Бабаева В.А., преподаватель ИПК ВШППБ, медицинский психолог НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева
Данная статья посвящена циркадным ритмам, их значении для здоровья и причинам нарушения. Рассматриваются механизмы и половозрастные особенности циркадных ритмов. Обсуждаются практические рекомендации по профилактике нарушений циркадных ритмов. Эта статья объединяет фундаментальную науку (механизмы циркадных ритмов - гены, СХЯ, центральные и периферические часы) с акцентом на последствия для психического и физического здоровья и практическими рекомендациями.
Циркадные ритмы — это врожденные биологические циклы, регулирующие практически все физиологические и поведенческие процессы в организме. Их сбой ведет к тревоге, депрессии, паническим атакам, диабету и даже онкологии. Понимание их работы — ключ к здоровью и долголетию.
Можно сказать, что циркадные ритмы - это общебиологический механизм всех живых организмов. Они есть даже у цианобактерий, которым 3,5 млрд лет. Рассмотрим ключевые механизмы функционирования этих биологических часов.
На молекулярном уровне внутренние часы есть у каждой клетки организма. Это своеобразные «шестеренки» в ядре клетки, обуславливающие ее работу. Основным механимзов является генетически обусловленная транскрипционно-трансляционная петля обратной связи. Цикл этих часов длится 24 часа и регулирует работу примерно 40% генов организма, включая гены метаболизма, репарации ДНК, иммунного ответа и др. Интересно, что особенности хронотипа («сова» или «жаворонок»), как и риск развития бессонницы, зависят характера мутации в генах `PER`.
Циркадными ритмами всего организма управляет система супрахиазмального ядра (СХЯ), которая является главным дирижером всех биоритмов организма, управляющим всем оркестром гормонов, генов, температуры тела и даже настроения. Система СХЯ – это центральные внутренние часы организма, которые в зависимости от света и времени суток регулируют выработку мелатонина эпифизом вечером, выброс кортизола надпочечниками утром, секрецию гормонов роста и пролактина в гипофизе ночью, снижение температуры тела ночью и повышение днем, а также чувство голода, жажды и др.
СХЯ находится в передней части гипоталамуса, прямо над зрительным перекрестом (хиазмой) и состоит примерно из 20 000 нейронов, каждый из которых является автономной часовой клеткой мозга. Работа данных нейронов также зависит от петли обратной связи - гуморальных сигналов, передаваемых через гормоны, нервы, т.е. от поведенческих актов (приема пищи, физической активности, температуры тела). Ключевыми функциями СХЯ являются синхронизация со светом и ежедневная «перезагрузка» внутренних ритмов организма, подстраивая их под 24-часовой цикл. Координация и синхронизация физиологических часов осуществляется через гормоны (выработку мелатонина через эпифиз вечером, гормона роста ночью, подавление мелатонина и выбором кортизола утром), а также через вегетативную нервную систему (изменения температуры тела, артериального давления, чувство голода и др.).
Периферические часы – это своеобразные оркестранты, которые подчиняются центральному дирижёру СХЯ, и находятся практически во всех органах (печени и поджелудочной железе, отвечающих за метаболизм, в сердце и легких, реализующих физиологические функции, жировой ткани, осуществляющей липидных обмен, иммунных клетках, реагирующих на воспаление, кишечнике, отвечающем за микробиом и перистальтику). Периферические часы подчиняются СХЯ, но также реагируют на прием пищи (активируют работу печени), физическую активность (работа мышц влияет на энергетический метаболизм), температуру среды.
Что происходит при конфликте сигналов, поступающих от центральных биологических часов и часов на периферии? Например, человек работает ночью при свете и ест. СХЯ на основе внутренних биологических часов активирует режим «ночь». Однако печень получает пищу и дает команду: «метаболизм». В результате, внутренние часы ЦНС и периферии десинхронизируются, возникает метаболический хаос (повышается кортизол и норадреналин), возникает бессонница ночью и усталость днем. Хронические ночные перекусы приводят к тому, что периферические часы полностью смещаются и перестают «слышать» СХЯ, возникает десинхронизация в работе всех органов и систем.
Рассмотрим суточные ритмы ключевых показателей:
Таблица 1. Суточные ритмы ключевых показателей
Почему сбои циркадных ритмов опасны?
