Циркадные ритмы наших гормонов в организме

Циркадный ритм: как настроить и улучшить ваш сон и здоровье

Если у вас нарушен циркадный ритм, то ваш сон будет очень плохим. Циркадный ритм – это ключ к здоровью и похудению (поддержанию здорового веса тела). Именно поэтому циркадный ритм даже важнее, чем сам сон.

Статья основана на выводах 14 научных исследований

В статье цитируются такие авторы, как:

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Центр сна и Циркадной биологии, Северо-Западный Университет, США
Лаборатория хронобиологии, Института биологических исследований в Сан-Луис, Аргентина
Центр исследований освещения, Политехнический институт Ренсселаера, США
Биологический факультет, Антверпенский Университет, Бельгия
Кафедра неврологии, Университет штата Огайо, США
Института рака штата Нью-Джерси, США
и другие авторы.

Обратите внимание, что цифры в скобках ( 1 , 2 , 3 и т.д.) являются кликабельными ссылками на рецензируемые научные исследования. Вы можете перейти по этим ссылкам и ознакомиться с первоисточником информации для статьи.

Вот простое объяснение, что такое циркадный ритм. В нашем теле в каждый момент времени происходят тысячи биологических процессов. Многие из этих процессов лучше функционируют во взаимодействии с другими процессами – как в музыкальной симфонии, где разные звуки лучше звучат вместе с другими звуками. Эти процессы определены ритмом или потоком. Организм управляет этим оркестром с тактовой частотой генов, которые активируются во многих клетках нашего организма, и происходит это синхронным образом.

Исследования, проведенные за последние несколько десятилетий, признали важность циркадных ритмов в развитии такого заболевания, как ожирение. Биология циркадных процессов обладает большим влиянием на энергетический баланс и обмен веществ.(И) Многие клеточные рецепторы гормонов показывают циркадный ритм своей активности.(И)

Было обнаружено, что постоянство времени ежедневного приема пищи влияет на управление весом тела у млекопитающих животных и у человека. Это происходит посредство регуляции генов, которые управляют метаболизмом.(И)

В частности, известно, что так называемые часовые гены NAD+/SIRT1, когда их активность понижена, способствуют ухудшению работы митохондрий в наших клетках, что приводит к усталости и замедлению метаболизма.(И) А множество вариаций нарушения работы циркадных генов повышают риск развития диабета.(И)

Взаимосвязь циркадного ритма и аутофагии

Если рассмотреть работу наших клеток на уровне белков, то можно увидеть, что здоровая клетка будет развиваться в рамках суточного цикла с чередованием метаболических процессов, которые тесно связаны с циркадными системами, помогающие белкам проходить циклы синтеза и деградации.(И)

Во время периодов голодания клетки выделяют специальные вещества для переработки и удаления поврежденных клеточных структур (органелл). Этот процесс называется аутофагией. Этот процесс в различных тканях нашего организма регулируется циркадными ритмами.(И) Известно, что аутофагия работает через циркадную экспрессию транскрипционного фактора C/EBPβ. (И)

Одна часть циркадного управления аутофагией включает в себя установление определенных фаз дня и ночи, когда нейроны в головном мозге становятся более чувствительными к нарушению работы митохондрий в клетках. Потенциально такая чувствительность может усугубить нарушение сна и снизить пиковую мощность процесса аутофагии, что приведет к ухудшению освобождения клеток от «мусора».

p, blockquote 9,0,0,0,0 —> ЦИРКАДНЫЙ РИТМ. В 2017 ГОДУ БЫЛА ПРИСУЖДЕНА НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ ПО МЕДИЦИНЕ ЗА ОТКРЫТИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ОСНОВЫ ЦИРКАДНОГО РИТМА.

Zeitgebers или циркадные сигналы

Zeitgeber – это внешняя подсказка для нашего организма, которая синхронизирует биологические ритмы с 24-часовым суточным и 12-месячным ритмом. Понятие zeitgeber (немецкое слово, переводится буквально, как «дающее время», т.е. “синхронизатор”) впервые было использовано Юргеном Ашхофф, одним из основателей хроно-биологии. Его научные работы показали наличие внутренних биологических часов, которые синхронизируют биологические ритмы всего организма. Кроме того, он обнаружил, что некоторые внешние раздражители, которые он назвал zeitgeber, способны повлиять на работу этих внутренних часов.

К наиболее существенным «синхронизаторам» можно отнести:

Свет
Атмосферное давление
Температура
Социальное взаимодействие с другими людьми
Применение лекарств
Физическая активность
Режим приема пищи

Наиболее значительные zeitgeber (синхронизаторы) – это цикл светлой и темной части суток. Информация в виде света проходит сквозь сетчатку и заканчивается в гипоталамусе.(И) Важно понимать, что центральная часть гипоталамуса, которая воспринимает свет в качестве основного синхронизатора и есть часы для клеток за пределами вашего мозга, например, в печени.

Кроме света циклы приема пищи или голодания также являются доминирующими zeitgeber для многих клеток и систем нашего организма.(И) Наука считает, что продукты метаболизма (переработки), такие как глюкоза или зависящие от пищи гормоны (глюкагон и инсулин), представляют собой те раздражители, которые способствуют настройке приборов времени в клетках нашего тела.(И)

Что нужно сделать, чтобы нормализовать свой циркадный ритм

p, blockquote 13,0,0,0,0 —> ПРИ НОЧНОМ ОСВЕЩЕНИИ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ НАСТОРОЖЕННОСТЬ И ВОЗБУДИМОСТЬ, УХУДШАЕТСЯ ВЫРАБОТКА МЕЛАТОНИНА И УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ВЫРАБОТКА КОРТИЗОЛА (http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1000145)

Блокируйте свет в ночное время

Избавления от синего света (солнечный спектр) в ночное время имеет решающее значение для сохранения и поддержания в здоровом состоянии вашего циркадного ритма. Синий, как и зеленый спектр света в ночное и вечернее время способен привести к блокированию выработки гормона мелатонина, именно поэтому специальные красные очки способны ограничить попадание этих спектров на сетчатку глаза.

