Мелатонин и нарушения цикла «сон–бодрствование. Причины сбоя циркадного ритма. Лечение расстройства суточного ритма

Расстройство циркадного ритма сна представляет собой нарушение регулярности цикла «сон-бодрствование» в силу десинхронизации внешних и внутренних часов. Отмечаются нарушения ночного сна, патологическая дневная сонливость или их сочетание, которые обычно проходят, поскольку биологические часы сами перестраиваются. Диагноз клинический. Лечение направлено на устранение причины сбоя.

Расстройство циркадного ритма сна может быть обусловлено внешними стимулами и причинами (например, сбой биоритма при перемещении в другой часовой пояс, посменная работа) или вследствие десинхронизации внутренних биологических часов с циклом день/ночь (например, синдром позднего или раннего засыпания).

Наиболее распространенные пероральные снотворные препараты

1 Включая предшественники и активные метаболиты. 2 Дозы назначаются перед сном.

Десинхронизация сна вследствие внешних причин нарушает и другие циркадные ритмы организма, включая гормональную секрецию и температуру. В дополнение к бессоннице и сонливости эти изменения могут сопровождаться тошнотой, недомоганием, раздражительностью и депрессией. Наиболее неблагоприятны повторные нарушения циркадного ритма (например, частые дальние путешествия, ротация рабочих смен). На восстановление циркадных ритмов и устранение нарушений сна требуется немало времени. Поскольку свет является самой мощной детерминантой нормализации циркадного ритма, воздействие яркого света (солнечного или искусственного света интенсивностью в 5000-10 000 люкс) после пробуждения помогает ускорить адаптацию к новым условиям. Можно также использовать мелатонин (см. выше).

Использование алкоголя, снотворных средств и стимуляторов для устранения нарушений циркадного ритма является неправильной тактикой.

Синдром смены часовых поясов (сбой биоритма при перемещении в другой часовой пояс)

Этот синдром вызван быстрым перемещением через два и более часовых поясов. Путешествие на восток (перенос сна на более раннее время) вызывает более выраженный сбой, чем перемещение на запад (перенос сна на более позднее время).

По возможности, перед дальней поездкой рекомендуется постепенно смещать цикл «сон-бодрствование», чтобы адаптировать его к условиям места предполагаемого пребывания и максимизировать воздействие дневного света (особенно утром) в новом месте пребывания. Кроме этого, в течение короткого периода после прибытия можно использовать снотворные средства короткого действия или стимулирующие препараты (например, модафинил).

Нарушение сна при сменной работе

Выраженность симптомов пропорциональна частоте ротаций смен, продолжительности каждой смены и частоте сдвига смен «против часовой стрелки» (перенос сна на более раннее время). Предпочтительнее фиксированная посменная работа (т.е. работа ночью или вечером); ротация смен должна осуществляться «по часовой стрелке» (т.е. день - вечер - ночь). Однако даже при фиксированной посменной работе отмечаются нарушения, потому что дневной шум и свет ухудшают качество сна, и рабочие часто сокращают отведенное на сон время, чтобы участвовать в социальных или семейных событиях.

При посменной работе рекомендуется максимальное воздействие яркого света (солнечного света или, для работающих ночью, искусственного света) на период бодрствования, а также создание максимально комфортных условий для сна (темную и тихую спальню). Можно использовать затемняющие маски на глаза и устройства для нейтрализации шума. При устойчивых нарушениях сна, негативно сказывающихся на повседневной деятельности, показано разумное использование короткодействующих снотворных и стимулирующих препаратов.

Синдромы нарушения фаз сна

При этих синдромах нормальное качество и общая продолжительность сна в 24-часовом цикле циркадного ритма сохранены, но нарушено распределение времени сна в течение суток, т.е. имеют место сдвиги времени засыпания и пробуждения. В более редких случаях цикл не вписывается в 24 ч, т.е. пациенты просыпаются изо дня в день в разное время, то раньше, то позже, но при возможности придерживаться присущего им естественного цикла нарушения сна не развиваются.

Для синдрома позднего засыпания (отсроченного наступления фаз сна) характерно позднее наступление сна и позднее пробуждение (например, 3:00 и 10:00), возникающее в связи с нарушением режима, при котором время, когда пациент может заснуть, наступает примерно спустя 3 ч после того, как он хотел бы заснуть. Этот синдром чаще встречается в подростковом возрасте. Необходимость раннего подъема, чтобы пойти на работу или в школу, сопряжена с повышенной дневной сонливостью, плохой успеваемостью в школе и пропуском утренних занятий. Их можно отличить от людей, которые ложатся спать поздно, потому что они не могут заснуть раньше, даже если и пытаются. Небольшая задержка времени засыпания (менее 3 ч) лечится постепенным более ранним пробуждением, а также терапией ярким дневным светом. Допускается прием мелатонина перед сном.