Если режим питания, активности конфликтует с сигналами СХЯ (например, в силу ночных перекусов), то возникает метаболический диссонанс и десинхронизация работы центральных и периферических часов. Центральные часы продолжают работать в своем ритме даже при десинхронизации. Возникает сбой работы всех систем организмы и риск различных дисфункций (например, риск ожирения, диабета 2 типа и др.). Нарушения циркадных ритмов («циркадные десинхронозы») — не просто «я не выспался». Нарушения циркадных ритмов чреваты системными сбоями:
1). Сбои ритмов выработки кортизола, адреналина/норадреналина и мелатонина приводят к гипервозбуждению ЦНС и вегетативным сбоям (тахикардия, нарушение терморегуляции, повышается артериальное давление, риск инфаркта/инсульта.
2). Со стороны психики возрастает тревога, возможно обострение депрессии, биполярного расстройства, развитие панических атак. Снижается эмоциональная регуляция и когнитивные функции (ухудшение памяти, концентрации, скорости реакции и др).
3). Ухудшаются процессы физического восстановления и регенерации, нарушается выведение токсинов и метаболитов мозга.
4). Ухудшается метаболизм, нарушаются ритмы работы печени и поджелудочной, возникает инсулинорезистентность, что приводит к развитию диабета 2 типа и ожирению на фоне нарушений выработки лептина (гормона сытости) и грелина (гормона голода).
5). При нарушении работы циркадных генов снижается активность иммунных клеток, нарушается иммунный ответ, что на фоне снижения мелатонина, обладающего мощным антиоксидантным действием, повышает риск развития онкологических заболеваний (особенно рака груди, простаты, кишечника).
При этом, циркадным ритмам в разных возрастах свойственны свои специфические особенности. Рассмотрим эти особенности:
Таблица 2. Половозрастные особенности циркадных ритмов
Приведенные данные свидетельствуют о том, что циркадные ритмы характеризуются значительной как индивидуальной, так и половозрастной вариабельностью. Внутри каждой возрастной и половой группы существует огромный разброс индивидуальных хронотипов ("жаворонки", "голуби", "совы"). При этом, для разных возрастов характерна своя динамика циркадных ритмов: от незрелых ритмов у младенцев через выраженный вечерний тип у подростков к явному утреннему типу у пожилых - от «жаворонка» к «сове» и обратно к «жаворонку».
Наиболее кардинальные изменения циркадных ритмов происходят в подростковом возрасте (сдвиг к "сове") и в пожилом возрасте (сдвиг к "жаворонку"). Подростковый сдвиг к "сове" - биологическая норма, но конфликт с необходимостью ранних пробуждений для посещения образовательных учреждений создает серьезные психологические и физиологические нагрузки (хронический недосып, чувство усталости, снижение когнитивных функций, риски психической и психологической дезадаптации).
У мальчиков-подростков сдвиг к "сове" выражен сильнее и длится дольше, чем у девочек-подростков. Как у детей, так и у подростков распространены частые пробуждения, ночные страхи и кошмарные сновидения, что, с одной стороны, связанно с повышенной тревожностью, чувствительностью, эмоциональностью и креативностью, с другой, с особенностями созревания мозга (гиперреактивностью миндалины и образной активностью правого полушария).
Распространённость ночных страхов у детей 3–7 лет - 17%. Пик приходится на 4 года. У 8% детей отмечаются парасомнии. (Peeters et al., 2023). Кошмары встречаются у 50–85% детей 5–12 лет и коррелируют с повышенной тревожностью (r=0.61), эмоциональной реактивностью (r=0.54), депрессией (r=0.43), травматическим опытом при p<0.001 (Schredl et al., 2024). Проявления: психомоторное возбуждение, крик, тахикардия, мидриаз, дезориентация, отторжение контакта. Хроническая форма (>1 р/нед. >3 мес.) — у 12%. Самокупируются в 92% случаев к 12 годам (Koinis-Mitchell et al., 2023).
Ночные страхи у детей не коррелируют с психическими расстройствами (PSS, Birmaher et al., 2022). Страхи и кошмары у детей связаны с особенностями созревания мозга – дисбалансом норадреналина-серотонина, гиперреактивностью миндалины на фоне снижения контроля префронтальной коры и возникновением пароксизмов дельта-активности и альфа/бета десинронизацией в N3 фазе сна (Petrovic et al., 2024).
Наиболее распространённые кошмары у подростков: погоня, падение (чувство беспомощности, давление) – 68%; опоздание, провал на экзамене (страх не соответствовать ожиданиям) – 54%; мертвые родственники (вина, невысказанные обиды) – 37%. По мере взросления дети и подростки обычно «перерастают» ночные кошмары: REM-фаза укорачивается на 18%; миндалина снижает ночную активность; увеличивается контролирующая активность префронтальной коры. Сон становится глубже и стабильнее.