Однако, даже красный спектр света, который может попасть вам в глаза в ночное время, способен повысить бдительность мозга, что также подавляет выработку мелатонина. Это показывает, что снижение производства гормона мелатонина может происходить не только от, похожих на солнечные лучи, зеленого и синего света, но и от любого освещения в ночное время. (И)

У животных освещение в вечером и ночью меняет уровень кортизола и работу часовых генов (И, И). У человека подобное освещение изменяет циркадные ритмы.(И)

Проблема соблюдения правил по защите от вечернего и ночного освещения в том, что окружающие люди, в том числе ваши родственники, будут смотреть на вас либо с осуждением, либо станут считать вас немного не в себе. Поэтому вам стоит принять решение, что для вас важнее – здоровье, или мнение окружающих людей.

Если вы планируете нормализовать свой сон, то самое оптимальное время для начала блокирования вечернего освещения – сразу после захода солнца. С целью подобной блокировки вы можете использовать специальные красные (оранжевые) очки, которые станете носить в помещении. Важно, чтобы на сетчатку глаза не попадал свет сбоку в расстояние между вашей головой и очками, поэтому очки должны иметь либо боковой фильтр, либо плотно прилегать к глазам, не оставляя щели для света.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —> ОРАНЖЕВЫЕ ОЧКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГЛАЗ ОТ ВЕЧЕРНЕГО ОСВЕЩЕНИЯ

Если вам не удается по каким-либо причинам использовать эти очки после захода солнца, то, по крайней меры, вам было бы полезно носить очки за 2 часа перед сном.

Кроме этого, вы можете установить специальную популярную программу на свой компьютер, чтобы дополнительно блокировать сине-зеленый свет монитора. Эта программа может подстраиваться под ваш регион и регулировать освещенность в течение всего дня. Подобные программы есть и для смартфонов, они могут быть как платными, так и бесплатными, часто подобные программы уже установлены в iPhone от Apple.

Для уменьшения воздействия вечернего освещения и для уменьшения активности «световой бомбы», которая «взрывается» в вашем мозгу всякий раз, как вы встаете ночь в туалет и включаете свет, можно заменить освещение в своем доме на специальные оранжевые лампочки с меньшей яркостью.

Однако, стоит помнить, что любое освещение в ночное время (после 23.00): свет от ночника, цифры на электронных часах, лучи света от уличного фонаря – способны резко затормозить выработку мелатонина до самого утра. Если вы живете в городе, то с большой долей вероятности, городское ночное освещение попадает в ваши окна практически всю ночь. Поэтому, лучшим выходом может быть очень плотные шторы или жалюзи на ваших окнах, чтобы создать в доме кромешную тьму, когда вы не видите свои пальцы на вытянутой вперед руке.

Одним из идеальных вариантов защиты от ночного освещения может быть плотная маска на глаза во время сна. Некоторые производители начинают выпускать специальные пластиковые пленки для окон, которые блокируют ночное освещение, но их применение требует возможности убирать эти пленки после восхода солнца. А если вы решите выйти на улицу после 22.00, то не забудьте надеть красные очки и защитить глаза, например, шляпой, от попадания света.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —> НОЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ В ЕВРОПЕ

Всего лишь 5 люксов (очень небольшое количество света) могут уже нарушить ваш циркадный ритм.(И) Сравните эти 5 люксов с солнечным светом в 50.000 люксов во время солнечного дня. Свет яркостью в 5 люксов уже будет присутствовать в вашей комнате, даже, когда вы закроете шторы, а в комнате включите очень тусклый ночник, или, если вы выключите свет, но не задерните шторы на окнах. Исследования доказали, что подобное ночное освещение с пониженной яркостью уже способно привести к изменениям в выборе продуктов питания (жирные, сладкие и калорийные) и увеличить массу тела у мышей.(И)

Люди, которые имели синдром задержки фазы сна (скорее всего это были полуночники), показали в экспериментах значительное снижение уровня мелатонина при освещении в ночное время.(И) Это означает, что если у вас бессонница, то вам обязательно нужно следовать подобным рекомендациям.

Если у вас светлые глаза, а это большая часть жителей России, то вы более восприимчивы к подавлению выработки мелатонина с помощью синего спектра света. Чем темнее у вас глаза, например темно-карие, тем меньше на вас воздействует свет ночью.(И)

Не ешьте за 4 часа до сна

Наука считает, что стоит прекратить употреблять пищу, как минимум, за 3 часа до сна, а идеальным временем считается 4 часа. При начале ночного отдыха в 22.30 ужин должен заканчиваться не позднее 18.30. Подобное ограничение в приеме пищи будет способствовать уменьшению выработки гормонов, зависящих от приема пищи, и таким образом снизится активность организма и ночной сон будет более полноценным и здоровым.

Если вы чувствуете голод перед сном или ночью, то, вероятно, стоит увеличить количество калорий в вашем питании. Но случается так, что вы пропустили время ужина и наступает время сна, в этом случае вы можете принять 1 столовую ложку масла (лучше оливкового), 2-3 чайные ложки мёда (осторожно диабетики!) за некоторое время перед сном.