Синдром раннего засыпания (раннее засыпание и раннее пробуждение) более распространен среди пожилых людей. Для коррекции можно использовать терапию ярким светом в вечернее время.

Расстройства сна рассматриваются как компенсаторное или адаптационное изменение в ответ на заболевание, психологические проблемы.
20-30% родителей жалуются на расстройства сна у своих детей.
А. Ц. Гольбин (1979 г.) разделяет феномены патологического сна у детей на:
- стереотипии, связанные со сном;
- пароксизмальные явления во сне;
- статические феномены сна;
- сложные поведенческие и психические феномены;
- нарушения в цикле сон-бодрствование.
К стереотипиям, связанным со сном, относятся:
- качания, представляющие собой ритмические маятникообразные движения головой и туловищем различной амплитуды из стороны в сторону с частотой 0,5-2 в секунду. Качания, как правило, возникают до года с пиком манифестации в 6 месяцев и могут исчезнуть в любом возрасте;
- под биениями понимают стереотипии, при которых ребенок бьется головой о подушку, приподнимаясь на вытянутых руках. Чаще биения возникают у детей в возрасте 1 года;
- движения типа «челнока» заключаются в раскачивании ребенка в передне-заднем направлении в положении «на четвереньках», в возрасте 1,5-3 лет;
- под феноменом «складывания» понимают ритмическое приподнимание и опускание туловища и головы из положения «лежа на спине» в положение «сидя». Это редкое оригинальное расстройство сна выявлено у детей, страдающих соматическими (как правило, аллергическими) заболеваниями, гиперреактивностью, эмоциональной лабильностью и имеющих отягощенный перинатальный анамнез с явлениями угнетения и мышечной гипотонией в первые месяцы жизни;
- сосание пальца встречается у 80% детей, при этом у 78% оно ассоциировано с расстройствами сна. Наиболее часто возникает у грудных детей до 9 месяцев в фазу засыпания. Отмечено незначительное преобладание сосания пальца у девочек и у детей из семей относительно высокого социально-экономического уровня. Среди причин возникновения этого явления упоминают нарушения грудного вскармливания, тревогу или другие переживания ребенка; психоаналитическая школа расценивает сосание пальца как проявление ранней оральной сексуальности. Среди психологических последствий для ребенка, ассоциированных с сосанием пальца, выделяют нарушения внутрисемейных отношений и отношений со сверстниками, формирование самосознания;
- мастурбация как осознанная самостимуляция для получения сексуального возбуждения является естественным этапом развития ребенка. Это явление встречается почти у всех мальчиков и у 25% девочек. Максимальная активность падает на возраст 15 лет. Мастурбация отмечается чаще при засыпании и проявляется напряжением мышц бедер, касанием руками гениталий, принятием различных поз, учащенным дыханием, потоотделением, вскрикиванием. В выраженной форме мастурбация из эволюционного феномена трансформируется в патологическое явление и может приводить к длительному возбуждению, нарушению поведения ребенка, нарушению внутрисемейных отношений, отношений со сверстниками и формированию самосознания, возникновению сексуальных перверсий.
В развитии стереотипий существенную роль играют нарушения взаимоотношений ребенка с родителями, ведущим среди которых является повышенное внимание со стороны родителей к ребенку (без элементов гиперопеки).
Среди пароксизмальных явлений во сне выделяют:
- вздрагивания, которые являются условно-патологическим феноменом сна, тогда как вздрагивания в период засыпания относятся к физиологическим движениям, которые особенно часто встречаются в подростковом периоде;
- бруксизм - скрежетание зубами во сне, встречается в любом возрасте с максимумом манифестации в 10-13 лет;
- астматические приступы во сне - их пик приходится на несколько возрастных отрезков (2 года, 6-7 лет, 10-13 лет). Особенностью таких приступов является их исчезновение при бодрствовании. Эти приступы обусловлены изменениями биоритма сон-бодрствование: дети, имеющие указанные приступы, страдают сонливостью днем, другими пароксизмальными расстройствами сна (вздрагивания, бруксизм). Астматические приступы во сне характерны для атопической бронхиальной астмы, однако характерологические особенности детей позволяют предполагать роль конверсионных (истерических) механизмов в развитии астматического приступа;
- к никталгиям относят приступы различной локализации во время сна. Для многих соматических заболеваний характерно обострение болевого синдрома ночью (печеночные, кишечные, почечные колики), что обусловлено изменением центрального контроля боли в различные фазы сна;
- ночные страхи представляют собой внезапное психомоторное возбуждение с аффектом страха, при котором ребенок не вступает в контакт с окружающими, а при пробуждении не помнит о случившемся. Длительность приступа - от 30 с до 5 мин.;
- носовые кровотечения отмечаются преимущественно у девочек в возрасте 3-6 и 12-14 лет;
- приступообразные рвоты во сне характерны для детей 2-8 лет и, как правило, сопровождают ночные страхи, астматические приступы, никталгии.
К сложным поведенческим и психическим феноменам относятся снохождение, сноговорение и кошмарные сновидения.
Снохождение (лунатизм, сомнамбулизм) - это форма поведения во сне, которая включает в себя движения, действия и поступки, имеющие видимость произвольных и целенаправленных. Чаще снохождения отмечаются в возрасте 5-10 лет. Развернутые проявления сомнамбулизма выражаются многочасовым или многодневным бродяжничеством («амбулаторный автоматизм»). Эпизоды снохождения, как правило, амнезируются.
Сомнамбулизм ассоциирован с психопатологическими синдромами.
Сноговорения встречаются почти у всех детей и проявляются в различной форме - от нечленораздельных звуков до монологов и песен.
Кошмарные сновидения встречаются в возрастные периоды 3-7 лет и 10-12 лет, их содержание соответствует особенностям развития ребенка, уровню его дневных переживаний, при этом часто они носят символический характер. Отражают характерные симптомы соматического заболевания: например, сцены удушения при заложенности верхних дыхательных путей вследствие респираторной инфекции или при бронхиальной астме, пожар при заболевании желчного пузыря и/или печени. В отличие от ночных страхов, кошмарные сновидения отмечаются при неподвижности во сне, содержание их полностью сохраняется после пробуждения.
Дифференциальные отличия ночных страхов и ночных кошмаров представлены в таблице 3. В категорию нарушений в цикле сон-бодрствование включены нарушения засыпания, пробуждения, бодрствования, инверсия сна и бодрствования. Нарушения засыпания распространены в грудном возрасте и выражаются чрезмерной активностью в вечерние часы и ночью, капризностью.

