Юрий Гагарин – Анатомия времени: Как настройка на ритмы Вселенной лечит тело (страница 7)
Попадая в нейроны супрахиазматического ядра, световой сигнал запускает каскад молекулярных событий. Глутамат, выделяющийся из окончаний ретиногипоталамического тракта, активирует NMDA-рецепторы на поверхности нейронов СХЯ, что вызывает вход ионов кальция. Кальций через цепочку киназ приводит к фосфорилированию и быстрой деградации белка CRY. Это, в свою очередь, снимает ингибирование комплекса CLOCK-BMAL1, и транскрипция генов Period и Cryptochrome возобновляется. В зависимости от того, в какой момент циркадианного цикла пришёл световой сигнал, конечный эффект будет разным: либо задержка фазы, либо её опережение, либо отсутствие эффекта. Кривая фазового ответа (Phase Response Curve, PRC) для света у человека хорошо изучена. Если короткий импульс яркого света (например, 5000 люкс в течение 30 минут) подаётся в начале субъективной ночи (то есть за несколько часов до обычного времени отхода ко сну), это вызывает задержку фазы: человек заснёт позже и проснётся позже. Если свет подаётся в конце субъективной ночи (за несколько часов до обычного пробуждения), это вызывает опережение фазы: человек заснёт раньше и проснётся раньше. Если свет подаётся днём, в середине субъективного дня, он практически не меняет фазу. Промежуток между примерно 3 часами ночи и 6 часами утра (в зависимости от хронотипа) — это «мёртвая зона», где свет неэффективен. Существует также «максимальная зона» для задержки фазы около 9–10 вечера и для опережения фазы около 4–5 утра.
Форма и амплитуда кривой фазового ответа зависят от интенсивности, длительности и спектрального состава света. Чем ярче свет, тем больше сдвиг, но существует насыщение: при интенсивности выше 1000 люкс дальнейшее увеличение даёт незначительный эффект (для сравнения, яркий солнечный свет на улице в полдень — около 100 000 люкс, обычное офисное освещение — 300–500 люкс, экран смартфона на максимальной яркости — около 50–100 люкс на расстоянии 30 см). Синий свет (480 нм) примерно в 10 раз эффективнее красного для сдвига фазы, что объясняется спектром поглощения меланопсина. Однако при очень длительной экспозиции (часы) даже тусклый свет может вызвать сдвиг. Например, обычное комнатное освещение 100 люкс в течение 2–3 часов вечером способно задержать фазу на 30–60 минут. Это одна из причин, почему использование смартфонов, планшетов и телевизоров перед сном реально сдвигает циркадианный ритм, особенно у детей и подростков, чьи хрусталики более прозрачны для синего света.
Клинически свет используется как терапевтический инструмент с двумя основными целями: сдвиг фазы при расстройствах циркадианного ритма и компенсация дефицита света при сезонном аффективном расстройстве. Для сдвига фазы у «сов» (синдром задержки фазы сна) применяется утренняя светотерапия: пациент ежедневно в течение 30–60 минут сразу после запланированного пробуждения подвергается воздействию яркого света (обычно 2500–10000 люкс) от специальной лампы, излучающей белый свет с достаточным спектром синего. Постепенно фаза сдвигается на более раннее время, и засыпание становится легче. Для «жаворонков» с синдромом опережения фазы, наоборот, используется вечерняя светотерапия: яркий свет в вечерние часы сдвигает фазу на более позднее время, позволяя дольше бодрствовать. Однако большинство пожилых людей с опережением фазы легче поддаются лечению вечерним светом, но на практике чаще используют утреннюю светотерапию для закрепления раннего пробуждения, если это не вызывает дискомфорта.
При сезонном аффективном расстройстве (САР), которое проявляется осенне-зимней депрессией, классическая гипотеза связывает его с задержкой фазы циркадианного ритма из-за недостатка утреннего света. Поэтому утренняя светотерапия является стандартным лечением: 30 минут при 10000 люкс сразу после пробуждения, начиная с ранней осени до весны. Исследования показывают эффективность, сравнимую с антидепрессантами, с меньшим количеством побочных эффектов. Альтернативой является имитация рассвета (dawn simulation): лампа, которая постепенно увеличивает яркость от 0 до 300 люкс за 30–90 минут до запланированного пробуждения. Этот метод мягче и предпочтителен для людей с тревожностью.
Для коррекции джетлага также используется свет. Если вы летите на запад (например, из Москвы в Нью-Йорк, сдвиг -8 часов), вам нужно задержать фазу ваших часов, чтобы адаптироваться к более позднему заходу солнца. Это достигается воздействием яркого света в первой половине вечера по месту назначения и избеганием утреннего света. Если вы летите на восток (из Нью-Йорка в Москву, сдвиг +8 часов), вам нужно опередить фазу, что требует утреннего света по месту прибытия и избегания вечернего. Существуют специальные приложения и калькуляторы, которые на основе хронотипа, направления и количества часовых поясов выдают график светотерапии и приёма мелатонина.