Выходите утром под солнечные лучи

Очень важно, если у вас появится привычка сразу после пробуждения выходить на улицу под первые лучи солнца. Это позволяет организму получить внешний стимул для корректировки циркадных ритмов. Если же вы живете в северных регионах, то попасть под яркие солнечные лучи необходимо в период между 12.00 и 14.00 часами на срок не менее 30 минут.

Для жителей северных регионов можно использовать яркое освещение дома, похожее на солнечный свет, в первые 30 минут после того, как проснулись. Также можно перевести монитор вашего компьютера на самую сильную яркость и попробовать поработать за ним те же 30 минут (телевизор не обладает подобной яркостью спектром света).

Но лучше для вашего здоровья – это утренняя встреча глазами солнечных лучей.

Находитесь под солнечным светом как можно дольше каждый день

Исследования показали, что выработка гормона мелатонина более легко подавляется зимой, чем летом.(И) Это предположительно происходит потому, что нехватка яркого света в дневное время зимой предрасполагает наш организм к ухудшению работы циркадных ритмов.

У людей, которые считают себя полуночниками (не ложатся спать раньше 00.00 часов), естественное освещение солнца приводило к улучшению синхронизации циркадных ритмов по сравнению с тем, когда они проводили день только под искусственным освещением помещения.(И)

Ложитесь спать и просыпайтесь в одно и то же время

Начало сна в одно и то же время – очень полезное действие для программирования циркадного ритма всего организма. Конечно, это не просто осуществить, ведь есть много работы и соблазнов. Но тут снова вам придется сделать выбор между здоровьем и своими желаниями.

p, blockquote 35,0,0,0,0 —> РАСТЕНИЯ, СПОСОБНЫЕ ПОМОЧЬ УМЕНЬШИТЬ СТРЕСС

Уменьшите свой уровень психологического стресса

Психологический стресс способен подавить или нарушить циркадный ритм. Гормоны стресса, например кортизол, приводят к задержке циркадного ритма. Именно поэтому полуночники показывают более тревожное и агрессивное поведение.

И не только психологический стресс, но и все, что активирует гипоталамо-гипофизарную ось (HPA), приводит к ухудшению работы циркадных ритмов.

К подобным активаторам HPA (гипоталамо-гипофизарной) оси можно отнести:

– постановка завышенных целей

– размышления о прошлом или будущем

p, blockquote 47,0,0,0,0 —>

Воспаление любого типа (от инфекционного до аутоиммунного)
Стимуляторы (никотин, кофеин)
Окислительный стресс
Низкий уровень сахара в крови
Физические упражнения
Вирусные и бактериальные инфекции
Нарушение в питании

– большое количество Омега-6 в пище

p, blockquote 51,0,0,0,0 —>

Ожирение или повышенный вес
Воспаление кишечника от повышенной его проницаемости
Феромоны
Яркий свет
Очень холодная или очень жаркая температура воздуха и др.

Не занимайтесь физическими упражнениями за несколько часов до сна

Лучшим выбором может стать ограничение физической активности за 4 часа до начала сна. Часовая физическая тренировка не позднее 17.00 может стать идеальным вариантов вашего графика занятий. А вот тренировка после 20.00 не даст вам быстро заснуть и нарушит здоровый циркадный ритм.

p, blockquote 53,0,0,0,0 —> КОГДА ВЫ СЪЕДАЕТЕ БОЛЬШЕ ПИЩИ В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ ДНЯ (ЗАВТРАК И ОБЕД), ТО ВЫ СЖИГАЕТЕ НА 6% БОЛЬШЕ ЖИРА, ЕСЛИ РАСПРЕДЕЛЯЕТЕ ПИЩУ НА ВЕСЬ ДЕНЬ РАВНОМЕРНО

Съедайте большую часть своих калорий утром и днем

Лучшим выбором для вас станет такое распределение калорийности вашей диеты, когда не менее 85% калорий вы получите за завтрак и обед. При этом время для белковой пищи (яичница, рыба, котлета и т.д.) идеально, если приближается к вашему утру. Очень важно, чтобы ваши блюда на ужин не были большими по объему, а весь ужин не превышал 15-20% от суточной калорийности.

Очень много людей, возвращаясь с работы вечером и, чувствуя себя усталыми, стараются пополнить энергетические затраты за ужином. Но с большой долей вероятности, такие люди часто не завтракают, либо их завтрак очень мал по калорийности. Это понятно для современного мира, но подобное поведение делает ваше здоровье все более подорванным.

Если вы голодны перед сном, или вы просыпаетесь в середине ночи из-за голода, это означает, что вы не получили достаточно калорий во время вашего последнего приема пищи или в течение дня в целом.

Если вы практикуете периодическое голодание, то между вашим ужином и завтраком должно проходить не менее 12-14 часов.

Ложитесь спать как можно раньше

Для улучшения своего здоровья вы хотите в идеале лечь спать в 10 часов вечера и проснуться в 6.00 утра. И вы не хотите ложиться спать в 12.00 ночи, как делают многие городские жители.

Для того, чтобы ваши желания осуществились, вам необходимо некоторое время (не менее 3-х месяцев) ежедневно практиковать подобный режим, чтобы ваш организм смог перенастроить свои циркадные ритмы, а такое поведение способствовало построению в вашем головном мозге новых переплетений нейронов, и тогда возникнет новая привычка.

Существенно уменьшите хроническое воспаление, оксидативный стресс и митохондриальную дисфункцию (гипоксию)

Если у вас диагностированы оксидативный стресс, общее воспаление, гипоксия или митохондриальные проблемы, то для нормализации циркадного ритма следует исправить возникшие проблемы с организмом.

