Читать онлайн Циркадный код. Как настроить свои биологические часы на здоровую жизнь бесплатно

Если вы трудитесь посменно и встаете посреди ночи, чтобы отправиться на работу и всю ночь там бодрствовать, или поздно вечером возвращаетесь домой, тогда вам отлично известно, как чувствует себя человек, вынужденный жить вопреки естественному, изначально свойственному всем нам желанию спать ночью и бодрствовать днем. Но, даже если вам не приходится работать по ночам, каждый из вас, несомненно, может припомнить случаи, когда он вел отчаянную борьбу со своими внутренними часами. Дело в том, что сама жизнь то и дело заставляет нас работать посменно. У каждого человека случаются периоды хронических нарушений сна, а у многих эти периоды длятся очень долго. Если вы проводите всю ночь за учебниками перед экзаменом в колледже, плохо спите ночью, пересекаете несколько часовых поясов, до утра сидите у постели больного родственника или несколько раз за ночь просыпаетесь, чтобы покормить младенца и сменить ему подгузник, значит, тоже входите в категорию работающих посменно. Если обычная работа с 9 до 5 сочетается с несколькими часами дороги туда-обратно, после чего человек весь вечер занимается домашними обязанностями и ложится спать за полночь, он практически отрабатывает две смены подряд. Даже одна-единственная затянувшаяся допоздна вечеринка может оказать на организм такое же пагубное действие, как перелет через несколько часовых поясов. Вот почему для этого недуга придуман специальный термин – социальный джетлаг.

Утверждение «все мы – работники со сменным графиком» взято не с потолка. Это факт, подтвержденный научными данными. Профессор Тилл Роннеберг из Мюнхенского университета провел обследование более чем 50 тысяч человек в Европе, США и установил, что большинство работающих людей либо ложатся спать после полуночи, либо просыпаются по будильнику рано утром, не выспавшись^1,2. Кроме того, в будние дни и по выходным люди отправляются спать в разное время. На Всемирном конгрессе по медицине сна в 2017 году Роннеберг представил данные о том, что с последствиями социального джетлага регулярно сталкивается 87 процентов взрослых людей, поскольку в выходные они ложатся спать как минимум на 2 часа позже, чем обычно.

Примерно 6 лет назад моя лаборатория занялась мониторингом активности и паттернов сна почти у 200 студентов колледжей, и мы обнаружили тот же самый паттерн, о котором сообщил Роннеберг. Во всей группе нам удалось найти лишь одного человека, который каждый день, включая выходные, ложился спать в одно и то же время, плюс-минус четверть часа. Кроме него, был еще только один студент, который отправлялся спать раньше полуночи минимум два дня в неделю.

Помимо этого, мы вели наблюдение за беременными женщинами и работающими матерями малолетних детей и выяснили, что их паттерны сна тоже были крайне хаотичными и больше всего походили на режим сна пожарных, всегда готовых к тому, что им придется просыпаться несколько раз за ночь. Многим матерям очень сложно бороться с биологическими часами, чтобы ночью оставаться начеку, а в любое доступное время дня восполнять нехватку сна. Неудивительно, что матерям маленьких детей удавалось вволю отоспаться лишь тогда, когда они получали помощь от кого-то, кроме своего мужа/партнера, например от родственников или родителей, которые брали на себя часть их ночных забот.

Работающим матерям труднее всего синхронизировать свою жизнь с суточным ритмом, потому что их распорядок зависит от всех, кто живет в доме. Обычно они встают очень рано, чтобы приготовить для семьи завтрак, отправить детей в школу или сад, а затем самим собраться на работу. После ужина они хлопочут по дому, занимаются физическими упражнениями или допоздна выполняют взятую на дом работу. К концу трудовой недели циркадные нарушения накапливаются, обостряя симптомы десинхроноза. Например, когда наша дочь была грудным младенцем, к пятнице моя жена буквально валилась с ног, и на восстановление у нее уходил весь уикенд.

Всем известно, как чувствует себя человек после ночи, которая была особенно тяжелой – неважно, по какой причине. Вам хочется спать, но никак не удается уснуть. Работа желудочно-кишечного тракта нарушается, мышцы становятся вялыми, разум затуманивается, и вы определенно не горите желанием отправиться в тренажерный зал. Кажется, что ваше тело и разум сбиты с толку: половина мозга говорит вам, что самое время наверстать упущенный сон, а другая половина настаивает на том, что сейчас день и вам не следует спать. В этой ситуации вы можете потянуться за чашкой крепкого кофе или банкой энергетика, чтобы подавить сонливость и постараться как можно быстрее вернуться к повседневным делам.

Мозг, работающий в неурочное время, не способен принимать рациональные решения. Согласно материалам одного исследования, недавно опубликованным в журнале Popular Science³, одна-единственная ночная смена вызывает расстройство когнитивных функций, которое может продлиться целую неделю. Эти нарушения проявляются в форме рассеянности или невнимательности и делают нас уязвимыми для вредных привычек. Несколько суток недосыпания могут изменить наши пищевые предпочтения как в плане тяги к определенным продуктам, так и в плане количества пищи, потребляемой во время ночного бодрствования. По ночам мы часто позволяем себе питаться высококалорийными, суррогатными продуктами, невзирая на то что в это время желудку положено отдыхать и заниматься устранением повреждений.

Со временем такой посменный режим жизнедеятельности может привести к бессоннице. Чтобы с ней справиться, некоторые люди обращаются к спиртным напиткам или снотворным препаратам. Однако применение этих средств может стать причиной депрессии или, что еще хуже, вызвать привыкание и последующее формирование вредных привычек, которые сохранятся после того, как образ жизни человека больше не будет заставлять его бодрствовать по ночам.

К сожалению, негативное воздействие посменного образа жизни не ограничивается лишь тем, что на следующий мы чувствуем себя не лучшим образом. Вместе с нами на посменный режим переходят наши близкие, которые жертвуют своим сном и поднимаются спозаранку или допоздна не ложатся, чтобы подстроиться под наше сумасшедшее расписание и не оставлять нас в одиночестве. Воздействие такой жизни на их здоровье вызывает не меньшие опасения. В 2013 году ученые проанализировали печатные работы, посвященные этой проблеме, и установили, что по сравнению с детьми, родители которых работают в дневное время, у детей, родители которых трудятся посменно, намного чаще развиваются не только когнитивные и поведенческие расстройства, но и ожирение⁴.

Ухудшение самочувствия после одного или двух слишком поздних отходов ко сну либо перелета через несколько часовых поясов, как правило, длится не дольше пары дней и не вызывает особых опасений, но регулярное нарушение циркадных ритмов может быть чревато серьезными последствиями для здоровья, поскольку в этом случае возникает сбой во всех системах организма. Иммунная система становится настолько слабой, что микробы и микроорганизмы, которые обычно не причиняют никакого вреда, могут вызвать расстройство желудка или симптомы, схожие с гриппозными. Имеются свидетельства того, что по сравнению с людьми, которые работают днем, у тех, кто трудится посменно, возникает больше проблем со здоровьем, таких как ожирение, диабет, желудочно-кишечные и сердечно-сосудистые заболевания^{5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16}. Любопытно отметить, что основной причиной смерти и потери трудоспособности пожарных рабочего возраста являются не несчастные случаи при исполнении служебных обязанностей, а болезни сердца, которые, судя по всему, тесно связаны с нарушением циркадных ритмов^17,18. Результаты многих исследований показывают, что посменная работа повышает риск развития определенных видов рака до такой степени, что в 2007 году Международное агентство по изучению рака при Всемирной организации здравоохранения включило посменный труд в список возможных канцерогенов¹⁹.

Если все мы работаем посменно, значит, страдать тоже придется всем. Вот почему нам необходимо понять, как работают наши циркадные часы и как привести свой стиль жизни в оптимальное соответствие с естественным ритмом тела.

Возможные последствия нарушения циркадных ритмов

Болезни, связанные с циркадными нарушениями

К какой категории работающих посменно относитесь вы?

Согласно принятому в Европе официальному определению, работающим посменно считается человек, который минимум 50 дней в году бодрствует не менее 3 часов на протяжении периода с 10 часов вечера до 5 часов утра. Таким образом, все мы являемся работающими посменно просто потому, что именно так ведем себя в повседневной жизни. Какими видами посменной работы занимаетесь вы и каким видам циркадных нарушений подвергаетесь?

● Традиционная посменная работа. В каждой развивающейся и развитой стране примерно 20–25 процентов гражданских работников вовлечены в посменную работу. В эту категорию входят сотрудники служб, реагирующих на чрезвычайные ситуации (пожарные, диспетчеры экстренных служб); полицейские; работники сферы здравоохранения (медсестры, врачи); люди, работающие на производстве, в строительстве, в сфере коммунальных услуг, в авиации (пилоты, бортпроводники, наземный персонал), в наземном транспорте, в сфере общественного питания; охранники в режимных службах и операторы колл-центров в службах поддержки клиентов.

● Отсутствие режима дня. Такую жизнь ведут учащиеся старших школ и студенты колледжей, музыканты, актеры, кормящие матери, домашняя прислуга и супруги/партнеры работающих посменно.

● Работа в гигономике. В эту группу входят таксисты, водители служб доставки готовых блюд; люди, работающие по гибкому графику, и фрилансеры.

● Джетлаг. Данное состояние возникает, когда в течение суток вы пересекаете по меньшей мере два часовых пояса. Каждый день в воздух поднимается почти 8 миллионов авиапассажиров²⁰, и половина из них преодолевает два или несколько часовых поясов.

● Социальный джетлаг. Эта реакция организма появляется тогда, когда в выходные дни кто-то поздно ложится спать и просыпается по меньшей мере на 2 часа позже, чем обычно. В современном обществе воздействию социального джетлага регулярно подвергается больше 50 процентов населения.

● Цифровой джетлаг. Данное явление имеет место, когда вы чатитесь в социальных сетях с друзьями или коллегами, которые находятся в нескольких часовых поясах от вас, и в результате продолжаете бодрствовать более 3 часов в течение периода с 22:00 до 5:00.

● Сезонный десинхроноз. Миллионы людей, живущих в крайних северных и южных широтах (например, жители северной части Канады, Швеции, Норвегии и южных районов Чили), зимой получают менее 8 часов солнечного света в сутки, а летом – более 16 часов. Такие экстремальные варианты воздействия света вызывают нарушение циркадных ритмов.

Циркадные ритмы реальны

Раньше мы верили, что наши циклы дня и ночи контролируются только внешним миром: утренний рассвет заставляет нас проснуться, а появление луны служит сигналом к тому, чтобы идти спать. Многие ученые не придавали никакого значения циркадной биологии вплоть до середины 1970-х годов.

Хотя о существовании внутренних часов у растений ученые знали с начала XVIII века, доказать гипотезу о том, что животными и людьми управляют внутренние механизмы (а не внешние), было трудно. Традиционно считалось, что человеческие существа, которые стоят на более высокой ступени развития, должны управляться какими-то другими факторами окружающей среды, помимо солнца и луны.

Общепринятую теорию подтверждают простейшие эксперименты с растениями: если растение поместить в темный подвал, оно продолжит каждый день поднимать и опускать листья, повинуясь определенному суточному ритму²¹. В дневное время многие растения поднимают листья, чтобы получить от солнца больше энергии, а ночью опускают листья, чтобы не расходовать энергию на их поддержание в поднятом положении. По той же причине многие цветы распускаются только днем, когда вокруг летают опыляющие их пчелы и птицы. Однако у некоторых растений, таких как жасмин во дворе моего дедушки, цветы раскрываются ночью. Дело в том, что эти растения опыляются ветром, а не животными.

Провести следующую серию исследований было гораздо труднее, и ученые начали с опытов на насекомых, птицах, а затем на животных. Они изучили процесс развития плодовых мушек от личинки до полной зрелости, который тоже является циркадным, потому что взрослые мушки появляются только утром, когда ветер слабее и влажность выше. Они изучили формы сезонных миграций птиц и циклы сна-бодрствования других животных. Кроме того, производились наблюдения за лабораторными мышами в контролируемой среде²². Когда грызунов помещали в темноту без каких-либо внешних указателей времени, животные продолжали просыпаться и засыпать, словно по часам, через 23 часа 45 минут. Было установлено, что циркадные ритмы многих растений и грибов тоже близки к 24 часам, хотя и отличаются на несколько минут.

Выяснить, есть ли такие же внутренние часы у людей, было почти невозможно, потому что не существовало никакого легкого способа устранения всех внешних сигналов времени, поступающих из окружающего мира. Тем не менее в 1950-е годы у исследователей появилась идея. Они дали испытуемому простой телефон, по которому он мог связаться только с одним человеком. Доброволец спустился в одну из глубоких пещер в Андах, взяв с собой лишь запасы еды, свечей и материалов для чтения на несколько недель. Каждый раз, когда его желание уснуть становилось достаточно сильным, он звонил человеку, находящемуся на другом конце провода, который записывал время звонка. Такой же звонок он совершал сразу после пробуждения. Исследование показало, что на протяжении нескольких недель, проведенных в пещере, его цикл сна-бодрствования сохранял точность часового механизма. Однако каждый день доброволец ложился спать чуть позже, то есть его внутренние сутки длились немного дольше 24 часов. Фактически его цикл сна-бодрствования был равен 24 часам 15 минутам. Предсказуемость данного цикла стала доказательством того, что управлять поведением человека могли только внутренние часы²³.

Небольшое несовпадение циркадных ритмов с длительностью суток не является удивительным и объясняется тем, что на большей части земного шара время от одного восхода солнца до другого не составляет ровно 24 часа. Дело в том, что вертикальная ось нашей планеты имеет наклон, поэтому на определенных отрезках годовой орбиты вращения вокруг Солнца ее Северное и Южное полушария оказываются обращенными к Солнцу на протяжении большей части суток. В соответствии с постепенным удлинением или укорачиванием дней в течение года меняется время восхода и заката Солнца. На экваторе величина этого изменения очень мала, но если вы живете в Бостоне, Стокгольме или Мельбурне, то за одни сутки время восхода солнца может измениться на несколько минут. Когда дни удлиняются и приближается лето, внутренние часы будят нас немного раньше, в момент восхода солнца. После того как мы перелетаем из одного часового пояса в другой, наш цикл сна-бодрствования постепенно приспосабливается к новому часовому поясу. Я привел лишь несколько примеров, объясняющих, почему у нас есть внутренние часы и как механизм их самокоррекции связан с изменением времени восхода солнца и длительности дня. После того как гипотеза о существовании внутренних часов была доказана, ученые высказали предположение о связи (или возможной связи) циркадных ритмов со светлым временем суток.

Суточные ритмы

Многие ученые, включая меня, продолжают изучать влияние суточных ритмов на физиологию, метаболизм и даже на когнитивные функции взрослых людей. Мы установили, что ритмичность, или строгая закономерность, наблюдается почти во всех аспектах нашей повседневной жизни.

Конечно, человеческие существа не цветут, как растения, и не мигрируют на дальние расстояния, как птицы, однако у нас тоже есть циркадные часы, которые отвечают за то, чтобы почти все процессы, связанные с нашим здоровьем, происходили в определенное время дня или ночи. Можно сказать, что наш организм запрограммирован на ежедневное выполнение действий в соответствии со строго определенными ритмами. В свою очередь, виды деятельности, которыми вы занимаетесь в вечернее время, оказывают особенно сильное воздействие на циркадные ритмы. Вот почему при работе с этой книгой вам следует иметь в виду, что самыми важными для жизни и здоровья окажутся те изменения, которые оптимизируют вашу деятельность в период с 6 часов вечера до полуночи.

Еще до того, как мы просыпаемся утром, внутренние часы готовят организм к пробуждению. Эта подготовка начинается с того, что шишковидная железа прекращает вырабатывать гормон сна мелатонин. У нас немного учащается дыхание, на несколько ударов в минуту возрастает частота сердечных сокращений и слегка повышается кровяное давление. Внутренняя температура тела поднимается на полградуса.

Наше общее самочувствие зависит от согласованности суточных ритмов. По утрам хорошее самочувствие означает, что мы чувствуем себя свежими и отдохнувшими после хорошего ночного сна, легко опорожняем кишечник, избавляясь от накопившихся за ночь токсинов, ощущаем бодрость, легкость и чувство голода. Вскоре после того, как мы открываем глаза, надпочечники увеличивают выработку гормона стресса кортизола, чтобы помочь нам энергично совершать утренние ритуалы. Поджелудочная железа готовится к высвобождению инсулина, чтобы справиться с завтраком.

После хорошего ночного сна и получения питательных веществ за завтраком мозг приходит в состояние готовности заниматься обучением и решением проблем в течение первой половины дня. В середине дня мы будем хорошо себя чувствовать, если объем выполненной работы окажется достаточным, чтобы мы были довольны результатами своих усилий. (Если вы не выспались, может возникнуть гнетущее ощущение, что вы попусту тратите время.) К концу дня мышечный тонус достигает пика, а после захода солнца температура тела начинает понижаться, в организме увеличивается выработка гормона сна мелатонина, организм готовится ко сну.

В вечернее время хорошее самочувствие означает снижение активности, чувство усталости и легкое погружение в глубокий сон. Сон не является для тела состоянием по умолчанию, в котором мозг просто отключается. На самом деле во время сна мозг очень занят. Он консолидирует воспоминания, основанные на сенсорной информации, полученной нами в течение дня, и сохраняет эту информацию путем создания новых синапсов, или связей, между нейронами. Кроме того, ночью мозг производит довольно много гормонов, в частности мелатонин и гормон роста человека²⁴. При дефиците сна производство гормона роста резко снижается, что особенно опасно для детей, так как может стать причиной задержки развития.

Суточные ритмы человека

Многие из функций нашего организма достигают пика в определенные периоды дня или ночи. Считается, что они регулируются нашими циркадными часами. Если нас полностью изолируют от естественного цикла дня и ночи, нормальное расписание этих ритмов будет сохраняться всего несколько дней.

Помимо прочего, ночью мозг занимается детоксикацией. Днем нервные клетки абсорбируют и перерабатывают питательные вещества, и в ходе этого процесса вырабатываются нежелательные токсичные побочные продукты. Во время сна эти токсины выводятся из мозга и в процессе нейрогенеза создаются новые клетки мозга. В этом отношении мозг можно сравнить с офисом: когда вы приходите в офис утром, у вас не возникает мысли о том, что кто-то работал там ночью, хотя на самом деле уборщики мыли полы, выносили мусор, системный администратор проводил апгрейд серверов, ремонтники меняли перегоревшие лампы освещения. Все эти работы должны выполняться для того, чтобы утром вы могли прийти и начать работать.

Нам нужны устойчивые циркадные ритмы

Циркадные ритмы оптимизируют биологические функции. Каждая функция осуществляется в определенное время, потому что организм не может делать все, что ему необходимо, одновременно. Наблюдения за новорожденными младенцами позволяют лучше понять, для чего нужны циркадные ритмы. Изучая модели развития новорожденных, мы выяснили, что дети появляются на свет без достаточно надежных циркадных часов. Их ритмы очевидны, но неустойчивы. Например, младенцы пытаются спать, но посреди ночи испытывают голод или потребность опорожнить кишечник, и каждая из этих биологических потребностей заставляет их просыпаться, и они плачут, потому что им хочется спать и в то же время есть или испражняться. Их тело функционирует бессистемно. Но на 5—8-м месяце жизни их циркадные ритмы становятся более стабильными, и младенцы начинают лучше контролировать функции своего организма. Прежде всего это выражается в способности спать в течение нескольких часов, не просыпаясь. Пищеварение младенцев замедляется настолько, что их не нужно кормить ночью, и они могут сдерживать дефекацию до утра, поскольку во время сна уровень гормона, побуждающего к дефекации, остается достаточно низким. С каждым днем ритмы набирают силу и закрепляются.

Когда младенцы становятся тоддлерами, родители начинают приучать их к выполнению различных действий по расписанию, например у детей появляется постоянное время для завтрака, обеда и ужина. Вместе с тем фоторецепторы в глазах малышей начинают замечать изменения во времени наступления рассвета, и организм привыкает каждый день корректировать время на внутренних часах на несколько секунд или минут. Благодаря такой привязке к свету, или синхронизации внутренних часов с природным циклом день – ночь, наши предки могли просыпаться с рассветом независимо от времени года и погодных условий.

Циркадные часы – это внутренняя система синхронизации, которая согласует наши суточные ритмы с длительностью светового дня и временем приема пищи. Чтобы жить, наслаждаясь оптимальным здоровьем, необходимо обеспечить бесперебойную работу этих часов. Как вы узнаете, для этого вам нужно привести свой образ жизни в соответствие с циркадными часами и не игнорировать сигналы, которые они подают. Изучение механизма работы этой системы лучше всего начать с рассмотрения роли, которую в ней играет свет.