Тревожными маркерами, когда лучше обратиться за консультацией к неврологу, являются: кошмары с повторяющимся сюжетом насилия, смерти; пробуждения с криком и спутанностью сознания; панический страх сна и намеренное бодрствование до 3-4 утра. Но все же главное, что частые пробуждения и ночные кошмары у детей и подростков – это не психопатология, а этап развития. Поэтому спокойствие родителей - это лучшая терапия.
Половые различия в циркадных ритмах наиболее выражены у молодых взрослых и взрослых среднего возраста. У женщин преобладает более утренний хронотип ("жаворонки"), чем у мужчин.
Менопауза - важный фактор для Женщин: Резкое падение половых гормонов при менопаузе значительно влияет на циркадные ритмы и качество сна (утренняя усталость, фрагментация сна, приливы). При этом, менопауза в большей степени влияет на циркадные ритмы и качество сна у женщин, чем возрастные изменения у мужчин.
На формирование циркадных ритмов, помимо генетических факторов, значительное влияние оказывают социальные факторы (расписание работы/учебы, «световое загрязнение», использование гаджетов, образ жизни, др.), которые могут усиливать возрастные особенности ритмов и усугублять конфликт между внутренними часами и внешними требованиями, особенно у работающих взрослых.
Десинхроз и хроническое несоответствие циркадного ритма социальному графику ("социальный джетлаг") является фактором риска для метаболических, онкологических, сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения, депрессии и снижения когнитивных функций. Наоборот, синхронизация биоритмов снижает тревогу, депрессию, улучшает обменные, иммунные процессы, физическое восстановление и позволяет улучшить как соматическое, так и психическое здоровье.
Рассмотрим меры профилактики и коррекции циркадных ритмов. Исходя из механизмов функционирования циркадных ритмов, обсудим сначала общие правила, затем – конкретные рекомендации для разных возрастных групп.
Настроить биологические часы и восстановить синхронизацию биоритмов организма можно с помощью следующих несложных приемов:
Во-первых, с помощью света (Световая «перепрошивка» циркадных ритмов): яркий свет утром (в 6:30-7:30) подавляет остатки мелатонина, сдвигает фазу сна и способствует выбросу кортизола. В идеале: утром в течение после 30 минут после пробуждения побыть у окна или выйти на улицу, также утренняя тренировка на свету усилит синхронизацию ритмов. Вечером (20:30-21:30) теплый «янтарный» свет или очки с янтарными линзами или синим фильтром, наоборот, активируют и ускоряют выработку мелатонина. За 2 часа до сна рекомендуется приглушить свет, отказаться от просмотра телевизора и мониторов, читать бумажную книгу при свете настольной лампы, а не смартфона. Свет – главный регулятор. Основное правило - максимум естественного света днем, минимум искусственного (особенно синего) света вечером/ночью.
Во-вторых, с помощью режима и питания – окно питания 10 часов (например, с 8:00 до 18:00), после 18:00 – только вода (дайте печени «отдохнуть» ночью, а не переваривать пищу); отказаться от кофеина и алкоголя после 14:00; гигиена сна: прохладная, темная, тихая спальня; комфортная постель; расслабляющий ритуал; избегание кофеина/алкоголя/тяжелой пищи/стресса перед сном; режим: засыпание и пробуждение в одно и то же время.
В-третьих, с помощью контроля физической активности и режима (вставать и ложиться в одно и то же время (+/- 30 мин) даже в выходные). За 2 часа до сна избегать интенсивных нагрузок (повышают кортизол), дыхательные техники («4-7-8»: вдох 4 сек → задержка 7 сек → выдох 8 сек); Прогрессивная мышечная релаксация - снижает вечернее гипервозбуждение; теплая ванна за 1-2 часа до сна - снижает температуру тела, имитируя естественный ночной процесс. Стабильный график сна/бодрствования – основа синхронизации ритмов.
Даже при генетической склонности к "совизму" (поздний хронотип) эти несложные приемы могут синхронизировать систему. Иными словами, для синхронизации циркадных ритмов важен режим.
К практическим рекомендациям для каждой половозрастной группы можно отнести следующие:
Таблица 3. Рекомендации улучшения циркадных ритмов по возрастным группам
Данные рекомендации основаны на понимании биологических закономерностей и помогут минимизировать негативные последствия возрастных изменений циркадных ритмов - улучшить качество сна и бодрствования на всех этапах жизни.