Отличия ночных страхов от ночных кошмаров
Ночные страхи Ночные кошмары
Стадия сна Быстрый сон Медленный сон
Время возникновения Первая треть ночи С середины до последней трети ночи
Пробуждение Нельзя разбудить Легко разбудить
Амнезия Есть Нет
Семейный анамнез Ночные страхи Ночных кошмаров нет
Возвращение ко сну Легкое Трудное

Этиология расстройств сна

I. Особые условия засыпания: дети привыкают засыпать в определенных условиях и в дальнейшем не могут без них обойтись. Примерами могут служить укачивание, кормление, сосание соски, без которых проснувшийся ребенок не может уснуть. Другой пример - засыпание в кровати родителей: проснувшись в собственной кроватке, ребенок не может заснуть из-за непривычной обстановки.
II. Неправильный режим дня (нерегулярный сон в дневные часы, отсутствие четкого времени отхода ко сну и пробуждения) тоже приводит к нарушениям сна.
III. Сон может нарушаться из-за недостаточно строгого или непоследовательного ограничения активности ребенка при отходе ко сну.
Расстройства пробуждения заключаются в неполном пробуждении с сильной эмоциональной реакцией или грезоподобным состоянием, состоянием растерянности, а также в трудном пробуждении без аффекта.
Нарушения бодрствования проявляются неодолимым желанием спать в необычное время, феноменом парадоксальной сонливости (возбуждение или капризы ребенка при засыпании).
Нарколепсия характеризуется дневной сонливостью и нарушением медленного сна. Начинается, как правило, в возрасте 15-17 лет, реже до пубертатного периода.
Клинические особенности:
- дневная сонливость в основном проявляется, когда больной сидит (у детей этот симптом встречается чаще других);
- каталепсия - внезапное снижение мышечного тонуса при пробуждении или волнении;
- гипнагогические галлюцинации - зрительные или слуховые галлюцинации, возникающие в момент засыпания или пробуждения;
- сонный паралич - паралич, возникающий в момент засыпания или пробуждения (дыхательные мышцы не вовлекаются).
Полный набор симптомов встречается примерно у 10% больных. Чаще других наблюдаются дневная сонливость и каталепсия.

