Изменение циркадианного ритма под влиянием стресса реферат

Обновлено: 30.06.2024

Нарушения циркадного ритма — один из вариантов инсомнии, при котором происходит рассогласование между внутренним циклом сон-бодрствование и внешним циклом день-ночь. Состояние развивается при смене часовых поясов (джетлаг), посменном и вахтовом графике работы, неврологических заболеваниях. Расстройства суточных ритмов вызывают психоэмоциональные нарушения, снижают работоспособность, повышают риск эндокринных и кардиологических проблем. Диагностика включает детальный сбор анамнеза, полисомнографию, нейровизуализацию. Для лечения применяются препараты (мелатонин, снотворные средства), немедикаментозная коррекция режима отдыха.

МКБ-10

Общие сведения

Сбои физиологических циркадных ритмов — одна из наиболее распространенных проблем в современной неврологии, с различными проявлениями которой периодически сталкивается каждый человек. Состояние имеет большую актуальность ввиду отсутствия эффективных медикаментозных методов коррекции, выраженного негативного влияния на самочувствие и соматическое здоровье больных. Несмотря на усовершенствование тактики лечения, многие люди продолжают страдать от сомнологических циркадных расстройств.

Причины

Изменения циклов сна могут иметь физиологические предпосылки: в подростковом возрасте обычно наблюдается более позднее засыпание, которое не совпадает с предписанными нормами, а в старческом возрасте, наоборот, люди ложатся спать слишком рано, а затем просыпаются среди ночи и больше не могут уснуть. К патологическим причинам расстройств циркадных биоритмов относят следующие:

Особенности рабочего графика. Люди, работающие посменно (день/ночь), по суткам или вахтовым методом чаще сталкиваются с проблемами сомнологических нарушений. Патология обусловлена неспособностью организма адаптироваться к разному времени засыпания и пробуждения, частыми эпизодами отдыха в дневное время при ярком освещении.
Частые путешествия. Смена часовых поясов негативно сказывается на согласовании эндогенных и внешних биоритмов. Как следствие, в первые несколько дней развивается инсомния. Ситуация усугубляется при регулярных командировках со сдвигом времени более 2 часов.
Нейродегенеративные болезни. Поскольку циркадные ритмы регулируются центральной нервной системой, при ее патологии зачастую формируются стойкие изменения циклов сон-бодрствование. Типичные причины: болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, хорея Гентингтона.
Слепота. Незрячие с рождения люди чаще всего подвержены сомнологическим расстройствам, поскольку они не способны определять внешние циркадные ритмы. У таких пациентов собственные внутренние биоритмы не согласуются с общепринятой 24-часовой системой.

Патогенез

В норме все вещества работают сообща, поддерживая циркадный цикл, который регулируется с помощью обратной связи. Но при резком изменении внешних суточных ритмов (часовых поясов), постоянном воздействии освещения в ночное время (работа по сменам, несоблюдение гигиены сна), происходит десинхронизация естественных циркадных ритмов. В головном мозге снижается продукция мелатонина, возникают функциональные патологии ЦНС.

Симптомы

Нарушения циркадных ритмов имеют сходные клинические признаки: бессонница ночью, патологическая сонливость днем, нарушения работоспособности и концентрации внимания, связанные с депривацией сна. Как правило, наблюдаются головные боли, беспричинные перепады настроения, многих больных беспокоят необъяснимая тревожность, нервозность. Иногда бывают нарушения пищеварения, перебои в работе сердца.

Джетлаг (jet lag)

Наиболее ярко симптомокомплекс проявляется при джетлаге (резкой перемене часовых поясов). Нарушения циркадных ритмов беспокоят человека от 2-3 дней до нескольких недель. Чем больше разница во времени между исходной точкой и местом текущего пребывания, тем сильнее выражены признаки. Тяжелее переносятся поездки на восток с переносом засыпания на более раннее время, тогда как к путешествиям на запад организм адаптируется довольно быстро.

Инсомния при посменной работе

Синдром нарушения фаз сна

Такой тип нарушений характеризуется нормальным качеством ночного отдыха в сочетании с несоответствием между физиологическим графиком и желаемым режимом дня. У молодых людей в основном встречается отстроченное наступление фазы сна, из-за чего они ложатся поздно ночью, а потом с трудом просыпаются утром на учебу или работу. Пожилые, наоборот, страдают от опережающей фазы, слишком ранних пробуждений.

Осложнения

При длительном нарушении суточных ритмов на 7-10% снижается содержание лептина (гормона сытости), возрастает показатель грелина (гормона голода). Это чревато перееданием, ожирением, к чему более подвержены женщины вследствие особенностей обмена веществ. Хронический недосып снижает иммунную защиту организма, увеличивает риск развития сахарного диабета, сердечно-сосудистых заболеваний.

Диагностика

Главным этапом в постановке диагноза десинхронизации биоритмов является детальный расспрос страдающего инсомнией: сбор жалоб, информации о профессиональной деятельности, частоте путешествий. К обследованию зачастую привлекается несколько врачей — неврологи, психиатры, сомнологи, профильные специалисты по соматическим заболеваниям. В план диагностики включаются:

Полисомнография. Исследование используется для комплексного изучения различных параметров сна, выявления первопричины инсомнии, исключения опасных заболеваний (обструктивного апноэ, сонного паралича, нарколепсии).
МРТ головного мозга. Нейровизуализация назначается при подозрении на органические поражения коры больших полушарий или подкорковых ядер. МРТ — важный метод диагностики болезни Альцгеймера, Паркинсона.
Консультация психиатра. Расстройства циркадных ритмов могут возникать на фоне неврозов, депрессий, психопатий, поэтому пациенту обязательно требуется профильное обследование, прохождение специальных тестов и опросников.

