Секреты биологических часов: как настроиться на свои естественные ритмы и добиться лучшего дня | Жизнь и стиль

яЛегко ненавидеть часы. Их неудержимый поток вперед будит нас и стыдит за опоздание. Они являются постоянным напоминанием о том, что каждый приятный момент, как и сама жизнь, эфемерен. Но даже если бы мы собрали все наши устройства для определения времени и закопали их глубоко в землю, нам никогда не удалось бы избежать часов. Потому что мы едины.

Нам не нужно изучать тонкости циркадных ритмов, чтобы знать, что в определенное время мы чувствуем себя голодными, что полуденный спад реален, и если мы веселимся до 4 утра, мы вряд ли будем спать в течение восьми часов после этого, потому что биологические часы не испытывают сочувствия к похмелью. Но чтобы лучше понять этот всеобъемлющий ежедневный цикл, нужно по-настоящему познать свое животное «я».

Большинство из нас бодрствуют по 16–17 часов каждый день, в течение которых мы никогда не перестаем меняться с биологической точки зрения. Каждую минуту, говорит Дебра Скин, профессор хронобиологии Университета Суррея, «наши тела меняются». Она имеет в виду не только наш химический состав, функции организма и уровень энергии, но также нашу мотивацию, поведение, настроение и бдительность. “В каждый момент времени у нас есть ритмы, которые либо повышаются, либо понижаются. Некоторые находятся на пике, некоторые – в средней точке. Это динамическая система”.

Некоторые из нас — ранние жаворонки, а другие — полуночные совы, сжигающие масло, потому что наши внутренние часы уникальны. Эти различные хронотипы, как их называют, являются нормальными генетическими вариациями, говорит Скин. Некоторые люди бегут немного быстрее, другие — немного медленнее; если их не остановить, они проскользнут дальше вперед или назад.

«Со временем вы действительно потеряете синхронизацию с жизнью на Земле», — говорит она, — «поэтому роль света и тьмы имеет решающее значение для сброса ваших часов на 24 часа каждый день». Цикл света и темноты «является самым сильным и последовательным сигналом, на который в ходе эволюции научились реагировать все животные». Вот почему мы все больше осознаем негативные последствия слишком яркого искусственного освещения в ночное время: оно сбивает с толку наши системы, так же, как и у перелетных птиц и детенышей морских черепах.

Хотя мы все более или менее подчиняемся одному и тому же 24-часовому световому циклу, наши разные хронотипы означают, что некоторые из нас предпочитают просыпаться и ложиться спать раньше или позже, чем другие. Команда Скина обнаружила, что даже если сова тренирует свои биологические часы, чтобы комфортно работать на два часа раньше, строго придерживаясь регулярного времени пробуждения, сна, завтрака и обеда, когда они прекращают эти тренировки, «они могут снова вернуться к позднему типу» в соответствии со своими внутренними часами.

Циркадные часы созданы для обеспечения выживания. Для этого ему необходимо предвидеть, что произойдет. Он не реагирует на ваше пробуждение; он тайно готовит ваше тело к пробуждению за час или два до того, как это произойдет. «Ваш гормон кортизол, который напрямую управляется главными часами в гипоталамусе, начинает повышаться, поэтому к тому времени, когда вы просыпаетесь, он почти достигает своего пика», — говорит Скин. «И вам нужен кортизол, потому что он является источником глюкозы и дает вам смелость встать и встретиться лицом к лицу с миром».

Любое фундаментальное изменение в вашем поведении в течение дня, говорит Роберт Лукас, директор центра биологического измерения времени в Манчестерском университете, “должно включать координацию множества различных аспектов вашего тела. Допустим, есть время дня, когда вы, вероятно, голодны и с нетерпением ждете обильного приема пищи. Это мотивационное изменение в вашем мозгу, но вам также необходимо иметь скоординированные изменения в вашей пищеварительной системе и печени, чтобы предсказать, что эта еда будет доставлена”.