Более того, все люди, кто нарушает суточный ритм, также способствуют увеличению уже имеющихся проблем со здоровьем, что приводит к разрастанию этого «вихря» нарушений.

Для того, чтобы снизить нарушения циркадного ритма ваши митохондрии должны быть более активными в течение дня и вы должны получать больше кислорода, чтобы организм смог его переработать в супероксид. Всплеск выработки супероксида поможет вашему телу создавать новые митохондрии.

Вы даже без анализа можете понять как много вы смогли получить кислорода. Здоровые уровни кислорода и супероксида позволят вам быть активными и энергичными весь день и получить некоторую усталость к вечеру.

Хроническое воспаление (например, инфекционное или аутоиммунное заболевание, повышенный вес и сильный психологический стресс) переведет работу ваших митохондрий в более медленный режим, что не позволит им активно использовать кислород.

Спите только в прохладном помещении

Некоторые люди хотели бы накрываться толстым одеялом, чтобы спать в тепле ночью. Но увеличение температуры вашего тела может нарушить циркадный ритм. Важно, чтобы вы спали в прохладном (не холодном, идеал – 18 градусов) помещении и температура вашего тела должна снизиться за ночь.

Увеличьте в своем организме уровень циклического аденозинмонофосфата

Известно, что циклический аденозинмонофосфат (АМФ) представляет собой вторичный посредник для внутриклеточного распространения сигналов от некоторых гормонов, например, адреналина, и которые не могут попасть в клетку через мембрану.

Исследования показали, что циклический аденозинмонофосфат восстанавливает циркадный ритм. Некоторые научные работы обнаружили, что нарушение в регулировании выработки циклического аденозинмонофосфата связано с ростом определенных онкологических заболеваний.(И)

Если вы принимаете препарат для похудения – форсколин, то лучше, если станете принимать его прямо, когда проснетесь, что будет способствовать повышению циклического аденозинмонофосфата.

Физические нагрузки также повышают содержание циклического аденозинмонофосфата, так что это не плохая идея, чтобы проснуться и сделать несколько отжиманий или проделать некоторые энергичные упражнения.

Доведите до здорового уровня селен и витамин А

Микроэлемент селен при хорошем метилировании является важным веществом для суточного функционирования нашего тела. Селен имеет важное значение для нашего циркадного ритма.(И)

Дефицит витамина А вызывает нарушение циркадного ритма, что, в свою очередь, может привести к различным нарушениям в работе мозга.(И)

Принимаете травы или биологические добавки утром

Почти все лекарственные травы или другие биологические добавки следует принимать утром или днем. Исключение составляют – мёд, магний, глицин, и травы для получения сна (валериана, страстоцвет). Если у вас нет весомой причины принимать травы и биологические добавки в вечернее и ночное время, то используйте эти вещества утром или днем.

Используйте другие возможности для улучшения сна и нормализации циркадного ритма

Музыка и общение с другими людьми являются zeitgebers (синхронизаторами), которые способны указать нашему телу на дневное время, поэтому не стоит практиковать прослушивание музыки или активное взаимодействие с другими людьми в вечернее время, или стоит вовсе ограничить ночью.

Как было сказано выше, кислород способен сбросить циркадный ритм (обновить сутки) и помочь наладить биоритмы. Поэтому, если вы по здоровью применяете концентратор кислорода, то стоит это делать утром или днем.

p, blockquote 75,0,0,1,0 —> ГРАФИК ВЫРАБОТКИ МЕЛАТОНИНА И КОРТИЗОЛА, А ТАКЖЕ ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА В ТЕЧЕНИЕ СУТОК

Циркадный ритм гормонов

Утренний свет попадает на сетчатку и стимулирует выработку сигналов, чтобы отключить выработку гормона мелатонина.

Гормон пролактин секретируется в начале наступления сна и увеличивает свой уровень глубокой ночью.(И)

Гормоны щитовидной железы начинаю вырабатываться в 3-4 часа утра, в то время когда обмен веществ становится самым медленным в течение суток, а температура нашего тела показывает самые низкие значения.

Гормон кортизол показывает свой рост в 6 утра.

У худых людей значения гормона грелина быстро поднимаются в полночь, достигая пика к 2.30 ночи, но подобное не происходит у людей с повышенным весом или ожирением.(И) Ночное освещение способно нарушить выработку грелина, а взрывной рост этого гормона происходит под воздействием гормона роста.

Грелин продолжает оставаться высоким до самого утра, что стимулирует наше желание что-нибудь съесть после сна. Как известно, мелатонин сильно понижает выработку грелина.

Гормон лептин увеличивается днем и показывает пик выработки в полночь. Его наименьшие значения диагностируются в промежутке между 9 утра и 12 часов ночи. На время пика этого гормона влияет время вашего приема пищи. Часто при ожирении вырабатывается устойчивость клеток к лептину и тогда аппетит выходит из-под контроля в мозге, а человек все время хочет есть.

Гормон тестостерон показывает свой пик выработки примерно в 9 часов утра. Этому предшествует выработка гормонов ФСГ и ЛГ в 6 утра.

В 6:30 вечера мы может определить наше самое высокое артериальное давление из-за изменения предсердного натрийуретического фактора и антидиуретического гормона (АНФ, АДГ).

Циркадные ритмы заболеваний

Сердечные приступы чаще возникают по утрам. Эпилептические припадки показывают пик в конце дня. Приступы астмы и риск смерти от этих приступов находятся в максимальных значениях между 23.00 и 03.00.