Лечение нарушений циркадного ритма

Терапия нарушений суточных ритмов представляет собой сложную задачу. Наилучший вариант борьбы с проблемой — устранить провоцирующий фактор, если это возможно (перейти на должность со стандартным рабочим днем, ограничить дальние перелеты). Однако в большинстве случаев больным не подходят радикальные меры, либо триггер невозможно полностью исключить. В такой ситуации используется несколько направлений лечения:

Соблюдение правил здорового сна. Этот пункт особенно важен для людей, работающих посменно и вынужденных спать днем. Необходимо обеспечить максимальное затемнение комнаты, оградить себя от резких звуков, заранее объясниться с членами семьи, попросить их с пониманием отнестись к ситуации.
Заблаговременная подготовка к перелету. Для минимизации проявлений джетлага рекомендовано заранее начать сдвигать время засыпания, чтобы адаптировать режим к предполагаемому месту путешествия. Для удобства существуют специальные сайты, которые помогают правильно, без ущерба для здоровья, сместить график сна-бодрствования.
Прием мелатонина. Гормональный препарат имеет физиологичное действие на эндогенные ритмы, помогает быстрее уснуть, улучшает качество сна. С учетом типа инсомнии подбирается индивидуальный график приема лекарства минимум за 1-1,5 часа до желаемого момента засыпания.

По показаниям могут назначать другие медикаментозные средства (снотворные, психостимуляторы, адаптогены). В каждом конкретном случае подбирается персонализированная схема применения препаратов, чтобы устранить негативную симптоматику и при этом не усугубить циркадные расстройства. Дозировки и график приема лекарств тщательно контролируются неврологом.

Прогноз и профилактика

Циркадные нарушения довольно сложно поддаются лечению, однако при комплексном подходе, комбинации препаратов и немедикаментозных способов удается синхронизировать биоритмы. Менее благоприятный прогноз для пациентов с нейродегенеративными патологиями, которые не подлежат коррекции. Профилактика включает соблюдение гигиены отдыха, правильную организацию трудового процесса, регулярные профосмотры людей, занятых на посменной/вахтовой работе.

1. Функционирование циркадных ритмов активности человека и их изменение вследствие нарушения суточного режима сна и бодрствования, у лиц юношеского и зрелого возраста/ И.Х. Кашаев// Международный студенческий научный вестник. — 2018. — №2.

2. Генетические исследования циркадных ритмов работников, занятых операторской деятельностью/ А.О. Таранов, А.Н. Пучкова, К.А. Лемешко, В.Б. Дорохов// педагогика и психология. — 2014. — №4.

3. Диагностика и лечение инсомнии/ О.В. Курушина, Е.А. Куракова, С.В. Рязанцева// Лекарственный вестник. — 2014. — №2.

Что такое циркадные ритмы и как наладить свой сон в подростковом возрасте. Советы сомнолога Романа Бузунова.

Вокруг подросткового сна много мифов: тинейджеры поздно ложатся спать и долго спят, потому что ленятся, или убеждают себя, что среди недели могут спать меньше восьми часов, а на выходных отсыпаться. Родители и педагоги стараются решить проблемы жёстким режимом, ранними подъёмами и запретом на использование гаджетов. Правда ли, что сон подростков отличается от сна взрослого? Отдыхает ли мозг ночью? Можно ли заставить себя лечь пораньше? Мы поговорили с сомнологом Романом Бузуновым и разобрались в науке сна.

Роман Бузунов,

профессор, доктор медицинских наук

Что такое циркадные ритмы, или почему мы спим ночью

Испытуемые начали жить по своим внутренним часам, и оказалось, что наш внутренний цикл длится чуть больше 24 часов, поэтому за время эксперимента профессор со студентами насчитали меньше суток, чем провели в пещере на самом деле.

Как работают наши внутренние часы и с чем связаны циркадные ритмы

Внутренние часы — это гены и белки, которые очень хитро регулируют друг друга, нашу активность, аппетит, секрецию гормонов, температуру тела, артериальное давление и другие показатели. Часы идут даже в клетках нашей кожи: они тикают уже несколько миллиардов лет. И у нас, и у мухи они устроены похоже. Это очень древний и надёжный механизм, против которого идти сложно.

Нарушение и регуляция циркадных ритмов

Рассинхронизация часов и нарушение циркадных ритмов плохо сказывается на общем состоянии человека. Если мы ложимся в разное время, учимся по ночам, спим разное количество часов в будни и в выходные, мы сбиваем внутренние ритмы. Организм не успевает синхронизироваться сам с собой.

В результате может получиться так, что мозг будет считать, что сейчас день, печень — что сейчас ночь, а гормоны — что вечер. И это может сильно ударить по здоровью. Почему?

Во сне мозг не отключается — он просто занят другой работой

Центры мозга, которые днём отвечали за взаимодействие человека с окружающей средой, помогали нам обрабатывать информацию и избегать опасности, ночью начинают руководить организмом и восстанавливать его жизнеспособность. Они настраивают работу печени, лёгких, лимфатической системы, иммунитета. Во время сна все внутренние процессы восстанавливаются.

Параллельно эти процессы идти не могут: невозможно одновременно расходовать энергию и накапливать. Когда мозг включает каналы, которые активно работают вовне, у него не остаётся ресурсов обрабатывать что-то внутри. Когда машина едет, сложно заниматься её техобслуживанием и менять колёса на ходу.

Когда человек спит пять часов, физически он может функционировать: организм всё настроил и наладил, но ментально — нет. Если вдобавок к этому имеются какие-то расстройства сна, мозг отвлекается от своей внутренней работы, и мы хуже себя чувствуем днём, повышаются риски развития депрессии и тревоги.