Краткая история подчинения света

Всю историю человечества как вида можно свести к попытке подчинить себе систему, изначально синхронизированную с ритмами природы, чтобы мы могли предсказывать поведение окружающей среды и адаптироваться к нему. Если мы хотим понять, как свет воздействует на наше поведение, нужно сфокусировать внимание на эволюционной биологии, которая позволяет изучить весь путь нашего развития на протяжении примерно 2 миллионов лет, и узнать, какие адаптивные механизмы мы сформировали, чтобы выживать в любых природных условиях. Сведения о нашей эволюции по-прежнему актуальны, потому что сегодня физиология нашего организма остается в основном такой же, как 2 миллиона лет назад, и по-прежнему требует, чтобы ночью мы спали, а днем работали и питались, следуя циклу, запрограммированному нашими внутренними часами.

Нам известно, что предки современных людей населяли районы около экватора, их повседневная деятельность определялась солнцем и была очень строго согласована с циркадным ритмом. Для того чтобы провести успешную охоту, первобытные мужчины и женщины должны были проснуться до восхода солнца и отправиться к водопою, где следовало затаиться и ждать, когда добыча придет утолять жажду. Когда дичи не было, люди собирали ягоды и фрукты. На поиски и потребление еды уходило очень много времени, особенно если учитывать необходимость держаться подальше от хищников.

Кроме того, к концу дня им нужно было сохранить достаточно высокий мышечный тонус, чтобы пробежать назад несколько миль, на которые они отдалились от пещеры или укрытия в ходе поисков еды. Антропологи полагают, что последний прием пищи у первобытных людей был перед заходом солнца, чтобы до наступления темноты найти безопасное место для сна. Ночью они отдыхали на протяжении 12–15 часов, и основную часть этого времени спали. По всей видимости, это воздержание от пищи в ночное время помогало им полностью очистить кишечник, чтобы утром чувствовать себя бодрыми и готовыми снова отправиться на охоту за новой порцией еды.

Люди наделены уникальной способностью по собственному желанию переходить с дневного образа жизни на ночной и при необходимости всю ночь не смыкать глаз, произвольно меняя свои циркадные ритмы. В связи с тем что крупные хищники представляли для нас серьезную угрозу, нам поневоле пришлось развить в себе несвойственную другим видам способность перестраивать циркадные ритмы, чтобы какое-то время бодрствовать ночью, в темноте. Благодаря этой способности первобытные люди могли по очереди охранять покой группы, пока остальные спали. Так появилась первая в истории посменная работа.

Победа над ночью не только помогла людям выжить, но и обеспечила им процветание и богатство. Многие стали отдавать предпочтение ночной охоте. Постепенно посменная работа стала неотъемлемой частью уклада жизни человеческого общества. Со временем первооткрыватели и завоеватели, которые умели передвигаться в ночное время и совершать внезапные нападения на врагов, становились могущественными и богатыми; они расширяли свои территории и захватывали новые плодородные земли, минералы, драгоценные камни и природные ресурсы.

Одним из первых инструментов, который люди применили в борьбе с часами, стал огонь. Способность разжигать и контролировать его принесла людям два преимущества. Во-первых, огонь позволял бодрствовать на несколько часов дольше, а при необходимости всю ночь. Вечерний мерцающий свет от горящих углей был тусклым. Этого было достаточно для того, чтобы отпугивать крупных плотоядных животных и защищаться от ночного холода. Во-вторых, огонь стал мощным оружием. На протяжении тысячелетий он оставался практически единственным средством защиты человека. Даже сегодня действие большинства видов вооружения основано на применении силы огня.

Помимо прочего, жизнь вокруг костра стимулировала развитие человеческой цивилизации. Огонь позволял жарить и варить пищу, расширяя ассортимент съедобных продуктов²⁵.

Процесс тепловой обработки размягчает продукты питания, уничтожает сильные запахи, убивает патогены, делает еду более аппетитной, безопасной и легкоусвояемой, что позволяет получать больше калорий из тех же самых ингредиентов. Вот почему питание сырыми продуктами можно с успехом использовать для избавления от лишнего веса, но, если мы будем употреблять те же самые продукты в приготовленном виде, снижение веса окажется не столь заметным²⁶. В дополнение ко всему тепловая обработка пищи сократила затраты времени на охоту, потому что люди смогли получать из тех же самых продуктов вдвое больше энергии. И наконец, у наших предков появилось больше вариантов выбора, потому что теперь они могли употреблять многие продукты, которые не переваривались в сыром виде.

Использование огня для согревания холодными ночами позволило первобытным людям покинуть экваториальные регионы и заселить более высокие широты в Европе, Азии и Северной Америке. Самые северные широты люди освоили сравнительно недавно – 30–40 тысяч лет назад. Летом в этих местах светлая часть суток длится долго, иногда более 20 часов, но адаптироваться к этому было нетрудно, потому что летние дни были не слишком жаркими и люди могли отдыхать в темных пещерах или хижинах. Зато долгие зимние ночи с очень малым количеством дневного света определенно могли привести мозг в замешательство. Даже сегодня многие люди не могут приспособиться к долгим темным зимним ночам в высоких широтах и у них развивается сезонное аффективное расстройство, или сезонная депрессия. Зимой в этих регионах всегда возрастают уровни депрессии и попыток самоубийства. Теперь мы понимаем, что это напрямую связано с десинхронозом, или рассогласованием циркадных ритмов, поскольку людям, страдающим сезонной депрессией, приходится работать в ночную смену на протяжении нескольких недель или месяцев.

Огонь оказывал весьма специфическое воздействие на вечернюю жизнь первобытных людей. В то время как мужчины проводили день на охоте, женщины и дети оставались возле жилья, ухаживая за одомашненными животными или запасая еду для дождливых и зимних дней. По вечерам семьи собирались у костра, отдыхали и веселились. Люди рассказывали друг другу истории, строили планы на будущее, давали волю воображению и новым идеям в различных областях. Такие разговоры у костра стали колыбелью искусства, культуры, науки и философии – всего того, что, собственно, и делает нас людьми²⁷. С тех пор привычка вести вечернюю социальную жизнь вокруг источника света глубоко укоренилась в нашем образе жизни.

Но это вечернее время у костра было ограничено одним-двумя часами, потому что поддерживать огонь было трудно, а со временем стало довольно дорого. Даже в начале эпохи индустриализации огонь и свет были доступны лишь немногим. Когда люди стали использовать более качественные виды топлива, такие как китовый жир, пчелиный воск и сало, они стали проводить различие между огнем для приготовления пищи или отопления и огнем для освещения. Обычным людям эти источники света были не по карману. В пересчете на сегодняшние цены, в XIX веке затраты на ежевечернее освещение среднего дома могли составлять от 1000 до 1500 долларов²⁸. Поскольку яркое вечернее освещение было редкостью, большинство людей чувствовали сонливость и ложились спать уже через пару часов после захода солнца. Сегодня в Африке, Южной Америке, Австралии и Индии некоторые общины коренных народов сохраняют уклад жизни аграриев или охотников-собирателей, подобный тем, что существовал 2–3 века назад. В этих общинах с крайне ограниченным доступом к электричеству люди ложатся спать рано и просыпаются с рассветом^29,30,31.

На рубеже XX века электричество и электрическое освещение существовало уже во всем западном мире, но веских причин бодрствовать и работать в ночное время все еще не было. На смену традиционным печам на дровах пришли газовые и электрические, что привело к переносу кухни в центральную часть современного дома и позволило готовить еду в любое время. Технологии переработки, хранения и замораживания продуктов предоставили людям возможность питаться и днем, и ночью. И вот тогда начались реальные проблемы.

Начало индустриализации ознаменовалось стремительным ростом производства продуктов питания, добычи полезных ископаемых и выпуска промышленной продукции, что привело к сокращению ручного труда на работе и дома. Вскоре рост производства обогнал потребление на местах, и это стало причиной развития инфраструктуры: автомобильных и железных дорог, зданий и складов, – что еще больше сократило потребность в физическом труде. Создание и эксплуатация современной инфраструктуры породили спрос на работников нового типа, готовых бодрствовать и трудиться в ночное время. Сегодня в промышленно развитых обществах от 20 до 25 процентов людей, работающих на полную ставку, составляют работающие посменно.

Механизация сельского хозяйства в начале XX века привела к дальнейшему повышению урожайности, а селекционеры неосознанно выбирали культуры с врожденными сдвигами в циркадных часах. Этим культурам-мутантам не требовалось точно высчитывать долготу дня, чтобы определить время года. Они могли цвести в любое время года, в том числе в теплице, позволяя фермерам получать с одного участка земли по два-три урожая в год.

Механизация производства продуктов питания избавила работников сельского хозяйства от необходимости проводить весь день на свежем воздухе. В то же время электрическое освещение становилось все более доступным. В середине XX века, когда после Второй мировой войны все эти промышленные системы заработали на полную мощность, почти все население индустриально развитых стран столкнулось с проблемой циркадных нарушений. По мере уменьшения количества сна увеличивалось время бодрствования при ярком освещении, особенно поздними вечерами, когда мозг не ждет, что его будут стимулировать светом. А когда люди бодрствовали в дневное время, многие оставались в четырех стенах и не подвергались достаточному воздействию яркого солнечного света. Оба эти сценария сбивали с толку часовой механизм мозга.

Телефоны, радио и телевидение начали развлекать нас до поздней ночи. На смену вечерним разговорам соседей у костра пришел компьютер и превратил общение в глобальную виртуальную круглосуточную чат-сессию, в ходе которой любой человек может обсуждать любую тему с кем угодно. В условиях 24-часового цикла новостей и развлечений, когда во Всемирной паутине постоянно работают миллиарды компьютерных устройств, кто может позволить себе не подключиться к ней?

Несмотря на то что все эти достижения призваны усовершенствовать предыдущие технологии и улучшить нашу жизнь, они все сильнее нарушают ход биологических часов человека. Наши циркадные ритмы по-прежнему вводятся в заблуждение ярким светом по вечерам и ограниченным доступом к естественному свету в дневное время. Мы просто недостаточно сильно эволюционировали, чтобы синхронизировать внутренние часы с реалиями современного мира, поэтому вынуждены бороться с ними так же, как наши продвигавшиеся на север предки. И у тех, кто работает посменно, и у тех, кто ведет посменный образ жизни, постоянное воздействие света вызывает десинхроноз, который подавляет желание спать и пробуждает голод.

Свет для здоровья и свет для зрения – это не одно и то же

Мы не можем вернуться в Средневековье, чтобы воспользоваться преимуществами долгой темной ночи, но если бы мы знали, как свет воздействует на наши биологические часы, то, возможно, смогли бы научиться использовать его для управления здоровьем. Поступая в аспирантуру, я хотел найти ответы на множество вопросов. Мне хотелось точно знать, как свет влияет на наши циркадные часы. Почему свечение компьютерного монитора может продержать нас без сна всю ночь, а на следующее утро нашему мозгу потребуется гораздо больше света, чтобы мы не уснули? Может, цветность света влияет на наши часы сильнее, чем яркость?

Если бы мы смогли выяснить, как яркость и цветность света воздействуют на наши часы в разное время суток, то получили бы возможность использовать свет для улучшения своего здоровья. Наверное, вы знаете, что при воздействии яркого солнечного света на кожу в нашем организме вырабатывается витамин D, однако это явление никак не связано с нашими внутренними часами. Свет действует на них только через наши глаза. Поэтому давайте поговорим о глазах.

Человеческий глаз работает подобно фотокамере. Он содержит миллионы клеток, известных как палочки и колбочки, которые улавливают детали изображения с высоким разрешением и посылают эту информацию по длинным отросткам нервных клеток в мозг. Сетчатка, или светочувствительная ткань, выстилающая глазное дно, содержит несколько миллионов палочек и колбочек, выполняющих функции фоторецепторов. Лучи света, проходящие через роговицу, зрачок и хрусталик, фокусируются на сетчатке. Сетчатка преобразует световые лучи в импульсы, которые проходят по зрительному нерву в мозг, где расшифровываются и переводятся в изображения, которые мы видим. Когда палочки и колбочки умирают, мы теряем способность видеть. Так бывает в некоторых случаях врожденной слепоты.

Современная жизнь в четырех стенах нарушает циркадные ритмы и вызывает предрасположенность к различным заболеваниям мозга.

Тем не менее у незрячих людей есть циркадные часы, подверженные воздействию света. Любопытно отметить, что многие из них способны «ощущать» свет. Согласно их сообщениям, когда они выходят из помещения на яркое солнце, то чувствуют какую-то яркость, наполняющую их глаза, и под воздействием яркого света их зрачки действительно сужаются, а когда они возвращаются в помещение, то расширяются. Незрячие люди и некоторые слепые животные способны подстраивать свой режим сна и бодрствования под сезонные изменения долготы дня.

Это явление было открыто в начале XX века, и почти 80 лет большинство ученых считали, что у незрячих могло оставаться какое-то количество дееспособных палочек и колбочек, которые создавали у них ощущение света. Однако проведенные в 1990-е годы эксперименты показали, что в глазах есть еще один вид рецепторов света, о котором раньше ничего не было известно^32,33,34. В 2002 году три независимые группы исследователей, включая мою, обнаружили светочувствительный белок, который содержится в особых светочувствительных клетках сетчатки, помимо колбочек и палочек, и выполняет функцию фоторецептора, привязывающего суточный цикл сна и бодрствования к попадающему в глаза свету^35,36,37,38. Из 100 тысяч нервных клеток сетчатки, которые передают всю световую информацию в мозг, лишь 5 тысяч содержат меланопсин³⁹. Палочки и колбочки тоже могут осуществлять привязку циркадных часов, но лишь в случае отсутствия меланопсинсодержащих клеток; к тому же они справляются с этой задачей не столь эффективно. Вот почему незрячие люди, у которых потеряны палочки и колбочки, но сохранились неповрежденные клетки, содержащие меланопсин, способны ощущать свет. Однако этих клеток слишком мало, чтобы создать образ внешнего мира.

Чтобы понять, как работает данный фоторецептор, мы провели эксперимент на мышах, у которых предварительно удаляли либо ген, контролирующий меланопсин (меланопсинген), либо меланопсиновые клетки, хотя во всех прочих отношениях их глаза были совершенно нормальными: они хорошо видели и могли нормально ориентироваться. Когда у мышей при помощи трансгенных методов элиминируется этот ген, клетки остаются живыми, но, когда клетки удаляются, экспрессия гена прекращается. В случае элиминации меланопсингена информация о свете все равно может просачиваться в мозг мыши через меланопсиновые клетки. Однако после потери клеток все каналы связи между глазом и циркадной системой мозга исчезают.

Обычные мыши, как правило, просыпаются вечером (они ночные животные), а в светлое время суток спят. Но мыши, у которых отсутствуют меланопсинсодержащие клетки, не способны ощущать свет и темноту. Тем не менее, когда этих мышей помещали в постоянную темноту, их циркадные часы продолжали функционировать в привычном режиме: они засыпали и просыпались точно так же, как обычные мыши, и длительность цикла составляла 23 часа 45 минут. Однако мышам, лишенным меланопсина, было труднее приспосабливаться к незначительным изменениям длительности дня, происходящим в течение недели. В то время как обычные мыши могли согласовывать время засыпания и пробуждения с изменениями цикла света и темноты, происходящими в течение недели, у мышей, лишенных меланопсина, процесс согласования занимал минимум целый месяц. Кроме того, нормальные мыши замирают, когда ночью видят яркий свет. Но мыши, у которых меланопсин отсутствовал, не замирали при вспышках яркого света ночью и продолжали бегать. И наконец, воздействие света в ночное время не влияло на систему синтеза мелатонина у тех мышей, которые были лишены как меланопсин-гена, так и меланопсиновых клеток.

В силу того что у людей и мышей большинство генов одни и те же, включая меланопсин, результаты экспериментов на мышах могут быть использованы при изучении наших циркадных ритмов. Они показывают, что меланопсин способен воздействовать на циркадные часы человека, на циклы сна и производство мелатонина. На следующем этапе исследования мы постарались выяснить, насколько эффективно разные типы света активируют меланопсин, чтобы получить возможность применять нужный тип света в нужное время для оптимизации наших биологических часов.

Спектр излучения видимого свет включает все цвета радуги. Каждый цвет характеризуется определенной длиной световой волны. Самая большая длина волны у красного цвета, а самая короткая – у фиолетового. Когда все волны составляют один поток, они образуют белый, или солнечный, свет. Основные цвета (красный, зеленый и синий) в составе спектра белого света активируют фоточувствительные белки из группы опсинов, содержащиеся в трех типах колбочек, которые идентифицируют эти цвета по отдельности и совместно (как белый свет). Белок меланопсин не содержится в колбочках и обладает наибольшей чувствительностью к волнам голубого света, который входит в синюю часть спектра, и менее чувствителен к красной части спектра. Когда меланопсин активируется, воспринимая синий свет, он посылает в мозг сигнал о присутствии дневного света, а мозг в ответ решает, что сейчас день, независимо от того, какое время суток на самом деле. Когда вы приходите в продуктовый магазин поздно вечером, меланопсин реагирует на источники света под потолком и мозг решает, что сейчас день и вам нужно бодрствовать.

Представьте, что у вас есть две лампочки одинаковой яркости: синяя и оранжевая. Когда в середине ночи вы включите оранжевую лампу, ее свет активирует опсины в красных и зеленых колбочках (опсин зеленых колбочек способен довольно неплохо чувствовать оранжевый свет, потому что оранжевый цвет располагается на краю красной части спектра рядом с зеленым) и мозг увидит предметы, которые находятся в комнате. Когда вы включите синюю лампу, активируются синие колбочки и вы увидите в комнате те же самые предметы. Однако меланопсинсодержащие клетки почти не отреагируют на оранжевый свет, который входит в красную часть спектра, и скажут мозгу, что сейчас ночь, а синий свет зарегистрируют как дневной. Так что, если вы проведете час при оранжевом свете, это не окажет на ваши циркадные часы почти никакого воздействия, но такой же час, проведенный при синем свете, заставит ваши часы перевести стрелки и показать, что наступило утро.

По мере того как меняются времена года и долгота дня, наши циркадные ритмы приспосабливаются к изменению времени восхода и захода солнца. Очень долго мы не имели ясного представления о том, как эти циркадные ритмы переходят на новое время восхода или заката и как на них влияет свет. Но наши исследования показали, что те же самые рецепторы голубого света переводят стрелки биологических часов человека, когда при смене времен года меняется долгота дня или когда мы пересекаем несколько часовых поясов. Кроме того, они прямо или косвенно связаны с участками мозга, которые контролируют депрессию, алертность, сон, производство гормона сна мелатонина, и даже с мозговым центром, контролирующим мигреневые головные боли.

У меланопсина есть еще одна особенность: для его активизации требуется очень много света. Например, если вы на несколько секунд откроете глаза в тускло освещенной комнате, то палочки и колбочки смогут воспринять изображение комнаты, но клетки, содержащие меланопсин, поведут себя так, словно вокруг слишком темно, чтобы что-то увидеть.

Эти открытия помогли нам составить первое представление о механизме воздействия света на здоровье. Современный образ жизни, при котором бóльшую часть времени мы проводим в помещении, уткнувшись в яркие дисплеи, и выключаем яркое освещение ночью, активирует меланопсин в неурочное время, что постепенно приводит к нарушению циркадных ритмов и сокращает производство гормона сна мелатонина. В результате мы теряем способность получать достаточное количество восстанавливающего сна. Если бóльшую часть дня мы проводим в помещении, то нам не удается согласовать свои циркадные часы с циклом день – ночь, так как тусклое искусственное освещение не способно в полной мере активировать меланопсин. Поэтому мы не можем стряхнуть сонливость и достичь необходимого уровня алертности. Через несколько дней или недель такой жизни у нас развивается депрессия или тревожность.

Сейчас, когда нам намного больше известно о том, как определенное количество, качество и длительность воздействия света может влиять на наше здоровье, мы начинаем осознавать, что внесение небольших изменений в технологию изготовления осветительных приборов, компьютерных дисплеев и очков может реально способствовать улучшению нашего здоровья.

В ходе дальнейших исследований мы получили новую информацию о наших внутренних часах. Все живые существа подвергаются воздействию неизбежного и предсказуемого изменения окружающей среды: день сменяется ночью. Неважно, где обитают эти существа: в пустыне, горах или тропических лесах. Неважно, жили они миллиард лет назад или живут сегодня. Для того чтобы справиться с этим предсказуемым ежедневным чередованием светлого и темного времени суток, почти каждый живой организм создал у себя внутреннюю систему выбора времени, или циркадные часы.

Каждый живой организм тратит 24 часа суток на:

● получение энергии (пищи);

● оптимизацию использования энергии, расходуя часть на поддержание повседневных функций, а часть сохраняя для последующего использования;

● защиту от вредоносных агентов и хищников;

● устранение повреждений или рост;

● размножение.

Все перечисленные функции управляются циркадными часами, которые оптимизируют способности организма к выполнению данных задач, выделяя для каждого из этих важнейших аспектов жизни наиболее подходящее время дня или ночи.