Утром наша иммунная система может показать гиперактивность, проявляя «воспламенение» дыхательных путей у больных бронхиальной астмой и рост отеков суставов.

Артериальное давление и пульс начинают увеличиваться утром из-за роста кортизола. Поэтому сердечные приступы и инсульты достигают своего пика около 9 часов утра отчасти из-за высокого кровяного давления.

Такое заболевание, как гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГРЭБ) проявляет активность в ночное время, а пик кислотности в желудке диагностируется в промежутке между 22.00 и 02.00.

Связь циркадного ритма, метаболизма и окислительного стресса

Обмен веществ, производство энергии митохондриями, солнечное облучение и детоксикация продуктов питания – все эти процессы создают свободные радикалы в дневное время, которые затем вызывают антиоксидантные реакции в циклическом порядке на протяжении дня. Только окислительные реакции с выработкой свободных радикалов сосредоточены в дневное время, а антиоксидантные процессы работают ночью.(И)

В конце дня ученеы наблюдают в нашем теле большую активность антиоксидантных генов.(И) В светлое время суток можно наблюдать увеличение экспрессии белка nrf2, а в 18.00 часов вечера проявляется пик этого белка (И), что является для нашего тела основой для работы системы антиоксидантной защиты.

Но если ваши циркадные часы сломаны, то организм будет показывать более высокий уровень окислительного стресса.(И)

p, blockquote 92,0,0,0,0 —> ЦИРКАДНЫЙ РИТМ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Циркадный ритм и ваша иммунная система

Какая-то часть вашей иммунной системы активна днем и небольшая часть активна ночью. Такие интерлейкины ФНО-альфа, IL-1, IL-2, IL-6 и Интерферон-гамма увеличены в ночное время из-за действия гормона мелатонина.(И)

ФНО-альфа, IL-2 и Интерферон-гамма, вероятно, работают в фазе медленного сна, что делает нас более устойчивыми к инфекциям.(И)

Количество иммунных Т-клеток и их реактивность более стабильны в дневное время, а их значительный рост наблюдается поздним вечером и ранним утром.(И) Вот откуда у многих пациентов с аутоиммунными заболеваниями болевые ощущения возникают в ночные и утренние часы. Именно поэтому люди с артритом или болезнью Бехтерева наблюдают у себя «утреннюю скованность суставов», поскольку воспалительные иммунные Т-клетки были более активны с полуночи до раннего утра.(И)

Пик активности гена Per2 приходится на ранний вечер, что способствует увеличению активности иммунных NK-клеток – естественных киллеров. Подобная взаимосвязь закрепила на геном Per2 возможности регулировать сон и защищать от рака.(И)

Циркадный ритм и увеличение веса

Мыши, которые ели в неправильное время (когда было темное время для человека) набрали больше веса, несмотря на отсутствие каких-либо значимых различий в калорийности их питания, либо в физической активности в течение эксперимента.(И) Это показывает на смещение их метаболизма.

У мышей с дефицитом активности генов основных циркадных часов развивалось ожирение. Эти мыши также показали пониженные уровни и плоский график выработки гормона орексина – нейромедиатора, который увеличивает энергетический обмен.(И)

Подобные эксперименты практически доказывают, что люди с нарушенными циркадными ритмами, или работающие в ночные смены, обладают повышенными рисками развития ожирения.

p, blockquote 99,0,0,0,0 —> p, blockquote 100,0,0,0,1 —>

Источник статьи: http://kodelife.ru/cirkadnyj-ritm-kak-nastroit-i-uluchshit-vash-son-i-zdorove/

Циркадные ритмы: как вести правильный образ жизни с точки зрения науки

Главное:

→ Последовательная и здоровая работа циркадных ритмов может помочь улучшить общее состояние здоровья, а также стать эффективной профилактикой хронических заболеваний.

→ Не забывайте про сон: на работу циркадных ритмов влияют питание, физические упражнения и другие факторы.

→ Изучите особенности работы циркадных ритмов, определите свой «хронотип», затем примените полученные знания к методическим рекомендациям, указанным в научных исследованиях.

Примечание редактора : Статья посвящена работе циркадных ритмов — эндогенных биологических ритмов с периодом около 24 часов, свойственных большинству организмов, в том числе человеку. Перед вами обзор новейших научных исследований, а не сборник полезных советов, хотя в статье действительно идет речь о потенциальном изменении образа жизни. Данный обзор не является исчерпывающим, мы будем продолжать обновлять его по мере появления новых научных исследований.

Прежде чем включать в распорядок дня любой совет из данной статьи, проконсультируйтесь со своим лечащим врачом.

ГЛОССАРИЙ

‍
Циркадный : повторяющийся естественным образом цикл с периодом около 24-часов, вне зависимости от продолжительности светового дня; от латинского circa («о») и diem («день»). Датчик ритма : сигнал окружающей среды, например, изменение света или температуры; от немецкого zeit («время») и geber («дающий»). Эндогенный: патологический процесс в организме, обусловленный внутренними факторами, а не вызванный внешними воздействиями (первопричина). Подгонка суточного ритма: происходит, когда ритмические, физиологические или поведенческие задачи соответствуют изменениям окружающей среды; взаимодействие циркадных ритмов с окружающей средой. Суточный: каждодневный; от латинского dies («день») и and diurnus («ежедневно»). Мастер-часы : пара клеточных популяций, обнаружена в гипоталамусе, также известна как супрахиазматическое ядро (SCN); Эти клетки содержат гены, которые управляют џиркадными ритмами. Мутантный ген: постоянное изменение последовательности ДНК; используется хронобиологами для распознавания механизма работы часовых генов путем идентификации мутантного гена у животных с аритмическим циркадным синдромом.