Сон ничем не заменить и никак не компенсировать

Подросткам нужен долгий сон от 8 до 10 часов: это реальная потребность организма. Если мы будем её удовлетворять, днём мы будем работать на 100%. Если мы спим меньше, начинаем наносить себе ущерб. Если намного больше, это признак каких-то фоновых проблем.

Рекомендованная продолжительность сна по данным National Sleep Foundation

Недостаток сна трудно осознать

Когда мы недостаточно спим, мы сами у себя отнимаем силы и не даём организму работать на максимум. Если человек не будет спать в течение суток, по исследованиям, он не восстановится даже за неделю.

Недостаток сна бьёт по функциям префронтальной коры: снижает способность к эмоциональному контролю и повышает риск депрессивных состояний. У подростков эти функции только начинают формироваться, а недостаток сна их сразу выбивает. Поэтому невыспавшегося человека так легко вывести из равновесия, довести до слёз или спровоцировать на другую бурную реакцию.

В подростковом возрасте ритмы сдвигаются на совиный тип

СХЕМА ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ

Синяя линия — среднестатистический взрослый

Жёлтая линия — среднестатистический подросток

Спад бодрости у среднестатистического взрослого в 4–5 часов ночи

У среднестатистического подростка в 6–7 часов утра

У циркадных ритмов есть разные варианты — в зависимости от них, человек будет склонен либо к более ранней активности (жаворонки), либо к более поздней (совы). Это не культурная привычка, а наследуемая вещь.

Среди подростков большой процент сов, поэтому им труднее вставать и ложиться в ранние часы. Самый крепкий сон у них приходится на семь часов утра — время, в которое все обычно встают в школу.

Подъём в самый минимум бодрого состояния влечёт за собой недостаток парадоксального сна — последней фазы, которая критически важна для запоминания и обучения.

С возрастом внутренние часы постепенно ускоряются, и среди взрослых преобладают жаворонки.

Как наладить режим при нарушении циркадного ритма

Соблюдение режима и регуляция света позволяют подстраивать свои внутренние часы под реальность, потихоньку их ускорять или замедлять. Люди, которые живут в Москве по времени Гонконга, вечером носят солнцезащитные очки, чтобы мозг думал, что уже закат, а утром используют светобудильники для имитации восхода.

Три дополнительных вопроса про сон

🌚 Почему дети лунатят и говорят во сне, а в подростковом возрасте это пропадает

Все системы в нашем организме имеют особенность дозревать. Регуляция сна и бодрствования тоже постепенно налаживается. У детей ещё не очень развит нейрохимический блок, и когда в парадоксальной фазе дети видят сны, они реализуют команды, которые подаёт им мозг: строят гримасы, показывают язык, двигаются. Это нарушение поведения происходит в парадоксальном сне, когда у человека сохранены быстрые рефлексы и он может действовать в соответствии с фабулой сна.

Сноговорение и снохождение происходит во второй фазе сна, когда какая-то часть мозга спит, а другая уже проснулась. Лунатики могут воспроизводить некоторые закрепившиеся рефлексы, выполнять последовательности действий, но делают они всё медленно — у них отсутствуют быстрые рефлексы.

В подростковом возрасте возникает нейрохимический блок, который не пропускает команды и не даёт нашему телу их осуществлять. Получается активный мозг в парализованном теле. Сомнамбулизм к подростковому возрасту тоже обычно пропадает. Если в детстве ходят и разговаривают во сне 10–15% детей, к пубертату нервная система постепенно созревает, снохождение и сноговорение остаётся у 2–3%.

👹 Откуда берутся повторяющиеся страшные сны

Сновидения— это анализ накопленной за день информации, который, правда, может быть алогичным, поскольку в сновидениях преобладают свободные ассоциации. Обычно мы смотрим сны, ненужное забываем, важное — переводим в долгосрочную память и принимаем какие-то решения.

Навязчивые сны обычно бывают после какого-то страшного события. Мозг во сне обращается к этой ситуации, пытается её проанализировать, но не может ни решить, как действовать в будущем, ни забыть, ни принять этот ужас. Мозг не может отложить это и, как заезженная пластинка, постоянно возвращается к одному и тому же сюжету.

🧠 Как работают осознанные сновидения

Во время осознанных сновидений какая-то часть мозга чувствует, что мы во сне, и начинает руководить сном. Человек из исполнителя собственного сна превращается в режиссёра, который может влиять на фабулу. С одной стороны, это классный опыт — ты можешь стать кем угодно и делать что захочешь: задавать себе задачи и решать их, отрабатывать новые навыки во сне, проигрывать страхи. С другой стороны, если слишком увлечься осознанными сновидениями, можно вообще уйти от реальности и жить только во сне.

Сомнология — раздел медицины и нейробиологии, посвящённый исследованиям сна, расстройств сна, их лечению и влиянию на здоровье человека.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Нарушение циркадных ритмов — фактор риска развития ожирения и хронической ановуляции у женщин репродуктивного возраста

Журнал: Проблемы репродукции. 2020;26(5): 36-42

Даты принятия в печать:

Циркадные ритмы — это колебания биологических ритмов человека, которые происходят с различной интенсивностью и цикличностью и обусловлены режимом смены дня и ночи, т.е. это биологические часы каждого человека. Циркадные ритмы являются важнейшим механизмом в регуляции всего организма, они обеспечивают гомеостаз, динамическое равновесие и процесс адаптации в биологических системах. Эти ритмы имеют эндогенную генетическую природу и тесно связаны с внешними факторами окружающей среды [1].

