Циркадный ритм человека и его медицинское значение

Циркадный ритм человеческого организма — своеобразные внутренние часы, от правильной «настройки» которых зависят многие физиологические процессы. Биологические ритмы задействованы в регуляции обмена веществ, репликации клеток, выработке гормонов. Все 24 часа эти ритмы влияют на ЦНС, подстраивая ее работу под периоды бодрствования и сна.

Ряд клеток в теле человека подстраиваются в своей деятельности под циркадный суточный ритм, согласовывая свою работу с сигналами, исходящими из нейронов головного мозга. Эти нейроны можно представить в виде своеобразных часов, но четкого понимания процессов, происходящих в них, нет до сих пор.

Внутренние биологические часы

Циркадные ритмы у человека — необходимость, определяющая не только время, но и вид предпочтительной деятельности в каждый час и минуту. Самым важным аспектом можно назвать полноценный сон, все привязано к суточному ритму, даже способность засыпать и стремление выспаться.

Обычный период ритмов — околосуточный, примерно равен 24 часам, но все индивидуально. Циркадные ритмы имеют эндогенную природу и обусловлены исключительно внутренними процессами в организме. Однако внешние факторы опосредовано могут сказываться на состоянии людей. Так, например, яркий свет может стать причиной незапланированного пробуждения и возбуждения специфических отделов ЦНС, что не позволит уснуть еще раз. Бодрствование, которого не должно было быть в этот время, «обнуляет» суточный ритм.

Даже официальная медицина признает, что есть люди-жаворонки, которые бодры уже ранним утром, так как их ритмы короткие, а есть совы, с длинными ритмами, которые утром не могут быть активны и тому есть физиологическое пояснение.

Нарушение циркадных ритмов имеет негативные последствия. Наглядно такие изменения можно проследить на фоне необходимости дальнего переела, когда летящий страдает от джетлага, синдрома дальних путешествий, с характерными симптомами: усталость, разбитость, потеря ориентации, бессонница, апатия. В аналогичную ситуацию попадают те, кто работает вахтовым методом на севере или часто дежурит ночью.

Медицинское значение циркадных ритмов нельзя переоценить. Постоянные попытки повлиять на собственный суточный ритм приводят к таким последствиям, как хроническое нарушение сна и сердечного ритма, депрессивные состояния, биполярные расстройства, онкологические заболевания.

Естественно, нестабильность циркадных ритмов приводит к снижению работоспособности и производительности. Недостаток сна и ригидность ритма снижает способность к концентрации и логическому мышлению. При этом человек устает в несколько раз быстрее, а упадок сил чувствуется острее. Кроме того, возможны проблемы интимного характера.

Чтобы вернуться в приемлемое состояние, достаточно некоторое время придерживаться постоянного графика сна. Делать исключения нельзя даже в выходной день. Нельзя переедать, спать в дневное время, принимать стимуляторы и увлекаться кофе.

Циркадные внутренние часы и их принцип работы

«Сердце» биологических часов —головной мозг, а точнее нейроны гипоталамуса. Их скопление называют супрахиазмальным ядром, и от него зависит заданный ритм биологических часов человека. Подробности работы всех систем внутреннего отсчета времени ученым не известны, но то, что они оказывают влияние на человека — без сомнения. И главный участник этого процесса, что вполне объяснимо, это солнечный свет. Зрительные анализаторы улавливают любое изменение в уровне освещенности. То есть, глаза информируют мозг о закате, а он, в свою очередь, транслирует эту информацию в супрахиазмальное ядро гипоталамуса.

Ядро же оказывает воздействие на работу шишковидного тела, что приводит к увеличению выработки мелатонина. Он необходим чтобы притормозить деятельность ЦНС, задать нейронной системе головного мозга «ночной» ритм работы. При этом человек начинает ощущать явную сонливость, зевать, потирать глаза. Мелатонин очень важен для нормального отдыха и его концентрация выше всего именно ночью, между 00:00 и 05:00.

Сразу после пробуждения хочется открыть шторы и получить как можно больше солнечного света. Это помогает быстрее и легче проснуться. Нарушение циркадных ритмов снижает уровень мелатонина по ночам, что мешает человеку высыпаться. Без мелатонина мозг активен круглые сутки, поэтому после сна чувствуется усталость, а на полноценное восстановление даже не приходится надеяться.

Смена светового дня очень важна в плане формирования правильного ритма биологических часов. Это можно проследить на примере слабовидящих людей. Ритмичность секреции мелатонина отмечается и у них, но этапы подъема и спада выработки гормона могут отличаются от привычного нам суточного ритма, к примеру, вместо 24-часового цикла будет цикл, длящийся 25 часов.