Растения подчиняются циркадным ритмам, которые отмеряют период, примерно равный 24 часам, и предсказывают время восхода и захода солнца. Это позволяет растениям получить оптимальное количество солнечного света и углекислого газа, необходимое для производства пищи. Растения поднимают листья за час-два до восхода солнца и активируют ряд генов, чтобы приступить к использованию света с первыми лучами солнца. В конце дня растения останавливают механизм сбора солнечного урожая за час-два до заката, чтобы не тратить лишние усилия на работу фабрики по производству пищи после наступления темноты. Когда наступает вечер, листья растений поникают, словно готовятся спать.

Кроме того, у растений есть суточные ритмы, которые указывают, в какое именно время им нужно цвести. Этот ритм растений согласован с ритмом опылителей – пчел и насекомых, которые питаются цветочным нектаром. Крупные травоядные, такие как коровы и верблюды, щиплют растения в светлое время суток, а мелкие грызуны лакомятся фруктами и овощами ночью, чтобы уберечься от хищников. Другими словами, растения используют свои циркадные часы, чтобы просыпаться, быть активными и питаться в самые безопасные периоды суток. Даже хлебная плесень нейроспора, растущая на других продуктах питания, имеет часы, которые указывают ей, в какое время суток она должна расти и производить новые споры. Ее функция образования спор согласована с временем суток, которое обеспечивает оптимальное рассеивание спор ветром.

Как вам известно из предыдущей главы, на первый взгляд может показаться, что этот тонкий механизм выбора времени контролируется светом. Однако генетические исследования позволили мне и другим ученым совершенно точно определить, как работают циркадные часы. Мы выяснили, что влияние, которое оказывает на них свет, не играет решающей роли и основной контроль над механизмом выбора времени осуществляется изнутри, генами.

Генетика циркадных часов

Тело человека состоит из миллионов клеток, специализированных по месту их расположения: разные клетки составляют разные части тела – от пальцев ног до головного мозга. При этом каждая из миллионов специализированных клеток содержит один и тот же геном, или всю наследственную информацию, полученную нами от родителей. Эта информация зашифрована в нашей ДНК, отдельные сегменты которой, являющиеся носителями данной информации, называются генами. Одни гены формируют наши видимые черты, такие как цвет глаз. От других зависят наши биологические характеристики, такие как группа крови и предрасположенность к отдельным заболеваниям, а также тысячи биохимических процессов, включая работу циркадных часов.

Эти процессы осуществляются разными видами белков. Одни белки называются ферментами и работают как строительные инструменты (дрель, молоток, стамеска и т. д.). Внутри каждой клетки ферменты занимаются множеством разных дел, например таких, как производство холестерина и расщепление жиров. Вторые белки служат структурными элементами клеток, как части вашего дома (стены, двери и т. д.). Третьи белки, мелкие, действуют как гормоны (хотя не все гормоны являются мелкими белками) – химические сигнальные вещества, контролирующие функции органов. Одни белки живут долго, в то время как у других продолжительность жизни невелика.

Состояние здоровья наших органов и развитие тех или иных заболеваний зависят от наличия у нас определенных генов и уровня их экспрессии: от того, включен ли конкретный ген и является ли он нормальным. Например, вы когда-нибудь замечали, что некоторые люди могут есть все, что хотят, в то время как другие жалуются, что некоторые продукты, чаще всего молочные, вызывают у них симптомы нарушения пищеварительных процессов, такие как газы, вздутие живота или запор. Причиной этого состояния становится мутация гена, помогающего расщеплять молоко и усваивать содержащиеся в нем питательные вещества.

Сравнивая гены-мутанты с нормальными, можно многое узнать о том, как должны работать гены, и о последствиях любых аномалий. Например, чтобы понять, как работают наши циркадные часы, ученые наблюдали за поведением животных-мутантов, чьи часы слишком спешили или отставали. В 1971 году американские генетики, профессор Калифорнийского технологического института Сеймур Бензер и аспирант Рон Конопка, взяли тысячи плодовых мушек дрозофил и занялись изучением их поведения в условиях индивидуальной изоляции и постоянной темноты. Молодые мушки обычно проявляют активность на рассвете и в сумерках, отдыхают днем и спят ночью. Даже в постоянной темноте плодовые мушки продолжали следовать этому ритму, который примерно равен 24 часам. Бензер и Конопка создали несколько поистине уникальных инструментов, позволивших следить за временем засыпания и пробуждения новорожденных мушек даже в полной темноте. Воспользовавшись методом мутационного скрининга, они выявили три типа мушек-мутантов: у одних этот ритм был укорочен, у других удлинен, а у третьих вообще отсутствовал¹. Кроме того, они обнаружили, что эти аномалии в работе циркадных часов у мушек-мутантов передавались по наследству, то есть имели генетический компонент. Далее было установлено, что та же самая мутация изменяла время откладывания мушками яиц. Это означало, что у плодовых мушек есть только одни внутренние часы, которые контролируются одним геном. Бензер и Конопка дали этому гену название Period (для краткости – Per).

Процесс научного исследования очень похож на расследование преступления. По нескольким ключевым особенностям можно составить психологический профиль преступника, но вам могут потребоваться месяцы и даже годы, чтобы найти подозреваемого и доказать его вину. Двум независимым группам ученых потребовалось 13 лет, чтобы узнать, как в действительности выглядит ген Per у плодовых мушек. Еще несколько лет ушло на то, чтобы выяснить, как он управляет их циркадными часами.

Теперь мы знаем, что внутри каждой клетки ген Per регулярно отдает приказы на создание особого белка, процесс роста и распада которого составляет 24 часа. Этот механизм есть у каждого живого организма: было установлено, что циркадные часы тины контролируются тремя генами, а у животных и людей эту функцию выполняют больше десятка генов. Чтобы понять, как это происходит, давайте представим, что один белок – это кубик льда, который намораживает ваш холодильник. Ген Per выполняет в холодильнике функцию льдогенератора и контролирует количество кубиков, которое будет создано. Кубики льда производятся по очереди, и каждый новый кубик сбрасывается в емкость под льдогенератором. После того как собирается несколько десятков кубиков льда и емкость становится достаточно тяжелой, генератор выключается и прекращает производить лед (аналогичным образом ген Per выключается после того, как клетка создает достаточное количество белка PER).

Каждый день мы достаем все кубики льда и готовим смузи для всей семьи. Затем мы возвращаем емкость на место, и льдогенератор включается снова, чтобы возобновить производство льда. Поскольку «ген Per» в нашем холодильнике не изменяется, количество намороженных кубиков льда всегда остается одинаковым. Количество времени, которое требуется генератору, чтобы наполнить емкость льдом, и нам, чтобы ее опорожнить, тоже остается постоянным. Этот период составляет один цикл. Если полный цикл осуществляется за 24 часа, он называется циркадным.

Если бы у всех льдогенераторов циклы работы всегда были одинаковыми, то у всех нас ритмы каждого дня были бы совершенно идентичными. Проблема в том, что работа вашего льдогенератора зависит от того, как вы используете производимый лед. Если вы будете доставать лишь пару кубиков льда в день, то процесс заполнения емкости льдом станет занимать меньше времени. Если же поздно вечером, когда генератор будет производить свежие кубики, чтобы заполнить емкость, вы ее опорожните, чтобы приготовить несколько «Маргарит», то генератору не хватит времени, чтобы к утру наморозить нужное количество льда.

Еще одной проблемой является мутация, которую можно сравнить с нарушением режима работы льдогенератора. Если «ген Per» в морозильнике подвергнется мутации, то генератор будет производить лед слишком быстро или слишком медленно. У него может испортиться датчик, который определяет время отключения, и тогда генератор либо перестанет производить лед при полупустой емкости, либо продолжит работать при переполненной емкости. Неисправность генератора влияет на количество времени, которое занимает изготовление ежедневной партии кубиков льда и ее полное использование.

У каждого органа есть собственные часы

Ученые были почти полностью уверены в том, что все тело контролируется только одними часами, пока проведенный одним аспирантом эксперимент не опроверг это предположение. Джефф Платц, который поступил в аспирантуру на пару лет раньше меня, нанес на ген Per светящуюся в темноте флуоресцентную метку. Когда плодовые мушки имели доступ к достаточному количеству пищи и воды, они светились зеленым светом, интенсивность которого усиливалась и слабела в соответствии с 24-часовым ритмом даже тогда, когда их держали в полной темноте. Однажды (во время уборки в своей лаборатории) Платц расчленил несколько живых мушек, чтобы использовать их крылья, антенны, челюсти, ноги, животы и т. д. в другом эксперименте. Ему было известно, что даже после расчленения мушки отдельные ее органы сохраняют жизнеспособность в течение нескольких дней. Затем он на неделю улетел в Лас-Вегас, а когда снова вернулся в темную лабораторию, то заметил, что антенны, ноги, крылья и животы мушек, полностью отделенные от их голов, продолжали светиться с соблюдением того же ритма, что и у целых мушек. Другими словами, чтобы соблюдать 24-часовой ритм свечения и затухания, органам не требовалось соединения с головой. Этот эксперимент доказал, что у животных каждый орган имеет собственные часы и эти часы могут функционировать, не получая указаний от мозга. Журнал Science включил открытие Платца в список 10 научных прорывов 1997 года.

Представьте, что тело человека – это дом, где каждый орган является отдельной комнатой со своими собственными часами. Часы в спальне говорят вам, когда ложиться спать и просыпаться, часы в кабинете сообщают, когда нужно работать, часы на кухне подают сигнал к приему пищи, часы в ванной указывают… В общем, вы поняли. Сегодня мы знаем, что часы в животе показывают оптимальное время для выработки гормонов голода или сытости, для секреции желудочного сока, для подготовки микробиома кишечника к выведению отходов через прямую кишку. Часы в поджелудочной железе указывают время для увеличения и уменьшения выработки инсулина. Аналогичным образом действуют часовые механизмы в мышцах, печени и накопленных нами жировых тканях, каждый из которых занимается регуляцией функций соответствующего органа.

Я вывел свое исследование за пределы изучения генов циркадных часов, чтобы узнать, есть ли разница между тем, как эти часы регулируют трекер сна в мозге, и тем, как они контролируют метаболизм в печени. В то время как другие исследователи сфокусировались на том, как дюжина часовых генов в мозге и печени включается и выключается в разное время, моя команда забросила сеть шире и проверила, какие еще из более чем 20 тысяч генов в нашем геноме включаются и выключаются в разное время в разных органах. Мы начали это исследование в 2002 году, используя новейшую геномную технологию, и в ходе исследования, которое все еще продолжается и принимает все более разнообразные и изощренные формы, мы установили, что в каждом органе есть тысячи генов, которые включаются и выключаются в разное время строго скоординированным образом.

У каждого гена в нашем геноме есть свой циркадный цикл. Однако они не запускают эти циклы одновременно, а некоторые делают это только в одном органе. Иначе говоря, в нашем геноме хранится скрытый временнóй код для каждого вида ткани. Например, мы знаем, что каждая клетка нашего организма содержит полный набор генов. Однако в ходе того же исследования, начатого в 2002 году², мы обнаружили, что в разное время суток может включаться или выключаться не более 20 процентов всех генов: как уже говорилось, наш организм не в состоянии осуществлять все свои биологические функции одновременно. Еще интереснее тот факт, что 20 процентов генов, которые на определенное время отключаются в мозге, не являются теми же генами, которые отключаются на определенное время в печени, сердце или мышцах. Детальная информация о функциях и времени работы генов позволила нам ясно понять, как циркадные ритмы оптимизируют функционирование клеток.

А теперь давайте посмотрим, какие виды клеточной активности осуществляются циклично:

● Сигнальные пути нутриентов (пути передачи сигналов голода и насыщения). Так же как все наше тело ощущает голод при снижении уровня доступной и готовой к использованию энергии, испытывает сытость после приема пищи или не чувствует голода ночью, каждая клетка каждого органа располагает механизмом, который вызывает у нее голод и позволяет получать питательные вещества в течение дня. После того как клетка получит достаточно энергии, мозг перекрывает доступ к питательным веществам, чтобы клетка «не объелась».

● Энергетический метаболизм, который влияет на функционирование клетки и метаболизм всех ключевых нутриентов. Использование и хранение углеводов, жиров и белков не является непрерывным. Когда сахар абсорбируется из крови и преобразуется в жир или гликоген для будущего использования, функция расщепления жира в организме останавливается и возобновляется лишь после того, как будет израсходован весь сахар.

● Техническое обслуживание клеток. После всех химических реакций, особенно тех, в ходе которых клетки производят энергию, остаются отходы, известные как частицы активного кислорода. Их можно сравнить с пятнами жира на кухонной плите или с жирным дымом, который исходит от раскаленной сковородки. Чтобы справиться с этой грязью, мы включаем вытяжку или надеваем фартук. У клеток тоже есть включающиеся в определенное время механизмы уборки мусора. В их число входит процесс детоксикации.

● Ремонт и деление клеток. Каждый день наше тело ремонтируется и омолаживается. Точно так же, как у нас дома со временем начинают выходить из строя трубы, в нашем организме есть сотни километров кровеносных сосудов, которые нужно проверять на предмет протекания и ремонтировать. Кроме того, в ежедневном уходе и ремонте нуждаются слизистая оболочка пищеварительного тракта и кожа, чтобы они не пропускали внутрь тела бактерии, химикаты и токсины. Внутри каждого органа умирают и требуют замены многие клетки. В регулярной замене нуждаются также клетки крови. Эти работы по производству новых клеток осуществляются в определенное время суток, обычно ночью, когда мы спим.

● Межклеточная коммуникация. Нашим органам необходимо общаться друг с другом, и это общение проводится в определенном ритме. Например, когда мы наедаемся до отвала, в жировой ткани вырабатывается гормон лептин, который подает в мозг сигналы о том, что пора прекратить есть. Таким же образом, когда мы едим, гормоны пищеварительного тракта сообщают поджелудочной железе, что ей нужно вырабатывать инсулин, помогающий печени и мышцам абсорбировать глюкозу из пищи. В определенные периоды суток интенсивность этой коммуникации усиливается, а в остальное время слабеет.

● Секреторная функция клеток. Каждая клетка производит что-то ценное для своего соседа или для всего тела. Соответственно, каждый орган производит что-то попадающее в кровоток или доставляющееся его соседу. Эти процессы носят циркадный характер. Например, печень производит некоторые виды молекул, необходимых для образования кровяных сгустков. Факторы свертывания крови подчиняются циркадным часам, что может оказаться полезным при выборе оптимального времени для хирургической операции, когда нужно обеспечить быстрое заживление тканей. Слизистые оболочки носа, ЖКТ и легких секретируют смазывающие вещества – эти процессы тоже являются циркадными.

● Почти каждое воздействие лекарственных средств. Тут открывается одна из наиболее актуальных возможностей применения циркадной науки, особенно для тех, кто проходит курс лечения от любого хронического заболевания или рака. Как мы уже говорили, в каждом органе в определенные моменты времени включаются или выключаются тысячи генов. Представьте, что вы смогли бы нацеливать лекарственное вещество на ген, который вырабатывает белок, помогающий вашей печени производить холестерин. Подчиняясь суточному ритму, этот белок увеличивает производство холестерина утром и снижает вечером. Если бы мы хотели сократить производство холестерина в печени, разве не лучше было бы иметь лекарство, способное блокировать этот белок в периоды его пиковой активности?

Супрахиазматическое ядро: эталонные часы

Ученым было известно, что клетки общаются друг с другом, но нам хотелось узнать, участвуют ли наши внутренние часы в процессах коммуникации между органами. Исследователи обнаружили небольшое скопление клеток, которое выполняет функцию эталонных часов точно так же, как атомные часы служат эталоном для всех остальных часов.

Эта структура, известная как супрахиазматическое ядро (СХЯ), расположена в основании гипоталамуса – отдела головного мозга, в котором размещаются командные центры голода, насыщения, сна, баланса жидкостей, стрессовой реакции и т. д. Составляющие СХЯ 20 тысяч клеток косвенно связаны с питуитарной железой (гипофизом), которая производит гормон роста, с надпочечниками, секретирующими гормоны стресса, со щитовидной железой, производящей тиреоидный гормон, и с гонадами (половыми железами), отвечающими за выработку половых гормонов. Кроме того, СХЯ косвенно связано с шишковидной железой (эпифизом), которая производит гормон сна мелатонин³.

Функция СХЯ чрезвычайно важна для поддержания суточного ритма. Когда ученые хирургическим путем удаляют его у грызунов, животные теряют все свои ритмы. Интересно отметить, что на самой последней стадии нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, СХЯ подвергается дегенерации, в результате у пациентов пропадает ощущение времени: они засыпают, бодрствуют, испытывают острый голод и отправляют естественные потребности произвольно, в любое время дня и ночи.

СХЯ осуществляет связь между светом и системой выбора времени, потому что получает информацию о свете из окружающего мира и делится ею со всем телом. Меланопсинсодержащие клетки в сетчатке глаза напрямую связаны с СХЯ, вследствие чего наши эталонные часы больше всего восприимчивы к голубому свету. Когда СХЯ производит настройку на время дня, оно выставляет точное время на всех других часах в гипоталамусе, питуитарной железе, надпочечниках, шишковидной железе и т. д. Другие часы в теле, например в печени и пищеварительном тракте, создают свои циркадные ритмы, используя механизм согласования сигнала от СХЯ со временем приема пищи. У часов СХЯ существует прямая связь с центром голода в мозге, поэтому они сообщают ему, когда нужно чувствовать голод, а когда нет. Иначе говоря, когда СХЯ указывает нам, что нужно принимать пищу, оно косвенно управляет часами в печени, в ЖКТ, сердце и т. д.

Существуют циркадные ритмы потребления воды, которые помогают печени и мышцам выполнять множество функций. Когда вы едите, клетки печени разбухают, чтобы вырабатывать свои собственные белки (печень производит основную часть белков крови). Но клетки могут разбухать только в результате приема воды. Вот почему мы знаем, что гидратация помогает органам осуществлять химические реакции, необходимые для снабжения их энергией и поддержания жизненно важных функций.

Эта система обладает большой гибкостью и, если пища начнет поступать в неурочное время, она сумеет перестроиться за несколько дней. ЖКТ перенастроит свою работу и станет производить пищеварительный сок как раз перед появлением пищи, а часы в печени настроятся на переработку питательных веществ, которые абсорбируются из пищеварительного тракта. Постепенно, приблизительно через неделю, изменения дойдут до часов в мозге, и они настроятся на новое расписание приемов пищи. Теперь вам должно быть ясно, каким образом свет и время приема пищи могут воздействовать на многие из этих часов.

Три ключевых ритма

Часы в разных органах слаженно работают над созданием трех самых важных ритмов, которые служат главными опорами нашего здоровья: ритмов сна, питания и активности. Эти ритмы тесно взаимосвязаны и находятся под нашим полным контролем. Когда все они работают без сбоев, мы можем наслаждаться идеальным здоровьем. Нарушение одного из них неизбежно влечет за собой рассогласование других, в результате чего создается наклонная спираль ухудшения здоровья.

Ритмы человеческого организма можно сравнить с оживленным перекрестком, который регулируется светофорами. Все виды деятельности: от функций мозга до переваривания пищи – осуществляются так же, как движутся транспортные потоки. В конце концов различные функции пересекаются в одной точке. Если мы не будем строго соблюдать правила, все движение застопорится. Поскольку все функции не могут осуществляться одновременно, мы либо застрянем в бесконечной пробке, либо наши ритмы, подобно автомобилям, сталкивающимся в ДТП, будут мешать друг другу. И когда мы не обращаем внимания на сигналы светофора или нарушаем оптимальные ритмы, ситуация становится неуправляемой и негативно сказывается на нашем здоровье.

Ритм 1. Сон: миф о жаворонках и совах Многие люди верят, что их привычка очень рано или поздно ложиться спать и вставать обусловлена генетикой, и называют себя совами, которые могут бодрствовать допоздна, или жаворонками, которые пробуждаются спозаранку.

На самом деле ваша принадлежность к совам или жаворонкам меняется в зависимости от возраста. Младенцы и маленькие дети просыпаются рано, потому что вскоре после наступления темноты на них нападает неодолимая сонливость. Пытаясь заставить ребенка бодрствовать после 9 или 10 часов вечера, вы подавляете его естественное стремление уснуть. Нарушение естественного режима сна ребенка приводит к серьезным проблемам со здоровьем и негативно сказывается на развитии мозга. Последние научные данные показывают, что даже у взрослых людей стиль жизни, заставляющий их очень поздно ложиться спать, не высыпаться, а затем проводить бóльшую часть дня в помещении, может привести к развитию синдрома дефицита внимания и гиперактивности и расстройств аутистического спектра (РАС)⁴. Тенденцию укладывать маленьких детей спать позже положенного времени иногда можно объяснить естественным желанием родителей проводить с ними больше времени. Эта проблема особенно остро стоит в Индии и Китае, где многим родителям приходится тратить очень много времени на дорогу до работы и обратно.

Подросткам свойственно поздно ложиться спать и поздно вставать. Многие дети старшего школьного возраста ложатся спать за полночь и не высыпаются, потому что им приходится вставать раньше 7 часов утра, чтобы успеть в школу.

