На протяжении десятилетий искусственный свет в ночное время считался незначительным неудобством: мигающее зарядное устройство, ночник в коридоре, светящийся экран смартфона, оставленного на прикроватной тумбочке экраном вверх.
Учитывая, сколько времени мы проводим в помещении при искусственном освещении, это важное напоминание о том, что условия для сна имеют значение.
В чем причина?
Кто виноват? Целый каскад физиологических нарушений, запускаемых, когда мозг воспринимает свет как дневной, сбивая с толку биологические часы организма и нарушая важнейшие процессы восстановления.
Недавние исследования, опубликованные в «Трудах Национальной академии наук» (PNAS), показывают, что всего одна ночь сна при умеренном освещении в комнате (100 люкс — примерно как в тускло освещённом коридоре) ухудшает метаболизм глюкозы, повышает частоту сердечных сокращений и снижает вариабельность сердечного ритма — ключевой показатель стрессоустойчивости.
Удивительно, но уровень мелатонина остался неизменным, что позволяет предположить, что вред наносится не из-за подавления гормонов, а из-за чрезмерной активации симпатической нервной системы — реакции организма. Со временем такое хроническое стрессовое состояние приводит к развитию хронических заболеваний.
Воздействие окружающего освещения в ночное время считается фактором риска развития неблагоприятных последствий для здоровья, в том числе кардиометаболических заболеваний. Однако влияние воздействия света в ночное время во время сна на кардиометаболические показатели и связанные с этим механизмы до конца не изучены.
Это лабораторное исследование показало, что у здоровых взрослых людей однократное воздействие умеренного (100 лк) света во время сна повышает частоту сердечных сокращений в ночное время, снижает вариабельность сердечного ритма (повышает симпато-вагальный баланс) и увеличивает резистентность к инсулину на следующее утро по сравнению со сном в слабо освещённом помещении (<3 лк).
Кроме того, положительная корреляция между высоким уровнем симпато-вагального баланса и уровнем инсулина позволяет предположить, что активация симпатической нервной системы может играть определённую роль в наблюдаемых изменениях чувствительности к инсулину, вызванных светом.
В ходе исследования сравнивался сон здоровых взрослых людей при тусклом и умеренном освещении. Результаты показали, что даже одна ночь при мягком освещении оказывает заметное влияние:
- Повышение частоты сердечных сокращений во время сна
- Снижение вариабельности сердечного ритма — показатель восстановления и устойчивости
- Повышенная резистентность к инсулину на следующее утро, что со временем может привести к развитию диабета и болезней сердца
- Значимых изменений в уровне мелатонина не наблюдается, что позволяет предположить, что дело не в гормонах сна, а в активации нервной системы
Новые данные свидетельствуют о том, что воздействие света играет определённую роль в регуляции метаболизма человека. При этом вечернее воздействие света неблагоприятно сказывается на метаболических функциях, в том числе снижает толерантность к глюкозе и чувствительность к инсулину (12, 13). В соответствии с этими данными мы ранее показали, что воздействие синего света утром и вечером изменяет метаболизм глюкозы, повышая резистентность к инсулину по сравнению с воздействием тусклого света (14). Кроме того, данные свидетельствуют о том, что воздействие света в помещении в ночное время во время обычного периода сна в состоянии бодрствования (15) и во время самого сна (16), вероятно, оказывает пагубное влияние на обмен веществ. Недавнее исследование, в ходе которого измерялось воздействие света в спальне во время ночного сна, показало, что более высокий уровень освещённости в спальне связан с более высокой заболеваемостью диабетом 2-го типа у пожилых людей (16). Однако точные механизмы, с помощью которых воздействие света, особенно во время ночного сна, влияет на регуляцию обмена веществ, изучены недостаточно.
Один из предполагаемых механизмов, объясняющих связь между воздействием света в ночное время и изменением метаболических функций, заключается в изменении режима сна. Надежные данные эпидемиологических и экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что воздействие света в ночное время как из внешних, так и из внутренних источников негативно влияет на субъективное и объективное качество сна, о чем свидетельствуют данные актиграфии или полисомнографии (ПСГ), указывающие на сокращение общей продолжительности сна (ОПС), снижение эффективности сна (ЭСС), увеличение времени бодрствования после засыпания (ВБЗ), сокращение фазы медленного сна (ФМС) или повышение индекса пробуждения (ИП) (17–20).