Представьте растение, которое пытается провести процесс фотосинтеза ночью: короткая драма в темноте. “Растения имеют дело с жизнью и смертью,” — мрачно сообщает Салли Ю, доцент кафедры биохимии и клеточной биологии в Центре медицинских наук Техасского университета в Хьюстоне (UTHealth). “Если они не будут следовать циркадным ритмам, то умрут.” Но для человека прогноз будет не таким мрачным. “Даже если удалить часовой ген (важный ген, регулирующий работу циркадных ритмов), вы умрете не сразу”, — говорит Ю. “Но вы будете страдать.” Вероятные проблемы? Постоянные психологические проблемы и, среди прочего, повышенный риск возникновения хронических заболеваний. Жизнь трудна, когда все не синхронизировано.

Коллега Ю, Джейк Чен, доцент той же кафедры, рассказывает иначе: “Мы часто говорим, что все нужно делать по расписанию. Но это преувеличение. А вот фраза «всему свое время» нет. И это напрямую относится к человеческому телу. В каждой отдельной клетке, ткани или органе физиологические процессы происходят в определенное время. Биологические часы это своего рода таймер — механизм, с помощью которого мы можем убедиться, что все исправно работает. Это фундаментальная функция.”

Чен и Ю изучают ц иркадные ритмы — биологические ритмы организма с периодом около 24 часов, которым ежедневно следуют все живые существа на нашей планете. Циркадные ритмы или суточные ритмы напрямую связаны с миллионами лет развития жизни на нашей планете. Это продукт взаимодействия внутренних биологических часов организма и окружающей среды — не только солнечный свет, но и многие другие факторы определяют поведение, регулируют уровень гормонов, сон, температуру тела и метаболизм.

Так называемые «мастер-часы” или супрахиазматическое ядро (SCN) — главные часы, управляющие циркадными ритмами. Представляют из себя пару клеточных популяций, заполненных генами (включая Clock , Npas2 , Bmal , Per1 , Per2 , Per3 , Cry1 , and Cry2 ), расположены в гипоталамусе. На молекулярном уровне следы часовых генов встречаются в почках, печени, поджелудочной железе и других органах. SCN выступает в качестве генерального директора, инструктируя тело придерживаться графика и обрабатывать сигналы окружающей среды. (Кратко ознакомиться с механизмом работы SCN можно в интерактивной анимации Медицинского института Говарда Хьюза.)

Как мы увидим позже, внимательное отношение к суточным ритмам улучшает ежедневную (физиологическую и психологическую) работу организма и, в конечном итоге, влияет на состояние здоровья, как в долгосрочной, так и в краткосрочной перспективе. Забота о суточных ритмах поддерживает их работу, сохраняя то, что Салли Ю называет «надежными часами».

“Я не могу точно сказать, насколько важна работа циркадных ритмов для профилактики хронических заболеваний, какое влияние оказывает на здоровье в долгосрочной перспективе, приносит ли пользу и влияет ли в конечном итоге на продолжительность жизни ».

Информация об экспертах:

‍
Ученый: Чжэн «Джейк» Чен ‍

Образование : Кандидат наук, Колумбийский университет, Нью-Йорк

‍ Должность : доцент кафедры биохимии и клеточной биологии в Центре медицинских наук Техасского университета в Хьюстоне

ИСТОРИЯ: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ

Первое, что нужно знать об исследовании суточных ритмов (этим занимаются хронобиологи) является то, что за редкими исключениями все организмы следуют своим циркадным ритмам. От нарциссов до воробьев, от зебр до людей, практически все живые организмы на планете следуют солнечному циклу. В 1729 году французский ученый Жан-Жак де Меран записал первое наблюдение эндогенных или встроенных суточных движений листьев растения Mimosa pudica. Даже в полной темноте растение продолжало следовать своему ежедневному ритму. Ученый пришел к выводу, что растение полагается не только на внешние сигналы или датчик ритма, но так же на свои собственные внутренние биологические часы.

Расцвет хронобиологии наступил двести лет спустя, в середине 20-го века. Сказался вклад ряда ученых, в частности Колина Питтендри «отца биологических часов». Питтендри изучал плодовых мушек или Drosophila и пролил свет на то, как циркадные ритмы взаимодействуют или синхронизируются с циклом дня и ночи. Юрген Ашофф , друг Питтендри, также изучал взаимодействие с циклом дня и ночи, но ученые пришли к разным выводам о том, как происходит взаимодействие (параметрическое и непараметрическое, подробнее прочитать об этом можно здесь и здесь ). Джон Вудленд Хастингс и его коллеги совершили фундаментальные открытия о роли света в работе циркадных ритмов, изучая биолюминесцентные динофлагелляты (водоросли, вид планктонов). Ботаник Эрвин Банниг также внес свой вклад в фундаментальные исследования по моделированию взаимодействия, описав взаимосвязь между организмами и светотеневыми циклами.

Следующий этап открытий в хронобиологии соединил специфические молекулярные и генетические механизмы работы циркадных ритмов. Это следует из работы Рона Конопка и Сеймура Бензера , которые в начале 1970-х годов стремились определить конкретные гены, контролирующие работу циркадных ритмов плодовых мушек. Конопке и Бензеру приписывают открытие мутировавшего гена, который они назвали периодом, нарушающим работу циркадных часов плодовых мушек. Так впервые была обнаружена генетическая детерминанта поведенческих ритмов. Джеффри С. Холл, Майкл Росбаш и Майкл В. Янг успешно дополнили работу Конопки и Бензера показав работу гена периода на молекулярном уровне . Холл, Росбаш и Янг получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2017 году . Они выделили ген периода, а затем показали, как система суточных часов работает на молекулярном уровне.