Астения

Астения (астенический синдром, астенические состояния; является симптомом ряда заболеваний, развивается при длительной интоксикации, заболеваниях внутренних органов.
Характеризуется появлением при малейшем эмоциональном и физическом напряжении (или даже в покое) сердцебиения, слабости, ощущения жара или холода, потливости, головокружения, ребенок становится раздражительным, капризным. Эти симптомы более длительные и стойкие, чем при астеническом неврозе. Настроение подавленное, появляются слезливость, снижение работоспособности, обидчивость, вспыльчивость, необязательность, бурные реакции на незначительные изменения внешней среды (яркий свет, громкий разговор).

Нерегулярный ритм сна-бодрствования является одним из многочисленных нарушений суточных ритмов. Люди, страдающие от нарушений суточных ритмов, имеют распорядок сна, отличающийся от типичного распорядка сна большинства людей. Сон пациентов с нерегулярным ритмом сна-бодрствования настолько дезорганизован, что не удается определить четкого распорядка сна и бодрствования.

Люди, страдающие от синдрома нерегулярного ритма сна-бодрствования, в течение суток много раз засыпают на не продолжительное время и просыпаются после короткого сна. Их сон оказывается разбит на множество фрагментов. данный распорядок сна похож на сон новорожденных, у которых чередуются эпизоды сна и бодрствования продолжительностью в несколько часов. Если сложить продолжительность всех этих эпизодов сна, суммарная продолжительность сна в течение суток может быть нормальной для данного возраста.

В течение дня эти люди могут выглядеть сонливыми, так как они периодически засыпают на непродолжительное время. В течение ночи может показаться, что они страдают от бессонницы, так как у них отмечаются продолжительные эпизоды бодрствования в ночное время. Сон этих людей разбит на многочисленные куски в течение дня и ночи. Отсутствует один консолидированный эпизод сна в течение суток.

У кого возникает данное расстройство сна?

Нерегулярный ритм сна-бодрствования является редким расстройством сна. В настоящее время мы не знаем, сколько людей страдает от этого заболевания. Есть мнение о том, что у некоторых людей причиной этого расстройства является «слабость» внутренних биологических часов организма.

Подобное нарушение сна отмечается и при некоторых неврологических заболеваниях, таких, как:
— Деменция;
— Повреждение мозга;
— Задержка умственного развития.

Это расстройство может возникать и у пациентов, не страдающих от неврологических заболеваний. Существует ряд состояний, предрасполагающих к возникновению данной проблемы. Известно, что для «подводки» внутренних часов организма большую роль могут играть яркий дневной свет и физическая нагрузка. Неправильные привычки, связанные со сном, могут способствовать возникновению этого расстройства у людей, имеющих более «слабые» биологические ритмы.
Особенно важно это для людей, которые не находятся достаточного времени на ярком свету в дневное время.

Как мне узнать, не страдаю ли я от этого расстройства сна?

1. Вы часто засыпаете на непродолжительное время и просыпаетесь после короткого сна днем и ночью?
2. У Вас отсутствует регулярный распорядок сна и бодрствования?
3. У Вас есть трудности со сном, либо Вы чувствуете себя очень сонливым в дневное время?
4. Если сложить продолжительность эпизодов Вашего сна в течение суток, является ли общая продолжительность сна нормальной для человека Вашего возраста?

Если Вы ответили «Да» на эти вопросы, то, вероятно, Вы страдаете от синдрома нерегулярного ритма сна-бодрствования.

Нужно ли мне обратиться к специалисту в области расстройств сна?

Да. Вам следует обратиться за советом к врачу. Данное расстройство сна вызывает проблемы на работе и в семье. У пациентов с данным расстройством отсутствует четкий распорядок сна или бодрствования. Время сна существенно отличается от времени сна других людей.

Если Вы страдаете от нерегулярного ритма сна бодрствования, Вам сложно поддерживать общественные связи и обязательства перед другими людьми. Это расстройство может сделать Вас привязанным к дому и изолированным от других людей. Оставаясь дома в одиночестве Вы можете еще ухудшить ситуацию. Некоторые люди с данным расстройством самостоятельно начинают использовать различные методики поведенческой терапии или лекарства. Это может только ухудшить их состояние. Они могут попасть в серьезную опасность, если будут пытаться самостоятельно решить проблему при помощи алкоголя или снотворных.

Что нужно будет знать врачу?

