Для исследователей уже давно не секрет, что со сменой дня и ночи связано протекание большого количества биологических процессов в человеческом организме: изменение температуры тела, кровяного давления, выработка гормонов, работа внутренних органов. Эти колебания получили название «циркадные ритмы» или «биологические часы» организма.
Внутренние часы встроены в особую область головного мозга, которая называется «супрахиазматическое ядро»: именно оно содержит в себе нейроны, регулирующие циркадные ритмы организма.
Интересно, что, хотя подавляющая часть нейронов функционирует периодами от 24 до 24,8 часа, в ядре содержатся два необычных района, циклы активности которых выбиваются из общего распорядка и зависят от длины светового дня.
Исследователям удалось выяснить, что таким необычным образом человеческий организм «понимает», какое сейчас время года и в соответствии с этим регулирует работу некоторых генов, отвечающих за работу иммунной системы, реакцию организма на вакцинацию и подверженность организма различным заболеваниям.
Исследователи также выяснили, что люди, перед сном читающие книги на электронных устройствах, вечером не чувствуют желания спать, дольше засыпают, а также проводят меньше времени в фазе быстрого сна. О результатах этих опытов сообщал научный журнал Nature Neuroscience.
Кроме того, количество светлых часов в сутках напрямую влияет на функционирование бурой жировой ткани, функции которой заключаются в поддержании энергетического баланса организма. Долгий световой день нарушает работу клеток бурого жира, вследствие чего в организме накапливаются жирные кислоты и глюкоза. Эти сбои в работе клеток бурой жировой ткани приводят к развитию диабета второго типа и сердечно-сосудистых заболеваний, а также вызывают ожирение.
Более того, измененный гормональный фон организма начинает «требовать» поглощения большего количества жирной или сладкой пищи, что еще больше усугубляет ситуацию.
Тем не менее все предыдущие исследования касались изучения состояния здоровья тех людей, режим дня и ночи которых был сбит в течение долгого времени из-за работы или учебы в неурочные часы. Ранее врачи не могли сказать, в течение какого времени организм должен страдать от нехватки ночного сна, чтобы произошел сбой циркадных ритмов.
Группа исследователей из Германии и Швеции под руководством Джонатана Цедернэса из Уппсальского университета решила выяснить, сколько ночей без сна могут стать причиной ожирения. Результаты работы ученых были опубликованы в ночь на среду по московскому времени в The Journal of Endocrinology and Metabolism.
Затем участники опыта под наблюдением врачей проводили сутки в лаборатории, где на протяжении дня получали одинаковую пищу, а ночью спали в течение 7–8 часов. После этого ученые вновь брали у людей образцы тканей.
Исследователи проанализировали образцы ДНК, взятые после бессонных ночей и полноценного отдыха.
В результате выяснилось, что уже первые сутки бодрствования нарушили обычное количество метильных групп ДНК, то есть вызвали сбой в процессе ее метилирования — модификации молекулы ДНК без изменения последовательности нуклеотидов, которая регулирует экспрессию того или иного гена.
Особенно пострадали гены, отвечающие за работу биологических часов, — BMAL1, CLOCK, CRY1 и PER1. Пристальное внимание ученые уделяют тому, что работа этих генов была нарушена не только по сравнению с их обычным функционированием: гены по-разному проявляли себя в образцах мышечной и жировой ткани, а это значит, что организм «рассинхронизировался» сам с собой. Подобное нарушение приводит к нарушению обмена веществ, утверждают исследователи.
Авторы статьи уверяют: полученные ими результаты однозначно свидетельствуют о том, что одна ночь без сна уже способна вызвать сбои в работе циркадных ритмов организма. Правда, пока ученые не готовы ответить на важный вопрос, а именно: какое время требуется для восстановления подобного «суточного» сбоя? Как бы то ни было, выводы очевидны и новы: работа по ночам — верный путь к ожирению и диабету.