Разберем клинический случай:
Максим, 15 лет, засыпает в 1:30, встает в 6:45. Последние 4 месяца: кошмары 3–4 раза в неделю: погони, падения с высоты, опоздания на экзамен; «Мне снилось, что я опоздал навсегда». Утренние панические атаки: учащенное сердцебиение, потливость, страх выйти из дома. Дневная усталость, сонливость, апатия: «Как будто я 100 лет не спал». Диагностические данные (полисомнография): REM-фаза начинается на 2 часа позже (в 4:00 вместо 2:00 у большинства подростков); 74 пробуждения за ночь (при возрастной норме <15); кислородные провалы во время кошмаров (сатурация падала до 88%). Выявлен синдром десинхроноза (сдвиг хронотипа): нейрохимический дисбаланс и вечерний дефицит мелатонина - выброс мелатонина запаздывает на 2–3 часа → фаза быстрого сна (REM) смещается на 4:00–7:00 (вместо 1:00–4:00). Гиперактивация ЦНС (активность миндалины на 40% выше, а префронтальной коры на 30% ниже) вызывает микропробуждения длительностью 3–15 секунд, которые «разрывают» сюжет сновидения, превращая его в хаотичный кошмар. Десинхронизация ритмов обрывает REM-сон и приводит к резкому выбросу кортизола - кортизоловый «шторм». Как следствие, при пробуждении возникает паника или даже паническая атака, что еще больше усиливает нервно-психическое напряжение и приводит к еще большему сдвигу фаз. Коррекция: КБТ-Б, арт-терапия кошмаров. Метод КБТ-Б: Пересборка утра по правилу «10-2-3-1»: 10 мин: Дыхание 4-7-8 у открытого окна; 3 мин: Контрастный душ → смыть следы ночного кортизола; 2 песни: Любимая музыка (через наушники) → запуск дофамина; 1 цель дня: Запись в дневник → фокус на контроле. Нутритивная коррекция за 1 час до сна: триптофан: 200 мг (индейка/банан/капсула) → сырье для мелатонина; магний глицинат: 150 мг → снижает мышечные спазмы во сне; витамин B6: 1.3 мг → усиливает синтез серотонина. Результат через 4 недели: снижение кошмаров на 68%, микропробуждения сократились в 3 раза; REM-фаза сместилась на 2 часа раньше.
Подводя итоги, циркадные ритмы — это внутренний фундамент, на котором строится здоровье индивида. Тонкая настройка циркадных ритмов требует осознанности: бережного отношения к свету, режиму, питанию и стрессу. Особенно это критично при метаболических, онкологических, сердечно-сосудистых, психических расстройствах и панических атаках, где сбой «внутренних часов» — частый спусковой крючок. Их сбой не просто вызывает бессонницу, но нарушает метаболизм, иммунитет и психику. Синхронизация с естественными ритмами организма — ключ к профилактике психических и соматических нарушений и фундамент долголетия. Начните с малого — выключите телефон за час до сна и встретьте рассвет у окна с чашкой чая. Ваш организм отблагодарит вас энергией, спокойствием и устойчивостью к болезням. Помните: когда ваши ритмы в гармонии, вы в гармонии с собой.
Список литературы:
1. Alfonsi V. et al. (2020). Later School Start Time: The Impact on Sleep and Mental Health in Adolescents. Journal of Adolescent Health. DOI: [10.1016/j.jadohealth.2020.07.017] https: //doi.org/10.1016/j.jadohealth.2020.07.017
2. Baker, F. C., & Driver, H. S. (2007). Circadian rhythms, sleep, and the menstrual cycle. Sleep Medicine, 8(6), 613-622. DOI: [10.1016/j.sleep.2006.09.011] https: //doi.org/10.1016/j.sleep.2006.09.011
3. Carrier, J., Monk, T. H., Buysse, D. J., & Kupfer, D. J. (1997). Sleep and morningness-eveningness in the 'middle' years of life (20–59 y). Journal of Sleep Research, 6(4), 230-237. DOI: [10.1111/j.1365-2869.1997.00230.x] https: //doi.org/10.1111/j.1365-2869.1997.00230.x
4. Crowley S.J. et al. (2018). A Longitudinal Assessment of Sleep Timing, Circadian Phase, and Phase Angle of Entrainment across Human Adolescence. Journal of Biological Rhythms. DOI: [10.1177/0748730418774632] https: //doi.org/10.1177/0748730418774632
5. Davis K.E. et al. (2023). Rescripting Nightmares in Children: Multicenter RCT. JAMA Pediatrics. DOI:10.1001/jamapediatrics.2023.0001