Доктор задаст Вам вопросы о наличии у Вас симптомов соматических или неврологических заболеваний и расстройств сна. Врач также должен спросить Вас о приеме лекарств, алкоголя, а также о наличии подобных проблем у кого-либо из членов Вашей семьи. Обязательно сообщите врачу, о том принимаете ли в данный момент или принимали когда-нибудь ранее алкоголь, наркотики или лекарства. Скажите врачу также, страдали ли Вы когда-либо от неврологических расстройств или других расстройств сна.

Доктор проведет Вам подробное клиническое и неврологическое обследование. Вам будет предложено заполнять дневник сна, указывая в нем фактическое время сна и бодрствования на протяжении нескольких недель. Вас могут попросить оценить уровень своей сонливости при помощи шкалы сонливости по Epworth.

Нужно ли будет мне проходить какие-либо исследования?

Диагноз нерегулярного ритма сна-бодрствования ставится на основании клинической симптоматики и информации, получаемой из дневника сна. Вам может понадобиться пройти исследование с использованием актиграфа. Актиграф – это устройство, позволяющее регистрировать эпизоды движений (или их отсутствия) в течение 1-2 недель. Внешне актиграф напоминает небольшие наручные часы, которые Вы носите и днем и ночью.

Другие методы диагностики, в частности измерение температуры тела или анализ уровней мелатонина, также могут быть использованы. Эти методы обычно применяются в исследовательских целях.

Ваш врач может также предположить, что причиной расстройства является другое неврологическое расстройство или соматическое заболевание. В этом случае, Вам могут быть назначены анализы крови. Вам также может потребоваться проведение исследования методом компьютерной или магнито-резонансной томографии.

Ночное инструментальное исследование сна обычно не является необходимым при выявлении данного расстройства. Если у Вас заподозрено наличие других расстройств сна, данное исследование может быть назначено. Это исследование называется полисомнографией.

Полисомнографическое исследование включает в себя регистрацию мозговых волн, работы сердца и дыхания во время сна. Кроме того, записываются движения ног и рук во время сна. Исследование позволит установить, нет ли других расстройств сна, вызывающих или усиливающих Ваши проблемы. Примерами этих расстройств сна могут быть апноэ сна или расстройство периодических движений конечностей. Собственно для постановки диагноза нерегулярного ритма сон-бодрствование ночное исследование не проводится.

Как лечится данное расстройство сна?

Лечение нерегулярного ритма сон-бодрствование направлено на увеличение стимулов, позволяющих «настраивать» внутренние биологические часы мозга. Целью является формирование одного продолжительного эпизода сна в ночное время и отсутствие сна в дневные часы.
Терапия ярким светом является одним из методов настройки ослабленных биологических часов. Другим средством «настройки» может стать регулярный распорядок дня.

Обучение пациента и консультации по вопросам модификации поведения также могут оказаться полезными. Выполнение рекомендаций гигиены сна является хорошим способом сохранения продолжительного ночного эпизода сна. Кроме того, определенный эффект может быть получен от назначения мелатонина, витамина В12, седативных или стимулирующих препаратов растительного происхождения и других препаратов.

Врач может отслеживать результаты лечения, анализируя информацию, которую Вы вносите в дневник сна. В настоящее время продолжаются научные исследования, результаты которых позволят уточнить причины этого расстройства сна и разработать новые методы лечения.

Не так давно американский невролог и исследователь сна Эллиот Вейцман, его сотрудник Чарльз Цейслер и другие сообщили о необычном случае расстройства сна.

Молодой человек долгое время страдал от бессонницы - он не мог заснуть до двух часов ночи. По работе ему приходилось ежедневно вставать в 7 утра, так что всю неделю он сильно недосыпал. По выходным же он отсыпался до полудня. Все попытки решить эту проблему, от лекарств до психотерапии, были безуспешными. Вейцман и Цейслер догадались, что это оказался тот случай, когда нарушение ритма создало непреодолимое препятствие для сокращения цикла сон - бодрствование у больного до периода, меньшего 24 часов, так что он просто не мог заснуть раньше.

Как мы уже видели, смена часовых поясов с востока на запад (что приводит к удлинению циркадных ритмов) проходит обычно легче, чем смена их в обратном направлении. Помня об этом, Вейцман и Цейслер посоветовали больному ложиться спать не раньше, чем обычно, а позже. Таким образом, лечение заключалось в постепенном удлинении цикла сон - бодрствование, приводящем в конце концов к перемещению времени отхода ко сну в направлении по часовой стрелке (а не против нее, что безуспешно пытался сделать этот больной до начала лечения) до достижения желаемого фазового сдвига.