У каждого человека за сутки происходят пики и падения циркадных ритмов, обусловленные процессами жизнеобеспечения в организме, например перепад температуры тела, изменение частоты пульса, дыхания и т.д. [2]. Важной функцией циркадных ритмов является идентификация режима дня и ночи. Нарушение циркадных ритмов происходит из-за десинхронизации эндогенных (раннее или позднее засыпание) и экзогенных (смена часового пояса, изменение суточного графика работы) факторов биологических ритмов. С нарушениями циркадных ритмов связаны такие расстройства сна, как синдром задержки фазы сна, расстройства сна при сменном графике работы, джетлаг (в том числе социальный) [2]. В свою очередь, с нарушениями циркадных ритмов, с расстройствами сна сейчас активно связывают риск развития таких заболеваний, как сахарный диабет (СД) 2-го типа, ожирение, сердечно-сосудистые заболевания, нарушения менструального цикла, бесплодие, онкологические заболевания и др. [3].

Нарушение циркадных ритмов и метаболический синдром

Ожирение — ключевое звено МС. Частота ожирения у женщин репродуктивного возраста составляет 25—27%. К 2025 г. около 50% женщин на нашей планете будут иметь ожирение. Увеличение массы тела у женщины не только приводит к снижению фертильности, но и отрицательно влияет на течение беременности, увеличивая риск развития гестационного диабета, эклампсии, патологии родов, а также является фактором риска развития заболеваний у новорожденного [5]. Нарушение циркадных ритмов у женщин репродуктивного возраста сначала способствует нарушению регулярности менструального цикла, а далее приводит к синдрому хронической ановуляции [6], что, в свою очередь, увеличивает риск развития такого социально значимого заболевания, как рак молочной железы [7, 8].

Авторами одного из метаанализов (2008 г.) обнаружена связь между короткой продолжительностью сна пациентов и ожирением, подтвердившая ассоциацию привычно короткой продолжительности сна с увеличением риска развития ожирения (в 1,55 раза). Эти же исследователи сделали вывод, что увеличение продолжительности сна на каждый час сопровождается снижением индекса массы тела на 0,35 кг/м 2 [11]. Работы последних лет показывают, что люди с хронически короткой продолжительностью сна обладают более высоким риском развития ожирения по сравнению с людьми, которые спят в сутки 7—8 ч [10].

Чередование циркадного цикла дня и ночи — важный регулятор различных физиологических ритмов как у животных, так и у человека [10]. В настоящий момент большое внимание уделяется изучению активности мелатонина — одного из ведущих маркеров циркадного ритма и регулятора важнейших процессов метаболизма у человека.

Работы последнего десятилетия показывают, что снижение ночной секреции или нарушение пульсового характера выработки эпифизарного мелатонина могут влиять на рост распространенности МС, СД 2-го типа и онкологических заболеваний [12—15]. Гормон мелатонин открыт в 1958 г. А.Б. Лернером. Изменения концентрации мелатонина имеют заметный суточный ритм: как правило, высокий уровень гормона в течение ночи и низкий уровень в течение дня. Максимальные значения концентрации мелатонина в крови человека наблюдаются между полуночью и 5 часами утра по местному солнечному времени. Этот гормон вырабатывается основными секреторными клетками эпифиза — пинеалоцитами и обеспечивает суточный и сезонный ритм физиологической активности органов и тканей, адаптируя их работу к изменяющимся условиям внешней среды [3]. Изменение образа жизни женщин современных больших городов (увеличение продолжительности часов бодрствования в дневное время, а порой и в ночной период), искусственное освещение, постоянное присутствие света от экранов телевизоров, компьютерных мониторов, смартфонов, телефонов нарушают цикличность циркадных ритмов и вызывают развитие десинхроноза, что, в свою очередь, приводит к изменению суточного паттерна выработки мелатонина. В работе А.З. Цфасмана и соавт. показано, что депривация 1 ночного сна приводила к нарушению суточного ритма выработки мелатонина: синтез в ночное время резко снижался и достигал дневного уровня, тогда как при нормальном образе жизни со сном в ночное время его ночной синтез составлял 63—75% от суточной выработки [16]. В последние годы показаны возможные ассоциации между дефицитом мелатонина и ожирением [17, 18].

Циркадные ритмы, мелатонин, репродуктивное здоровье женщины

Сам факт нарушения ритма синтеза мелатонина может быть причиной различных заболеваний, в том числе ожирения, что показано в работе J. Cipolla‐Neto и соавт. Авторы обратили внимание на то, что нарушение биоритмов в организме человека, в том числе метаболического баланса, может приводить к дезадаптации в условиях нарушений циркадных ритмов [17].

Исследования A. Brzezinski и соавт. показали, что мелатонин может изменять пульсирующую секрецию лютеинизирущего гормона (ЛГ) и регулировать фолликулогенез [3]. Высокая ночная концентрация мелатонина значительно снижает концентрацию ЛГ в плазме крови вследствие предотвращения его секреции [19]. Уже неоднократно в работах последних лет показано, что этот гормон эпифиза участвует в поддержании нормального созревания фолликулов за счет повышенной концентрации (в 3 раза) в гранулезных клетках и фолликулярной жидкости (по сравнению с уровнями в крови) [3]. Мелатонин регулирует секрецию гонадотропных гормонов (ЛГ, фолликулостимулирующего гормона, ФСГ), а также пролактина в соответствии с суточным фотопериодом 2 [20]. Согласно данным D. Roy и D. Belsham, генная экспрессия и пульсирующая секреция гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ), который контролирует секрецию ЛГ и ФСГ, зависима от мелатонина и обладает цикличностью 24 ч [21]. У женщин репродуктивного возраста с высокой концентрацией мелатонина в сыворотке крови отмечено подавление функции гипоталамуса (в рамках развития гипоталамической функциональной аменореи) с пониженным уровнем пульсирующей секреции ГнРГ и ЛГ, что влияет на весь процесс фолликулогенеза. У незрячих женщин уровень мелатонина в течение дня выше, чем у зрячих, а базальный и пиковый уровни ЛГ и ФСГ по сравнению со зрячими — значительно ниже [3].