Учитывая хорошо изученную связь между нарушениями сна и метаболической дисфункцией (21), вполне вероятно, что воздействие света в ночное время влияет на метаболизм глюкозы из-за нарушений сна. Однако воздействие света в ночное время, по-видимому, оказывает прямое влияние на регуляцию уровня глюкозы, не зависящее от недостатка сна, как показало исследование, в ходе которого здоровых мужчин лишали сна в темноте или при воздействии света в ночное время (22). Это исследование показало, что полное лишение сна в сочетании с ночным освещением приводит к повышению уровня инсулина и глюкагоноподобного пептида-1 после приёма пищи, увеличению инсулинорезистентности и снижению уровня мелатонина в ночное время. Эти изменения не наблюдались в условиях лишения сна в темноте.
Второй предполагаемый механизм, объясняющий нарушение метаболизма глюкозы из-за воздействия света в ночное время, связан с вызванными светом изменениями в эндогенной циркадной системе, включая подавление и сдвиг фазы ритма мелатонина (23). Хорошо известно, что воздействие света подавляет секрецию мелатонина (24, 25), и несколько исследований показали, что подавление выработки мелатонина в ночное время связано с развитием диабета (26) и инсулинорезистентности (27).
Связь между изменением уровня мелатонина и нарушениями регуляции глюкозы может быть объяснена тем, что мелатонин играет определённую роль в секреции и действии инсулина (28–30). В частности, предполагается, что снижение уровня мелатонина в результате воздействия света в период ночного сна при голодании влияет на способность мелатонина способствовать восстановлению β-клеток поджелудочной железы (31).
Более того, исследования показывают, что воздействие света, даже умеренной интенсивности, в период ночного сна может привести к фазовому сдвигу внутренней циркадной системы (32, 33). Учитывая установленную роль циркадной системы в контроле метаболизма глюкозы, воздействие света в период ночного сна может привести к рассогласованию между центральными и периферическими часами в метаболических тканях, что негативно скажется на гомеостазе глюкозы (34).
Третий потенциальный механизм — влияние светового воздействия на активность вегетативной нервной системы (ВНС). Световое воздействие оказывает возбуждающее действие на симпатическую часть вегетативной нервной системы, о чём свидетельствует повышение уровня кортизола или частоты сердечных сокращений (ЧСС), связанное со световым воздействием, в основном в утренние и/или ночные часы по сравнению с вечерними (35–37). Помимо прямого возбуждающего воздействия света на симпатическую активность (35), предполагается, что изменения в вегетативной нервной системе, характеризующиеся смещением в сторону повышенной симпатической активности, опосредуют негативное влияние нарушения сна на многие физиологические системы, такие как метаболизм глюкозы (38). Таким образом, вполне вероятно, что вызванная светом вегетативная активация, прямая или опосредованная нарушением сна, вносит значительный вклад в наблюдаемую взаимосвязь между воздействием света в ночное время и изменением метаболизма глюкозы. Примечательно, что было доказано, что повышенная активность симпатической нервной системы предшествует развитию инсулинорезистентности и преддиабета, а также способствует развитию ожирения и метаболического синдрома (39–41).
Предыдущие исследования показали, что воздействие света во время сна увеличивает частоту сердечных сокращений и снижает вариабельность сердечного ритма (ВСР), что свидетельствует о повышенной активации симпатической нервной системы (42–44). В этих исследованиях либо рассматривалось воздействие яркого света (1000 лк) в течение всего периода сна (42), либо изучалось воздействие более слабого света (50 лк или имитация рассвета) в начале или в конце периода сна (43, 44). Однако влияние умеренного освещения в комнате в течение всей ночи на вегетативную нервную систему и её влияние на метаболические функции никогда не изучалось в полной мере.
Изменение индекса HOMA-IR с 1-го по 2-й день существенно различалось (P = 0,018) в условиях комнатного освещения и при тусклом освещении (рис. 2) и характеризовалось увеличением примерно на 15 % в условиях комнатного освещения по сравнению с уменьшением примерно на 4 % в условиях тусклого освещения.
