Чому ми спимо? Чому спати важливо?

Достатній і відновлюючий сон – така сама основна потреба людини, як їжа, вода, повітря та укриття. Сон – одна з основ нашого життя, без якої неможливе ні фізичне, ні емоційне благополуччя. Тому для більшості з нас найдратівливішим явищем вранці є звук будильника і найприємнішим – його відсутність і можливість спати скільки хочеться. Нам подобається перебувати в таємничому світі сну, хоч ми й гадки не маємо, що в цей час з нами відбувається, коли ми заплющуємо наші очі і поринаємо в сон. При цьому навіть фахівці, вчені та медики теж входять до нашої групи тих, хто хотів би розгадати загадку сну. У далекому минулому вважалося, що сон – це «тимчасове відключення головного мозку та свідомості». Наприклад, Томас Едісон вважав, що сон – це доля ледачих нероб, які даремно витрачають свій час на марне заняття. Хоча сам спав не тільки вночі, а й кілька разів вдень, а його винахід – електрична лампочка, дуже вплинув на звичний цикл зміни день-ніч всього людства. Тепер відомо, що сон необхідний нашому тілу та мозку для відновлення балансу енергії та відновлення тканин. Встановлено, що сон потрібен нам для формування пам’яті, обробки отриманої інформації, для фізичного зростання, структурного відновлення м’язів, для підтримки та активації імунної системи, що дозволяє нашому організму боротися із хворобами. У далекому 1965 році 17-річний студент Ренді Гарднер у науковому експерименті провів без сну 264 години та 24 хвилини, або 11 діб із 24 хвилинами. Що ж відбувалося з Ренді протягом цього експерименту? На другий день без сну очі Ренді втратили здатність фокусувати погляд, далі Ренді втратив здатність визначати предмети на дотик, на третій день став вкрай дратівливим і втратив координацію, і наприкінці експерименту Ренді втратив короткострокову пам’ять і почав відчувати параноїдальний страх і галюцинації. Після закінчення експерименту Ренді зміг відновитись і фізично, і психічно. Однак спостереження показали, що йому пощастило, тому що позбавлення сну у людини часто призводить до гормональних порушень, гіпертонії, ожиріння, діабету, онкологічним захворюванням і в крайньому випадку спричиняє смерть. За опитуваннями та результатами досліджень встановлено, що дорослій людині потрібно спати 7-8 годин на добу, а підліткам – до 10 годин. Сон настає під впливом сигналів втоми тіла та сигналів з навколишнього середовища при настанні темряви. Сигнали ці передаються хімічно, в яких центральну роль відіграють такі речовини, як нуклеозид аденозин і гормон мелатонін. Ці дві речовини активують системи головного мозку, які викликають у нас настання дрімоти, уповільнення биття серця, дихання та розслаблення м’язів. Цю стадію вчені назвали «повільним сном» (Non-rapid eye movement sleep), під час якої відбувається відновлення пошкоджених ділянок нашої генетичної карти – ДНК, а тіло відновлюється, щоб бути готовим до активності наступного дня. Встановлено, що в середньому 30% дорослих та 60% підлітків у світі відчувають нестачу сну. І це не проста незручність, при дефіциті сну страждають такі важливі когнітивні функції головного мозку, як пам’ять, увага, навчання, а також настрій, швидкість реакції. Крім того, безсоння викликає запалення, галюцинації, підвищення кров’яного тиску і навіть призводить до розвитку ожиріння та діабету. У 2014 році один із футбольних уболівальників помер, після того, як він не спав протягом 48 годин спостерігаючи ігри чемпіонату світу. І хоча померла ця людина від інсульту, безсоння зіграло у розвитку інсульту одну з головних ролей. Вважається, що сон менше ніж 6 годин на день підвищує ризик інсульту в 4.5 рази порівняно з ризиком у людей, що сплять у середньому 7-8 годин на добу. При рідкісному генетичному захворюванні «Фатальне сімейне безсоння» хворі люди перестають спати, у них розвиваються панічні атаки, галюцинації, відключаються органи почуттів, пам’ять і через 36 місяців людина вмирає. Вчені вважають, що однією з причин таких наслідків безсоння є накопичення у головному мозку відходів метаболічних реакцій. Для забезпечення себе енергією нейрони синтезують молекули АТФ, що включають нуклеозид аденозин, який протягом дня утворюється під час нашої активності з розщепленням і виділенням енергії з аденозинтрифосфату – АТФ. Тому після нашої активності рівень вмісту аденозину збільшується і за рахунок зв’язування зі спеціальними рецепторами на нейронах аденозин викликає сонливість (до речі, принцип дії кофеїну заснований на блокаді аденозинових рецепторів головного мозку). При накопиченні аденозину та інших біохімічних речовин починаються прояви симптомів безсоння. В 20102 група вчених медичного центру Рочестерського університету під керівництвом Майкен Недергаард описала спеціальну систему елімінації продуктів життєдіяльності тканин центральної нервової системи ссавців, яку вони назвали «Глімфатична система». Ця система забезпечує приплив спинномозкової рідини та відтік із міжклітинного простору мозку залишків померлих клітин та залишкових продуктів метаболізму під дією артеріального тиску. Під час сну відбувається розширення міжклітинного простору, що дозволяє ефективно вивести з мозку токсичні продукти життєдіяльності нейронів. При цьому найімовірніше ефективність цієї системи відіграє дуже важливу роль у розвитку хвороби Альцгеймера, Паркінсона, а також у розвитку інсультів.