Проводя исследования на плодовых мушках и мышах в 1994 году Джозеф Такахаси и его команда обнаружили часовые гены у млекопитающих и назвали их часами, охарактеризовав как «эволюционно сохраненную особенность механизма циркадных часов.» Открытие часового гена, наряду с работой Холла, Росбаша, Янга и ученого Майкла Гринберга, стало переломным моментом в хронобиологии. В течение нескольких лет были открыты гены, обеспечивающие работу циркадных ритмов у низших организмов.

Наука неуклонно продвигается вперед и многие исследования на плодовых мушках и мышах продемонстрировали удивительную сохранность часовых генов внутри видов, а это означает, что существуют аналогичные гены, контролирующие работу циркадных ритмов у более сложных организмов, включая человека .

“Восход солнца и закат по-прежнему являются основными фактороми, влияющими на работу циркадных ритмов, но влияние других факторов постоянно отслеживается в научных исследованиях.”

НОВЕЙШИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОЛИ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ В ЗДОРОВЬЕ И ЗАБОЛЕВАНИЯХ ЧЕЛОВЕКА

Важно отметить, что биология циркадных ритмов невероятно сложна — существует множество научных журналов, посвященных этой области исследований. В результате, наше понимание роли биологических часов в здоровье человека является результатом эпидемиологических исследований, а также исследований на животных. Исследования на низших организмах помогают выявить работу молекулярных и генетических механизмов в действии, после чего можно увидеть как, например, нарушение сна приводит к увеличению риска заболеваемости диабетом второго типа, ожирению, а также ряду сердечно-сосудистых заболеваний.

Действительно, одна из наиболее перспективных областей исследований — это сон. Сегодня ученые связывают недостаток сна и последующее нарушение работы циркадных ритмов с развитием ожирения и депрессии, а также большинства хронических заболеваний. Согласно результатам исследований, недостаток сна может привести к неожиданным побочным эффектам, например, неспособности распознавать лица.

Понимание того, как работают циркадные ритмы тоже вышло далеко за рамки взаимодействия с циклом дня и ночи. “Существуют социальные сигналы, сигналы о необходимости приема пищи и о выполнении упражнений — они очень разнообразны,” — говорит Ю. Восход солнца и закат по-прежнему оказывают основное влияние на работу циркадных ритмов, но исследуются и другие факторы. Большой объем проделанной работы показал, что диета является ключевым внешним сигналом, взаимодействующим с внутренними часами, включая работу доктора Сатчидананды Панда по ограничению питания по времени (как время приема пищи влияет на здоровье).

В целом, теперь ясно, что суточные ритмы выполняют системную роль, чтобы организовать работу всех физиологических аспектов организма человека, в том числе работу жизненно важных органов, метаболизма, иммунитета, мыслительных процессов и др. Работа доктора Ю расширяет область исследований — она сотрудничает со специалистом по изучению хронической боли в целях изучения ритмов боли у пациентов. Также ведется работа по изучению роли светотеневого цикла в нарушениях работы циркадных ритмов ( влияние смены часовых поясов на рост раковых клеток). Подобные исследования дарят нам важные новые идеи, которые можно использовать для изменения образа жизни — ведь понимание того, во сколько принимать пищу и ложиться спать в целом важно для здоровья; а заболев, полученные знания можно применить для поиска лекарств, регулирующих работу циркадных ритмов. Ученым предстоит провести еще множество исследований практически во всех сферах, касающихся здоровья и заболеваний.

ОСНОВНАЯ МЫСЛЬ: ПОЧЕМУ ВАЖНО ЗНАТЬ О РАБОТЕ ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ?

Осведомленность о работе циркадных ритмов может иметь как краткосрочные, так и долгосрочные последствия для здоровья. “Изменение образа жизни —лучший подарок, который вы можете сделать себе сами», — говорит Чен. “Если вы управляете своим образом жизни, технологии и медицина могут стать факторами второстепенного значения на протяжении вашей жизни.” В краткосрочной перспективе исследования на животных и людях показывают, что образ жизни, поддерживающий здоровую работу циркадных ритмов, может поддерживать бдительность, координацию движений, работу сердечно-сосудистой системы, работу иммунной системы, кишечника, контролировать работу мыслительных процессов и сон. Существуют доказательства, подтверждающие снижение риска возникновения хронических заболеваний в долгосрочной перспективе.

“Эффект от изменения образа жизни может не проявляться в течение нескольких дней, но со временем, преимущества будут огромны.”

Итак, какой образ жизни необходимо вести, чтобы синхронизироваться со своими циркадными ритмами? Первое, что необходимо сделать — обратить внимание на свои биоритмы. Циркадные ритмы, хотя и построены на одной и той же основе, варьируются от человека к человеку из-за возрастных, генетических и экологических различий. Жаворонкам больше нравится утро. Совы предпочитают ночь. Необходимо обратить внимание на естественные склонности своего организма («хронотип”), чтобы успешно применять знания новейших научных исследований. Также не стоит забывать о том, что единого подхода для всех не существует.

Второе — придерживаться постоянного, рутинного графика каждый день, семь дней в неделю. Доктор Ю рассуждает о «смене часовых поясов по выходным» («социальный джет лаг») — когда люди нарушают режим нетипичными привычками, например, едят и ложатся спать позже, просыпаются позже и тренируются по разным дням недели в разное время. Все эти действия могут привести к таким же негативным последствиям, как и смена часовых поясов. Чем больше и последовательнее вы будете следовать режиму, тем лучше ваше тело будет вам в этом помогать.