По мере того как мы становимся старше и преодолеваем 30—40-летний рубеж, у нас снова проявляется склонность быть ранними пташками. Это означает, что нам становится легче засыпать с наступлением темноты и просыпаться с рассветом. Однако в постпубертатный период девушкам свойственно просыпаться раньше, чем юношам. Эта разница исчезает в среднем возрасте по мере ослабления активности половых гормонов, что однозначно доказывает: ослабление активности половых гормонов влияет на паттерны сна⁵.

Мы запрограммированы на поддержание как минимум 9-часового паттерна сна в младенчестве и 7-часового – на протяжении всей остальной жизни. Однако с возрастом общий часовой механизм изнашивается и становится менее эффективным. По мере старения внутреннее стремление поддерживать режим консолидированного (непрерывного) сна или бодрствования постепенно слабеет. Мы просыпаемся даже при слабом воздействии света или звука и потом долго не можем уснуть. Именно в эту пору жизни особое значение приобретает необходимость поддерживать работоспособность внутренних часов с помощью здоровых привычек.

Вопреки распространенной убежденности в том, что изменение цикла сна обусловлено генетикой, реальная вероятность подвергнуться генетической мутации крайне невелика. Лишь у очень немногих людей встречается генетический дефект, который изменяет их часовой механизм так радикально, что им становится трудно формировать новые привычки, необходимые для его починки. Изучение часового механизма этих людей позволяет лучше понять механику циркадных ритмов человека⁶.

У одной женщины, назовем ее Бетти, была проблема со сном, которую она считала настолько серьезной, что обратилась за помощью к специалистам. Бетти спала по 7 часов каждые сутки, что считается вполне достаточным количеством, но время, когда она спала, не совпадало с общепринятым распорядком. Бетти ложилась в 7 часов вечера и просыпалась в 2 часа ночи. Такой режим ограничивал количество времени, которое она могла посвящать нормальной общественной жизни. Бетти консультировалась у многих врачей-сомнологов, каждый из которых проводил тщательное обследование и говорил, что она в полном порядке, потому что спит по 7 часов. Однако, несмотря на все попытки, ей не удавалось изменить свой паттерн сна.

В конце концов она обратилась к Кристоферу Джонсу из Университета штата Юта, который тоже посчитал распорядок сна Бетти надуманной проблемой. Но, когда она сообщила, что у некоторых ее родственников режим сна был точно таким же, Крис сразу подумал, что это может быть результатом генетической мутации в семье. Он рассказал об этом случае специалисту по молекулярной генетике Луису Птачеку и его жене, молекулярному биологу Ин-Хуэй Фу, которые всерьез заинтересовались этой проблемой. Потратив несколько лет на исследования, Птачек и Фу выявили у Бетти одно изменение в гене Per – том самом, который Сеймур Бензер и Рон Конопка изменяли в ходе экспериментов на плодовых мушках. Таким образом, впервые в мире было установлено, что мутация одного гена действительно влияет на циркадный цикл сна и бодрствования у человека.

Эта единичная, крайне редкая мутация ускорила ход циркадных часов Бетти и сделала данную дисфункцию перманентной. По утрам часы в нашем мозге синхронизируются с рассветом и начинают отсчитывать время после пробуждения. После 12 часов бодрствования они сообщают человеку, что пора постепенно начинать готовиться ко сну. У большинства из нас желание отправиться спать становится особенно сильным после 16 часов бодрствования. Но часы Бетти сильно спешили. Ее мозг воспринимал 12 часов бодрствования как 14. А через 14 часов после пробуждения часы в мозге говорили ей, что она не спала уже 16 часов, поэтому Бетти было очень трудно противиться желанию спать.

Несколько лет спустя Фу обнаружила другую семью с другой мутацией. В данном случае объектом мутации оказался ген Dec2, способный уменьшать количество необходимого сна. Люди с такой мутацией могут спать всего 5 часов, после чего чувствуют себя полностью отдохнувшими и отлично справляются с повседневными обязанностями⁷.

Даже если у вас есть какой-то дефектный ген, здоровые привычки могут нейтрализовать его вредное воздействие. Другие люди, у которых так же, как у Бетти, время сна не совпадает с общепринятым распорядком, обращают это генетическое отклонение в свою пользу, раньше начиная рабочий день, чтобы раньше вернуться домой, или увеличивают время работы. Однако у большинства людей, особенно у так называемых сов, нет никаких дефектных генов. Их поздний отход ко сну может быть связан с иными привычками, нарушающими их циркадный код.

Однажды я познакомился с успешным бизнесменом, который жаловался, что по ночам с большим трудом засыпает и не может проспать несколько часов, не просыпаясь. Он был убежден, что у него плохие гены сна. Но после того, как мы несколько минут поговорили о повседневном режиме его работы и питания, мне стало ясно, что причиной его проблемы со сном были три чашки крепкого кофе, которые он каждый день выпивал во второй половине дня. Отказавшись от привычки пить кофе после обеда, он стал засыпать примерно в 10 часов вечера и отдыхать в течение 7 часов, не просыпаясь.

Еще одно доказательство того, что образ жизни жаворонка или совы чаще всего становится следствием вредных привычек, было получено в ходе эксперимента, проведенного Кеном Райтом из Университета штата Колорадо в Боулдере. Он организовал турпоход для нескольких человек, которые считали себя умеренными «совами», потому что каждый день поздно ложились спать и поздно просыпались. Перед походом ученый провел мониторинг паттернов сна и взял пробы слюны, чтобы определить, в какое время у участников вырабатывается максимальное количество гормона сна мелатонина. Уровень гормона сна у всех начинал повышаться после 10 часов вечера и достигал пика после полуночи.

После двухдневного похода у участников снова проверили уровни мелатонина. К удивлению тех, кто считал себя генетически запрограммированными совами, все они оказались абсолютно нормальными в плане выработки мелатонина, уровень которого стал увеличиваться раньше, чем при первоначальном лабораторном исследовании перед походом. Теперь повышение уровня этого гормона начиналось в 7–8 часов вечера, а не после 9—10 часов и сопровождалось неодолимой сонливостью⁸. Причиной изменения стали не новые условия для сна, а отсутствие яркого света по вечерам и устранение других вредных привычек, таких как работа допоздна и потребление кофеина в конце дня. Когда люди перестали подвергаться воздействию яркого света в темное время суток, нормальные циркадные ритмы у них восстановились.

Все эти данные убедили меня в том, что мы – хозяева своего здоровья. Коррекция привычных моделей поведения является ключом к улучшению нашего циркадного кода. Я испытал результаты этой коррекции на себе. Во время сафари в Национальном заповеднике Масаи-Мара в Кении, где мы жили в палаточном лагере, не пользовались электричеством и были окружены дикими животными, у меня и моих коллег не было никаких причин бодрствовать допоздна. В эти несколько дней мне спалось так хорошо, как никогда раньше, и я просыпался совершенно отдохнувшим минимум за 30 минут до восхода солнца. После возвращения в Сан-Диего у меня возобновился прежний паттерн сна: я стал поздно ложиться и с трудом просыпаться через час после восхода солнца. Когда я рассказал об этом своим коллегам, они указали на множество различий между моим образом жизни в Сан-Диего и тем, как я жил в Масаи-Мара: в Кении я проводил весь день на солнце, ночью не подвергался воздействию света и сильного шума, спал при более низкой температуре и рано ужинал. Каждый из этих факторов способствовал улучшению сна.

Ритм 2. Время приемов пищи влияет на ваши часы Если главная цель циркадной системы – оптимизировать получение энергии и обеспечить выживание, тогда что с ней происходит, если мы принимаем пищу не тогда, когда следует? Что произойдет с грызунами, которые будут получать доступ к еде только днем (когда им положено спать и ничего не есть)? Станут ли эталонные часы СХЯ заставлять их игнорировать еду? Это крайне пагубно скажется на их здоровье, поскольку, если мыши будут игнорировать пищевой сигнал, они умрут. Когда мышам становится ясно, что им предоставляют доступ к пище только в светлое время суток, они начинают просыпаться за час до кормежки и искать еду, то есть создают специальный механизм, позволяющий подготовиться к приему пищи. После кормления они снова засыпают (что соответствует их обычному поведению днем), чтобы проснуться ночью и заняться своими делами. Другими словами, их часы СХЯ, контролирующие суточный цикл сна и бодрствования, продолжают работать исправно, за исключением короткого периода, когда они просыпаются днем, чтобы поесть.

Если мыши будут принимать пищу днем, в не предназначенное для еды время, что произойдет с пищей? Будет ли она перевариваться и метаболизироваться в печени, где за регуляцию метаболизма отвечают циркадные часы печени? Это было большой загадкой. Раньше мы думали, что если у печени есть часы, то их работа хотя бы частично контролируется мозгом, который посылает печени определенный сигнал. В то же время мы сомневались в этом, поскольку для поддержания зависимости часов печени от мозга потребуется очень много энергии и усилий. Кроме того, если животное будет каждый день принимать пищу в неположенное время (в случае с мышами это светлое время суток), а часы печени будут запрограммированы на метаболизацию пищи ночью, то часы печени не смогут обеспечить метаболизацию пищи, съеденной днем.

Поэтому в 2009 году был проведен простой эксперимент. Мы взяли несколько мышей, которые обычно ведут ночной образ жизни, и стали кормить их только в светлое время суток, а затем изучили функции их печени. Исследование показало, что почти все гены печени, которые включаются и выключаются в 24-часовом ритме, стали реагировать на появление пищи и игнорировать воздействие светлого времени суток⁹. Это означало, что стрелки часов в печени переводила пища, а не мозг.

Это открытие полностью изменило наше представление о связи циркадных ритмов со светом и едой. Теперь мы знаем, что тело способно синхронизировать свои ритмы с другими сигналами. Точно так же, как первый утренний свет выставляет точное время на наших мозговых часах, первый кусочек съеденной пищи корректирует ход часов деятельности наших органов. Более того, пищевой сигнал может быть достаточно сильным, чтобы заглушить общий сигнал, поступающий от эталонных часов СХЯ.

Подумайте о своем завтраке. Вы когда-нибудь замечали, что каждое утро испытываете чувство голода примерно в одно и то же время независимо от того, что ели на ужин предыдущим вечером? Так происходит потому, что наши мозговые часы, или часы в центре голода, говорят, когда мы должны чувствовать голод. В то же время часы в пищеварительном тракте сообщают мозгу, что пора готовиться к получению завтрака. К этому моменту поджелудочная железа уже готова секретировать инсулин, мышцы – впитывать сахар, а печень – откладывать гликоген, производить жир и отправлять его на хранение.

Если обычно вы завтракаете в 8 часов утра, значит, заключили договор со своим желудком, печенью, мышцами, поджелудочной железой и т. д. и к 8 часам они будут готовы к переработке завтрака. Первый кусочек съеденной пищи становится, помимо прочего, одним из каналов связи ваших часов с внешним миром: завтрак служит сигналом, который синхронизирует ваши внутренние часы с внешним временем. Если вы всегда будете завтракать в 8:00 (плюс-минус несколько минут), ваши внутренние часы всегда будут согласованы с внешним миром.

Но представьте, что вам нужно встать раньше обычного, чтобы успеть на самолет из Лос-Анджелеса в Чикаго, и это событие нарушает ваш распорядок. Вместо того чтобы позавтракать в 8 часов, вам нужно поесть в 6 часов, потому что вас приучили считать завтрак самым важным приемом пищи за весь день. Поставив перед собой миску с хлопьями, вы замечаете, что не голодны. Дело в том, что мозг не послал желудку сигнал приготовить пищеварительные соки для переработки пищи. Печень и остальные органы тоже не готовы.

Но это неважно. Вы лучше знаете, что нужно делать, поэтому приступаете к завтраку. С первым съеденным кусочком ваш желудок включит аварийный режим и начнет перерабатывать пищу. Телу придется бросить все, чем оно обычно занимается в 6 часов утра, и переключить все внимание на поступающую еду. Или оно может проигнорировать съеденную пищу, и она на пару часов останется непереваренной. Как правило, тело выбирает первый вариант: оно бросает свои обычные занятия перед завтраком, в число которых входят самоочищение и работа на запасенной энергии. Поэтому при появлении раннего завтрака телу приходится прекращать уборку и отключать функцию сжигания жира, чтобы использовать в качестве топлива только что съеденную пищу.

Кроме того, часы в вашем желудке, печени, мышцах, поджелудочной железе и т. д. тоже обратят внимание на неожиданный завтрак и придут в замешательство. Эти часы подумают, что они, возможно, ошиблись и что уже 8 часов утра. Чтобы наверстать «упущенное время», часы в этих органах постараются ускорить свой ход. Но у ваших циркадных часов много движущихся деталей, и им потребуется время, чтобы ускорить ход всех часов в разных органах и снова согласовать их работу. Обычно им удается подводить свои стрелки примерно на час в сутки.

Когда на следующий день вы придете на завтрак в 8 часов утра по чикагскому времени, ваше тело все еще будет думать, что сейчас 6 часов утра по времени Лос-Анджелеса, и желудок все так же не будет готов. Ему придется снова включить аварийный режим, чтобы переработать пищу и попытаться ускорить ход часов.

К четвертому дню вы создадите совершенно новый циркадный код, приспособленный к вашему расписанию. Но угадайте что? Вам пора возвращаться домой! Когда вы вернетесь в Лос-Анджелес и сядете завтракать в 8 часов утра, ваш организм будет думать, что сейчас 10 часов. На этот раз органы были готовы к завтраку в 6 часов утра, но не получили никакой еды. Поэтому они приступили к выполнению следующих заданий в своих списках. Как только вы начинаете завтракать, вашему желудку, печени, мышцам, поджелудочной железе и т. д. приходится немедленно бросать то, чем они занимались, и переключать внимание на переработку пищи. На этот раз они решают работать в многозадачном режиме. А ваши часы попытаются настроиться на новое время завтрака, замедляя ход в течение нескольких последующих дней.

Этот пример показывает, как непредсказуемое время завтрака приводит в замешательство ваши органы и нарушает их функционирование. Используя циркадные часы, каждый орган программирует себя на переработку пищи в течение нескольких часов, начиная с завтрака. Если обычно вы завтракаете в 8 часов утра, то ваш организм работает в оптимальном режиме примерно с 8 до 10 часов. Всякий раз, когда мы что-нибудь съедаем, весь процесс переваривания, абсорбции и метаболизма полностью осуществляется за пару часов. На переработку каждого маленького кусочка пищи уходит 1–2 часа. После закрытия окна питания, составляющего примерно 10 часов, органы, отвечающие за пищеварение и метаболизм, продолжат работать над вашей едой, но постепенно их эффективность будет снижаться. Дело в том, что наши внутренние часы не в состоянии обеспечить эффективную работу разных органов в режиме 24/7. Поскольку желудочный сок и гормоны пищеварительного тракта вырабатываются с разной скоростью, процесс пищеварения замедлится и у вас возникнут симптомы несварения или кислотного рефлюкса.

Получив представление о том, как поздний завтрак мешает вашим органам выполнять другие насущные задания, давайте посмотрим, к чему приведет поздний ужин. На этот раз последствия окажутся более серьезными. Если на переваривание ужина, съеденного в 6 часов вечера, потребуется пара часов, то та же пища, полученная в 8 часов вечера, будет перевариваться намного дольше, потому что вы выйдете за рамки оптимального 10-часового окна питания. Дополнительная работа помешает выполнению следующего задания и заставит органы отложить его на потом или вообще вычеркнуть из списка.

Наверное, сейчас вы подумали: «Доктор Панда, кого это волнует? Все равно я в это время буду спать». Но тут есть одна загвоздка: клетки не могут одновременно производить и расщеплять жир. Каждый раз, когда мы едим, у нас включается программа синтеза жира: клетки печени и мышц производят некоторое количество жира и откладывают его на хранение. Программа сжигания жира медленно включается лишь после того, как органам становится ясно, что к ним больше не будет поступать пища, и это происходит через несколько часов после завершающей трапезы дня. И еще несколько часов уходит на сжигание значительной части запасенного жира.

Предположим, что вы сели ужинать в 8 часов вечера и закончили трапезу полчаса спустя. Часы продолжают тикать, процесс производства жира медленно завершается, и примерно в 22:30 у вас возникает острое желание перекусить. Неважно, что это будет: какой-нибудь фрукт, миска хлопьев, батончик мюсли или горсточка орехов. Как только эта еда попадет в желудок, его часы, которые уже вывесили табличку «Кухня закрыта», будут вынуждены вернуться к своим обязанностям и переработать съеденное. Если бы та же самая пища была съедена утром, она переварилась бы примерно за час, но теперь желудок не готов к получению пищи, поэтому на ее переработку уйдет несколько часов. Процесс синтеза жира закончится после полуночи, а процесс его сжигания начнется только под утро, но, когда вы съедите завтрак, вам придется снова переключиться в режим производства жира.

Сидя в своей лаборатории, я могу представить, как вы снова чешете в затылке: «Доктор Панда, что тут страшного? Ведь речь идет всего о 50 граммах жира после позднего приема пищи, правда? Разве это может серьезно нарушить ритм метаболизма?» К сожалению, все гораздо хуже, чем вы думаете. Организму достаточно трудно контролировать гормоны, гены и часы даже тогда, когда вы принимаете пищу строго по расписанию. Но когда вы делаете это бессистемно, в любое время дня и ночи, то процесс производства жира продолжается безостановочно. Вместе с тем кровь перенасыщается глюкозой, синтезированной из переваренных углеводов, и печень теряет способность эффективно абсорбировать сахар. Если это продлится несколько дней, уровень глюкозы в крови продолжит расти и возникнет опасность развития преддиабета или диабета.

Итак, если вы не можете понять, почему вам никогда не помогали диеты, поищите причину в выборе времени.

Даже если вы добросовестно занимались физическими упражнениями, считали калории, избегали жиров, углеводов и сладостей или налегали на белковую пищу, вполне вероятно, что вы не проявляли надлежащего уважения к своим циркадным часам. Если вы часто едите по ночам или каждый день садитесь завтракать в разное время, значит, постоянно нарушаете синхронизацию этих часов. Но не волнуйтесь. Это легко исправить. Просто установите постоянный режим питания и придерживайтесь его. Правильный выбор времени – это всё.

Ритм 3. Воздействие физической активности на выбор времени Когда мы не принимаем пищу и не спим, природа предписывает нам заниматься физической активностью. Собственно говоря, эволюция сформировала у нас такую физиологию, которая позволяет нам заниматься физическим трудом с утра до ночи, в течение всего времени бодрствования. Когда мы активны, у нас работает большинство мышц, которые в совокупности составляют почти 50 процентов веса тела. Многие группы мышц контролируются автономной нервной системой и работают даже тогда, когда мы этого не замечаем. В их число входят сердечная мышца и гладкие мышцы пищеварительного тракта. Но даже у них есть свой циркадный ритм; днем они действуют более эффективно, чем ночью.

Мышцы пищеварительного тракта автоматически растягиваются и изгибаются, обеспечивая так называемую перистальтику органов ЖКТ. Эти волнообразные сокращения выталкивают пищевые массы из желудка и продвигают их по кишечнику. Днем перистальтика ЖКТ усиливается, а ночью значительно замедляется. В силу того что в темное время суток активность пищеварительной системы снижается, пища, которую мы съедаем поздно вечером, продвигается по тракту очень медленно, что может привести к несварению.

Наши легкие и сердце – это мышцы, у которых тоже есть циркадные вариации: в дневное время частота сердечных сокращений и дыхания несколько выше, чем ночью. Повышенная частота сердцебиения и дыхания помогает распределять кислород и питательные вещества по всему организму, включая мышцы, и готовит нас к физической активности. Ночью мышцам не нужно поддерживать такой же уровень насыщения питательными веществами и кислородом, как днем во время активного использования. Возможно, одна из причин ночного замедления работы сердца и легких заключается в том, что это помогает телу снижать температуру, чтобы мы могли крепче спать.

Большинство мышц активизируется, когда мы занимаемся физической деятельностью. Движения приносят колоссальную пользу нашему здоровью, а некоторые виды активности могут влиять на циркадные часы. Ряд экспериментов по изучению воздействия физической активности на циркадный ритм проводился на мышах, у которых был свободный доступ к тренировочному колесу. Животным позволяли бегать в колесе тогда, когда им вздумается, и они добровольно забирались в него каждую ночь. Исследователи установили, что у мышей, занимавшихся физическими упражнениями, циркадные часы работали надежнее: они лучше спали, когда было положено спать, и испытывали меньшую сонливость, когда было положено бодрствовать¹⁰. Воздействие физической активности на сон не зависело от режима питания и не влияло на чувство жажды.

Эти наблюдения побудили ученых провести несколько исследований на людях разных возрастных категорий – от подростков до представителей старшего возраста. Во всех случаях вывод был однозначным: физическая активность улучшает сон. В частности, у подростков энергичная физическая активность не только ускоряла засыпание и повышала качество сна, но и улучшала настроение, усиливала концентрацию внимания, снижала уровень беспокойства и снимала симптомы депрессии¹¹. У людей старшего возраста (50–75 лет) умеренная физическая активность и даже легкие упражнения на растяжку ускоряли наступление сна, повышали его качество, продолжительность и ослабляли зависимость от снотворных препаратов. Кроме того, у пожилых людей, занимавшихся умеренной физической активностью, наблюдалось меньше эпизодов наступления сонливости во время обычных дневных занятий^12,13,14. Правильный выбор времени для сна улучшает циркадный ритм.

