Глава 2 Как мозг управляет сном 3 страница

Поэтому наша возрастающая по мере продолжительности бодрс­твования потребность в сне — тоже, вероятно, следствие процессов обмена веществ в бодрствующем мозге, считают исследователи. Чем дольше включено наше сознание, тем больше в мозге собирается продуктов обмена веществ, включая аденозин. От этого мы испы­тываем усталость, которая в конечном счете является сигналом не­рвной системы о потребности зарядиться новой энергией благодаря глубокому сну.

Однако это недостаточное объяснение. «Остается нерешенным ин­тереснейший вопрос: что обозначают дельта-волны», — дополняет Бор­бели. Они возникают потому, что все большее количество нервных кле­ток синхронизирует свою деятельность и понижает возбудимость. Что их к этому побуждает и какие важные задачи они решают в этом состо­янии, до сих пор окончательно не ясно. Ясно лишь одно: чем дольше мы бодрствуем, тем сильнее потребность клеток больших полушарий пе­реключить коммутатор в положение сна. С тех пор как исследователям удалось показать, что дельта-волны также самостоятельно возникают в изолированных от остального тела тонких срезах коры полушарий, если искусственно поддерживать жизнь в этих препаратах, а также что электрические поля с частотой колебаний дельта-волн способны пог­рузить человека в глубокий сон, не приходится сомневаться, что и эта деятельность мозга вызывает сонливость и вносит существенный вклад в процесс S.

 

Как возникает потребность в сне  

 

Фактор С описывает хронобиологическую компоненту в общем состоя­нии сонливости; он колеблется независимо от того, спим мы или бодрс­твуем, в ритме, заданном центральными внутренними часами в промежу­точном мозге. Абсолютной кульминации он достигает примерно к сере­дине сна — при условии, что мы не ставили будильника. Для большинства людей это время между 4 и 5 ч ночи. Если мы в это время не спим, то потребность в сне становится почти невыносимой. Но на самом деле мы обычно почти всегда засыпаем уже поздним вечером, когда компонент С повышается, а компонент S уже достаточно высок. В это время сумма обоих факторов уже так велика, что заснуть нетрудно.

Чтобы выяснить, как велика потребность в сне в конкретный момент, Александр Борбели определяет так называемый порог пробуждения, на­ходящийся в прямой противоположности с процессом С. Потребность в сне вычисляется как расстояние между процессом S и порогом пробуж­дения. Чем больше С, тем ниже порог, и тем выше, при равном значении S, потребность в сне. Когда мы спим, фактор S снижается до тех пор, пока не достигнет порога пробуждения. В этот момент потребность в сне нулевая, мы просыпаемся без внешнего вмешательства и чувству­ем себя выспавшимися. Если потребность в сне велика, как это бывает поздно вечером, мы легко засыпаем и с большим трудом просыпаемся. Если система работает согласованно и без сбоев, ритм сна среднего че­ловека сам собой устанавливается на обычные 16 часов бодрствования и 8 часов сна.

Посреди ночи, когда внутренние часы с особенной силой склоняют нас ко сну, фактор S должен опуститься до крайне низкого значения — то есть мы должны спать к этому моменту уже очень долго — чтобы мы проснулись без внешних причин. К утру хронобиологическая составля­ющая общей сонливости снижается, порог пробуждения повышается и фактор S без труда его достигает. Если вечером мы легли вовремя, а потом хорошо и глубоко спали, то можно ожидать долгого, активного бодрствования днем.

Ситуация может быть другой: иногда мы просыпаемся очень рано и не можем снова заснуть, хотя совсем еще не выспались; тогда к вечеру усталость овладевает нами раньше обычного. Модель Борбели объяс­няет и это знакомое каждому явление: если мы легли необычно поздно, общее время сна сокращается, поскольку снижающийся фактор сна к концу ночи встречается с повышающимся порогом пробуждения. Мы просыпаемся, хотя фактор S еще не окончательно снизился. Он начинает подниматься снова с необычно высокого уровня — поэтому к вечеру потребность в сне оказывается выше.