Профили уровня глюкозы и инсулина по результатам 2-часового OGTT показаны на фиг. 3. Значения уровня глюкозы не различались при комнатном освещении и при тусклом освещении (условие × день P = 0,18, условие × день × время P = 0,99; Фиг. 3 A и B). Разница в уровне инсулина между первым и вторым днём была значительно больше при освещении в комнате по сравнению с приглушённым светом (условия × день P = 0,034) и наблюдалась в течение всего 2-часового перорального глюкозотолерантного теста (условия × день × время P = 0,95).
Наблюдалось значительное увеличение ЧСС в период сна с 1 по 2 ночь (условие × ночь P <0,0001) при освещении в комнате по сравнению с состоянием приглушенного освещения, которое поддерживалось в течение всей ночи (условие × ночь × время P = 0,98) (рис. 6 A и B).
- Как и предполагалось, у участников, которым в комнате был включён свет, утром наблюдалась повышенная резистентность к инсулину (т. е. более высокий показатель HOMA-IR натощак и более низкий индекс Матсуды по результатам перорального глюкозотолерантного теста) по сравнению с участниками, которым свет был приглушён.
- Как и ожидалось от здоровых людей с нормальным весом, во время перорального глюкозотолерантного теста в обоих условиях поддерживался одинаковый уровень глюкозы. Однако в условиях освещенности в комнате были более высокие уровни инсулина во время OGTT утром после сна при ночном освещении в комнате по сравнению с условиями приглушенного освещения, что свидетельствует о компенсаторном ответе инсулина на поддержание эугликемии в условиях повышенной резистентности к инсулину (45).
- Интересно, что, хотя не было различий в общей AUC инсулина во время OGTT, были более высокие уровни инсулина на ранней фазе секреции инсулина (т. Е. AUC инсулинового ответа в течение первых 30 мин OGTT) после ночного пребывания в помещении при освещении в помещении по сравнению с участниками в условиях приглушенного освещения. Эта ранняя фаза секреции инсулина, или острый инсулиновый ответ, является показателем функции β-клеток поджелудочной железы и играет физиологическую роль в поддержании гомеостаза глюкозы после приема пищи (46).
- Было доказано, что более высокая острая реакция на инсулин является предиктором развития диабета 2-го типа у людей с нормальной концентрацией глюкозы в плазме крови как натощак, так и через 2 часа после перорального глюкозотолерантного теста (47). Повышенная резистентность к инсулину и нарушение функции β-клеток играют ключевую роль в патогенезе диабета (48).
- Таким образом, результаты могут иметь значение для людей, которые часто подвергаются воздействию ночного света во время сна и подвержены повышенному риску развития диабета 2-го типа. На модели грызунов было продемонстрировано долгосрочное (10 недель) негативное влияние постоянного освещения на гомеостаз глюкозы (48); долгосрочное влияние вечернего и ночного освещения на людей с ожирением и нарушениями обмена веществ остаётся неизвестным.
Ночная смена организма: как свет мешает сну и обмену веществ
Человеческий организм функционирует в соответствии с 24-часовым циркадным ритмом — биологическими часами, синхронизированными с солнечным циклом. С наступлением сумерек шишковидная железа вырабатывает мелатонин, который сигнализирует клеткам о необходимости восстановления: детоксикации мозга, регулировании уровня сахара в крови и подавлении роста опухолей.
«Свет в ночное время переводит мозг в режим накопления информации, — объясняет доктор Роджер Вашингтон, врач семейной медицины и медицинский директор фонда Sleep to Live Well. — Это откладывает переход в циклы восстановительного сна, оставляя организм в состоянии пониженной активности». Дело не только в плохом качестве сна, но и в том, что организм не может полноценно восстанавливаться ночью.
Исследование, проведённое уже в 2023 году с участием 550 пожилых людей, показало, что у тех, кто подвергался воздействию любого света во время сна, чаще наблюдались ожирение, диабет и гипертония. Другое 11-летнее лонгитюдное исследование, опубликованное в European Heart Journal, выявило связь между воздействием ночного света на улице и 30-процентным повышением риска ишемической болезни сердца.