Что считать физической активностью?

Проявлением физической активности в повседневной жизни может считаться любая форма движений, увеличивающая расход энергии. Физическая форма – это способность производить физические действия. Одним из видов физической активности, которые носят соревновательный характер, требуют размышлений и планирования, являются занятия спортом. Другим видом физической активности, который планируется, структурируется, характеризуется частотой, длительностью и интенсивностью, является выполнение базовых упражнений. Садоводство, перемещение тяжелых предметов, прогулочная ходьба и выполнение домашних обязанностей тоже считаются видами физической активности. В главе 7 приведена таблица, где перечислены все виды физической активности и показан сравнительный расход энергии для каждого из них.

Ожидаемая продолжительность жизни ребенка, рожденного в 1900 году, составляла всего 47 лет¹. Лишь один человек из ста преодолевал 90-летний рубеж и каждый третий умирал, не дожив до пяти лет. Главную угрозу для здоровья представляли инфекционные заболевания, вызванные микробами и другими бактериями. Ученые боролись с этими болезнями и спасали жизни людей, применяя санитарно-гигиенические средства, вакцины и антибиотики. По прогнозам статистиков, большинство детей, появляющихся сегодня на свет в странах Запада, доживут до 80 лет. Однако почти каждый будет страдать одним или несколькими хроническими заболеваниями, такими как диабет, ожирение, сердечно-сосудистые заболевания, депрессия, тревожные расстройства. Эти недуги редко бывают связаны с инфекциями; в большинстве случаев они становятся прямым следствием неправильного образа жизни. Принимаемые нами лекарства лишь подавляют симптомы; никаких медицинских препаратов, гарантирующих излечение от большинства этих болезней, не существует. Любые препараты дают эффект лишь в сочетании с соблюдением здорового образа жизни, согласованного с особенностями вашего циркадного кода.

По мнению большинства экспертов, главными критериями здорового образа жизни являются типы продуктов питания, которые следует употреблять, и виды физических упражнений, которыми необходимо заниматься. Я хочу, чтобы вы сфокусировались не столько на том, что требует делать здоровый образ жизни, сколько на том, когда это нужно делать. Комплексное понятие «здоровый образ жизни» складывается из того, что и когда вы едите, когда и сколько спите, когда и как часто двигаетесь. Сосредоточившись на «когда», вы сможете поставить себе на службу силу своего циркадного кода и с ее помощью устранить последствия своих отнюдь не самых лучших действий. И самое главное заключается в том, что если вы будете жить в соответствии с этим внутренним ритмом, то сможете значительно увеличить пользу, которую правильный образ жизни принесет вашему здоровью.

Нездоровый образ жизни приводит к нарушениям циркадного ритма и различным заболеваниям. Циркадное освещение, ограничение времени питания и восстанавливающий сон поддерживают наши циркадные ритмы и предотвращают эти заболевания или обращают их вспять.

Насколько силен ваш циркадный код?

В большинстве случаев мы появляемся на свет с надежными циркадными часами, которые обеспечивают оптимальность всех аспектов жизнедеятельности нашего организма. Они устанавливают для нас суточный ритм, определяющий, когда нужно засыпать и пробуждаться, питаться и проявлять активность. Мы сохраняем самое лучшее состояние здоровья, когда наш темп жизни согласован с этим идеальным ритмом. Однако иногда жизнь ставит нам палки в колеса. Как мы уже говорили, вероятность того, что гены посылают вашим часам неправильные сигналы, крайне мала и почти всегда причиной сбоев в механизме внутренних часов становятся ваши вредные привычки. И, к сожалению, для полной десинхронизации вашего ритма требуется не слишком много времени. Если человек все время работает посменно, бодрствует допоздна или не соблюдает режим питания, это вызывает рассогласование его циркадных ритмов и со временем приводит к ухудшению ментального и физического здоровья.

Текущее состояние здоровья тоже может прямо или косвенно сказываться на работе внутренних часов. Например, депрессия часто влияет на наш цикл сна и бодрствования, усиливая бессонницу или повышенную сонливость. Кроме того, она вызывает нежелание выходить из дома, и человек проводит время в темных, мрачных помещениях. Эти симптомы нарушают ход наших часов, лишая их связи с факторами света и выбора времени, что загоняет нас в еще более глубокую депрессию. Хронические заболевания, такие как диабет 2-го типа или жировая болезнь печени, возникают, когда значительное количество генов, которые должны включаться и выключаться в определенное время суток, постоянно находится во включенном или выключенном состоянии, вызывая резкие перепады уровня сахара в крови, булимию или тягу к определенным видам пищи. Правильный ритм питания может разорвать этот порочный круг, заставить гены восстановить нормальный суточный цикл и повернуть процесс развития болезней вспять. И наконец, в процессе борьбы с некоторыми видами злокачественных опухолей организм вырабатывает множество химических сигнальных веществ, часть которых с кровью доставляется в органы и нарушает их функционирование. Последние открытия ученых показывают, что, если мы будем поддерживать правильный ритм сна и бодрствования или питания и голодания и сумеем привести свой образ жизни в соответствие с естественными циркадными ритмами, это позволит нейтрализовать воздействие разрушительных химических сигналов и ускорит выздоровление².

Нам просто не хватает устойчивости

Вы можете сказать, что если ночью вы будете есть, работать или плохо спать, то это вас не убьет. Что ж, в какой-то степени вы правы: единичное нарушение вряд ли причинит много вреда. Однако вредные привычки напрямую воздействуют на наш циркадный код и не убивают нас в прямом смысле слова, но повышают нашу восприимчивость к факторам, которые действительно способны нас убить.

Например, в ходе проведенного на мышах эксперимента по изучению джетлага и посменного графика работы ученые каждый день на пару часов изменяли время включения и отключения освещения. Всего через несколько недель иммунная система мышей стала настолько слабой, что у них началась повальная инфекция и, если бы их не лечили, половина подопытных могла бы погибнуть³. Аналогичные результаты были получены в ходе исследований с участием людей. В ходе масштабного обследования 8 тысяч работников из 40 разных организаций ученые установили, что у тех, кто работает посменно, инфекционные заболевания (от обычной простуды до кишечных инфекций) развиваются чаще, чем у тех, кто работает только днем⁴. Результаты обследования людей, у которых нарушены циркадные ритмы, показывают, что контакт с самыми обычными насекомыми или вирусами может вызывать у них серьезные заболевания.

Адаптация даже к незначительным смещениям циркадных ритмов занимает у нашего организма достаточно много времени. Например, один выход на работу в ночную смену может ослабить ваши когнитивные способности на целую неделю. Дальние переезды могут показаться безобидными, но, когда вам приходится приспосабливаться к новому часовому поясу, вы можете ощущать симптомы джетлага в течение нескольких дней. Циркадным часам большинства людей требуются почти сутки на то, чтобы приспособиться к часовому сдвигу во времени, а у некоторых процесс адаптации к пересечению одного часового пояса может занять двое суток. Когда в выходные дни вы ложитесь спать на 3 часа позже обычного и на 3 часа позже завтракаете, ваш организм подвергается такому же воздействию, как при перелете из Лос-Анджелеса в Нью-Йорк. Поэтому участие в вечеринках и бодрствование до поздней ночи равносильны перелету через несколько часовых поясов. Вот почему специалисты по изучению циркадных ритмов дали этому явлению название социальный джетлаг.

Чтобы выяснить, насколько хорошо вы приспосабливаетесь к смене часовых поясов и изменению распорядка, обратите внимание на то, сколько дней требуется вашему организму, чтобы привыкнуть к переходу на летнее или зимнее время, когда мы переводим стрелки часов на один час. После этого вам будет нетрудно понять, какие явления происходят в организме, когда мы каждый месяц посвящаем несколько вечеров общению с друзьями, нарушая нормальный режим сна.

Сбить настройки циркадных часов может не только изменение режима сна. Аналогичным образом подействовать на наш организм может изменение любого из трех ключевых ритмов: сна, времени приема пищи и активности. Поскольку циркадный код регулирует целый ряд функций в разных системах органов, вмешательство в его изначальный ритм может помешать оптимальному функционированию этих органов. В отличие от курения, которое напрямую связано с развитием рака легких, нарушение циркадных ритмов не приводит к какому-то одному конкретному заболеванию, но может ухудшить здоровье множеством разных способов. Если вы уже подвержены определенному виду заболеваний, то их симптомы появятся у вас в первую очередь. Это можно сравнить с поездкой по бездорожью на пяти разных моделях автомобилей за один день: у каждой машины проявляется уникальный набор проблем, свойственных конкретной модели. У одних останутся целыми шины, но полетит подвеска. У других обнаружатся проблемы с трансмиссией или углом установки колес. Так что если у вас всегда были проблемы с угрями, то нарушение циркадных ритмов может привести к появлению угревой сыпи по всему телу. Если у вас слабый желудок, то десинхроноз может усилить изжогу или несварение.

Вполне возможно, что некоторые из ваших недомоганий, частых болезней или хронических заболеваний связаны с нарушением циркадных ритмов. Плохой сон, чрезмерная сонливость, изменение аппетита, пониженная физическая активность входят в списки симптомов многих болезней. Все это результаты нарушений циркадного кода. Восстановление циркадного ритма потенциально способно излечить болезнь или уменьшить степень ее тяжести. Вот почему я называю заботу о циркадном ритме лучшим средством от всех недугов.

Со временем нарушения циркадных ритмов сказываются на состоянии здоровья

Чем дольше длится рассогласование циркадных ритмов, тем выше риск развития серьезных заболеваний.

Если вы испытываете какое-то физическое недомогание или замечаете изменения в своем мышлении, не игнорируйте эти признаки: они являются сигналами раннего оповещения о хроническом заболевании. Прежде всего определите, изменился ли ваш режим сна, активности и питания. Постарайтесь вернуться к нормальному режиму. Если симптомы не исчезнут, обратитесь к врачу.

Постепенно недомогания могут перерасти в заболевания, требующие применения рецептурных препаратов. Лекарства от хронических заболеваний работают не так, как лекарства от бактериальных инфекций: курс антибиотиков убивает патогенные бактерии – и вы выздоравливаете. Хронические заболевания не поддаются излечению, и их можно лишь в той или иной степени контролировать, принимая лекарства до конца жизни. В то же время вам нужно будет справляться с побочным эффектом этих препаратов. Недавно проведенный обзор первой десятки самых прибыльных лекарственных препаратов в США показал, что на каждого человека, которому они помогают, приходится от 3 до 24 человек, для которых они бесполезны⁵. Еще хуже то, что со временем десинхроноз снижает эффективность лечения. Это может замедлить выздоровление или даже сделать человека невосприимчивым к терапии. Например, у женщин, которые проходят курс лечения от рака груди и не могут уснуть в привычное для себя время, коэффициент выживаемости ниже, чем у тех, чей режим сна остается неизменным⁶.

В части III вы узнаете о том, как несоблюдение каждого из ключевых ритмов жизни сказывается на вашем микро-биоме, метаболизме, иммунной системе, мозге и какие меры вы можете предпринять, чтобы обратить вспять эти тенденции к ухудшению вашего здоровья. Данные меры я считаю самыми действенными лечебно-профилактическими средствами. Вместе с тем вы узнаете, что пренебрежительное отношение к циркадному коду, пусть даже в течение нескольких дней, может серьезно осложнить вам жизнь. Вряд ли стоит удивляться тому, что невыспавшиеся люди проявляют больше резкости и даже враждебности в ходе социального взаимодействия. Например, исследование, проведенное в 2011 году, показало, что депривация сна вызывает дефицит позитивных и переизбыток негативных эмоций, особенно у подростков⁷. Плохой сон снижает способность объективно оценивать достигаемые результаты и принимать рациональные решения. Кроме того, он уменьшает способность заниматься решением неотложных задач. Это неизбежно сказывается на качестве нашей работы и личной жизни. Проведенное в 2017 году исследование супружеских пар показало, что во время споров страдающие дефицитом сна супруги либо сами ведут себя неадекватно, либо считают неадекватным поведение противной стороны⁸.

Здесь представлены данные мониторинга активности и сна, проводившегося на протяжении 3 недель: А) у здорового взрослого человека с идеальным паттерном активности и сна; Б) у работающего посменно; В) у ученика старшей школы; Г) у часто путешествующего человека. Горизонтальные линии показывают периоды активности (темные ломаные линии) и сна (серые полосы). Отметьте, что здоровый человек ложится спать каждый день примерно в 10:30 вечера и отдыхает 8 часов. У всех остальных людей по меньшей мере один раз в неделю наблюдается значительная задержка времени отхода ко сну.

Как я уже говорил, за нарушением одного ритма всегда следует нарушение остальных. Все мы испытываем это на себе во время реального или социального джетлага, например при участии в ночных мероприятиях. Скажем, вы отправляетесь на танцы. Яркое освещение подавляет потребность во сне. Каждый час бодрствования после наступления полуночи усиливает нарушение циркадного ритма. На следующее утро вы чувствуете себя ужасно. Вы устали. Вам трудно восполнить весь потерянный сон, даже если у вас есть возможность поспать подольше. Позднее пробуждение нарушает ваш регулярный паттерн питания, передвигая завтрак с 8 на 10 часов утра, и может не оставить вам времени на утреннюю зарядку. Кроме того, вы можете обнаружить, что ваш мозг затуманен и вам трудно концентрировать внимание или принимать даже простые решения.

Иногда хронические заболевания сами становятся причиной специфических циркадных нарушений. В частности, ожирение повышает риск развития синдрома обструктивного апноэ сна. Когда сон не выполняет свою восстановительную функцию из-за того, что человек не может свободно дышать, у него усиливается сонливость в течение следующего дня, ослабевает желание заниматься физическими упражнениями и отходить вечером ко сну. Человек бодрствует допоздна, подвергаясь воздействию яркого света, и, скорее всего, продолжает принимать пищу.

Как проверить циркадный код

Если у вас есть какая-то проблема со здоровьем, необходимо выяснить, как ваше заболевание воздействует на суточные ритмы. Я разработал два теста, которые можно провести самостоятельно в домашней обстановке, чтобы посмотреть, оказывает ли ваш циркадный код негативное воздействие на здоровье. Вопросы первого теста касаются вашего способа мышления и самочувствия в данный момент. Второй тест даст вам возможность определить, насколько далек ваш ритм жизни от оптимального.

Оценка состояния вашего циркадного кода В первом тесте представлены симптомы заболеваний, которыми вы, возможно, страдаете. Эти признаки могут отрицательно сказываться на ваших ритмах сна и питания или сами могут оказаться последствиями неудовлетворительной работы циркадного кода. В обоих случаях осознание того, что у вас есть эти проблемы и что они могут причинять вам вред, станет первым шагом к их решению.

Если ваш график работы требует, чтобы вы минимум 50 дней в году (раз в неделю) бодрствовали не менее 3 часов на протяжении периода с 10 часов вечера до 5 часов утра, значит, вы относитесь к категории работающих посменно и подвержены риску развития заболеваний, связанных с таким типом работы. Многие из нас недостаточно много спят, не придерживаются четкого режима питания, не участвуют в спортивных мероприятиях или занимаются интенсивными физическими упражнениями в не подходящее для этого время. Понимание того, какие факторы нарушают работу ваших циркадных часов, поможет произвести мелкие изменения, способные прибавить к вашей жизни долгие годы крепкого здоровья.

Откровенно ответьте на следующие вопросы и обведите правильные ответы кружками. Результаты окажутся такими же уникальными, как и вы. Правильных или неправильных ответов не существует. Однако ответ «да» на любой из этих вопросов будет означать, что оптимизация вашей циркадной системы пойдет на пользу вашему здоровью. Не бойтесь показаться себе далекими от совершенства; почти у каждого из нас найдутся недостатки, над которыми нужно поработать.

Оцените свои ответы

Большинство из нас ответят «да» как минимум на несколько из предложенных выше вопросов. Это неудивительно (хотя и ненормально), потому что все мы, по сути, работаем посменно и в жизни каждого из нас наблюдается некоторое рассогласование циркадных ритмов. В разделах, посвященных физическому и ментальному здоровью, многие из нас могут ответить утвердительно на один или два вопроса, но наличие трех и более ответов «да» в каждом разделе можно считать признаком того, что ваши циркадные ритмы не оптимальны. К тому же вы можете счесть некоторые симптомы вполне безобидными и незначительными, поскольку такие же признаки наблюдаются у многих ваших сверстников или коллег. Однако то, что свойственно многим, не всегда является нормальным.

В разделе о поведенческих привычках каждый утвердительный ответ указывает на возможный сбой в работе циркадных часов. У многих людей обычно набирается пять или более ответов «да», и это означает, что в их распоряжении есть много разных способов, которые помогут им оптимизировать свой ритм и остаться здоровыми.

Определите свой оптимальный циркадный код

Вторая часть теста связана не столько с ответами на вопросы, сколько с наблюдением за собой. Всю следующую неделю заполняйте приведенную на странице 104 таблицу.

Отвечая на предложенные в ней шесть вопросов в течение недели, вы получите достаточно ясное представление о своем суточном ритме. Скорее всего, вы поймете, что в каждый конкретный день ваши ответы будут зависеть от того, будни это или выходные, а также от того, насколько непредсказуем ваш образ жизни. В своей лаборатории мы наблюдаем за тысячами людей со всего мира, и основная тенденция всегда одинакова: у большинства людей ритм будних дней сильно отличается от ритма уикендов. Однако это не главное: данные наблюдений за представителями коренных народностей, таких как тоба в Аргентине или хадза в Танзании, говорят о том, что их режимы сна и физической активности оказываются полностью предсказуемыми и неизменными изо дня в день.

Я не могу сказать, какой циркадный код идеально подходит каждому из вас, но, думаю, вы и без меня знаете, каким он должен быть. Чтобы восстановить оптимальный для вас код, нужно всего лишь взять недельный отпуск. Если не злоупотреблять алкоголем и продолжать заниматься физическими упражнениями, то организм сам вернется к тому ритму, который является для него предпочтительным. Вскоре вы заметите, что раньше ложитесь спать, ведете себя более активно в течение дня и не испытываете особой тяги к вечерним приемам пищи.

Однако после возвращения из отпуска реалии жизни возьмут свое и не позволят вам поддерживать оптимальный циркадный код. Вы можете оказаться не в состоянии немедленно внедрить все аспекты идеального ритма в свою повседневную жизнь, но наблюдение за своими естественными ритмами поможет понять, что вы делаете неправильно, и отыскать области, в которых внесение небольших изменений позволит добиться замечательных результатов. Кроме того, вы поймете, что в вопросах, связанных с образом вашей жизни, у вас всегда есть выбор. Узнав свой код, вы сможете смириться с нынешним образом жизни, который кажется единственно возможным при вашей работе и/или семейном положении и который может привести к постепенному развитию хронических заболеваний, либо решить, что для вас нет ничего важнее здоровья, и произвести изменения, которые помогут вам на долгие годы сохранить максимальную продуктивность.

В следующих главах мы обсудим цели, над которыми вам следует работать. А пока давайте вкратце оценим значимость каждого из следующих вопросов.

В какое время вы просыпаетесь? По будильнику или без него?

Ваше пробуждение – самое важное событие дня. Когда вы открываете глаза и выбираетесь из постели, первый луч яркого света активирует меланопсиновые фоторецепторы сетчатки, которые посылают вашим эталонным часам супрахиазматического ядра сообщение о том, что наступило утро. Так же как в фильме про шпионов два агента сверяют часы перед выполнением миссии, первый увиденный вами луч яркого света подает СХЯ сигнал выставить на его часах время наступления утра. Обычно, когда часы СХЯ регистрируют наступление утра, они автоматически начинают вас будить – подобно внутреннему будильнику. Но если для пробуждения вам требуется реальный будильник, значит, ваше СХЯ не готово воспринять наступление утра и все еще думает, что сейчас ночь. Вот почему вашей целью должно стать ослабление зависимости от будильника и получение достаточного количества часов сна, чтобы просыпаться тогда, когда ваше СХЯ будет готово распознать наступление утра.

Заполняя таблицу на странице 104, отмечайте не только время своего пробуждения, но и потребность в будильнике. Мы просыпаемся не так, как наши предки даже сто лет назад. В прежние времена, когда наши циркадные часы были синхронизированы с циклом дня и ночи и мы ложились спать раньше 10 часов вечера, часы СХЯ будили нас на рассвете. В это время выработка мелатонина прекращается и потребность во сне ослабевает. Кроме того, на рассвете окружающая среда посылает нам много других сигналов к пробуждению, таких как первые лучи света и пение птиц. Если эти сигналы не сработают, тогда вас разбудит повышение температуры тела: по мере снижения уровня мелатонина и ослабления потребности во сне повышается уровень кортизола, который и вызывает ощутимое повышение температуры.

Сегодня мы редко просыпаемся под воздействием этих сигналов. Мы спим в комнатах, где поддерживается определенная температура и звуконепроницаемые окна закрыты плотными шторами. Такая обстановка почти полностью отгораживает нас от посылаемых природой звуковых, световых и температурных сигналов наступления утра. И когда мы поздно ложимся спать, на рассвете наш уровень мелатонина и потребность во сне все еще остаются высокими. Вот почему многим из нас требуется невыносимо пронзительный звонок будильника.

В какое время вы съедаете первый кусок/ выпиваете первый глоток?

Так же как первый луч света синхронизирует циркадные часы вашего мозга с наступлением утра, первый съеденный кусочек пищи посылает сигнал о начале нового дня всем остальным часам вашего организма. Наше исследование показало, что 80 процентов людей съедали или выпивали что-нибудь, кроме воды, менее чем через час после пробуждения⁹. Еще 10 процентов принимали что-нибудь питательное менее чем через 2 часа, и лишь небольшая часть участников завтракала более чем через 2 часа. Кроме того, многие сообщали, что часто пропускали завтрак. Поскольку полученные цифры не стыковались, мы копнули глубже и наткнулись на явно неправильное понимание слова «завтрак».

Английское слово breakfast означает «прекращение голодания» или «нарушение поста», то есть периода времени, когда вы воздерживались от еды и питья, считая с прошлого вечера. Но что на самом деле приводит к нарушению этого поста? То, что заставляет ваш желудок, печень, мышцы, мозг и остальные части тела думать, что воздержание от пищи закончено. И эту роль может сыграть все, что вы съедите или выпьете, помимо воды.

Вы можете подумать, что маленькую чашечку кофе с капелькой сливок и ложечкой сахара нельзя считать нарушением поста. У большинства людей привычная порция утреннего напитка ассоциируется лишь с попыткой разбудить мозг. На самом деле, как только нам в рот попадает какое-то количество калорий, желудок начинает секретировать желудочный сок, чтобы подготовиться к перевариванию пищи. Затем к своим обязанностям приступает целая армия гормонов, ферментов и генов. Этой первой чашки кофе или чая оказывается вполне достаточно для перевода стрелок часов в желудке и мозге.

Большинство наших респондентов потребляли менее четверти всего суточного количества калорий в период между 4 часами утра и полуднем, в то время как на вечернее время у них приходилось более 30 процентов суточного рациона¹⁰,¹¹. Они сообщали, что пропускают завтрак, но на самом деле просто отказывались от обильного приема пищи по утрам. Вместо этого они ограничивались маленьким снеком или порцией кофе/чая/сока/йогурта и т. д., не считая это приемом пищи. Однако наш желудок воспринимает все это как полноценную еду. Поэтому даже в тех случаях, когда вы нарушаете свой пост чашкой кофе или миской хлопьев, записывайте время прекращения голодания.

В какое время вы съедаете последний кусок/выпиваете последний глоток?

Вечером мозг и органы, отвечающие за метаболизм, должны перейти из режима активности в режим отдыха. Последний кусок или глоток в конце дня дает организму сигнал приготовиться к прекращению активной деятельности, чтобы приступить к очищению и омоложению. На то, чтобы принять сообщение и переключиться в другой режим, у мозга и тела уходит несколько часов: им нужно убедиться в том, что в организм больше не будут поступать калории. Поэтому так же, как чашка кофе запускает ваши метаболические часы, последний кусок съеденного или глоток выпитого проходит весь процесс переработки в течение 2–3 часов, а уже потом тело получает возможность заняться своим ремонтом и омоложением.

Одним из главных инструментов управления режимом питания являются культурные традиции. Несмотря на то что многие жители Соединенных Штатов ужинают рано, в американской культуре существует традиция поздних приемов пищи. Во многих странах Востока и кое-где в Европе поздний ужин является нормой. В некоторых странах мира рестораны даже не начинают обслуживать ужины раньше 9 часов вечера. В одних культурах поздние ужины являются самыми обильными приемами пищи, в то время как в других в это время принято подавать что-нибудь легкое или просто оставшееся от обеда.

Честно и точно записывайте, когда съели последний кусочек или выпили последний глоток (чего-нибудь, кроме воды и лекарства). Приступая к выполнению данного задания, вы можете думать, что у вас уже есть устоявшийся режим питания, но мои исследования показывают, что в большинстве случаев это не так. Мы используем пищу, когда нужно подзарядиться энергией или расслабиться. Уикенды создают проблемы иного рода, поскольку в эти дни мы часто соблюдаем совсем иной распорядок, допоздна участвуя в общественных мероприятиях. Тщательное наблюдение позволит вам точно определить, соблюдаете вы определенный режим или нет.

В какое время вы ложитесь спать?

Это еще один вопрос, на который трудно ответить. График работы вынуждает вас просыпаться примерно в одно время, поэтому время отхода ко сну часто определяет, сколько часов вы сможете спать. В рабочие дни некоторые из нас соблюдают строгий режим сна. Некоторые каждый день ложатся спать в одно и то же время, но просыпаются в разное время в будние и выходные дни. Точно указывайте время, когда вы уже выключили освещение, проверили почту, сообщения в телефоне, аккаунты в соцсетях, легли в постель и закрыли глаза.

В какое время вы выключаете все дисплеи? Всего 50 лет назад, когда человек выходил из гостиной, это означало, что он прекращает участие в процессах социальных взаимодействий и развлечений, чтобы отдохнуть и поспать. Даже в первые годы существования телевидения поздних передач было совсем немного. Многие телестанции уходили из эфира сразу после завершения праймтаймовых передач. Но сегодня, когда социальные сети, телевидение и потоковые мультимедиа-плееры на цифровых устройствах работают в режиме 24/7, вам нужно точно знать, когда следует покинуть виртуальную вечеринку.

После того как мы выключаем все гаджеты, мозгу требуется определенное время, чтобы сбросить напряжение. Значительную часть общего количества света наши глаза получают от электронных дисплеев, поэтому их выключение можно рассматривать как время перекрытия всех каналов поступления света в мозг.

В какое время вы занимаетесь физическими упражнениями?

Время физической активности оказывает заметное воздействие на наши циркадные ритмы. Вот почему этот фактор имеет большое значение.

Оцените свои ответы

Регистрация этих шести ключевых моментов позволит вам составить достаточно полное представление о текущем состоянии своей циркадной системы. Какого-то одного волшебного распорядка, подходящего для всех, в природе не существует. Однако полученную информацию можно использовать для того, чтобы определить, с чего следует начать производить изменения. Даже небольшие модификации сыграют важную роль в деле обеспечения вашего здоровья, продуктивности и иммунитета. Первые четыре вопроса особенно важны и актуальны для тех, кто регулярно пользуется цифровыми устройствами или занимается физическими упражнениями.

● Если в течение недели ответы на все шесть вопросов изменяются на плюс-минус 2 часа или больше (различия между рабочими днями и выходными), значит, вам есть над чем поработать. Вы легко найдете по меньшей мере одну область, в которой можно что-то улучшить.

Иногда наведение порядка в одной сфере автоматически приводит в надлежащее состояние несколько других.

● Сколько часов вы каждый день посвящаете сну? Согласно рекомендациям Национального фонда сна США, взрослым людям следует спать не менее 7 часов по ночам, а детям – не менее 9 часов¹²,¹³,¹⁴. Если вы спите меньше и по утрам просыпаетесь уставшими, тогда первое, что вам нужно сделать, – это заставить себя ложиться спать раньше или составить распорядок, который позволит вставать по утрам хотя бы на 30 минут позже. Если вы спите больше 7 часов, но после пробуждения вас все равно клонит в сон, это может быть следствием недостаточно хорошего качества вашего отдыха. Запомните, что всего три ночи плохого сна из семи могут пустить насмарку все ваши усилия.

● Обратите внимание на общее количество часов работы своей пищеварительной системы. Возьмите данные о самых ранних и самых поздних приемах пищи за всю неделю и исключите крайние показатели, которые выходят за рамки вашего «нормального распорядка». Так вы определите период времени, в течение которого ваш пищеварительный тракт обычно сохраняет готовность к переработке пищи. Если длительность этого периода превышает 12 часов, тогда для вас есть хорошая новость: вам есть над чем поработать и вы сможете произвести изменения, которые будут оказывать самое благоприятное воздействие на ваше здоровье всю жизнь. И вы не одиноки: лишь 10 процентов взрослых людей посвящают еде 12 или менее часов в сутки, не прибегая к помощи специальных программ питания. Если вы сумеете добиться того, что ваше окно питания почти каждый день будет составлять 8—11 часов, такой режим принесет неоценимую пользу вашему здоровью.

● Сопоставьте время последнего кусочка/глотка с временем отхода ко сну. В идеале разница должна составлять не менее 3 часов.

И это все? Да, все. Возможно, вы удивились или даже немного разозлились, узнав, что такие незначительные изменения способны положительно повлиять на ваше здоровье. А что тогда делать с подсчетом калорий? Зачем нужны все эти хваленые диеты: низкоуглеводная, бессахарная, средиземноморская, палеодиета, веганство, «голубые зоны», диета Аткинса, «диета воина»? Как быть с жизненно важными пищевыми добавками типа рыбьего жира или зеленого чая? Выбросьте все это из головы. Просто остановитесь на секунду и подумайте: всего сто лет назад люди во всем мире питались разными видами продуктов – в зависимости от того, где они жили. Например, в Нью-Йорке не было доставки на дом блюд китайской кухни, а в Индии не было рогаликов. И нигде не было хронических заболеваний, связанных с такими особенностями национальных кухонь, как высокое содержание жиров, углеводов или белков. Но у наших предков во всем мире была одна общая черта: они меньше ели, больше занимались физическим трудом и завершали свои повседневные дела с заходом солнца, потому что не имели такой роскоши, как искусственное освещение. Опять же, выбор времени – это всё.

Правильный выбор времени – лучшее средство для исправления других поведенческих привычек. В ходе клинических исследований мы видели, что, когда люди пытаются потреблять весь суточный рацион калорий за 8—12 часов, они постигают мудрость циркадного кода своего тела и мозга. В игру вступает механизм естественного контроля над потреблением калорий, и, как бы они ни пытались, им не удается за такое короткое время набить живот слишком большим количеством пищи. Это означает, что, привыкнув к меньшему размеру окна питания, вы станете получать больше удовлетворения от меньшего количества еды.

Как мы любим повторять, хорошие привычки порождают еще больше хороших привычек. Через пару недель у людей начинают улучшаться пищевые предпочтения. Кондитерская выпечка уже не выглядит столь привлекательной, и блюда во фритюре не кажутся столь аппетитными. Что еще важнее, по мере восстановления гормонального баланса у вас могут улучшиться состояние иммунной системы, настроение, сон, усилиться ощущение счастья и либидо. Если вы принимаете лекарства для понижения кровяного давления, уровня холестерина или сахара в крови, то восстановление циркадного кода будет способствовать скорейшему выздоровлению или позволит сократить дозировку лекарств, необходимую для сохранения нормального самочувствия.

Присоединяйтесь к нашей команде

Я разработал мобильное приложение, которое предоставит вам всю необходимую информацию и позволит без особого труда вести наблюдение за своим циркадным кодом. Зайдите на сайт mycircadianclock.org, чтобы подписаться на участие в 14-недельном научном исследовании и бесплатно получить приложение myCircadianClock для смартфона. С его помощью вы будете получать подробные сведения о своих привычках питания и сна. По мере дальнейшего развития науки о циркадных ритмах и совершения нами важных открытий в клинической практике и в области общественного здоровья мы будем регулярно рассылать пользователям новую информацию через это приложение и посты в нашем блоге.

Чтобы участвовать в этом проекте, вам нужно лишь регистрировать все, что вы съедаете и выпиваете, в том числе воду и лекарства, просто фотографируя это на телефон и загружая снимки в приложение. Кроме того, вы можете регистрировать данные о своем сне или привязать к приложению трекер активности и сна. Первые две недели мониторинга помогут определить, насколько хорошо вы соблюдаете распорядок действий и какие изменения можете осуществить, чтобы преодолеть проблемы, если таковые имеются.

Когда снимки приходят на наш сервер, мы размещаем их в хронологическом порядке, чтобы было легче видеть, когда вы едите. Полученную схему мы называем фидограммой (от английского feed – питаться). Через приложение вы можете в любой момент взглянуть на свою фидограмму. Образец показан на следующей странице.

После двух недель изучения своих привычек вам потребуется 12 недель на то, чтобы постепенно сформировать новую привычку и дождаться, когда она окажет воздействие на ваши гены. Наши нынешние привычки и окружающие условия влияют на нашу ДНК. Это называется эпигенетическим кодом, и его сила настолько велика, что он укореняет наши привычки до такой степени, что они начинают казаться неодолимыми. Когда вы пытаетесь изменять свои привычки (относительно режима занятий физическими упражнениями или питания и т. п.), старый эпигенетический код становится главным препятствием, затрудняющим превращение изменения в привычку. Вот почему для избавления от старых привычек и закрепления новых вам потребуется применить силу воли. Почувствовав позитивные результаты новых моделей поведения, вы постепенно привыкнете к ним и на смену старому эпигенетическому коду придет новый код, который автоматически будет заставлять вас придерживаться нового распорядка.

Типичная фидограмма человека, который раньше питался, не соблюдая режим питания, с 6 часов утра до полуночи (А); после соблюдения 12-часового ограничения времени питания на протяжении одной недели (Б) и после соблюдения 10-часового ограничения времени питания на протяжении одной недели (В). Каждая горизонтальная линия соответствует одним суткам (24 часам); расположение каждого кружка обозначает один прием пищи/напитка и указывает его время.

Количество участников нашего проекта уже исчисляется тысячами, и получаемые от них данные помогают нам совершать чрезвычайно важные открытия. Многие истории, с которыми вы познакомитесь далее, были представлены непосредственными участниками нашего исследования и теми, кто следует нашей программе и напрямую контактирует со мной. Одна из находок, сделанных нами почти сразу, заключалась в том, что люди едят намного чаще, чем им кажется. Например, большинство людей думают, что принимают пищу три раза в день, но больше трети участников нашего проекта делают это почти восемь раз в день и растягивают окно питания до самой ночи.

Присоединившись к участникам программы, вы сможете внести большой вклад в науку, занимаясь мониторингом своих новых привычек и сообщая нам обо всех своих успехах и неудачах. Это поможет нам эффективнее направлять ваши действия, а накопленный вами опыт поможет другим людям.

Теперь, когда мы знаем, как работают наши циркадные часы, пришла пора заняться их регулировкой, чтобы выжать максимум пользы из дневной активности и ночного отдыха. Перед нами стоит двойная цель: привести свои действия в соответствие с оптимальными временными отметками дня; исправить нарушения и переучить свои часы так, чтобы они улучшали наше здоровье. Нам нужно есть тогда, когда организм наиболее эффективно метаболизирует продукты питания, нужно быть активными, когда мозг и тело функционируют на пиковых уровнях, нужно получать достаточное количество сна, чтобы завтра мы опять смогли сделать то же самое.

Вполне разумным могло бы показаться предположение о том, что прежде всего нам нужно исправить свой паттерн питания. Но, как показывает практика, циркадные часы лучше всего перенастраиваются в процессе формирования привычек правильного поведения по вечерам, когда мы ограничиваем доступ к свету и улучшаем качество сна. Дело в том, что сон не является пассивным состоянием: человеческий организм начинает подготовку к следующему дню с предыдущего вечера. Точно так же, как мы начинаем праздновать Новый год вечером 31 декабря, погружение в сон является началом нового биологического дня, а не концом предыдущего.

Каждый день наш организм борется с множеством стресс-факторов, которые вызывают повреждения клеток.

Ночью мы не только производим необходимый ремонт организма. Помимо этого, мозг занимается консолидацией воспоминаний и рассылает инструкции, чтобы подготовить нас к следующему раунду активных действий. От изменений, которые происходят ночью, полностью зависит то, как мы будем себя чувствовать завтра. Вот почему, когда наше здоровье в порядке и мы достаточно отдыхаем по ночам, по утрам мы просыпаемся свежими и полными сил.

Фазы и стадии сна

Чтобы выспаться, необходимо пройти фазы медленного и быстрого сна. В фазе медленного сна выделяются три стадии, которые происходят в определенной последовательности: дремота, легкий сон, глубокий сон. Если ничто не нарушит процесс, вы будете плавно переходить от одной стадии к другой, и на каждой из них ваше тело и мозг будут выполнять разные функции – в зависимости от показаний ваших часов. Сначала, при переходе от бодрствования к легкому сну, вы проводите всего несколько минут в первой стадии. Тело и мозг быстро производят необходимые изменения: начинает снижаться температура тела, расслабляются мышцы, глаза медленно двигаются из стороны в сторону, начинает слабеть осознание окружающей реальности, но малейшие раздражители легко могут вас разбудить.

На второй стадии глаза не двигаются, частота сердечных сокращений и дыхания снижается. На электроэнцефалограмме периодически возникают краткие всплески мозговой активности, или веретена сна, когда мозговые волны резко ускоряются примерно на полсекунды или чуть дольше. Некоторые исследователи считают, что веретена сна играют важную роль в консолидации воспоминаний.

Третья стадия, или глубокий сон, начинается, когда у мозга снижается восприимчивость к внешним раздражителям, в результате чего вас трудно разбудить. Дыхание становится более регулярным. Кровяное давление падает, и частота пульса замедляется на 20–30 процентов по сравнению с частотой в состоянии бодрствования. Уменьшается приток крови к мозгу, что вызывает его заметное охлаждение. Непосредственно перед завершением этой стадии блокируется активность мышц, позволяющих противостоять силе притяжения, и тем самым предотвращается возможность реального выполнения действий, которые вы совершаете в своих сновидениях. Однако существуют некоторые серьезные расстройства сна, такие как хождение и прием пищи во сне, при которых этого изменения не происходит. Депривация данной стадии сна, возможно, играет важную роль в снижении креативности, ухудшении настроения и мелкой моторики в светлое время суток.

Эти три стадии медленного сна чередуются с периодами быстрого сна, известного как REM-сон или фаза быстрых движений глаз. В это время тело сохраняет неподвижность, но разум работает в бешеном темпе. Глаза совершают стремительные движения под закрытыми веками. Кровяное давление повышается, частота пульса и дыхания ускоряется до уровня бодрствования. Кроме того, фаза REM-сна обычно сопровождается сновидениями. Как правило, каждую ночь циклы REM-сна повторяются 3–5 раз, каждые 90—120 минут. Обычно первый эпизод длится всего несколько минут, после чего продолжительность REM-сна постепенно возрастает. В это время мозг фокусируется на обучении и воспоминаниях.

Последовательность от первой стадии медленного сна до быстрого сна называется циклом сна. Для достижения оптимального здоровья необходим баланс различных типов сна в течение ночи. Взрослым людям требуется минимум 7 часов последовательного сна каждую ночь. Так что сокращение сна на 90 минут или более будет равнозначно потере одного полного цикла сна. Жертвуя одним или несколькими циклами REM-сна, вы можете нарушить свои циркадные ритмы.

В этом 7-часовом периоде выделяется критическое 4-часовое окно. Возможно, вы замечали, что между 10 часами вечера и 2 часами ночи, то есть в первые 4 часа после засыпания, вам спится лучше всего. Дело в том, что в это время вы погашаете свою задолженность по сну и нейтрализуете неодолимую сонливость или утомление, которые ощущаете перед отходом ко сну. Вот почему, если вы проснетесь после 2 часов ночи, вам будет труднее уснуть снова: у вас больше нет задолженности по сну, являющейся главной причиной утомления. Следующие 3 с лишним часа сна посвящаются оздоровлению мозга и тела. Они предоставляют организму дополнительное время, необходимое для ремонта и омоложения.

Такие же нарушения циркадных ритмов происходят у тех, кто работает посменно и кому приходится спать днем. Поскольку в это время суток и при таком освещении циркадные часы не способны обеспечить телу полноценный сон, работающие посменно не смогут в дневное время получить максимальное количество циклов сна, даже если проспят полных 7 часов. Вот почему, когда вы решаете вздремнуть днем, вам редко удается проспать больше 2–3 часов: ваши циркадные часы не позволяют этого сделать.

Стадии 8-часового сна

Задолженность по сну

Как только мы просыпаемся, наши часы СХЯ начинают вести отсчет времени бодрствования. Чтобы компенсировать каждый час, проведенный без сна, впоследствии нам придется провести в состоянии сна 20–30 минут. Вечером уникальные часы каждого органа синхронизируются друг с другом, чтобы создать оптимальные условия для сна. Шишковидная железа, расположенная в мозге, начинает вырабатывать гормон сна мелатонин, часы сердца приказывают ему замедлить работу, а часы СХЯ приказывают телу понизить температуру. Затем, когда наступает нужное время и снижается интенсивность освещения, вы отправляетесь спать.