С начала 2000-х годов активно обсуждается влияние сна и его нарушений на овуляторную функцию.

В работе K. Michels (2019 г.) подробно проанализированы различия в средних концентрациях гонадотропных гормонов, величина сдвига во времени и амплитуда пиков гонадотропинов, а также риск развития спорадической ановуляции, связанные с характером сна и работой в ночное время. При увеличении продолжительности ежедневного сна на каждый час средние концентрации эстрадиола возрастали на 3,9%, прогестерона в лютеиновой фазе — на 9,4%. Сон менее 7 ч в день связан с более ранним повышением пиковых уровней ФСГ и ЛГ. Женщины, работающие в ночное время или посменно, имели более низкий уровень тестостерона по сравнению с женщинами, работающими в дневное время. Женщины с утренним хронотипом 3 имели более раннее повышение уровня эстрадиола в течение менструального цикла и, возможно, более раннее повышение уровня ЛГ. Женщины с вечерним хронотипом имели более поздний пик ЛГ. Увеличение риска развития спорадической ановуляции показано при уменьшении количества сна, особенно для группы с утренним хронотипом [31].

Одним из социально значимых возможных исходов СПЯ является бесплодие вследствие хронической ановуляции. Японскими авторами при использовании мелатонина в протоколах вспомогательных репродуктивных технологий показано, что он может улучшать качество человеческих ооцитов и эмбрионов [38].

Несмотря на высокое содержание в крови (обусловленное отрицательной обратной связью) у женщин с СПЯ, уровень мелатонина в яичниках может быть снижен по сравнению с здоровыми женщинами группы контроля. Пониженный уровень мелатонина в фолликулярной жидкости нарушает фолликулогенез, что может приводить к ановуляции у женщин [34].

A. Shabani и соавт. показали, что прием мелатонина в течение 12 нед у женщин с СПЯ оказал положительное влияние на параметры психического здоровья (снижение интенсивности тревожности, улучшение сна), снизил уровень инсулина, уровни индекса ИР (HOMA-IR), общего холестерина и липопротеинов низкой плотности [42]. Аналогичные результаты продемонстрированы E. Spinedi и соавт.: терапия мелатонином может оказывать протективный эффект в отношении развития МС в рамках СПЯ и применяться в комплексе с основной патогенетической терапией этого заболевания [33]. Поэтому в литературе последних лет мелатонин как основной хронобиотик занимает особое место в профилактике и лечении МС [33, 43, 44]. Описан циркадный ритм колебания концентрации инсулина в крови с максимумом в дневные часы [45].

Заключение

Биологические ритмы являются универсальным и необходимым инструментом адаптации организма к окружающей среде и охватывают все проявления живого от функций субклеточных структур, клеток, тканей, органов до сложных поведенческих реакций организма, популяций, экологических систем. В последние годы все большее внимание привлекают полученные данные о важной регуляторной роли эпифиза и его основного гормона мелатонина в физиологии организма женщины, в том числе о его влиянии на репродуктивное здоровье (менструальную и овуляторную функции, наступление и течение беременности). Однако мелатонин вырабатывается не только в эпифизе, его синтез обнаружен почти во всех органах, в том числе в половых железах. Действие экстрапинеального мелатонина, как правило, ауто- и/или паракринное. Мелатонин регулирует секрецию гонадотропных гормонов и пролактина в соответствии с циркадными ритмами. Амплитуда секреции гонадотропин-рилизинг-гормона, контролирующего выработку лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов, и генная экспрессия регулируются мелатонином и обладают цикличностью с периодом 24 ч. Жизнь в мегаполисах негативно влияет на количество и качество ночного сна. Городские жители чаще страдают от бессонницы, чем жители сельской местности. Это связано с дезорганизацией циркадных суточных ритмов сна и бодрствования. Нарушение фотопериода с увеличением светового промежутка, световое облучение (телевизор, смартфоны, телефоны, ноутбуки/компьютеры) в ночное время могут приводить к нарушениям менструального цикла, синдрому хронической ановуляции, бесплодию, патологическому течению беременности.

В последние годы активно обсуждается нарушение циркадных ритмов как одна из возможных причин развития метаболического синдрома, особенно в сочетании с гиподинамией. Мелатонин осуществляет смену физиологических процессов в организме и контролирует восстановительные процессы в органах и тканях. Гормон эпифиза улучшает чувствительность к инулину, снижая его уровень до базального, и не допускает компенсаторной гиперинсулинемии при повышении уровня глюкозы. Описан циркадный ритм колебания концентрации инсулина в крови с максимумом в дневные часы. Формирование и прогрессирование метаболического синдрома может быть обусловлено десинхронозом. В последнее время увеличилось количество работ, в которых описан положительный эффект от применения мелатонина в комбинированной терапии при различных патологических состояниях. Опираясь на все перечисленные данные, можно заключить, что мелатонин может быть важным компонентом в лечении такого сложного состояния, как метаболический синдром у женщин репродуктивного возраста.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Андреева Е.Н., Шереметьева Е.В.

Сбор и обработка материала — Григорян О.Р., Шереметьева Е.В., Абсатарова Ю.С., Фурсенко В.А.

Написание текста — Шереметьева Е.В., Григорян О.Р., Абсатарова Ю.С.