Третье — применение полученных знаний из научных исследований — ниже подробно представлены данные о питании, сне и физических упражнениях. Многие изменения образа жизни, о которых свидетельствуют исследования, касаются изменения привычного пищевого поведения — например, есть перед сном плохая идея . Она чревата негативными последствиями для здоровья. В начале и в конце дня стоит питаться небольшими порциями, а это достаточно легко попробовать. То же касается сна — необходимо соблюдать режим и спать не меньше 7-8 часов. В худшем случае вы будете чувствовать себя отдохнувшим, а в лучшем улучшите перспективы здоровой жизни.

Главное : сон, питание и спорт — основа здорового образа жизни.

Самое важное, что вы можете сделать — это поддерживать постоянный режим сна и бодрствования и высыпаться — сон продолжительностью 7-9 часов считается нормой для взрослого человека. Результаты научных исследований недосыпа и нарушений сна гласят: недосып и нарушения сна негативно сказываются на настроении, концентрации внимания, а также связаны с возникновением хронических заболеваний. Более того, некоторые ученые предполагают, что циркадное рассогласование, вызванное социальным джетлагом , может быть широко распространенным явлением в западном обществе и способствовать возникновению проблем со здоровьем.

Так во сколько же нужно ложиться спать? Как правило, организм начинает вырабатывать мелатонин в 21:00. Это сигнал — необходимо закончить все дела и пойти отдохнуть. Секреция мелатонина заканчивается около 7:30 утра, и в течение дня мелатонин в организме практически не присутствует. Корректировка личных предпочтений на основе ваших естественных склонностей, является ключом к избежанию нарушений сна (например, пробуждение во время сна) и поддержанию оптимального состояния здоровья.

И, наконец, свет. Цикл дня и ночи не является единственным фактором, оказывающим влияние на организм человека, так как мы постоянно сталкиваемся с искусственным освещением, и тем не менее, он играет первостепенную роль. Достаточное количество естественного света в начале дня и избегание неестественного освещения (например, синего света от экрана смартфона ) по вечерам способствует здоровой работе циркадных ритмов.

Главное: Высыпайтесь и следите за тем, чтобы ваш сон и время бодрствования оставались неизменными семь дней в неделю. Если у вас недосып, немедленно займитесь восстановлением режима, иначе вы рискуете поставить под угрозу здоровье в долгосрочной перспективе.

ПИТАНИЕ

По большому счету, исследования показывают, что употреблять калорийную пищу лучше в первой половине дня. Постарайтесь, чтобы вечерний прием пищи был задолго до сна и менее калорийным. Если вы можете закончить все дела около 18:00 или 19:00 вечера и дать своему телу 12-14 часов на отдых, то увидите кратковременную и долгосрочную пользу для здоровья.

От части, дело в том, что ночью внутренние часы вашей печени не работают. Печень перестает производить ферменты для преобразования калорий в энергию; вместо этого, она производит ферменты для накапливания энергии. Если вы много едите перед сном, ваша печень вынуждена работать сверхурочно, в итоге, вы сохраните больше энергии, чем потратите.

Другим важным решением, которое вы можете принять (помимо здорового питания), является определение времени ежедневного приема пищи. Хотя данные по-прежнему ограничены, исследованиями на животных и работа доктора Панды предполагает, что “ ограничение питания по времени ” — легкое и потенциально полезное изменение образа жизни. Оптимальное решение зависит от поставленной цели. Но если цель заключается в том, чтобы улучшить общее состояние здоровья, то лучше начать с 8–9 часов. Но, с точки зрения соблюдения режима в долгосрочной перспективе, может быть целесообразным начать с 10–12 часов.

Главное: Ешьте больше в течение дня, а не перед сном. Для улучшения состояние здоровья начинайте принимать пищу с 10–12 часов.

‍♂️ СПОРТ

В то время как, согласно некоторым исследованиям, анаэробные показатели достигают максимума во второй половине дня, единого мнения среди специалистов о связи между циркадными ритмами и физическими упражнениями нет — за исключением наличия молекулярных часов в скелетных мышцах.

И, как и влияние освещения и времени приема пищи, время занятий спортом также играет важную роль в поддержании здоровой работы циркадных ритмов.

Главное: регулярно выполняйте физические упражнения, а анаэробную активность стоит оставить на вторую половину дня.

✔️ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования работы циркадных ритмов довольно просты. «Ваши внутренние часы предназначены для сжигания энергии в течение дня и для восстановления энергии в течение ночи», — говорит Ю. Чем лучше синхронизация, тем меньше износ циркадных часов. И хотя внутренние часы устойчивы, последовательное нарушение режима может привести к долгосрочным проблемам со здоровьем.

«Когда мы молоды, тело способно многое выдержать», говорит Ю. “Но это не значит, что все в порядке. Это похоже на расход топлива: вы расходуете слишком много энергии на аритмичную деятельность, что приведет к проблемам с работой циркадных ритмов в будущем.”

Вы не сократите свою жизнь на пять лет поздним приемом пищи, но существуют специально отведенные организмом часы, чтобы защитить здоровье и свести к минимуму нарушение физиологии. Будьте добры и внимательны к себе, и вы увидите результат.

Хочешь знать больше? Переходи на сайт! Материал подготовлен специально для Critical Thinking

Обнаружили ошибку, у вас остались вопросы или вы хотите использовать материалы с сайта? СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/crithin/cirkadnye-ritmy-kak-vesti-pravilnyi-obraz-jizni-s-tochki-zreniia-nauki-5d5da42e9515ee00ae29a708