Практически это достигалось следующим образом: молодому человеку предложили ложиться спать каждый день на три часа позже, чем в предыдущий, постепенно сдвигая таким образом время сна. Через несколько дней этот больной уже спал днем и бодрствовал ночью. (Разумеется, он в это время не работал.) Через неделю цель была достигнута: он ложился в идеальное для себя время, в 11 вечера, и вставал, как и требовалось, в 7 утра. Таким образом, больного вылечили, но предупредили, что он должен строжайшим образом придерживаться установленного режима, чтобы вновь не "соскользнуть" в ту ситуацию, которая была до начала лечения.

После этого случая Вейцман и его сотрудники, а также другие исследователи описали и успешно вылечили целую группу подобных больных. Это расстройство сна получило наименование "синдром фазовой задержки сна".

Давайте рассмотрим теперь другой пример из области медицины, связанный с нарушением биоритма. В 1979 г. Том Вер, Анна Вирц-Джастис и другие исследователи из Национального института психического здоровья США опубликовали сообщение об успешном лечении одной женщины, страдающей глубокой эндогенной депрессией. До этого она безуспешно лечилась различными методами. Ученые решили помочь этой больной, сдвинув время ее сна вперед по часовой стрелке на 6 часов. Другими словами, чтобы она ложилась спать не в 11 часов вечера, как обычно, а позже - в 5 утра.

Теоретическая предпосылка данного метода лечения была такова: Вер и его коллеги обнаружили, что циркадные ритмы других депрессивных больных демонстировали ненормальную фазовую связь с циклом сон - бодрствование. Например, начало сна сочеталось с суточным температурным минимумом, а не с ниспадающей ветвью температурной кривой, как у здоровых. У этих депрессивных больных сон был, так сказать, внутренне задержан.

Тогда у исследователей возник вопрос: может такая ненормальная фазовая связь иметь отношение или даже быть причиной депрессивного состояния у этой больной? Если это так, то тогда нормализация фазовых соотношений должна привести к улучшению ее состояния. Действительно, при смещении времени сна вперед по ходу часовой стрелки наблюдался ожидаемый антидепрессивный эффект. Улучшение состояния продолжалось около двух недель, но к концу этого срока температурный ритм больной полностью адаптировался к новому ритму сна - бодрствования и вновь возникал все тот же фазовый дисбаланс. С этого момента депрессивные симптомы у больной снова усиливались. Когда вторично сдвинули вперед время ее сна, эти симптомы вновь на время исчезли.

У других больных подобное лечение оказалось успешным лишь отчасти, и необходимы дальнейшие исследования, прежде чем можно будет с определенностью утверждать, что новый метод лечения депрессии приносит пользу больным.

Эти сообщения Вейцмана и Вера об их двух больных, одного с нарушением сна, а другого с депрессией, имели одно общее: в обоих случаях лечение заключалось в изменении режима сна пациента. Это новый и оригинальный подход к лечению таких заболеваний, для которых ранее применялось главным образом медикаментозное лечение. Пока что эти методы находятся в стадии разработки и поэтому представляют больший интерес для ученых, чем для практических врачей, тем не менее несомненно, что они открывают интересные новые пути безлекарственного лечения.

Уже довольно давно известно, что нарушения ритмов в окружающей среде могут оказывать существенное воздействие на наше самочувствие. Новым здесь является то, что определенные нарушения и заболевания, оказывается, могут быть вызваны скрытыми нарушениями биоритмов внутри нашего собственного организма. Возможно, что вскоре окажется возможным их лечение с помощью соответствующих форм ритмической терапии.

ДВА ПРОЦЕССА СНА: МОДЕЛЬ РЕГУЛЯЦИИ СНА

Интересно, что ритм тяги ко сну находится в противофазе с ритмом температуры тела. Потребность во сне максимальна, когда температура достигает суточного минимума, и она понижена, когда температура находится в своем максимуме. Все эти наблюдения свидетельствуют, что потребность во сне определяется не только длительностью предшествующего бодрствования, но находится также под сильным воздействием циркадного процесса, независимого от сна и бодрствования. Очевидно, на циферблате наших "внутренних часов организма" время для сна четко отмечено самой природой.