Редактирование — Андреева Е.Н., Григорян О.Р.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

1 Депривация — негативное психическое состояние, вызванное лишением возможности удовлетворения самых необходимых жизненных потребностей (таких как сон, пища, жилище, секс, общение ребенка с матерью или отцом и т.п.) либо лишением таких благ, к которым человек долгое время привычен.

2 Фотопериод — соотношение между темным и светлым временем суток.

Среди возможных точек терапевтического воздействия и прогнозирования исхода у пациентов в вегетативном состоянии и состоянии малого сознания все большее внимание привлекает анализ циркадианных ритмов, таких как цикл сон–бодрствование, секреция мелатонина, тренды температуры, показатели артериального давления и частоты сердечных сокращений. В обзоре проанализированы результаты исследований суточного ритма у пациентов с хроническим нарушением сознания, выполнена оценка возможных ограничений применения стандартных методов, предложена концепция оценки цикла сон–бодрствование, а также роли вероятных экзогенных факторов, нарушающих циркадианные ритмы в условиях реанимации. По результатам исследования сделан вывод, что полноценная реализация реабилитационного потенциала нуждается в разработке методов оценки циркадианных ритмов на основе многокомпонентного подхода, включающего суточное мониторирование с использованием актиграфии для более точного выявления цикла активности–покоя; видеоминиторинг орофасциальной области для повышения надежности окулографической оценки и выявления скрытых паттернов; анализ температурной кривой, уровня мелатонина, тиреотропного гормона, кортизола, а также экзогенных факторов. Необходимо использование полученных сведений в терапевтических, прогностических, диагностических и реабилитационных целях.

Ключевые слова

Полный текст

Список сокращений

АД — артериальное давление

ВС — вегетативное состояние

СМС — состояние минимального сознания

ХНС — хроническое нарушение сознания

ЧСС — частота сердечных сокращений

Обоснование

Цикл сон–бодрствование — самое заметное проявление циркадианных ритмов, подразумевающих внутрисуточные колебания, направленные на адаптацию организма к изменяющимся условиям окружающей среды [7, 8]. Регуляция циркадианных ритмов осуществляется центральными часами в супрахиазматическом ядре гипоталамуса, в нейронах которого работает главный молекулярный осциллятор организма, имеющий в основе транскрипционно-трансляционный механизм [7–9]. Свет является ведущим сигналом для супрахиазматического ядра, т. к. регулирует его активность. Большинство эфферентных проекций от супрахиазматического ядра направляются в другие ядра гипоталамуса, продуцирующие либерины и статины, в преоптическую зону, регулирующую термогенез, а также к вегетативной нервной системе [10, 11]. Таким образом, супрахиазматическое ядро синхронизирует работу организма, адаптируя его к изменяющимся внешним условиям. Разобщение связи между супрахиазматическим ядром и периферическими осцилляторами может стать причиной серьезных соматических и неврологических расстройств [12, 13]. Так, показано, что у пациентов с низким уровнем сознания снижены суточные пики секреции гормонов, что говорит о десинхронизации циркадианных ритмов [4, 14].

Синхронизации ритмов способствуют как целостность нервных связей, так и гуморальные факторы. Среди последних немаловажную роль играет мелатонин. Меланопсинсодержащие клетки сетчатки реагируют на уровень освещенности, далее сигнал через ретиногипоталамический тракт попадает в супрахиазматическое ядро и через ствол в эпифиз — железу, тактово секретирующую мелатонин. Исходя из этого, мелатонин видится надежным маркером циркадианных колебаний [15, 16]. В опубликованных на эту тему работах отмечено значительное снижение секреции мелатонина у пациентов с ХНС в ночное время по сравнению со здоровыми добровольцами [17, 18].

Помимо оценки мелатонина при анализе циркадианных ритмов особое внимание необходимо уделять циклу сон–бодрствование, адекватное течение которого зависит от множества факторов [19]. У пациентов с ХНС оценка данного цикла сопряжена с рядом трудностей, вызванных структурно-функциональными изменениями в центральной нервной системе [19, 20], что существенно снижает прогноз в отношении реабилитационного потенциала, в частности не позволяет оценить опосредованные сном нарушения обмена веществ, модуляцию иммунной системы, гормонального статуса, а также репаративный потенциал и другие функциональные особенности, характерные для каждой фазы цикла. Реализация репаративных, анаболических, иммуномодулирующих и ряда других процессов, сопряженных со сном, во многом зависит от наличия характерных для человека паттернов, таких как консолидация, продолжительность, быстрый и медленный сон [21, 22].

Наиболее важными и информативными в клинической практике для оценки целостности внутрисуточных ритмов, помимо секреции мелатонина и цикла сон–бодрствование, выступают суточные ритмы температуры тела, вариабельность артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) [23].

Комплексная оценка циркадианной ритмичности у пациентов с хроническим нарушением сознания

Сон у пациентов с нарушением сознания

Проводя анализ циркадианных ритмов, начнем с цикла сон–бодрствование, которому посвящено наибольшее количество исследований среди пациентов с низким уровнем сознания. Основные результаты, согласно литературным данным открытой печати, сведены в таблицу.

Таблица. Основные результаты исследования сна у пациентов с нарушениями сознания

Публикация, год

Число пациентов, n

Медленный сон, чел.

Быстрый сон, чел.

Сонные веретена / К-комплексы,

чел.

Нормальный (цикличный) паттерн сна, чел.