 

 

 

 

Двухфакторная модель регуляции сна: вверху: Гомеостатическая компонен­та сонливости S непрерывно повышается с нарастанием времени бодрство­вания, а во время сна снижается, посредине: Хронобиологическая компонен­та С колеблется в суточном ритме, достигая максимума в ночные часы, внизу: Потребность в сне выше всего в моменты совпадения максимумов S и С. В это время расстояние от S до порога пробуждения (обратная компонента С) очень велико. Сон уменьшает это расстояние. Когда оно оказывается равным нулю, достигается порог пробуждения, и мы просыпаемся.

Если человек, к примеру, из-за ночной смены заснул с 12-часовым опозданием, он нередко просыпается уже через 3 ч, поскольку порог пробуждения в это время достигает минимума. С точки зрения сомнолога, было бы правильнее не ложиться еще часа 3, постараться с утра заняться какими-нибудь важными делами и уснуть лишь во второй по­ловине дня. Тогда человек засыпает в момент понижения порога про­буждения, продлевает тем самым продолжительность сна и дает своему организму возможность максимально понизить таинственный компо­нент S; результат — однодневная терапия сном, заканчивающаяся по­середине ночи.

Двухфакторная модель объясняет также многие проблемы с засы­панием: если накануне мы встали очень поздно или хорошо поспали после обеда, фактор S не достигает к вечеру своих обычных высоких значений. Это может вызвать проблемы с засыпанием в обычное вре­мя, поскольку потребность в сне недостаточно высока. В таком случае имеет смысл лечь попозже. Случается наоборот: мы засыпаем уже к 8 ч вечера, потому что в последние ночи нам не удавалось выспаться или приходилось ложиться слишком поздно. Гомеостатическая компонента регуляции сна при этом достигает настолько высоких значений, что мы испытываем огромную потребность в сне в такое время, когда сигнал сонливости от наших внутренних часов еще не слишком силен.

 

Почему младенцы просыпаются по ночам  

 

Однако в модели Борбели не предусмотрена наша склонность к после­обеденному сну. По мнению самого исследователя, ее нетрудно туда включить, если дополнить хронобиологический фактор слабой компо­нентой, колеблющейся в 12-часовом ритме. Тогда и в послеобеденное время потребность в сне должна немного подниматься. Однако слож­ные эксперименты, проводившиеся исследователями биоритмов для того, чтобы проанализировать по отдельности различные процессы в нашем теле, управляемые внутренними часами, показали, что цикл сна-бодрствования, возможно, не имеет отношения к послеобеденной сонливости.

«Это ничего не доказывает», — говорит Борбели, по-прежнему убеж­денный в биологическом значении послеобеденного сна. Поскольку бес­численные суточные ритмы разных органов и системы обмена веществ

взаимно влияют друг на друга, очень вероятно, что наше утомление в послеобеденное время связано с другими процессами, управляемыми внутриклеточными биологическими часами. «Нередко это влияние пи­щеварения» — считает исследователь. Особенный голод в середине дня и использование значительной части энергии на пищеварение — также результат работы биологических часов.

Во всяком случае, тут замешаны и другие внутренние часы. Если цикл сна-бодрствования представляет собой так называемый циркад­ный ритм, который повышается и понижается примерно раз в сутки, наша склонность к отдыху или активной деятельности испытывает еще и влияние так называемых ультрадианных ритмов. Их маятник колеб­лется быстрее, чем у основных часов, и в течение суток они несколько раз достигают максимума и минимума. Например, кровяное давление понижается дважды в течение суток: один раз в середине ночи — до очень низкого уровня, второй раз, значительно менее сильно, ко време­ни послеобеденной сиесты. И если мы вообще недостаточно выспались, то этого дополнительного понижения работоспособности может ока­заться достаточно, чтобы вызвать прилив сонливости. Самое разумное в таком случае — немного поспать. Это повышает работоспособность и помогает минимизировать дефицит сна.

Кроме измеряемого по высоте кровяного давления 12-часового ритма активности кровообращения, для сна особенно важны еще два ультрадианных ритма: 90-минутный ритм циклов сна и примерно 4-ча­совой ритм активности и покоя, которому следует, например, чувство голода. Оба ритма накладываются друг на друга и вызывают колебания суточного ритма.