В регуляции сна принимают участие оба процесса: длительность предшествующего бодрствования и циркадный ритм. Нами представлена модель, показывающая, как эти два фактора взаимодействуют друг с другом. Процесс S (от sleep - сон) указывает на уровень потребности во сне в дневное время и на глубину сна ночью. Эта кривая идет вверх во время бодрствования (по мере того как потребность во сне нарастает) и ниспадает во время сна (по мере снижения процента глубокого медленного сна). Процесс С (от circadian - циркадный) соответствует циркадному ритму потребности во сне, который независим от предшествующего сна или бодрствования. Его верхняя точка приходится на 4 часа утра, когда особенно трудно сохранять бодрствование, а нижняя на 4 часа дня. Кривая С (изображенная на рисунке I) показывает не сам процесс С, а его зеркальное отражение. Эту кривую С можно рассматривать как порог бодрствования, так как ее нижняя точка соответствует максимальной потребности во сне.

В этой модели предполагается, что процесс С находится под воздействием не только "внутренних часов" организма, но и внешних стимулов. Например, скучная лекция усиливает сонливость, а волнующий фильм, наоборот, может отодвинуть время засыпания.

Данная двухпроцессная модель предполагает, что потребность во сне в каждый данный момент представляет собой сумму процессов S и С. Это соответствует разнице (или интервалу) между кривыми S и С. Взглянув на рисунок I, мы можем проследить ход этих кривых и интервалы между ними по ходу суток. После пробуждения испытуемого в 7 утра кривые идут рядом все утро; это означает, что желание уснуть выражено слабо. После полудня интервал становится все больше и больше, пока не достигает максимума в 11 вечера. Ночью во время сна интервал между двумя кривыми постепенно уменьшается и доходит до нуля в момент пробуждения (в 7 утра).

На рисунке II показано что случится, если человек не поспит всю ночь и весь следующий день. Поскольку сон не наступает в 11 вечера, как обычно, процесс S продолжает нарастать. Интервал между S и С достигает первого максимума в 4 часа утра, в момент "кризиса". В последующие часы кривые вновь сближаются друг с другом, указывая на снижение тяги ко сну. К моменту, когда испытуемый наконец ложится спать, т. е. в 11 часов вечера на следующий день, S достигает уже значительной величины.

Большой интервал между двумя кривыми соответствует глубокому медленному сну в первую половину ночи, когда преобладают медленные волны ЭЭГ. Так как процесс спадает не линейно, а по экспоненте, продолжительность сна после депривации лишь немного больше, чем в норме. Эта модель тдкже объясняет результаты опытов, которые показали, что испытуемые утром спали лишь короткое время, несмотря на то что предшествующую ночь провели бодрствуя.

Хотя процент глубокого медленного сна зависит в основном от длительности предшествующего бодрствования, стадии парадоксального сна определяются главным образом циркадным ритмом. Соответственно в нашей модели принято, что потребность в парадоксальном сне отражается в процессе С. В более детальной версии этой модели, которая здесь не представлена, мы предположили, что парадоксальный и медленный сон оказывают тормозящее воздействие друг на друга. Такое взаимодействие может лежать в основе циклического чередования медленного и парадоксального сна.

Серж Даан и Домьен Беерсма из Университета Гронингена разработали компьютерную модель регуляции сна, основанную на сходных допущениях и показывающую, что можно смоделировать типичные изменения ритма сон - бодрствование, происходящие в условиях "изоляции от времени". Некоторые из этих изменений, такие, как внутренняя десинхронизация и 50-часовая периодичность, рассматривались выше.

Разумеется, представленная модель является только рабочей гипотезой; она, несомненно, не отражает всей сложности механизмов регуляции сна. Эти идеи, вероятно, потребуют в дальнейшем адаптации и модификации. Тем не менее такое моделирование полезно в двух отношениях: во-первых, оно позволяет поместить значительное число экспериментальных данных в единую концептуальную рамку; во-вторых, оно позволяет высказать некоторые предположения, которые могут быть проверены в дальнейших опытах. Уже существуют определенные указания относительно возможных биологических механизмов, лежащих в основе обоих вышеописанных процессов.

Например, нарастание процесса S в ходе бодрствования и его падение во время сна хорошо соответствуют колебаниям уровня эндогенного вещества сна, существование которого предсказывалось гипотезой Пьерона и его последователей. Процесс С, по-видимому, отражает работу "внутренних часов", расположенных в супрахиазматических ядрах межуточного мозга, которые могут регулировать, кроме сна, различные ритмические процессы (такие, как колебания температуры тела и уровень кортизола). Важно подчеркнуть, что представленная модель, в отличие от некоторых других, предполагает существование только одного-единственного осциллятора-ритмоводителя.