Alekseeva и др., 2010

Arico и др., 2016

Arnaldi и др., 2015

Bedini и др., 2015

Cologan и др., 2013

De Biase и др., 2014

Forgacs и др., 2014

Landsness и др., 2011

Rossi Sebastiano и др., 2015

Urszula Malinowska и др., 2013

Rossi Sebastiano и др., 2018

Pavlov и др., 2017

Mertel и др., 2020

Рядом авторов установлена связь между наличием паттернов сна, близких к нормальным, и благоприятной динамикой уровня сознания. Анализируя вышеуказанные работы, стоит отметить, что единого мнения между научными коллективами в отношении наличия и интерпретации характерных графоэлементов для фаз и стадий сна достигнуто не было. Так, в работах Rossi Sebastiano и соавт. (2018) [24], Е. Landsness и соавт. (2011) [25], M. Isono (2002) [26] паттерны сна высокочастотного ряда, такие как веретена и быстроволновая активность REM-сна, встречались значительно реже, чем в исследованиях Urszula Malinowska и соавт. (2013) [27], Y. Pavlov и соавт. (2017) [28], I. Mertel и соавт. (2020) [29]. Данные расхождения могут быть вызваны различной продолжительностью мониторирования, отсутствием дифференцировки в группе СМС, преобладанием одной этиологической группы над другой, а также методикой оценки полисомнографических данных. Только в одной работе было проведено полноценное суточное мониторирование с использованием дополнительного способа контроля цикла активности–покоя — видеофиксации области лица. В этом исследование I. Mertel и соавт. (2020) [29] анализировали данные видеомониторинга у 16 пациентов в ВС и 16 пациентов в СМС. Сообщалось, что пациенты в ВС и СМС около 50% времени суток проводят с закрытыми глазами, причем для пациентов в СМС более характерен ночной сон, а для пациентов в ВС — дневной. Пациенты в ВС в среднем спали 311 (± 184) мин, пациенты в СМС — 405 (± 185) мин, что меньше, чем в контрольной группе, для которой длительность сна составила 464 (± 98) мин [19]. Результаты данной работы в отношении снижения продолжительности сна и нарушения его консолидации, а также оценка суточной двигательной активности [30, 31] крайне полезны и могут стать наглядной основой унифицированной методики оценки цикла сон–бодрствование у пациентов с ХНС.

Температура

Анализ температурного ритма требует меньшего количества ресурсов, чем детекция остальных показателей в палате интенсивной терапии, но не менее информативен в отношении течения суточных ритмов, так как напрямую связан с главным цикадианным осциллятором и обладает наибольшей устойчивостью к различным изменениям [32]. На данный момент ему посвящено ограниченное количество исследований у пациентов с ХНС.

В исследовании Т. Bekinschtein и соавт. было выявлено, что циркадианный ритм температуры у пациентов в ВС с травматической природой поражения более амплитудно выражен, чем у пациентов с нетравматической этиологией [33], что подтверждено и в исследовании D. Cruse и соавт. [34], в котором авторы так же обнаружили связь сохранности циркадного ритма с этиологическим компонентом. Указанные работы во многом подтверждают общеизвестный факт о более благоприятной динамике в отношении уровня сознания у пациентов с травматической этиологией [35].

В других работах авторы сконцентрировались на продолжительности температурного периода. Так, M. Matsumoto и соавт. [36] выявили наличие циркадного ритма температуры у 7 из 10 пожилых пациентов с нарушением сознания, при этом у 3 пациентов циклы были либо значительно длиннее, либо короче околосуточных показателей. В исследовании C. Blume и соавт. [37] отмечен температурный период от 23,5 до 26,3 ч. Указано, что близость ритма к норме коррелировала с результатами по шкале восстановления после комы CRS-R, особенно по слуховому и двигательному показателю, что может быть использовано в прогностических и диагностических целях. Предполагается, что температура играет определяющую роль в регуляции и стабилизации цикла сон–бодрствование, а также уровня возбуждения днем, что может быть использовано для оценки максимального уровня когнитивности [37]. Предположительно, циркадианная десинхронизация препятствует репаративным возможностям путем снижения амплитуды акрофазы, что мешает восстановлению когнитивности в периоды наибольшего возбуждения [35, 37].

Артериальное давление

У здоровых людей такие показатели, как ЧСС и АД, также подвержены циркадианным влияниям. Более высокие значения ЧСС и АД отмечаются днем, нежели ночью, что во многом обусловлено суточной вариабельностью вегетативной нервной системы. Дисфункция вегетативной нервной системы и вместе с этим снижение вариабельности суточных показателей АД и ЧСС у пациентов в ВС и СМС обусловлены во многом иммобилизационным синдромом [38]. Так, в исследовании P. Pattoneri и соавт. [39] было показано, что у 10 пациентов в ВС после черепно-мозговых травм суточные и ночные показатели систолического АД и ЧСС были выше, чем в контрольной группе. В данной группе пациентов не наблюдалось и физиологического снижения АД. Оценка данного циркадианного ритма сопряжена с рядом трудностей, в частности с большим количеством препаратов, влияющих на АД, ЧСС, которые вынужден получать пациент; нестабильностью гемодинамики, а также сестринскими процедурами, приводящими к симпатоадреналовым реакциям [40].

Мелатонин

Исследований, касающихся содержания мелатонина у пациентов с ХНС, на данный момент только два. В первом исследовании показано, что в данной группе пациентов происходит снижение продукции мелатонина [17], во втором отмечено индуцированное светом снижение подавления мелатонина [18]. Указанное число работ сильно осложняет на данном этапе возможность оценки мелатонина как маркера суточного адаптационно-регуляторного механизма у пациентов с ХНС, однако формирует представление о нарушениях в его секреции.