В конечном счете на то, заснем ли мы и когда, влияет сумма множес­тва ритмов. Но при нормальных условиях ультрадианные циклы боль­шого значения не имеют. Совсем иначе обстоит дело в исключительных ситуациях: если человек болен и не встает с постели, если он очень стар или, напротив, живет всего несколько месяцев, он нередко спит кроме ночного времени еще трижды за день. Причина — в 4-часовом ритме. Особенно наглядно он проявляется в экспериментах, где людей застав­ляли 32 часа лежать в кровати, ничего не делая. Подопытные быстро впадали в 4-часовой график сна.

Похоже на то, что самое естественное для человека — каждые 4 ч спать около 90 мин. И, может быть, мы так бы и делали, если бы не было дней и ночей, шумного периода бурной социальной жизни и фазы все­общего ночного покоя, а также центральных внутренних часов, отмеря­ющих сутки и доминирующих над всеми прочими ритмами.

 

 

 

 

Развитие сна у грудных детей. Сразу после рождения преобладают корот­кие ритмы активности - 50-60-минутный и 4-часовой. Чем старше ребе­нок, тем отчетливее преобладание ритма день-ночь.

Как различные циклы активности пересекаются друг с другом и что происходит при бездействии суточных часов, хорошо видно на примере развития сна у маленьких детей. В начале господствуют ультрадианные ритмы: новорожденные практически не различают день и ночь. Они засыпают примерно каждые 4 ч, то есть круглосуточно по 6 раз. Каждый из этих отрезков включает один или несколько циклов сна по 50-60 мин. Поэтому по ночам младенцы с утомительной для родите­лей регулярностью просыпаются каждые 3-4 ч.

Чем старше становится ребенок, тем большее значение приобрета­ет суточный ритм. Младенцы уже в возрасте нескольких месяцев спят иногда всю ночь, но это пока не мешает им засыпать еще три раза в день. Спустя еще некоторое время продолжительность их сна в целом уменьшается, а значимость суточного ритма увеличивается. Теперь дети засыпают днем только два раза, позже — один, а спустя несколько лет и вовсе отказываются от дневного сна.

Родителям, а также всем страдающим от бессонницы прежде всего нужно знать, что все люди ввиду колебаний циклов активности не всегда с одинаковой легкостью могут заснуть в одно и то же время. Вместо этого через регулярные промежутки времени открываются так называемые вхо­ды сна, когда потребность в нем особенно высока. Если ими не воспользо­ваться, нередко приходится ждать следующего цикла, чтобы уснуть. Дети, пропустившие правильный момент для засыпания, часто снова приходят в состояние повышенной активности. Родители должны сохранять спо­койствие, поиграть с ними еще немного и постараться не пропустить сле­дующее окошко засыпания, открывающееся обычно примерно час спустя после обычного времени. Взрослым в аналогичной ситуации придется по­терпеть подольше, поскольку их цикл сна продолжается 90 мин.

Заснем ли в данный момент мы или наши дети, зависит не только от этой выраженной с разной силой у разных возрастов хронобиологической компоненты, но и от фактора S и состояния центров возбуждения в мозге. В зависимости от того, как долго мы спали в последний раз, сколь­ко времени уже бодрствуем, возбуждены или спокойны, мы с большим или меньшим успехом входим через одни широко распахнутые ворота сна, которые открывают для нас в течение суток внутренние часы. Ма­леньким детям это удается еще до полудня, многим взрослым — после обеда и почти всем — ночью.

 

Когда ядро и оболочка — одно  

 

Засыпание — это долгий, последовательный и, к сожалению, довольно сложный — а значит, склонный к нарушениям — процесс. Начинается он с того, что ближе к ночи мы устаем, потому что факторы С и S одновре­менно повышаются или, другими словами, потому что мы уже продол­жительное время на ногах и наши внутренние часы подают сигнал, что пора ложиться спать.

Однако это далеко не все. Наши клетки и органы чувствуют приближе­ние времени сна намного раньше, чем мы сами. Мы и не замечаем, что еще за несколько часов встроенные в них часы начинают готовить тело к путе­шествию в царство ночи. Но это не означает, что мы можем слепо поло­житься на биологическую систему: необходимо расслабиться и мысленно завершить дела дня, чтобы центры возбуждения в стволе мозга постепенно успокоились. Не следует в это время пить возбуждающий кофе, а также

слишком много или слишком поздно есть. Кроме того, незадолго до отхо­да ко сну не стоит заниматься слишком напряженной работой, смотреть слишком захватывающие фильмы, принимать слишком холодную или слишком горячую ванну или напряженно заниматься спортом.