Это ваши биологические часы, которые отслеживают время и гарантируют, что все произойдет тогда, когда вам это нужно. Если вы продолжаете сокращать и менять свой распорядок дня, говорит Лукас: “Эта координация может нарушиться, и способность вашего тела к прогнозированию не будет работать очень хорошо. Мы можем испытать это в незначительной степени, даже когда часы меняются, но определенно с нарушением биоритмов”. Команда Скина из Суррея обнаружила, что если вы едите в полночь, пища не будет усваиваться так же, как если бы вы ели в полдень, что приводит к более высокому уровню триглицеридов (жиров), циркулирующих в вашей крови.

Здесь также задействована целая система бдительности, и борьба за ее поддержание становится все труднее, чем дольше мы бодрствуем. “Даже если вы хорошо выспались, – говорит Скин, – у вас есть что-то, отсчитывающее часы бодрствования, вроде песочных часов. Давление сна нарастает в течение всего дня”. Но учитывая такой длинный день, нам нужен дополнительный импульс, чтобы благополучно пройти последнюю часть. Итак, ближе к вечеру или ранним вечером мы переживаем вторичный пик энергии и когнитивных функций. «Это наш циркадный ритм бодрости», — говорит Скин, помогая вам бодрствовать до сна.

Если свет управляет нашими главными часами, наверняка сезонные колебания светового дня изменят наше поведение? Скин говорит: “Когда рассвет и закат меняются, у нас есть некоторая гибкость в системе. Животные, такие как овцы и олени, меняют свою репродуктивную способность, цвет кожи и вес тела в зависимости от времени года. Большой вопрос, на который мы все еще пытаемся ответить: насколько сезонны люди?” Это сложно изучать, говорит она, потому что “мы настолько изменили окружающую среду, что наше тело не знает, что на улице темная зима, потому что у нас есть свет и отопление. Поэтому мы думаем, что у нас есть способность быть сезонными, но то, как мы изменили наш мир сейчас, трудно обнаружить”.

—

Чем более целостным становится понимание тела биологами, тем более интересными становятся разгадки истинной сложности наших биологических часов. Например, кишечный микробиом имеет свой собственный циркадный ритм. Его повседневная жизнь взаимодействует с нашей, поскольку он выполняет такие задачи, как помощь в переваривании и извлечении питательных веществ после того, как мы поели, а также выработка нейротрансмиттеров, таких как серотонин. По мнению исследователей из Университетского колледжа Лондона (UCL), даже наши митохондрии, источники энергии в наших клетках, имеют свои собственные циркадные ритмы.

Их статья 2019 года, Один день из жизни митохондрийпоказали, что они «очень сильно начинают работать рано утром», — говорит Глен Джеффри, профессор нейробиологии в UCL. «Они знают, что рассвет приближается, когда мы еще спим». Именно тогда они начинают генерировать энергию, “так что они готовят вас. Вероятно, это восходит к нашему эволюционному состоянию – когда вы просыпаетесь рано утром, вы действительно уязвимы. Что-то могло наблюдать за вами ночью. Вы хотите встать и хотите быть очень функциональными”.

Митохондрии, как подозревает Джеффри, выполняют множество других важнейших задач организма, которые нам еще предстоит определить, но мы знаем, что они играют большую роль в старении и смерти, поэтому они довольно фундаментальны. Энергия, которую они производят, поступает в форме АТФ (аденозинтрифосфата), химического вещества, присутствующего в ваших клетках. АТФ постоянно вырабатывается и сгорает. «Вы увеличиваете вес своего тела каждый день», — говорит Джеффри. «Это обширный процесс – вы ничего не делаете в этом мире без АТФ». Пик АТФ начинается утром, и наш метаболизм тоже. «Ваш метаболизм находится в очень быстром состоянии», — говорит Джеффри. «Возможно, вам не хочется этого, когда выползаете из постели, но это так».