Начиная оценивать суточные ритмы, необходимо иметь в виду, что любые функциональные системы могут подвергаться различного рода влияниям. Факторы, воздействующие на течение циркадианных ритмов у пациентов с нарушением сознания, носят экзогенный и эндогенный характер. К экзогенным факторам в отделении интенсивной терапии относят чрезмерное воздействие на сенсорные каналы звуковой, тактильной, зрительной модальностей. Так, даже несмотря на то, что с течением времени некоторые люди могут адаптироваться к регулярному шуму в 80 дБ, данный уровень шума обычно способен пробудить человека ото сна на любой стадии. Показано, что у пациентов в условиях реанимации снижается продолжительность глубокого и быстрого сна [41, 42]. Краткосрочные световые воздействия ночью в диапазоне 1000–1500 Люкс также не сдвигают фазу циркадианного ритма, но ведут к фрагментации сна и ухудшению его качества [8, 41]. Медицинские манипуляции с пациентом в вечернее и ночное время суток, хроническая ноцицептивная импульсация из-за пролежней, спастичности, санации, сухости во рту и других причин, приводящие к возбуждению нейронов таламуса и коры, особенно сенсомоторных ее областей, представляют еще одно препятствие для консолидации, продолжительности и углубления сна [8, 41, 42].

Эндогенные факторы, способные изменить течение циркадианных часов, заключены в структурно-функциональных изменениях, приведших пациента к ХНС. Нарушение циркадианных ритмов может быть вызвано деафферентацией супрахиазматического ядра как со стороны сетчатки, так и со стороны соподчиненных структур. Опираясь на низкий уровень мелатонина, зафиксированный в исследованиях [17, 18], можно предположить дисфункцию ретиногипоталамического тракта, что, вероятно, приводит к снижению афферентации супрахиазматического ядра и, соответственно, нивелирует его влияние на соподчиненные структуры. Этим могут объясняться сглаживание температурных пиков, низкая степень консолидации сна, частичное отсутствие адаптационных изменений в сердечно-сосудистой системе, а также метаболические изменения, связанные с тиреоидными гормонами и гормонами коры надпочечников [43].

Анализ цикла сон–бодрствование также серьезно затруднен в силу наличия структурно-функционального дефицита центральной нервной системы [41, 44, 45]. Так, вызывает трудности дифференцировка дельта-волн при бодрствовании и во время сна. Редукция волн быстрого диапазона приводит к снижению возможности достоверно детектировать по особенностям корковой активности первую, вторую стадии и быструю фазу сна. А быстрые движения глаз, которые, по современным представлениям, зависят от нисходящих влияний неокортекса на стволовые структуры, замедляются или вовсе исчезают, вероятно, в силу отсутствия высокочастотных ритмов.

Важность консолидированного, глубокого и адекватного по времени сна требует от нас объективного анализа и понимания патогенеза изменения данного циркадианного ритма. Можно предположить, что проблематика вышеперечисленных паттернов кроется в изменении количественного состава нейронов, вытекающем из этого снижении метаболитов, в частности аденозина, частичном отсутствии гомеостатического давления как электрической, так и нейротрансмиттерной природы, трансдегенеративных процессах в нейронах базального переднего мозга, а также минимизации участия супрахиазматического ядра в консолидации суточных ритмов активности–покоя.

В отношении объективизации оценки анализа цикла сон–бодрствование считаем важным применительно к пациентам с низким уровнем сознания сформировать методику его оценки, включив в качестве обязательного компонента именно суточный мониторинг, нацеленный на выявление фрагментации и общего времени продолжительности сна. Используя многокомпонентный подход, помимо актиграфии, видеомониторинга, пульсографии, экскурсии грудной клетки и электроэнцефалографии для отслеживания суточных ритмов, целесообразно определять также концентрации мелатонина, тиреотропного гормона, кортизола, а также температуру тела. Акрофазы в течение термогенеза коррелируют со степенью кортикальной возбудимости и, как можно предположить, с механизмами пластичности [46]. Данное предположение уже на нынешнем этапе можно использовать в качестве реабилитационной и диагностической мишени. Именно комплексная оценка циркадианной ритмичности, вероятно, позволит выявить особенности десинхронизации, которые имеют патологические последствия во многих функциональных системах, приводя к устойчивой коморбидности, напряженности иммунной системы, метаболическим нарушениям. В целом это позволит оптимизировать реабилитационный процесс и тем самым способствовать реализации реабилитационного потенциала.

Заключение

Видится вполне логичным, что циркадианные ритмы у пациентов с ХНС стали привлекать внимание многих исследовательских групп. Иммобилизация, афферентная депривация, циркадианная десинхронизация достаточно быстро сводят на нет все эффекты реанимационных мероприятий интенсивной терапии. Для полноценной реализации реабилитационного потенциала необходима разработка методов оценки циркадианных ритмов на основе многокомпонентного подхода к оценке течения циркадианных ритмов, включающего суточное мониторирование цикла сон–бодрствование с использованием актиграфии для более точного выявления суточного цикла активности–покоя; видеоминиторинг орофасциальной области для повышения надежности окулографической оценки и выявления скрытых паттернов; анализ температурной кривой, уровня мелатонина, тиреотропного гормона, кортизола, а также экзогенных факторов. Необходимо использование полученных сведений в терапевтических, прогностических, диагностических и реабилитационных целях.

Дополнительная информация

Источник финансирования

Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Funding source

This study was not supported by any external sources of funding.

Конфликт интересов

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Competing interests

The authors declare that they have no competing interests.

Вклад авторов

И. С. Воробьева, Т. Н. Крылова, М. М. Горлачев, В. В. Гудожникова, П. М. Копылов, Ф. Б. Мирзаев — лечение пациентов; М. М. Канарский, И. В. Борисов — обработка и обсуждение результатов исследования, написание текста статьи; Ю. Ю. Некрасова — поисково-аналитическая работа, обсуждение результатов исследования, написание текста статьи; М. В. Штерн, К. М. Горшков — руководство лечением пациентов и обсуждение результатов исследования. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Читайте также: