Виталий Тихоплав - Идущие по пустыне: время

Мелатонин – удивительное вещество, производится эпифизом только в темное время суток, и время его присутствия в крови прямо пропорционально длительности световой ночи. В ряде случаев бессонница у пожилых людей связана с недостаточностью секреции эпифизом мелатонина. Препараты мелатонина часто используют в качестве снотворных.

Мелатонин вызывает снижение температуры тела, кроме того, он регулирует продолжительность и смену фаз сна. Человеческий сон представляет собой чередование медленноволновой и парадоксальной фаз. Медленноволновой сон характеризуется низкочастотной активностью коры полушарий. Это «сон без задних ног», время, когда мозг отдыхает.

Во время парадоксального сна частота колебаний электрической активности мозга повышается, и мы видим сны. Эта фаза близка к бодрствованию и служит как бы «трамплином» к пробуждению. Медленноволновая и парадоксальная фазы сменяют одна другую 4–5 раз за ночь, в такт изменениям концентрации мелатонина.

Перед пробуждением здоровый организм должен быть готов к активному бодрствованию. В это время кора надпочечников начинает вырабатывать возбуждающие нервную систему гормоны – глюкокортикоиды. Наиболее активный из них – кортизол, который приводит к повышению давления, учащению сердечных сокращений, повышению тонуса сосудов и снижению свертываемости крови. Вот почему клиническая статистика свидетельствует о том, что острые сердечные приступы и внутримозговые геморрагические инсульты в основном приходятся на раннее утро [44].

Почему некоторые люди встают «ни свет, ни заря», а другие не прочь поспать до полудня? Оказывается, известному феномену «сов и жаворонков» есть вполне научное объяснение.

Дело в том, что минимальная концентрация кортизола в крови обычно приходится на середину ночного сна. У большинства людей уровень кортизола в крови начинает нарастать с полуночи и достигает максимума к 6–8 часам утра. К этому времени практически прекращается выработка мелатонина. Приблизительно через 12 часов концентрация кортизола начинает снижаться, а спустя еще 2 часа запускается синтез мелатонина. Но эти временные рамки весьма условны.

У «жаворонков», например, кортизол достигает максимального уровня раньше – к 4–5 часам утра, у «сов» позже – к 9–11 часам.

Поэтому «жаворонки» более активны в утренние часы, но быстрее утомляются к вечеру. Их обычно рано начинает клонить ко сну, поскольку гормон сна мелатонин поступает в кровь задолго до полуночи.

У «сов» ситуация обратная: они любят поспать утром и проявляют завидную активность вечером.

Указанные временные рамки сугубо индивидуальны и могут варьировать в зависимости от выраженности утреннего («жаворонки») или вечернего («совы») хронотипа.

– Является ли супрахиазматическое ядро биологическими часами в организме?

Аструс: Является.

– Управляет ли супрахиазматическое ядро циркадным ритмом?

Аструс: Есть такой момент.

Долгое время ученые пытались найти ответ на вопрос: что за орган управляет циркадными колебаниями концентрации гормонов в крови?

Но ни у кого из них не возникало сомнений, что «циркадный центр» должен находиться в головном мозге. Его существование предсказывали и основатели хронобиологии Ашофф и Питтендриг.

Внимание физиологов привлекла давно известная анатомам структура головного мозга – супрахиазматическое ядро, расположенное над перекрестом зрительных нервов. Оно имеет сигарообразную форму и состоит, например, у грызунов всего из 10 000 нейронов, что очень немного [45]. Протяженность супрахиазматического ядра также невелика – не более 0,5 мм, а объем – 0,3 мм 3.

В 1972 году двум группам американских исследователей удалось показать, что супрахиазматическое ядро и есть центр управления биологическими часами организма. «Главный „дирижер“ биологических ритмов – супрахиазматическое ядро – располагается в гипоталамусе, эволюционно древнем отделе мозга» [18].

Супрахиазматическое ядро лежит над перекрестом зрительных нервов, через которые оно получает световую информацию из сетчатки глаза. Информация о свете у млекопитающих поступает в эпифиз сложным путем: от сетчатки глаза до супрахиазматического ядра, затем от супрахиазматического ядра до верхнего шейного узла и от верхнего шейного узла в эпифиз. Отсюда еще одно название эпифиза – «третий глаз». Как мелатонин управляет засыпанием и сменой фаз сна, наука пока не знает.

Аструс: Мелатонин не управляет, а он всякий раз является пусковым механизмом на включение – на выключение, на включение – на выключение.

– А что в таком случае управляет сменой фаз сна?

Аструс: Структура погружения, сжатие глубже – поверхностней.

– Как структуру погружения связать со сном? Погружение в сон?

Аструс: В сон, в глубину. Возникает сжатие…

– Сжатие чего?

Аструс: Сжатие психического пространства, чем сильнее оно сжимается, тем глубже идет погружение в сон.

– Когда мы засыпаем, психическое пространство сжимается?

Аструс: Сжимается глубже.

– И вот этим процессом сжатия и руководит мелатонин?

Аструс: Да.

– И от этого зависит смена фаз сна?

Аструс: Да.

Уникальность супрахиазматического ядра – в том, что в его клетках работают так называемые часовые гены. Циркадные ритмы «придуманы» природой, чтобы приспособить организм к чередованию светлого и темного времени суток и поэтому не могут не быть связаны с восприятием света. Но даже в отсутствие световой информации суточный цикл остается стабильным – изменяется лишь его продолжительность. В случае, когда информация о свете в супрахиазматическое ядро не поступает, циркадный период у человека по сравнению с астрономическими сутками удлиняется.

Чтобы доказать это, в 1962 году «отец хронобиологии» профессор Юрген Ашофф на несколько дней поместил в абсолютно темную квартиру двух волонтеров – своих сыновей. Оказалось, что циклы «бодрствование – сон» после помещения людей в темноту растянулись на полчаса. Сон в полной темноте становится фрагментарным, поверхностным, в нем доминирует медленноволновая фаза. Человек перестает ощущать сон как глубокое отключение, он как бы грезит наяву.

На сегодняшний день установлено, что именно супрахиазматическое ядро посылает сигналы в центры мозга, ответственные за циклическую выработку гормонов – регуляторов суточной активности организма. Так что супрахиазматическое ядро можно назвать «дирижером» циркадной активности организма. Но и другие клетки подчиняются своим циркадным ритмам.