Около полудня митохондрии начинают замедляться, вырабатывая меньше энергии, а к вечеру они уже значительно менее активны. Джеффри говорит, что именно поэтому мышцы могут болеть сильнее после вечерней тренировки. Ночью, когда уровень АТФ, вырабатываемый митохондриями, низкий, ваше тело может производить энергию АТФ вторым способом; но, говорит Джеффри, он использует “этот плохой путь, который называется гликолизом. Гликолиз ужасно неэффективен, и когда вы выходите на пробежку в конце дня и бежите очень сильно, и все ваши мышцы болят, это из-за гликолиза. Гликолиз похож на старый Ford Cortina. Он движется, но производит много дерьма”. Под херней он имеет в виду провоспалительные вещества.

Как и наши циркадные ритмы, митохондриальные биологические часы управляются солнечным светом. “Они все время наблюдают за светом, – говорит Джеффри, – и что делает их очень интересными, так это то, что они разговаривают друг с другом. Так что, если я начну возиться с митохондриями в пальце твоей ноги, на следующее утро митохондрии в остальной части твоего тела будут точно знать, что происходит”.

Джеффри начал свою карьеру в Арктике, изучая, как животные справляются со светом и тьмой. Он заметил, что, когда весь день было темно, его коллеги не только включали свет, но и “очень любили разводить костры. Огонь излучает ту же длину волны света, что и солнце”.

«Митохондрии — это батарея», — продолжает он. “Вы можете приложить к ним электрод и увидеть заряд. Когда заряд снижается достаточно далеко, они сигнализируют о смерти клеток. А если митохондрий достаточно, сигнализирующих о гибели клеток, организм умирает”. Солнечный свет помогает заряжать эти батареи.

Ранее в этом году его команда опубликовала статью, демонстрирующую, что «если я выведу вас на улицу при обычном солнечном свете, положу спектрометр и радиометр вам за спину и поверну вас лицом к солнцу, я смогу измерить длинные волны света, проходящие через ваше тело, которые улучшают вашу митохондриальную функцию». Даже в пасмурный день может показаться, что солнечного света нет. «Это не так», — говорит Джеффри. На самом деле он говорит: “Те длинные волны света, которые нужны митохондриям, рассеиваются облаком, поэтому не имеет значения, что сегодня пасмурный день. Это не так важно”.

Команда Лукаса в Манчестере исследует важность дневного света и вопрос о том, может ли выход на улицу для его максимального использования помочь противостоять сбивающему с толку влиянию на наши ежедневные телесные ритмы, вызванному искусственным освещением по вечерам.

«Существует понимание того, что для этих биологических часов вредно воздействие света вечером и ночью», — говорит он. «Но произошло еще и то, что из-за электрического освещения мы можем проводить большую часть наших дней в помещении, а это значит, что мы также нет воздействию естественного, очень яркого дневного света, которому мы подвергались на протяжении всей нашей эволюционной истории. Изменение освещенности в дневное время для большинства людей окажется более легкой задачей, чем изменение освещенности в вечернее и ночное время, не так ли?» Другими словами, труднее убедить людей отказаться от просмотра телевизора или использования социальных сетей вечером, чем уговорить их пойти на прогулку на улицу в течение дня.

Все дело в рутине, которая, по словам Лукаса, очень индивидуальна, поэтому трудно сделать обобщение о точных биологических координатах в течение дня. «Как только вы скажете: «Люди лучше всего спят ночью», найдется кто-нибудь, кто скажет: «На самом деле, мне очень нравится бодрствовать до четырех». В этих вещах существуют большие межиндивидуальные различия». Он заметил, что его собственный распорядок дня меняется с возрастом. “Сейчас я просыпаюсь в шесть утра. Когда мне было 18, этого не было. Так что они определенно гибкие и податливые”.

Но универсальная истина, по словам Лукаса, «заключается в том, что каждый будет испытывать эти ритмические изменения практически во всех аспектах своего тела». И, возможно, чтобы оставаться в гармонии с самим собой, стоит помнить о сложных изменениях во всем теле, происходящих за пределами того, что мы чувствуем в любой момент.

“Ваш жизненный опыт может вызывать чувство сонливости, – говорит Лукас, – но под этим скрыто множество вещей, к которым ваше тело должно подготовиться. То же самое происходит, когда вы голодны, резвы и тому подобное”.