Взрослым людям следует каждую ночь непрерывно спать по 8 часов, а детям – по 10 часов. Сюда входит время, затраченное на то, чтобы лечь в постель, устроиться поуютнее, успокоиться и погрузиться в сон. Научно установлено, что детям требуется минимум 9 часов ночного сна; взрослым нужно спать не менее 7 часов^1,2.

Задолженность по сну – это разница между количеством сна, которое вам необходимо получить, и тем, сколько вы спите на самом деле. Так что если вы проспите ночью 6½ часа, то следующий день начнете с 30-минутной задолженностью по сну. Когда вечером вы отправитесь спать, вам нужно будет первым делом погасить долг, образовавшийся после предыдущей ночи. Это означает, что даже если второй ночью вы проспите 7 часов, то снова получите лишь 6½ часа сна. Именно поэтому мы часто спим допоздна в выходные дни: таким образом погашается долг, накопленный за рабочую неделю.

Задолженность по сну усиливает нашу сонливость, в то время как циркадные ритмы указывают, когда нужно спать. Например, если вы бодрствуете в течение 2 суток, то у вас накапливается слишком большая задолженность по сну, чтобы ее можно было погасить за одну ночь. Когда вы наконец отправитесь спать, ваши циркадные часы не позволят вам проспать 16 часов подряд. В первую ночь вы можете проспать 8—10 часов, после чего они включат сигнал к пробуждению. В течение следующего дня вас все еще будет одолевать сонливость, поскольку часы будут говорить мозгу, что в это время нужно бодрствовать, но задолженность по сну будет требовать, чтобы мозг снова отправил вас спать. Этот конфликт будет продолжаться в последующие ночи, и вы будете спать немного дольше до тех пор, пока полностью не погасите задолженность.

Короткий дневной сон идет в зачет погашения задолженности по сну

Одним из способов погашения задолженности по сну является короткий сон в светлое время суток. Например, если за неделю у вас накопится 2 часа задолженности по сну, вы сможете полностью погасить этот долг, решив поспать в субботу после обеда. Но не забывайте об опасности слишком долгого дневного сна: он влияет на функцию ваших циркадных часов и на то, сколько вы будете бодрствовать в этот день. Длительный послеобеденный сон несколько ослабит нарастающую сонливость, но чем дольше вы проспите днем, тем дальше отодвинете время ночного сна и тем труднее вам будет уснуть вечером.

Дневной сон однозначно не идет на пользу лишь в тех случаях, когда человек подвергается воздействию джетлага, работает посменно и хочет выспаться ночью или когда пытается приучить себя ложиться спать раньше по вечерам. В таких ситуациях лучше всего позволить сонливости усиливаться в течение всего дня и не ложиться спать до вечера, чтобы следующим утром провести синхронизацию часов.

U-образная кривая сна и долголетия

Получение необходимого количества часов сна чрезвычайно полезно во многих отношениях. В ходе мониторинга поведения одного миллиона человек исследователи обнаружили специфическую закономерность, известную как U-образная кривая сна и долголетия³. У людей, которые постоянно спят слишком мало, вероятность преждевременной смерти выше, чем у тех, кто каждую ночь получает 7 полных часов сна. Люди, которые спят по 10–11 часов, тоже рискуют умереть раньше срока. Кроме того, ученые выяснили, что большинство людей с идеальным индексом массы тела (ИМТ) регулярно получают 7 часов ночного сна. Короче говоря, как переизбыток, так и дефицит сна может иметь пагубные последствия для здоровья.

Чтобы убедиться в том, что вы спите положенное время, проведите мониторинг своих привычек сна. Для этого вы можете заполнить предложенную в главе 3 таблицу, отмечая в ней время отхода ко сну и пробуждения. Рекомендации, приведенные на странице 121, идеально подходят для поддержания циркадного кода в любом возрасте.

Миф о паттерне сна далеких предков

По интернету гуляет миф о том, что первобытные люди спали всего несколько часов и просыпались посреди ночи, чтобы заняться чем-то вроде секса или еды, а потом снова засыпали. Однако научные данные этого не подтверждают. В 2016 году ученые провели исследование коренных народностей, таких как хадза в Танзании и тоба в Аргентине, у которых нет электрического освещения^4,5. Они спят в своих хижинах, иногда даже под открытым небом. Изучив показания трекеров сна, которые эти люди носили много дней, не снимая, ученые не обнаружили никаких признаков двухфазного сна. Эти люди спали так же, как все, по 7–9 часов. Они ложились спать примерно в 9—10 часов вечера и просыпались с рассветом.

На самом деле двухфазный паттерн сна больше свойствен современному образу жизни. Многие люди просыпаются после 3–4 часов (окно погашения задолженности по сну), после чего им очень трудно уснуть снова. Если у них ничего не получается, они могут сесть за компьютер, начать читать книгу или отправиться на кухню, чтобы подкрепиться чашкой хлопьев. Этот тип сна ломает циркадный код и является одной из вредных привычек, от которых поможет вам избавиться данная книга.

Хорошо ли вы спите?

Задайте себе следующие три вопроса, чтобы точно оценить качество вашего сна.

ВОПРОС № 1. Когда вы отправляетесь в постель и сколько времени уходит у вас на то, чтобы уснуть?

Прежде всего давайте немного опустим планку: большинство людей не засыпают сразу, как только выключают свет. Средний человек со здоровыми привычками сна должен быть способен уснуть не позже чем через 20 минут после того, как ляжет в постель и выключит свет. В эти 20 минут между вами и сном не должно быть ни единой помехи: ни книги, ни телефона, ни света.

День, проведенный на свежем воздухе, делает ночь в помещении более терпимой

Когда вы проводите целый день (или хотя бы 4–5 часов) на пляже или в парке, на ярком солнечном свету, у вас снижается восприимчивость к воздействию интенсивного ночного освещения в помещении. Во время сафари в Масаи-Мара в Кении я подвергался воздействию солнечного света по меньшей мере 8 часов в день и не пользовался искусственным освещением. Казалось, что окружающий мир вернулся на тысячу лет назад, и каждую ночь я прекрасно спал: по 7½ часа. Неделю спустя я приехал в Найроби, где работал в лаборатории с большим количеством окон, которые заливали помещение ярким солнечным светом. Я словно проводил 3 часа в день при естественном освещении, хоть и находился бóльшую часть времени в здании. Там мой сон тоже был хорошим, хоть и не таким долгим, как в походных условиях. Затем я вернулся в Сан-Диего, где в мой офис проникает ограниченное количество естественного света, поэтому мне редко удается побыть на солнце больше одного часа в день. Взгляните на мои графики сна, приведенные ниже. Вам сразу станет ясно, что причиной плохого ночного сна после возвращения домой была нехватка солнечного света в течение дня.

Подумайте, сколько света вы получаете в дневное время. Если вы видите небо лишь во время поездок на работу и обратно, то, скорее всего, получаете недостаточно естественного света. Попробуйте гулять по улице хотя бы несколько минут во время обеденного перерыва. Или, что еще лучше, проводите деловые встречи на свежем воздухе или возле больших стеклянных окон, где можно получить хорошую порцию яркого дневного света.

Если вам не удается уснуть, хотя вы больше получаса лежите в постели, ворочаясь с боку на бок, значит, у вас есть проблемы с засыпанием. А это один из самых главных признаков расстройства сна, известного как бессонница, или инсомния.

Главными виновниками бессонницы являются:

● беспокойство: повышает уровень гормона стресса кортизола, который не дает нам спать;

● избыток пищи: поддерживает внутреннюю температуру тела на слишком высоком уровне, не подходящем для сна;

● нехватка физической активности: сокращает производство гормона роста мышц, который способствует сну;

● слишком долгое пребывание на ярком свету в вечернее время: активизирует меланопсин и сокращает производство мелатонина.

ВОПРОС № 2. Сколько раз вы просыпаетесь в течение ночи?

Фрагментированный сон – это паттерн сна, при котором человек просыпается больше одного раза за ночь минимум на несколько минут, причем ему трудно снова уснуть. Такой тип сна не является оптимальным, потому что мозг регистрирует только то время, когда вы спите. Например, если вы провели в постели 8 часов, но просыпались три или четыре раза, тогда ваш мозг может зарегистрировать лишь 4–5 часов сна. Даже если вы каждый раз просыпались всего на 10–15 минут, вам требовалось дополнительное время, чтобы вернуться в фазу глубокого сна, и вы потеряли значительное количество непрерывного сна.

По мере старения сон становится более хрупким, поэтому фрагментация сна широко распространена среди людей старшего возраста. Порог реакции пробуждения постепенно снижается, и мы просыпаемся от малейшего шума. Однако вы сможете спать всю ночь, не просыпаясь, особенно если сумеете согласовать режим сна со своим циркадным кодом.

Главными причинами фрагментированного сна являются:

● обезвоживание;

● слишком высокая или низкая температура в помещении;

● кислотный рефлюкс;

● сон в одной постели с домашним животным;

● храп/приступы апноэ во сне;

● другие шумы.

ВОПРОС № 3. Чувствуете ли вы себя отдохнувшими, когда просыпаетесь утром?

Если вы не можете проснуться без будильника, после пробуждения испытываете сонливость или ощущаете туман в голове, значит, не чувствуете себя отдохнувшими. Причина этого, скорее всего, в том, что вы не получили достаточное количество сна.

Плохой сон нарушает ваш циркадный код

Негативное воздействие фрагментированного и недостаточного сна испытывает почти каждый третий взрослый американец. Это означает, что если утром по дороге на работу вы посмотрите на тех, кто едет перед вами слева и справа от вас, то один из этих водителей страдает дефицитом сна (если только это не вы сами).

В любом возрасте плохой сон приводит к снижению продуктивности с соответствующими кратковременными и долговременными последствиями. В краткосрочном плане всего после одной ночи плохого сна взрослые люди могут весь следующий день ощущать туман в голове и спутанность сознания, что негативно сказывается на принятии решений, скорости реакции и внимательности. Например, научно установлено, что недосып снижает продуктивность человека сильнее, чем прием двух порций спиртного^6,7. Стоит ли говорить, что у детей и подростков, которые мало спят по ночам, успеваемость в школе хуже, чем у сверстников, которые хорошо высыпаются. Недостаток сна сказывается даже на маленьких детях, делая их раздражительными и непослушными.

Когда плохой сон становится привычным явлением, это вызывает более серьезные долговременные последствия. В ходе обследования детей, страдающих синдромом дефицита внимания и гиперактивности, было установлено, что достаточное количество сна по ночам и регулярное пребывание на солнце в дневное время заметно снижает выраженность симптомов заболевания⁸. Плохие привычки сна способствуют развитию тревожных расстройств и депрессии у взрослых людей, а у пожилых могут вызывать нарушения памяти^9,10.

Кроме того, сокращение продолжительности сна приводит к увеличению времени занятий другими делами, и в большинстве случаев это означает, что мы подвергаем себя чрезмерному воздействию искусственного освещения в темное время суток или уступаем соблазну дневного или ночного переедания. Депривация сна оказывает непосредственное воздействие на такие гормоны, как грелин и лептин, которые контролируют чувство голода, насыщения и участвуют в регуляции циркадных ритмов. Грелин вырабатывается в опустевшем желудке и подает мозгу сигнал пробудить чувство голода. Лептин синтезируется в клетках жира и посылает мозгу сообщение о том, что вы насытились. Плохие паттерны сна нарушают работу этой сигнальной системы и усиливают нашу подверженность перееданию, потому что мозг не получает ни одного из этих сигналов. Британские ученые провели мониторинг детей в возрасте от 3 до 11 лет и обнаружили, что те, кого всегда кормили ужином в одно и то же время и укладывали спать рано вечером, были гораздо меньше подвержены ожирению¹¹. У этих детей формировался сильный циркадный код, который обеспечивал стабильность сна и метаболизма.

Признаки хронической проблемы со сном

Ощущение боли в суставах после пробуждения может быть признаком того, что вы недостаточно хорошо высыпались по ночам несколько дней подряд. Научно установлено, что во время сна снижается острота воспалительных процессов в организме. Если вы мало спите в течение многих дней, организму просто не хватает времени, чтобы снять воспаление. Если вы будете спать меньше 6 часов на протяжении 3 или 4 ночей, то после пробуждения можете почувствовать тугоподвижность в суставах или боль в коленях. Однако, если вы улучшите свой распорядок сна, боли могут исчезнуть без применения лекарств, физических упражнений и изменения диеты.

К сожалению, у многих людей поздний прием пищи является привычной частью ритуала подготовки ко сну. Упомянутые выше грелин и лептин – не единственные виновники нарушения циркадных паттернов питания. Существует много других механизмов, которые заставляют нас переедать, когда мы не получаем достаточно сна. Раньше считалось, что таким образом мозг старается обеспечить нас калориями, необходимыми для активной деятельности в дополнительные часы бодрствования. Но в ходе контролируемых исследований, проведенных в лаборатории сна Кена Райта, было установлено, что участники, которые сократили количество сна с 8 до 5 часов, постоянно потребляли намного больше калорий, чем требовалось для обеспечения нескольких дополнительных часов бодрствования¹². Это не означает, что мозгу действительно требуется дополнительное питание, чтобы обеспечить надлежащую продуктивность во время сверхурочной работы. Скорее, у мозга, который лишен сна или подвергается воздействию яркого света ночью, возникает тяга к ненужным, избыточным калориям, что приводит к набору лишнего веса.

Дело в том, что, когда мозг испытывает сонливость, он работает лучше, если не получает дополнительной пищи. Исследование, проведенное в лаборатории Марка Маттсона из Национального института проблем старения, показало, что, когда мыши лишены доступа к пище в течение большей части суток, их мозг лучше функционирует, потому что ограничение времени питания укрепляет связи, или синапсы, между клетками мозга¹³. Укрепление связи между нейронами означает, что мозг может лучше думать и запоминать независимо от того, насколько хорошо мы отдохнули.

Яркий свет по ночам способствует развитию вредных привычек

Яркий свет в темное время суток вызывает эффект домино в мозге и теле. Если вы сумеете взять под контроль воздействие света и преодолеть соблазн поздних приемов пищи, то сможете разрушить этот вредный паттерн.

Давайте поможем себе уснуть!

Главный секрет состоит в том, чтобы усиливать потребность во сне и избегать факторов, подавляющих эту потребность или нарушающих сон.

В дневное время на потребность во сне влияет несколько факторов:

● продолжительность времени бодрствования (сонливость накапливается с каждым часом бодрствования, поэтому, если вы хотите рано ложиться спать, нужно раньше просыпаться);

● физическая активность (физические упражнения, особенно на свежем воздухе под солнцем или на рассеянном дневном свету, увеличивают потребность во сне);

● время приема кофеина (кофеин подавляет потребность во сне и заставляет бодрствовать; возьмите на вооружение общее правило: после полудня сократить потребление кофеина).

Питание, выбор времени и сон

Поздний прием пищи не только вредит метаболизму, но и негативно сказывается на сне. Эта привычка препятствует засыпанию и глубокому сну. Для того чтобы уснуть, внутреннюю температуру тела нужно понизить почти на полградуса Цельсия. Но, когда мы едим, температура тела повышается, поскольку кровь приливает к органам пищеварения, чтобы помочь им переработать еду и абсорбировать питательные вещества. Поэтому питание в позднее время не позволяет нам погрузиться в глубокий сон. Если мы хотим хорошо спать ночью, нам следует проводить последний прием пищи за 2–4 часа до отправления в постель, чтобы наше тело успело охладиться.

В своей лаборатории мы обнаружили, что у мышей, время питания которых ограничено 8–9 часами, улучшается сон. У них снижается внутренняя температура тела, они погружаются в более глубокий сон. Любопытно отметить, что эти мыши спят не дольше, чем те, которые питаются не по режиму, но данные электрической активности мозга показывают, что ограничение времени питания способствует увеличению глубины сна и, возможно, усиливает его освежающее действие (ведь мы не можем спросить у мышки, хорошо ли она выспалась). Мы не знаем точно, в чем тут причина, но полагаем, что улучшение сна связано с повышением порога реакции пробуждения.

С помощью приложения myCircadianClock мы наблюдаем за тем, как люди, которые придерживаются 10-часового окна питания, сообщают о значительном улучшении сна. Оказывается, некоторые из них используют его не для похудения, а лишь для того, чтобы лучше спать по ночам¹⁴.

Сравнение последствий позднего приема сладостей и алкоголя показывает, что эти вещи оказывают совершенно разное, но одинаково вредное воздействие. Как известно, спиртные напитки вызывают обезвоживание, и чем больше вы выпьете перед сном, тем сильнее вас замучает жажда посреди ночи. Отчасти это обусловлено реакцией мозга на получение недостаточного количества жидкости. Так что, когда люди используют спиртное, чтобы быстрее уснуть, они лишь создают себе трудности с поддержанием непрерывного сна ночью. Если вы не мыслите своей жизни без коктейля после ужина, попробуйте вместо этого принимать спиртное перед ужином или во время вечерней трапезы – при условии, что она закончится за 2–4 часа до отхода ко сну.

Когда вы в полной мере почувствуете полезность хорошего ночного сна, любая доза спиртного, превышающая один бокал вина, станет для вас менее привлекательной.

Например, один мужчина в изучаемой нами группе имел обыкновение выпивать после ужина три-четыре коктейля. После того как он начал ограничивать употребление спиртного, у него улучшился сон. Через какое-то время мужчина полностью отказался от вечерних коктейлей. В разговоре со мной он признался, что получает такое удовольствие от хорошего сна, что коктейли ему больше не нужны.

Джей не мог спать без пробуждений

Джей, 41-летний менеджер, был так загружен на своей нервной работе, что у него никогда не было времени для занятий физическими упражнениями. Когда я впервые познакомился с ним, у этого мужчины довольно миниатюрного сложения было примерно 20 килограммов лишнего веса. Он пожаловался мне на ужасные проблемы со сном и рассказал, что каждую ночь просыпался по 2–3 раза и сразу начинал беспокоиться, что не сможет уснуть снова. Чтобы компенсировать дефицит сна, он каждую ночь проводил в постели по 8 часов, но, поскольку его сон был фрагментированным, ему никогда не удавалось проснуться свежим и бодрым.

Я посоветовал ему попробовать ограничить время питания, то есть придерживаться 10-часового окна питания. Несколько недель спустя Джей позвонил мне и радостно сообщил, что смог очень быстро изменить режим питания даже несмотря на то, что раньше его пищевое окно составляло около 15 часов. Всего за несколько недель у Джея восстановился непрерывный 7-часовой ночной сон. Кроме того, он сбросил почти 5 килограммов лишнего веса, что, впрочем, меня не удивило. Главное, что всего после 7 часов сна Джей чувствовал себя отдохнувшим и был способен весь день трудиться с большей продуктивностью. Ему больше не нужно было проводить 8 часов в постели, и он мог посвятить дополнительный час бодрствования своей семье.

Проблема кислотного рефлюкса

Некоторые люди просыпаются посреди ночи от неприятного ощущения в желудке, вызванного кислотным рефлюксом, справиться с которым помогает только еда. В качестве лекарства часто используется чашка хлопьев с молоком, что чревато двумя другими неприятными вещами: молочный белок заставляет желудок увеличить выработку кислоты, а содержащиеся в хлопьях углеводы вызывают резкое повышение уровня глюкозы в крови.

Если у вас эта проблема приобрела хронический характер, обратитесь к врачу, но я советую воздержаться от использования еды в качестве лекарства и вместо этого пользоваться медицинскими средствами от кислотного рефлюкса. Что самое главное, откажитесь от поздних приемов пищи, которые являются главными виновниками рефлюкса (подробно о нем будет рассказано в главе 9). Переход на здоровое раннее питание позволит вам постепенно отказаться от медицинских препаратов, потому что симптомы кислотного рефлюкса ослабеют до такой степени, что у вас исчезнет потребность в лекарствах и вам не придется вставать по ночам, чтобы поесть.

Яркий свет по ночам мешает спать

Самым простым средством борьбы с нарушениями сна является обеспечение темноты в спальном помещении. Все знают, как трудно уснуть при ярком свете. Ваши циркадные часы не позволяют этого сделать. Рецепторы голубого света воспринимают яркий свет и посылают мозгу сигнал подавить сонливость и поддерживать организм в состоянии бодрствования. Тут следует отметить, что другие цвета светового спектра, в частности оранжевый и красный, не оказывают такого сильного воздействия на сон.

Обратите внимание на то, какой тип освещения у вас в комнате по вечерам. Конечно, мы не можем вернуться в Темные века или выключить все источники света после захода солнца, но управление воздействующим на нас светом может сыграть важнейшую роль в улучшении сна и укреплении здоровья. Если у вас повышена чувствительность к свету, используйте маску для сна. Позаботьтесь о том, чтобы она была удобной и оставалась на месте, когда вы поворачиваетесь с боку на бок. Если она будет слишком тесной, по утрам у вас могут болеть глаза, но маска правильного размера действительно сможет улучшить ваш сон.