Однако свет может быть не только лекарством, но и фактором риска. Хроническое воздействие яркого света в ночное время — это бич индустриального общества. Ночная сменная работа, освещённые улицы, экраны в спальне — всё это подавляет выработку мелатонина и сдвигает фазу. Эпидемиологические исследования связывают ночное освещение с повышенным риском рака молочной железы и простаты, ожирения, диабета 2 типа, сердечно-сосудистых заболеваний. Международное агентство по изучению рака классифицировало сменную работу с нарушением циркадианного ритма как вероятный канцероген (группа 2А). Механизм включает подавление мелатонина, который обладает антиоксидантными и противоопухолевыми свойствами, а также дерегуляцию генов-супрессоров опухолей, находящихся под контролем часов.
Что делать для гигиены света? Главные принципы: максимум яркого естественного света днём (хотя бы 30 минут на улице, желательно утром), особенно в зимние месяцы; минимум синего света за 1–2 часа до сна (использовать режим «тёплый свет» на экранах, установить красные лампы в прихожей и туалете, читать книги с бумаги); полная темнота во время сна (плотные шторы, маска для сна). Для людей, работающих в ночную смену, стратегии более сложные: использовать яркий свет во время рабочей смены, чтобы сдвинуть фазу, и надевать светоблокирующие очки по дороге домой утром, чтобы избежать нежелательного сдвига в противоположную сторону. Некоторые компании устанавливают в офисах освещение с регулируемым спектром: голубоватое, яркое утром для бодрости и тёплое, приглушённое к вечеру.
Светотерапия и световая гигиена требуют осторожности. Свет может вызывать побочные эффекты: головную боль, напряжение глаз, манию у биполярных пациентов (если светотерапия проводится в маниакальной фазе). При заболеваниях сетчатки, таких как макулодистрофия или диабетическая ретинопатия, перед началом светотерапии необходима консультация офтальмолога. Рекомендуется использовать только лампы, излучающие видимый белый свет с отфильтрованным УФ.
В заключение: свет — это не просто условие зрения, а мощнейший сигнал, который калибрует наши часы каждое утро. Понимание его действия позволяет нам не только лечить расстройства ритма, но и предотвращать хронические заболевания, связанные с десинхронозом. В следующей главе мы перейдём от света к другому космическому синхронизатору, который действует в более долгосрочных масштабах, — к 11-летнему циклу солнечной активности и его влиянию на здоровье. Но прежде чем туда отправиться, проверьте собственное утро: видите ли вы солнечный свет в первые 30 минут после пробуждения? Если нет, это первый шаг к десинхронозу, но который можно исправить без лекарств.
ГЛАВА 7. СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Если свет задаёт суточную синхронизацию, то Солнце в более широком смысле управляет циклами от года до десятилетий. Однако есть ещё один феномен, который долгое время оставался на периферии науки, но сегодня привлекает всё большее внимание, — это связь между циклами солнечной активности и массовыми заболеваниями, психическими эпидемиями и даже социальными потрясениями. Родоначальником этого направления был русский учёный Александр Леонидович Чижевский, чьё имя сегодня известно далеко за пределами его родины, но чьи идеи до сих пор вызывают споры.
Чижевский, живший с 1897 по 1964 год, был биофизиком, поэтом и философом. В 1920–1930-е годы он предпринял гигантский статистический анализ, собрав данные о 11-летних циклах солнечных пятен (циклы Швабе-Вольфа) и сопоставив их с эпидемиями чумы, холеры, гриппа, а также с войнами, революциями и другими социальными волнениями за несколько столетий. В своей книге «Земное эхо солнечных бурь» он утверждал, что периоды максимальной солнечной активности совпадают с обострением массовых заболеваний и социальными кризисами. По его данным, эпидемии холеры в России в XIX веке следовали за пиками солнечных пятен с опозданием в 1–2 года, а за эпидемиями чумы в средневековой Европе — с опозданием в 3–4 года. Чижевский объяснял это тем, что ионизирующее излучение Солнца во время вспышек может вызывать мутации микроорганизмов, повышая их вирулентность, а также влиять на нейроэндокринную регуляцию человека, делая его более уязвимым к инфекциям.
Сегодня многие выводы Чижевского рассматриваются как спорные, а его методы критикуются за недостаточную статистическую строгость. Однако ряд современных исследований, выполненных с применением более совершенных методов, подтверждают наличие корреляций между солнечной активностью и здоровьем человека, по крайней мере на уровне сердечно-сосудистых заболеваний, нейропсихиатрических обострений и некоторых инфекций. Метаанализ данных Чижевского, проведённый в 2012 году с использованием современных методов нелинейного косинер-анализа, выявил наличие географически избирательного набора циклов в эпидемиологии инфекций: холера, дифтерия и круп демонстрировали 11-летние циклы, зеркально отражающие солнечные пятна, но эти циклы проявлялись не во всех регионах одинаково, а в зависимости от геомагнитной широты и других геофизических факторов. То есть связь есть, но она сложна и опосредована локальными условиями.