После выполнения всех этих условий нам остается только лечь в пос­тель, может быть, немного почитать или помечтать — и тогда, когда мы погасим свет, у здоровых людей пройдет не более четверти часа до пер­вого переключения внутреннего коммутатора на сон.

Учитывая, сколько требований нужно соблюсти, не приходится удивляться, что многим людям не удается быстро и вовремя уснуть. Курт Крейхи знаком с этой проблемой как нельзя лучше. Доброжела­тельный, спортивного вида человек с уютной бородой работает в том самом институте, где я провел первую свою ночь в лаборатории сна. Уже многие годы он наблюдает в Базельском центре хронобиологии за тем, как наш организм постепенно переходит от бодрствования ко сну, а затем обратно к бодрствованию.

В начале цепи сигналов засыпания стоит ночной гормон мелатонин, поясняет Крейхи. Он вырабатывается шишковидной железой в задней части мозга и поступает в организм по команде наших внутренних часов, главным образом, в темноте. Его появление в крови — один из важней­ших сигналов для организма, что пора постепенно переходить ко сну. У человека возникает ощущение сонливости, сердцебиение замедляется.

Важнейший ответ организма на мелатонин и в то же время решаю­щий сигнал для остальных органов о том, что пришло время готовиться ко сну, — это резкое расширение кровеносных сосудов в руках и ногах. «Примерно за 2 ч до засыпания уровень мелатонина резко повышается, а температура тела в то же время понижается в виду сильного отто­ка крови к конечностям», — говорит Крейхи. Протекая по рукам и но­гам, наш «сок жизни» охлаждается. И хотя конечности от этого немного разогреваются, более существенная температура тела, поддержание которой в течение дня требует от организма больших затрат энергии, понижается довольно значительно, порой на целых полтора градуса. «Когда мы спим, тело отказывается от обычного разделения на ядро и оболочку», — говорит Крейхи. В течение дня это разделение предохра­няет нас от потерь тепла и энергии, но во сне оно не нужно, поскольку весь тепловой режим переходит на более низкий уровень.

Почти десять лет назад швейцарский ученый и его коллеги решили выяснить, что является для нашего тела решающим сигналом к погруже­нию в сон. Они искали физиологический параметр, измерение которого позволяет предсказать с наибольшей вероятностью, когда подопытный

на самом деле уснет. Что это может быть: повышение уровня мелато­нина, понижение температуры тела и частоты пульса или нарастающее ощущение сонливости?

Ко всеобщему удивлению, победила разница температуры между конечностями и корпусом. Чем эта разница меньше, тем прохладнее в данный момент тело и тем лучше оно способно заснуть. Следователь­но, для бодрствования человека решающую роль играет распределение температуры тела. Если мы активно бодрствуем, то корпус и голова хорошо снабжаются кровью и разогреваются как минимум до 37 °С. Температура конечностей, напротив, заметно ниже. «Вечером, когда на­растает сонливость, внутренние часы запускают терморегулирующую систему расширения сосудов, и вскоре температура тела понижает­ся», — так описывает Крейхи удивительно простой механизм, отменяю­щий разделение тела на центр и периферию — корпус и конечности. Мы засыпаем и получаем возможность регенерации.

В таком случае настоящим сигналом ко сну нужно считать не мела­тонин, а наступающее к вечеру внутреннее охлаждение. С учетом этого становится понятно, почему существует столько домашних средств для засыпания и почему они на многих людей действительно действуют: попеременный горячий и холодный душ, шерстяные носки, иногда от­кинутое, а иногда, наоборот, очень теплое одеяло, грелка на живот, уп­ражнения на расслабление и даже многие растительные и химические снотворные прямо или косвенно способствуют лучшему кровоснабже­нию конечностей, что и помогает телу погрузиться в сон.

Чтобы проверить эффективность народных средств, Крейхи предлагал испытуемым ложиться спать в так называемых «кнейповых» носках. Холодные мокрые носки обеспечивали повышенный приток крови к ногам и в то же время ее дополнительное охлаждение — и испытуемые действительно засыпали быстрее обычного. И хотя на первый взгляд это звучит противоречием, по тому же принципу помогают и сухие шерстяные носки, которые многие люди считают лучшим средством от бессонницы. В обоих случаях эффект связан с дополнительным приливом крови к ногам.