6. Duffy, J. F., & Czeisler, C. A. (2002). Age-related change in the relationship between circadian period, circadian phase, and diurnal preference in humans. Neuroscience Letters, 318(3), 117-120. DOI: [10.1016/S0304-3940(01)02427-2] https: //doi.org/10.1016/S0304-3940(01)02427-2
7. Duffy, J. F., Cain, S. W., Chang, A. M., Phillips, A. J., Münch, M. Y., Gronfier, C., ... & Czeisler, C. A. (2011). Sex difference in the near-24-hour intrinsic period of the human circadian timing system. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(Supplement 3), 15602-15608. DOI: [10.1073/pnas.1010666108] https: //doi.org/10.1073/pnas.1010666108
8. Dunster G.P. et al.** (2018). Sleepmore in Seattle: Later School Start Times Are Associated with More Sleep and Better Performance in High School Students. Science Advances. DOI: [10.1126/sciadv.aau6200] https: //doi.org/10.1126/sciadv.aau6200
9. Figueiro M.G. et al. (2019). Light Therapy for Adolescents with Delayed Sleep Phase Disorder. Lighting Research & Technology. DOI: [10.1177/1477153519830928] https: //doi.org/10.1177/1477153519830928
10. Fischer, D., Lombardi, D. A., Marucci-Wellman, H., & Roenneberg, T. (2017). Chronotypes in the US – Influence of age and sex. PLOS ONE, 12(6), e0178782. DOI: [10.1371/journal.pone.0178782] https: //doi.org/10.1371/journal.pone.0178782
11. Frank N.C. et al. (2021). Scheduled Awakenings for Pediatric Sleep Terrors: 10-Year Follow-up. Sleep Medicine. PMID: 34530214
12. Gradisar M. et al. (2011). Recent Worldwide Sleep Patterns and Problems During Adolescence. Sleep Medicine Clinics. DOI: [10.1016/j.jsmc.2011.08.002] https: //doi.org/10.1016/j.jsmc.2011.08.002
13. Hagenauer M.H. et al. (2009). Adolescent Changes in the Homeostatic and Circadian Regulation of Sleep. Developmental Neuroscience. DOI: [10.1159/000207546] https: //doi.org/10.1159/000207546
14. Hood, S., & Amir, S. (2017). The aging clock: circadian rhythms and later life. Journal of Clinical Investigation, 127(2), 437-446. DOI: [10.1172/JCI90328] https: //doi.org/10.1172/JCI90328
15. Mong, J. A., & Cusmano, D. M. (2016). Sex differences in sleep: impact of biological sex and sex steroids. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 371(1688), 20150110. DOI: [10.1098/rstb.2015.0110] https: //doi.org/10.1098/rstb.2015.0110
16. Paksarian D. et al.(2020). Association of Delayed High School Start Times With Adolescent Sleep and Suicidal Behaviors.JAMA Pediatrics. DOI: [10.1001/jamapediatrics.2020.0344] https: //doi.org/10.1001/jamapediatrics.2020.0344
17. Petrovic J. et al. (2024). PRRT2 Mutations and Arousal Mechanisms in NREM Parasomnias. Nature Neuroscience. PMID: 38212489
18. Roenneberg, T. (2012). What is chronotype? Sleep and Biological Rhythms, 10(2), 75-76. DOI: [10.1111/j.1479-8425.2012.00541.x] https: //doi.org/10.1111/j.1479-8425.2012.00541.x
19. Roenneberg, T. et al. (2007). Epidemiology of the human circadian clock. Sleep Medicine Reviews, 11(6), 429-438. DOI: [10.1016/j.smrv.2007.07.005] https: //doi.org/10.1016/j.smrv.2007.07.005
20. Saxvig I.W. et al. (2021). Effect of Melatonin on Sleep in Adolescents with Delayed Sleep Phase Disorder Sleep. DOI: [10.1093/sleep/zsab115] https: //doi.org/10.1093/sleep/zsab115
21. Wittmann M. et al. (2006). Social Jetlag: Misalignment of Biological and Social Time. Chronobiology International. DOI: [10.1080/07420520500545979] https: //doi.org/10.1080/07420520500545979
22. Карпова В.И. Парасомнии у детей // Русский журнал детской неврологии, 2024.
23. Ковров Г.В., Левин Я.И. (2019). Циркадные ритмы сна у подростков: диагностика и коррекция. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова.
24. Чутко Л.С. и соавт. (2021). Синдром задержки фазы сна у детей и подростков. Педиатр. Том XII, № 3. DOI: [10.17816/PED12345-56] https: //doi.org/10.17816/PED12345-56