Подростки и сон Подростки особенно восприимчивы к свету и подвержены нарушениям циркадного кода. Дело не только в том, что часто они допоздна бодрствуют, потому что им нужно выполнять домашние задания или заниматься свойственными их возрасту делами. Последние научные исследования показывают, что у подростков повышена чувствительность к свету¹⁵. Это значит, что воздействие яркого света по вечерам задерживает время отхода ко сну и снижает выработку мелатонина.

Чтобы помочь нашим детям-подросткам, мы можем сделать две вещи. Во-первых, раньше готовить для них ужин, чтобы они отправлялись в постель с пустым желудком. Самая сильная сонливость начинает одолевать их через 3–4 часа после ужина. Во-вторых, мы должны проводить с ними разъяснительную работу, рассказывая о важности темноты и сна. Кроме того, мы можем правильно организовать место, где они делают уроки, включая настольную лампу, которая освещает стол, но не светит им в глаза.

Небольшие изменения в освещении могут принести огромную пользу

Я не призываю сидеть по вечерам в темноте, дожидаясь времени отправления ко сну. Существует много приемов и продуктов, помогающих ослабить воздействие на нас голубого света. Например, по вечерам можно выключать верхний свет и вместо него использовать настольные лампы. В кухне и ванной можно установить диммеры, которые позволят уменьшать интенсивность верхнего света. Существуют также источники света, которые можно запрограммировать на выключение и включение в определенное время суток. Эти стратегии пойдут на пользу как подросткам, так и взрослым, поскольку позволят без особого труда уменьшить количество света в доме. Подробнее о специальных продуктах и способах организации освещения вы узнаете в главе 8.

Майкл Горман из Калифорнийского университета в Сан-Диего поставил эксперимент с мышами и светом¹⁶. По ночам он включал в гнездах мышей тусклый свет. Яркость света была меньше, чем у ночников, которые многие люди используют в спальнях, и почти равной тусклому излучению индикаторов на телевизоре, телефоне и других гаджетах. К удивлению ученого, мыши оказались очень чувствительными даже к такому слабому свету и у них нарушился цикл сна. Результаты другого исследования, проведенного в лаборатории Самера Хаттара в Национальном институте ментального здоровья, показывают, что даже слабый свет от безвредных источников может ухудшить сон и нарушить циркадные ритмы животных. Конечно, наличие подобной реакции у людей еще предстоит тщательно проверить и оценить, но в порядке наблюдения можно отметить, что мы знаем многих людей с чрезвычайно высокой чувствительностью к тусклому свету, которые лучше спят с маской на глазах или в совершенно темном помещении, где все потенциальные источники света закрыты непроницаемой тканью.

Если вы проснетесь посреди ночи, чтобы попить воды или сходить в туалет, то включение света сильно затруднит ваше возвращение ко сну. Постарайтесь свести его воздействие к минимуму. Поставьте стакан с водой рядом с кроватью, чтобы избавить себя от необходимости вставать и идти на кухню. А если вам потребуется воспользоваться туалетом, тогда это будет как раз тот случай, когда во время сна полезно держать под рукой сотовый телефон. Используйте его функцию фонарика, чтобы осветить пол и помочь себе найти дорогу.

Лично я всегда держу рядом с кроватью стакан воды. Некоторые люди считают, что если ночью будут пить воду, то через какое-то время им снова придется вставать. Как показывает практика, вы вряд ли выпьете больше пары глотков. Не пытайтесь игнорировать жажду: в большинстве случаев именно сухость в горле заставляет вас проснуться.

Маленькие хитрости для улучшения ночного сна

Поведенческие техники улучшения сна

1. Не смотрите на электронные часы/мобильник, если не можете уснуть или просыпаетесь среди ночи, потому что свет от этих устройств активирует меланопсин. Независимо от того, в котором часу ночи вы проснетесь, вам не следует беспокоиться о том, что вы не выспитесь. Если вам нужен будильник, чтобы встать в определенное время, заведите его и накройте так, чтобы излучаемый им свет не потревожил ваш сон.

2. Не отчаивайтесь, если не получится лечь спать вовремя, и не волнуйтесь, что утром можете проснуться слишком поздно. Положитесь на будильник. Конечно, это не идеальный вариант, но, пока вы работаете над улучшением циркадного кода, будильник имеет право на существование в вашей жизни. Вместо того чтобы бояться проспать, попробуйте использовать глубокое дыхание животом, чтобы расслабить тело и разум.

3. Не переживайте по поводу плохого сна предыдущей ночью и не бойтесь, что это повторится снова. Вы в состоянии контролировать свой сон. Следуя рекомендациям, представленным в данной главе, вы сможете постепенно, ночь за ночью, улучшать его качество.

4. Не зацикливайтесь на том, сколько часов сейчас длится ваш сон. Если на следующий день вы чувствуете себя отдохнувшими и полными сил, значит, вам требуется не так много сна, как другим людям. Но если утром вы чувствуете себя разбитыми или во второй половине дня вас одолевает сонливость, попробуйте воспользоваться некоторыми из предложенных в данной главе советов.

5. Не используйте спальню ни для чего, кроме сна. Это не рабочий кабинет, не гостиная и не домашний кинотеатр.

Как обеспечить оптимальное пробуждение

Над чем вам нужно поработать, чтобы оптимизировать свое пробуждение?

● Чтобы проснуться, чувствуя себя свежим, и получить достаточное количество сна, лучше всего рано лечь спать.

● Сразу после пробуждения постарайтесь оказаться на ярком свету. Раздвиньте шторы, включите верхний свет или расположитесь как можно ближе к окну.

● Посвятите 5—15 минут короткой утренней прогулке. Проверьте состояние растений в саду, покормите птиц, поиграйте с собакой на заднем дворе, смахните пыль с машины. Займитесь тем, что заставит вас выйти из дома на яркий дневной свет.

● Постарайтесь соблюдать режим и каждый день просыпаться в одно и то же время. Если по выходным вы встаете на 2 часа позже обычного, это верный признак того, что в течение недели вы не получаете достаточного количества восстановительного сна.

Вся наука о питании основана на результатах двух экспериментов. Первый из них доказал справедливость концепции ограничения калорий: когда мы меньше едим, у нас снижается вес и улучшается здоровье. Этот эксперимент был проведен в 1930-е годы, и с тех пор люди занимаются подсчетом калорий^1,2.

Второй эксперимент (его модель воспроизводилась в ходе более чем 11 тысяч исследований) подтвердил концепцию «здоровой диеты». Двум генетически идентичным мышам предлагали два разных рациона питания. Один рацион был хорошо сбалансирован по содержанию углеводов, простых сахаров, белков и жиров, а другой перенасыщен жирами и сахарами. Через несколько недель (что соответствует нескольким месяцам или годам человеческой жизни) у мыши, получавшей рацион с высоким содержанием жиров и сахара, развились ожирение и преддиабетическое состояние, повысились уровни жира в крови и до опасного уровня поднялся холестерин. Данный результат убедительно доказал, что качество пищи – ее питательная ценность – имеет важное значение для здоровья.

Различные модификации этого эксперимента продолжают использоваться для исследований макронутриентов (белков, жиров, углеводов) и микронутриентов (антиоксидантов, витаминов, минералов и т. д.). Результаты этих исследований определяют наше сегодняшнее представление о том, что следует есть, а чего не следует. Но ни одно из этих исследований не позволяет однозначно утверждать, кто какой-то один рацион питания является самым лучшим для всех. Больше всего нам подходит сбалансированное сочетание различных макронутриентов и микронутриентов в таком количестве, которое обеспечит насыщение, но не приведет к набору веса. Однако понятие «сбалансированный» является весьма спорным, поскольку рацион, оптимальный для атлета, беременной женщины, подростка, бодибилдера и пациента, страдающего диабетом, может быть совершенно разным.

Нам уже было известно, что сбой внутренних часов вызывает у мышей предрасположенность к ожирению, диабету и многим другим заболеваниям, которые обычно развиваются у них в результате потребления пищи с высоким содержанием жира. Кроме того, мы знали, что высоко-жировая диета сама может стать причиной сбоя у мышей часов голода и насыщения³. Больные мыши продолжают есть после того, как наступает время спать, и прерывают сон, чтобы перекусить. Нам захотелось выяснить, в какой степени эти болезни вызваны плохим рационом питания и какую роль в их развитии играют плохие привычки питания. Поэтому в 2012 году мы задались вопросом: «Какую роль в развитии этих заболеваний играет вредное питание, а какую – питание не по режиму?»

Наш эксперимент с генетически идентичными мышами, сфокусированный исключительно на ограничении времени питания, позволил получить поразительные результаты и выдвинуть предположение о том, что для долгосрочного улучшения здоровья важно не только то, что мы едим и сколько, но и то, когда мы едим. Мы взяли пары генетически идентичных мышей, рожденных от одних и тех же родителей и выращенных в одном гнезде, и предоставили одной группе свободный доступ к высокожировой пище в любое время по их желанию. Другая группа получала такое же количество пищи, но им приходилось употреблять ее в рамках 8-часового окна питания. Оказавшись в условиях ограничения времени питания, мыши быстро научились потреблять такое же количество калорий, как и мыши с постоянным доступом к пище. Другими словами, при режиме питания 24/7 мыши принимали пищу меньшими порциями в течение всего дня и ночи, в то время как при 8-часовом режиме питания они съедали такое же количество калорий, принимая пищу более крупными порциями в рамках 8-часового окна.

Результаты первых 12 недель исследования оказались просто поразительными. Согласно 11 тысячам других публикаций, потребление такого же количества калорий с таким же высоким содержанием жиров и сахаров неизбежно вызывало у мышей серьезные метаболические заболевания. Но мыши, которые съедали все это за 8 часов, были полностью защищены от болезней, связанных с плохим питанием. Мыши, питание которых было ограничено по времени, не набирали лишний вес, и у них сохранялись нормальные уровни сахара и холестерина в крови. Мы считаем, что укороченный период питания предоставляет пищеварительной системе достаточное количество времени для того, чтобы к моменту следующего поступления пищи без помех выполнить свою функцию, после чего провести необходимые ремонтно-восстановительные работы и поддержать рост полезных для здоровья бактерий в пищеварительном тракте. Положительные результаты наблюдались неделю за неделей на протяжении целого года (что эквивалентно нескольким годам человеческой жизни), пока мышей кормили по этому расписанию. Правильный распорядок приема пищи принес здоровью подопытных гораздо больше пользы, чем могли бы принести лекарственные препараты, применяемые для лечения болезней, вызванных этой пищей. Как вы помните, мы не меняли рацион питания и не уменьшали количество калорий. Чудо сотворил выбор времени.

Впоследствии мы провели аналогичные эксперименты с 9-, 10- и 12-часовыми пищевыми окнами и во всех случаях получили аналогичные результаты. Похоже, что, когда мыши питаются в течение 15 часов или дольше, их тело реагирует так, словно они непрерывно едят круглые сутки. Мыши, сидевшие на 15-часовой диете, болели, в то время как те, которым на еду отводилось 8—12 часов, оставались здоровыми. Мы систематически, каждую неделю проверяли состояние их здоровья, наблюдая за уровнем нескольких гормонов и даже за изменением состава микробов в пищеварительном тракте. Мы установили, какие из 22 тысяч генов включались и выключались в разное время суток в разных органах. Эти эксперименты растянулись на долгие годы, и полученные данные регулярно публиковались в рецензируемых научных журналах, таких как Cell Metabolism^4,5,6. К настоящему времени данные эксперименты продублированы во многих лабораториях по всему миру.

Недавно было проведено исследование, в ходе которого ученые объединили принципы ограничения калорий и ограничения времени питания⁷. Они хотели проверить, была ли низкокалорийная диета одинаково эффективной независимо от того, когда производится кормление. Сначала они кормили мышей низкокалорийной пищей перед отходом ко сну и установили, что такой режим не приносит пользы в плане снижения веса. Но, когда мышам стали предоставлять такое же количество пищи сразу после пробуждения, они начали сбрасывать вес, и их паттерн питания синхронизировался с циркадным кодом.

Аналогичные результаты были получены в ходе исследований на людях. Например, ученые из Гарварда и испанские специалисты по питанию и снижению веса установили, что у людей, которые растягивали прием калорий на долгий период времени (то есть потребляли такое же количество калорий в сутки, но практиковали поздние приемы пищи), снижение веса было крайне незначительным. В то же время люди, которые съедали весь суточный рацион в течение дня и воздерживались от еды по вечерам, сбрасывали гораздо больше веса⁸. Это означает, что, когда вы следуете диете с ограничением калорий, для вас намного важнее то, когда вы едите, чем то, что вы едите.

Прекратите питаться как работающие посменно

Вы уже знаете, что принесете значительную пользу своему здоровью, если откажетесь от режима сна работающих посменно. Наши эксперименты показывают, что таким же полезным может стать отказ от распорядка питания работающих посменно. Циркадные часы в мозге сильнее всего реагируют на свет, но часы в нашем пищевом тракте, печени, сердце и почках реагируют на пищу. Вот почему точно так же, как первый воспринятый нашими глазами утренний свет переводит стрелки мозговых часов и сообщает, что наступило утро, первый кусочек пищи или глоточек утреннего кофе приказывает часам в нашем пищеварительном тракте, печени, сердце и почках начать новый день. Если мы станем каждый день менять распорядок питания, наши часы будут постоянно сбиваться с ритма.

В 2015 году мы провели исследование с целью выяснить, когда люди на самом деле едят. Мы предложили 156 участникам регистрировать время приема каждой порции пищи и питья. Они использовали свои сотовые телефоны и наше мобильное приложение myCircadianClock. Мы установили, что у 50 процентов участников период питания растягивался на 15 и более часов в сутки⁹. Это означало, что они едят на протяжении почти всего времени бодрствования. В выходные дни 25 процентов участников завтракали на 2 часа позже, чем в будние дни. Даже это изменение нарушало их циркадный код так, словно они трудились посменно или жили в двух разных часовых поясах: в одном поясе – по выходным, а в другом – по будним дням. Но самое интересное заключалось в том, что, когда мы попросили участников определить продолжительность их периода питания, почти все ответили, что их окно питания не превышает 12 часов. Они не считали едой ни чашку кофе со сливками по утрам, ни бокал вина по вечерам, ни горсточку чипсов или орехов после ужина.

Затем мы обратились к 10 участникам, пищевое окно которых составляло минимум 14 часов и которые уже имели избыточный вес (их ИМТ был больше 25, что считается верхней границей нормы), и предложили им каждый день придерживаться одного и того же 10-часового окна, в которое они должны были уместить все свои приемы пищи – основные и дополнительные. Мы не давали им никаких инструкций относительно того, что им нужно есть, сколько и как часто. Они снова стали регистрировать время приемов пищи и передавать нам данные через приложение. Собранная информация нас просто поразила: всего за 4 месяца все участники сбросили в среднем по 4 процента общего веса. Кроме того, они сообщили, что стали лучше спать по ночам, а в дневное время чувствовали себя более энергичными и почти не испытывали голода. К настоящему моменту полезность ограничения времени питания для людей подтверждена результатами многих других исследований^10,11,12,13. Совершенно очевидно, что ОВП восстанавливает синхронизацию людей с их циркадным кодом.

Наши открытия подчеркивают значимость одной из главных целей этой программы – привести режим вашего питания в соответствие с циркадным кодом. Начните с установки 12-часового окна на 1–2 недели, а затем сокращайте время питания на один час в неделю. Это нужно сделать потому, что оптимальный размер окна питания располагается в пределах между 8 и 11 часами. Дело в том, что польза для здоровья, которую приносит 12-часовое окно, удвоится при его сокращении до 11 часов, увеличится еще вдвое при переходе к 10 часам и так далее, пока окно не уменьшится до 8 часов. Некоторые или даже многие из нас смогут без особых усилий укладываться в 8-часовое или меньшее окно питания в течение нескольких дней, но многим людям будет чрезвычайно трудно следовать этому распорядку месяцами или годами. И все же, после того как вы испытаете на себе впечатляющие результаты уменьшения окна питания до 12 часов, советую подумать о том, что дальнейшее уменьшение вашего окна (вплоть до 8 часов) принесет намного большую пользу.

Программа ОВП никак не связана с подсчетом калорий; ее суть в том, чтобы приучить вас соблюдать дисциплину в выборе времени питания. Мы установили, что самые лучшие результаты в плане снижения веса достигаются при использовании 8—9-часового окна питания, и вы можете придерживаться этого режима до тех пор, пока не добьетесь желаемых результатов. Самое большое количество жира в организме сжигается через 6–8 часов после завершения последнего приема пищи и почти экспоненциально возрастает после полных 12 часов воздержания от пищи. Вот почему любое превышение 12-часового периода голодания чрезвычайно полезно для вашего здоровья. После того как вы сбросите желаемое количество лишних килограммов, можно будет вернуться к 11—12-часовому окну и просто поддерживать целевой вес тела. Само собой, прежде чем приступать к новой программе питания, вам следует обсудить свои планы с врачом.

Типичный день с ОВП Давайте начнем с выбора идеального времени для завтрака. Тот момент, когда вы съедаете завтрак или выпиваете первую чашку кофе или чая, является началом вашего окна питания. После того как вы установите время завтрака, придерживайтесь его. Если завтрак начинается в 8 часов утра, ужин должен закончиться в 8 часов вечера. Мы установили, что для здоровья полезнее завтракать как можно раньше. Дело в том, что механизм инсулиновой реакции лучше работает в первой половине дня и хуже – в вечернее время. Кроме того, чем раньше вы откроете окно питания, тем раньше его закроете, и тогда у вас останется по меньшей мере 2–3 часа до отхода ко сну. Это важно, потому что уровень мелатонина начинает повышаться за 2–4 часа до вашего обычного времени засыпания. Завершать прием пищи до начала роста уровня мелатонина необходимо для того, чтобы избежать воздействия мелатонина на уровень сахара в крови.

Последние несколько часов вечернего воздержания от пищи очень важны. Представьте, что вы проводите уборку в доме и выставляете все мешки с мусором прямо у парадной двери. Внезапно налетает ветер, который переворачивает мусорные мешки, и все ваши усилия идут насмарку. Нечто подобное происходит, когда утром вы завтракаете раньше обычного времени. Если ваше тело не ожидает поступления большого количества еды, тогда все его усилия, затраченные на ночное очищение организма, пойдут насмарку. Это особенно важно при соблюдении 12-часового цикла питания. Если окно питания составляет 8—10 часов, единичные случаи слишком ранних завтраков не причинят слишком большого вреда очищающему процессу.

В первые две недели вы можете есть тогда, когда хотите, в пределах установленного окна, но будет лучше, если между первой и последней порцией калорий вы будете питаться по расписанию. Когда ваше окно питания уменьшится до 8—10 часов, вы, скорее всего, обнаружите, что утром после пробуждения ваш организм станет требовать более солидного завтрака. Кстати, чистка зубов утром и вечером не нарушает ОВП. Зубная паста не считается едой.

Завтрак – это прием пищи, который прекращает ваш ночной пост. Не удивляйтесь, если утром будете испытывать голод. Плотный завтрак пойдет вам на пользу, особенно если он будет состоять из полезных продуктов. Ешьте по утрам больше клетчатки и белков. Обильный завтрак наполнит ваш желудок на несколько часов. Мой дежурный завтрак включает овсянку, творог, молотый миндаль (который я готовлю собственноручно, размалывая орехи в кофемолке) и сушеную клюкву. Я часто путешествую, и такой завтрак очень легко приготовить в походных условиях.

Оптимальный завтрак должен быть хорошо сбалансированным и содержать сложные углеводы или клетчатку, сывороточные белки и здоровые жиры. Богатые клетчаткой продукты обычно имеют низкий гликемический индекс и помогают контролировать уровень глюкозы в крови в течение всего дня. Употребление белков в начале дня запускает механизм секреции нужного количества кислоты в желудке. Поэтому вместо того, чтобы заставлять желудок выделять больше кислоты вечером, после насыщенного белками ужина, вы можете переключиться на употребление основного количества белков утром и тем самым уменьшить вероятность изжоги и плохого сна ночью. Такой набор продуктов заставит вашу пищеварительную систему потратить больше времени на переработку пищи, в результате чего желудок в течение нескольких часов останется полным (вы будете чувствовать сытость и не испытывать голода) и вы станете меньше тянуться к печенью, булочкам и другим лакомствам.

Если вы достаточно плотно позавтракаете, то будете чувствовать себя сытыми примерно 4–6 часов. Так что после плотного завтрака в 8 часов утра вы начнете ощущать легкий голод примерно в час дня. Мой личный опыт показывает, что салат и суп на обед обеспечивают мне хорошее самочувствие до конца рабочего дня. Такое меню обладает большой энергетической ценностью, а его легкость спасает от послеобеденной летаргии, которая часто возникает после тяжелых блюд. Такой обед помогает мне продержаться до ужина, который я съедаю со своей семьей дома.

Ужин является вторым (после завтрака) по значимости приемом пищи с точки зрения согласования циркадных ритмов. Он сообщает мозгу о завершении цикла питания. Как только вашему организму становится ясно, что больше пищи не будет, он начинает постепенно переключаться в режим ремонта и омоложения. Как показало наше исследование, у людей, которые используют режим ОВП, чувство голода перед ужином со времене