Еще одно явление из повседневного опыта прекрасно согласуется с базельской моделью засыпания: напряженные размышления по вече­рам или слишком позднее прекращение работы также часто мешают нам заснуть не только потому, что активируют центры возбуждения в мозговой сети регуляции сна и бодрствования, но и потому, что подде­рживают высокий уровень в крови гормонов стресса, что препятствует оттоку крови к конечностям.

Крейхи обследовал также людей с нарушениями кровообращения в конечностях, «тех, у кого вечно холодные руки». Разумеется, оказалось, что они особенно часто страдают бессонницей. Участники его опытов должны были за 30 мин до сна принимать холодную, нейтральную или теплую ванну. «От теплой ванны тело нагревается, а после этого быстро охлаждается», — поясняет швейцарский ученый. В большинстве случа­ев, по его наблюдениям, это помогает уснуть.

Если мне снова придется оказаться в базельской лаборатории сна, я уже знаю, как сократить бесконечные 17 мин в начале пробной ночи. Хотя, говорят, любой человек во второй раз засыпает там лучше, чем в первый, я все же сперва приму горячую ванну, потом надену влажные носки и постараюсь как можно меньше думать о том, как трудно будет заснуть в предстоящую ночь.

 

О максимумах и минимумах  

 

Когда пионеры сомнологии открыли структуру сна и тем самым дока­зали, что это активный, управляемый и строго регулируемый мозгом процесс, смолкли голоса, долгое время утверждавшие, что ночное «бес­сознательное состояние» служит исключительно для того, чтобы жи­вое существо получило покой и передышку. Сегодня все согласны, что происходящее во сне этим далеко не исчерпывается. Но зачем нашему организму все эти сложные ритмизованные изменения, эти системати­чески повторяющиеся фазы пониженной или повышенной активности мозга и других органов? Бессмысленная игра природы?

Вряд ли. Не только человек, но и все млекопитающие и птицы перехо­дят от глубокого сна к легкому и к БС. А эволюция не оставила животным ничего лишнего. Поэтому вот уже не одно десятилетие сомнологи трудят­ся над выявлением многочисленных и разнообразных задач сна. Они зада­ются вопросом: почему мозг во сне отгораживается от внешнего мира? И почему спящий организм лучше всего справляется со своей работой путем смены нескольких циклически следующих друг за другом состояний.

«Сон — это не покой, это другое бодрствование», — подводит итог сомнолог из Регенсбурга Юрген Цулли. Во сне практически не эконо­мится энергия. Проспав 8 ч, мы тратим всего на 50 килокалорий мень­ше, чем после такого же времени бодрствования. «Это примерно то ко­личество калорий, какое мы получаем от куска хлеба».

Больше всего во время сна трудится мозг, но и телу работы хватает: во время БС активизируется не только орган мышления, но и бессознатель­ная вегетативная нервная система, регулирующая активность внутренних органов. Пульс убыстряется, дыхание становится чаще, кровяное давле­ние повышается. Одно из наиболее заметных следствий — повышенное кровоснабжение пениса или влагалища. У мужчин происходят ночные эрекции, у женщин набухает клитор.

Многие ученые полагают, что главная задача периодов БС — под­готовка следующих за ними фаз бодрствования, когда мы проверяем, все ли вокруг нас в порядке. За это предположение говорит тот факт, что фазы движения глаз становятся все продолжительнее в преддверии окончательного пробуждения. Однако большинство исследователей се­годня не верит, что в этом может заключаться весь смысл столь сложной системы. Их теория такова: чем бы в точности ни занимались нервные клетки мозга во время БС, эта их деятельность, судя по всему, помогает расширению существующих и созданию новых сетей, то есть обучению. Не в последнюю очередь поэтому наши сновидения во время фаз БС до­стигают такой интенсивности, и именно поэтому дети нуждаются в гораз­до большем количестве парадоксального сна, чем взрослые.

Однако и в периоды легкого и глубокого сна перед нашими органами стоят биологически осмысленные задачи. Постепенно ученые открыва­ют происходящие повсюду в теле процессы, которые систематически изменяются в течение ночи. Многие из них управляются внутренними часами. Эта система измерения времени активизирует некоторые про­цессы, видимо, особенно важные для сна, и подавляет другие, которые, очевидно, нужнее нам в состоянии дневной активности.