Каков механизм? Постоянный свет поддерживает высокий уровень кортизола и инсулина, имитируя реакцию на стресс, которая с годами ускоряет метаболическую дисфункцию.
Молчаливый сообщник рака: связь с мелатонином
Мелатонин не только способствует засыпанию, но и является мощным антиоксидантом и средством борьбы с опухолями. Когда свет нарушает его выработку, раковые клетки получают преимущество.
- 16-летнее исследование с участием 464 000 взрослых показало, что воздействие яркого света в ночное время повышает риск развития рака поджелудочной железы на 27 %.
- Метаанализ 17 исследований показал, что у женщин, подвергавшихся наибольшему воздействию света, риск развития рака молочной железы был на 11 % выше. Наибольшему риску подвергались женщины в пременопаузе и женщины с эстроген-рецептор-положительными опухолями.
- У работников, которые постоянно находятся в условиях искусственного освещения, чаще развивается рак предстательной железы, колоректальный рак и рак лёгких.
«Мелатонин помогает регулировать деление клеток и восстановление ДНК, — говорит Лия Кейлор, лицензированный психолог, специализирующийся на вопросах сна. — Когда свет подавляет его выработку, поврежденные клетки могут бесконтрольно размножаться.»
В 2007 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицировала работу в ночную смену как вероятный канцероген, однако риски, связанные с повседневным световым загрязнением по-прежнему недооцениваются.
В то время как дневной свет помогает регулировать ваши внутренние часы, которые поддерживают выработку мелатонина в ночное время, воздействие яркого света в ночное время может снизить уровень мелатонина и нарушить сон.
Мелатонин не только помогает вам засыпать и поддерживать сон, но и действует как мощный антиоксидант. Отказ от искусственного освещения в ночное время может помочь поддерживать уровень мелатонина и улучшить качество сна.
Существует взаимосвязь между нарушением выработки мелатонина в шишковидной железе, недостаточным поступлением этого гормона в организм и возникновением заболеваний, вызванных свободными радикалами, таких как нейродегенеративные заболевания, сердечно-сосудистые заболевания, диабет, рак и другие.
От настроения к памяти: как ночной свет вредит психическому здоровью
Фрагментация сна не только вызывает вялость, но и перестраивает работу мозга. Исследование, проведенное в 2024 году с участием 13 000 китайских студентов, показало, что использование экрана при тусклом освещении и сон с включенным светом коррелируют с более высоким уровнем депрессии и тревожности.
В чем причина? Фаза быстрого сна, критически важная для обработки эмоций, сокращается из-за воздействия света.
«Постоянный ночной свет держит нервную систему в состоянии повышенной готовности, — объясняет Кейлор. — Со временем это снижает психологическую устойчивость, делая людей более склонными к расстройствам настроения». Дети и подростки особенно уязвимы: нарушение циркадных ритмов в подростковом возрасте связано с тем, что на протяжении всей жизни человек испытывает трудности со стрессом и контролем импульсов.
Синий свет от экранов связан с ухудшением качества сна и сокращением его продолжительности. С другой стороны, исследования показывают, что сон в тёмной и прохладной комнате способствует выработке мелатонина и улучшает физическое и психическое состояние.
Что вы можете сделать
Хорошая новость заключается в том, что это одно из самых простых улучшений для здоровья, которые вы можете сделать. Закройте или накройте небольшие источники света, выберите плотные шторы и постарайтесь сделать так, чтобы в спальне было как можно темнее.
Решение не требует высоких технологий — нужно просто вернуться во тьму. Эксперты рекомендуют:
- Плотные шторы или маска для сна (постарайтесь сделать так, чтобы в комнате было темно, как в рукаве).
- Красные или янтарные ночники (наименее влияющие на выработку мелатонина).
- «Цифровой закат» — отключение экранов за 2–3 часа до сна.
- Заклеивание светодиодных индикаторов (зарядных устройств, маршрутизаторов) чёрной изолентой.
«Сон — это не пассивное состояние, а активный процесс восстановления», — подчёркивают авторы работ. «Каждый фотон света в ночное время — это упущенная возможность для восстановления».
Источник: NaturalNews