Существуют и иные сигналы, поступающие из окружающей среды, способные оказать влияние на деятельность супрахиазмального ядра. Непременно нужно отметить привычки человека, свойственные ему перед сном. Как пример, принятие ванны, использование специальной косметики, чтение журнала при свете настенной лампы. Даже звонок будильника стоит расценивать как прямой сигнал, с которого начинается пробуждение и естественное снижение уровня мелатонина.

Иные проявления циркадных ритмов

Внутренние часы отвечают не только за процессы сна и бодрствования. На протяжение суток общий уровень работоспособности несколько раз меняется. Подобные закономерности давно изучены и описаны в правилах гигиены труда. Если знать свой циркадный профиль ритма, можно спланировать свой рабочий день с максимально эффективностью. При этом понести минимальные эмоциональные и физические потери. В разное время изменяется и общее самочувствие, есть часы вялости, в которые не удается сосредоточиться на рабочем процессе ни при каких условиях, а есть промежутки, когда можно буквально «свернуть горы». Это происходит из-за того, что биологические часы изменяют в течение 24 часов интенсивность определенных физиологических процессов. При необходимости заняться физической работой — делать это лучше в 11:00 утра или в 19:00 вечера. Умственно же хорошо можно потрудиться в 9:00 и в 21:00.

Циркадные индексы

Циркадными индексами (ЦИ) называют достоверные прогностические показатели состояния гемодинамики и течения специфических соматических заболеваний. С помощью индекса рассчитывают циркадные ритмы сердца, а кроме того, это один из обычных индексов, описываемый в заключение суточного ЭКГ.

У здоровых людей показатели циркадных индексов находятся в пределах нормы, но при наличии хронической болезни, например, у больных с сердечной недостаточностью, ухудшаются и прогнозные данные. Ригидный циркадный профиль может быть подтвержден только лечащим врачом. Основанием служит предполагаемая или уже установленная патология, результаты обследования.

Циркадный индекс ЧСС является важным параметром, фиксируемом при аппаратном исследовании сердца и сосудов. Циркадный индекс здорового человека обычно находится в пределах значения 1,2-1,4. Если эта цифра менее чем 1,2, то говорят о видимой ригидности циркадного ритма, а это является следствием болезней, для которых характерно прогрессирующее поражение интракардианального нервного аппарата.

В клинической практике сниженный циркадный индекс приводит к развитию аритмий, кардиомиопатий, ишемической болезни сердца и может стать одной из причин синдрома внезапной смерти. При повышении циркадного индекса от 1,5 — говорят о чрезмерной чувствительности сердечного ритма к симпатическим стимуляциям.

Как правильно рассчитать циркадный индекс, являющийся основой для оченки циркадного профиля ритма сердца? Для получения необходимых данных принято брать среднюю частоту сердечных сокращений за весь период бодрствования ( с 07:00 до 22:00) к средней частоте сердечных сокращений в период сна, это с 23:00 вечера до 06:00 утра.

Лечение расстройств циркадных ритмов

Под расстройством циркадных ритмов понимают нарушения регулярности циклов бодрствования и сна. Это происходит под влиянием десинхронизации внутренних биологических часов, и внешних. При этом пациент жалуется на нарушения сна ночью, патологическую сонливость днем или сочетание этих симптомов. Лечение не всегда обязательно, в большинстве случаев биологические часы способны сами за короткое время перестроиться и адаптироваться. Но если диагноз клинический, то нужно избавляться не от следствия проблемы, а от самой причины сбоя.

Циркадные ритмы сна могут расстроиться из-за внешних стимулов или как следствие десинхронизации внутренних биологических часов с циклом день/ночь, что происходит, например, при синдроме раннего или позднего засыпания.

Десинхронизация сна из-за внешних причин приводит к иным циркадным нарушениям, например, к изменению интенсивности секреции гормонов и повышению/понижению t тела. К сонливости и бессоннице добавляются приступы тошноты, общее недомогание, раздражительность, депрессия.

Самыми неблагоприятными считаются рецидивирующие нарушения ритмов сна и бодрствования, появляющиеся в результате ротации рабочих смен или частых путешествий.

Жаворонком или совой нужно родиться, или можно таким стать? Нельзя однозначно ответить на этот вопрос, но ежегодно проводится множество исследований, посвященных вопросу циркадных ритмов и доказывающих взаимосвязь между хронотипами и видом деятельности человека.

К примеру, клерки в большинстве своем являются жаворонками, а те, чья карьера связанна с умственным трудом — совы. По сути, каждый человек в состоянии самостоятельно настроить внутренние биологические часы, приспособив их к любому жизненному ритму. Единственное правило, актуальное и для жаворонков, и для сов — не навредить своему здоровью.