Хронобиологам особенно бросились в глаза три поддающихся изме­рению фактора, поскольку они следуют физиологическому суточному ритму отчетливее, чем остальные сигналы нашего тела: это подъемы и понижения уровня ночного гормона мелатонина и гормона стресса кор­тизола, а также колебания температуры тела.

В течение ночи медиатор сна мелатонин продолжает свой начав­шийся незадолго до появления вечерней усталости подъем. Пока его уровень непрерывно подымается, температура тела продолжает по­нижаться. Лишь к середине сна, когда максимума достигает хронобиологическая составляющая сонливости, оба эти процесса переходят в свою противоположность. В этот момент мы больше всего настроены на сон: уровень в крови активизирующего гормона стресса кортизола минимален, работоспособность тела достигает абсолютного суточно­го минимума. Температура тела у многих людей в это время не превышает 36 °С. Если мы не находимся в фазе БС, то пульс и кровяное давление сейчас настолько низкие, что мы крайне медленно приходим в себя, если нас в такой момент разбудить. А если мы все же проснем­ся, то, скорее всего, будем мерзнуть.

Ночное понижение работоспособности является проблемой для тех людей, которым приходится бодрствовать ночь напролет, например из-за работы в ночную смену или из-за того, что они очень неразумно решили уже с вечера выехать в отпуск на собственной машине. Когда внутренние часы показывают время сна, сообразительность и способ­ность принимать решения у нас минимальны, а замедленность реак­ции — максимальна. Это приводит к увеличению числа дорожно-транспортных происшествий и несчастных случаев на работе. Не случайно такие катастрофы, как крушение нефтяного танкера «Эксон Вальдес» у побережья Аляски или аварии атомных реакторов в Чернобыле и Гаррисбурге, связаны с ошибочными решениями персонала, принимав­шимися посреди ночи, в моменты, близкие к абсолютному минимуму работоспособности.

Уровень мелатонина в это время максимально высок. Из-за этого нам не только с особенной силой хочется спать, но и настроение значи­тельно хуже, чем обычно, вероятно, потому, что шишковидная железа растрачивает для производства мелатонина «гормон счастья» серото­нин. Дело в том, что мелатонин является производным серотонина, и поэтому в моменты высокой потребности организма в гормоне сна в наших нервных клетках слишком мало серотонина, чтобы обеспечить хорошее настроение и оптимистический взгляд на жизнь.

Если мы сейчас проснемся и некстати примемся думать о каком-ни­будь важном событии минувшего или предстоящего дня, то мы будем чувствовать себя отвратительно и с трудом сумеем взглянуть на вещи позитивно. Каждый знает, что ночные размышления редко помогают найти выход из трудного положения. Более того, сомнительные сооб­ражения нашего одурманенного мелатонином, склонного к мрачным мыслям мозга вызывают неприятный стресс, так что возвращение ко сну часто затягивается до бесконечности.

Поэтому врачи прежде всего объясняют людям, страдающим от бес­сонницы, эти естественные взаимосвязи. Часто человеку бывает доста­точно знать, что ночная тоска имеет физиологическую причину и пройдет сама собой через несколько часов, когда первые лучи солнца прогонят из крови последние остатки боящегося света мелатонина, а уровень серо­тонина повысится. Во всяком случае, поговорка «с утра жизнь веселее» («утро вечера мудренее») поздней ночью верна абсолютно.

После 4-5 ч ночи организм постепенно начинает подготовку к следу­ющему дню. Центр времени в супрахиазматических ядрах для начала дает окружающим его нервным клеткам сигнал выделять гормон, стиму­лирующий секрецию кортикотропина (так называемый кортиколиберин или кортикотропин-рилизинг-гормон). Этот гормон побуждает располо­женную посреди мозга на высоте носа железу под названием гипофиз, или нижний мозговой придаток, вбрасывать в кровь вещество под названием адренокортикотропин. Дойдя с кровотоком до коры надпочечников, кортикотропин вызывает секрецию кортизола. Одновременно надпочечники выделяют и другие так называемые гормоны стресса, в частности адре­налин. Все эти сигнальные вещества, или нейромедиаторы, приводят ор­ганизм в полную готовность к активной деятельности.

