почали освітлювати вулиці Лондона, люди стали не спати довше, проміжок між двома періодами сну почав скорочуватися, а згодом і зовсім зник.
Автор фото, Getty Images
Підпис до фото, У 1807 році газові ліхтарі почали освітлювати вулиці Лондона
Екірх вважає, що старий ритм сну ніколи повністю не зник.
"Пробудження посеред ночі — це найпоширеніший розлад сну в багатьох країнах, — зазначає він. — І я б стверджував, що в багатьох випадках це взагалі не розлад. Це, радше, своєрідний відгомін давнішої моделі сну".
Власні лабораторні дослідження Фостера підтверджують цю біологічну гіпотезу.
У відомому експерименті американський психіатр Томас Верт наказав добровольцям проводити 14 годин у темряві, що приблизно відповідало умовам доіндустріальної зимової ночі. Через кілька тижнів, без жодних інструкцій, учасники природним чином перейшли до режиму сну, розділеного на дві частини.
Найбільше Моен вразив не сам факт існування двофазного сну, а майже повна відсутність досліджень на цю тему.
Вона вирішила з’ясувати, наскільки поширений двофазний сон серед працівників нічних змін, з якими наслідками для здоров’я він пов’язаний і чи є розділений сон кращим або гіршим за один безперервний відрізок.
Вона майже нічого не знайшла.
"І я подумала: це справді цікаво. Потрібно як слід у цьому розібратися", — каже дослідниця.
Наразі Моен виявила, що дослідження цієї теми є дуже розрізненими. Деякі з них розглядають двофазний сон як один довгий період сну плюс коротку дрімоту. Інші враховують лише два приблизно однакові за тривалістю періоди сну. Єдиного загальноприйнятого визначення поки що не існує.
Занепокоєння щодо сну
Кінцева мета дослідження Моен — розробити чіткі клінічні рекомендації, які могли б допомогти працівникам нічних змін та іншим особам із порушеним режимом сну.
"Вони занепокоєні, бо не можуть довго спати після нічної зміни, — розповідає Моен. — Було б корисно мати можливість сказати їм, що насправді хороший денний сон після обіду може допомогти".
Автор фото, Getty Images
Підпис до фото, Дослідники хочуть розробити чіткі клінічні рекомендації, які могли б допомогти працівникам нічних змін
Дослідження за участю медичних працівників свідчать, що навіть 20–50-хвилинний сон під час або після зміни покращує концентрацію уваги та знижує ризик сонливості під час керування автомобілем дорогою додому.
Питання, на які дослідження Моен намагатимуться дати більш ґрунтовні відповіді, ніж це робилося раніше, такі: наскільки поширений двофазний сон, яких форм він набуває і чи існують докази того, що поділ сну на окремі періоди може покращити здоров’я, підвищити працездатність, зменшити втому або покращити безпеку.
Її чоловік, який сам працює позмінно, чудово ілюструє цю проблему.
"Він завжди прокидається дуже рано — лише після трьох-чотирьох годин сну, — ділиться вона. — Вдома нікого немає, темно, але він все одно не може заснути. Його денний ритм змушує його підійматися".
Його організм не можна просто “переконати” спати за допомогою щільних світлонепроникних штор. Те, що Моен хоче надати йому — і мільйонам людей з подібною проблемою — це дозвіл, підкріплений науковими даними, перестати боротися із сигналами власного тіла і натомість навчитися співпрацювати з ними.
"Оскільки ми знаємо, що багато працівників позмінної роботи фактично не можуть уникнути денного сну, — каже Моен, — я вважаю, що важливо зрозуміти, як допомогти їм робити кращий вибір".