В последние два часа перед пробуждением выработка кортизола резко увеличивается и к моменту, когда мы просыпаемся, достигает суточного максимума. Это определяет переключение с ночной программы сна на дневную программу активной деятельности, усвоения информации и до­бывания пищи. Гормоны стресса убыстряют кровообращение, усиливая кровоснабжение мышц, вызывают в печени выработку сахара как легко доступного горючего, замедляют работу иммунной системы, повышают температуру тела, частоту сердечных сокращений и кровяное давление.

Коллектив биологов под руководством Яна Борна в Любеке нагляд­но показал в 1999 г., почему ученые называют утренний максимальный уровень кортизола утром «биохимическим будильником». В ходе экс­перимента испытуемым иногда сообщали перед засыпанием, что их разбудят в 6 ч утра, а иногда, что в 9. На самом деле людей, ожидавших пробуждения в 9, тоже будили в 6. «У тех подопытных, которые ожида­ли, что их разбудят в 6, наблюдался в последний час перед пробужде­нием значительно более высокий уровень адренокортикотропина, чем у тех, кого будили неожиданно», — рассказывает Борн.

Очевидно, мы бессознательно влияем на время выброса гормонов и таким образом сами управляем временем пробуждения. Поэтому люди, утверждающие, что могут проснуться в назначенный час без будильни­ка, говорят правду.

 

Рост и обновление  

 

Самое неприятное, на мой взгляд, что могло со мной случится в ту ночь в базельской лаборатории сна, — это необходимость среди ночи разбираться в путанице проводов, чтобы достать из-под крова­ти ночной горшок. Однако заранее было понятно, что такое развитие событий маловероятно. Когда мозг переключается на сон, он прини­мает множество мер к тому, чтобы организм не мешал самому себе. В частности, мозг активирует сигнальные вещества, благодаря кото­рым мочевой пузырь во сне наполняется намного медленнее, чем во время бодрствования.

В 1957 г. хронобиологи доказали, что эта функция обеспечивается не внутренними часами, а самим сном. Несколько участников экспери­мента в период полярного дня провели неделю на Шпицбергене. При этом их наручные часы были без их ведома настроены так, что сутки продолжались 27 ч. Ритм сна и бодрствования подопытных поразитель­но быстро настроился на эту периодичность. Зато циклы мелатонина, кортизола и колебаний температуры тела упорно продолжали следо­вать 24-часовым суткам внутренних часов.

Так было доказано то, что знакомо многим по опыту дальних поез­док: ритм сна сравнительно легко приспосабливается к новому времени, зато остальные функции тела заметно отстают. Поэтому после переле­тов в дальний часовой пояс мы чувствуем себя порой отвратительно без всякой видимой причины, несмотря на нормальный ночной сон. Кроме того, эксперимент показал, что многие процессы в организме, подчи­няющиеся суточному ритму, зависят не от внутренних часов, а от со­стояния сна или бодрствования: подопытные испытывали потребность опорожнить мочевой пузырь сразу после пробуждения, то есть через 27, а не через 24 ч, как должен был бы предписывать их биологический датчик времени.

Уже непосредственно перед засыпанием мозг начинает целенап­равленно модифицировать некоторые физиологические процессы. Переключившись на состояние сна, он не только замедляет выработ­ку мочи, но и понижает восприимчивость к боли от ранений и надав­ливания. Это позволяет нам лежать на поврежденных местах. Напро­тив, глубинная боль, например зубная, к ночи особенно усиливается, мешая уснуть. Легко может случиться, что из-за нее мы проведем бессонное время.

Ночью снижается и аппетит. Бессознательно работающая во сне часть мозга понижает уровень вызывающего голод гормона грелина, зато усиливает выработку лептина, ограничивающего аппетит. Сей­час мы должны спать, а не есть. Поэтому современные книги о ди­ете, рекомендующие для сбрасывания веса больше спать, не так уж не правы: американские сомнологи доказали за последние годы, что хронические нарушения сна действительно вызывают порой ожире­ние, поскольку выводят из равновесия тонко настроенный механизм обменных гормонов. Недостаток сна может вызвать дефицит лептина или невосприимчивость к нему; тогда преимущество получит гормон голода грелин и заставит нас съедать за день больше, чем действи­тельно необходимо организму.