РЕГУЛЯЦИЯ СНА И ДЕПРЕССИЯ

Как мы уже упоминали, больные, страдающие эндогенной депрессией, обычно спят плохо, но парадоксальным образом их состояние может улучшаться после лишения сна. Вышеприведенная модель регуляции сна дает, можно сказать, ключи к механизмам, связующим сон и депрессивное заболевание.

Работая совместно с Анной Вирц-Джастис (нейрохимиком и хронобиологом из Базельского университета в Швейцарии), мы обнаружили, что у больных эндогенной депрессией может быть нарушен связанный со сном - бодрствованием, процесс S. Вследствие этого в ходе бодрствования он не достигает нормального уровня, как видно на рисунке III. В результате уменьшение интервала между кривыми S и С приводит к снижению потребности в сне. Таким образом, гипотеза о нарушении процесса S может помочь в объяснении тех трудностей, которые испытывают обычно депрессивные больные при засыпании, а также их частых ночных пробуждений. Кроме того, рисунок III показывает, что кривые S и С пересекаются раньше, чем им положено в норме. Это соответствует слишком раннему утреннему подъему - другому частому расстройству сна у депрессивных больных.

Как же может лишение сна приводить к лечебному эффекту? Для его объяснения Анна Вирц-Джастис и мы прибегли к следующему допущению: мы предположили, что ненормально низкий уровень процесса S не только оказывает воздействие на сон больного, но и причинно связан с симптомами депрессии. Такая связь может помочь в объяснении того факта, что депрессия часто сильнее выражена сразу после утреннего пробуждения (на нижней точке кривой процесса S) и постепенно ослабляется в течение дня.

Следуя данной гипотезе, можно видеть, что депривация (лишение) сна приведет к повышению процесса S до более высокого уровня, как видно на рисунке III. Возрастание процесса по направлению к норме и служит, в соответствии с данной моделью, основой антидепрессивного эффекта лишения сна. Однако этот позитивный эффект не может длиться долго, так как первый же период сна (сочетающийся с падением процесса S до низкого уровня) обычно вновь вызывает впадение в депрессию.

В сотрудничестве с Дэвидом Купфером, психиатром и исследователем сна из Университета Питтсбурга, и его исследовательской группой моя группа в Цюрихе недавно проанализировала ЭЭГ во время сна у депрессивных больных, и полученные результаты подтверждают нарушение процесса S. В настоящее время другие исследовательские группы занимаются проверкой этой гипотезы. Если выяснится, что их наблюдения и выводы не согласуются с предложенной моделью, то будут рассмотрены другие варианты. В любом случае существенным является уже то, что модель, разработанная для объяснения нормальной регуляции сна, может быть перенесена и на некоторые его патологические отклонения.

ВЗГЛЯД В ПРОШЛОЕ

Если изучение биологических процессов в высокоразвитых формах жизни заходит в тупик, то часто бывает полезным вспомнить об эволюционной истории. Насколько полезным может оказаться такой подход для понимания регуляции сна?

В соответствии с вышеописанной моделью мы допустили существование двух независимых процессов. Процесс С, который определяет циркадную динамику потребности во сне, можно проследить даже у простейших форм жизни. Мы уже видели, что циркадные ритмы можно обнаружить повсеместно в растительном и животном царстве и даже у одноклеточных организмов. Циркадные ритмы покоя - активности, которые поддерживаются в организме независимо от "цайтгеберов" окружающей среды, описаны и у насекомых и моллюсков.

Разумеется, у таких существ, где нервная система организована совершенно по-другому, чем у позвоночных, "сон" невозможно определить по ЭЭГ-критериям. Тем не менее их циркадный ритм покоя - активности можно рассматривать как предшественник ритма сон-бодрствование, как уже указывалось ранее. Как появление в эволюционной истории циркадных ритмов, так и их распространенность в живой природе указывают, что приспособление к 24-часовому суточному ритму явилось чрезвычайно важным фактором для выживания организмов. С другой стороны, наличие циркадных биоритмов создает не только одни преимущества, так как эти ритмы обычно жестко запрограммированы и при изменении условий не могут быстро перенастроиться.

Логично предположить, что необходимо подключить дополнительный механизм (процесс S), который давал бы возможность более гибко приурочить время отдыха и активности в соответствии с окружающими условиями и текущими потребностями организма и вывести эти периоды из-под жесткого контроля. Этот эволюционно более молодой процесс регуляции сна делает организм значительно более гибким, легко приспосабливающимся к изменениям окружающей среды, создает принципиальную возможность для живых существ "ускользнуть" из-под жесткого контроля биологических часов, не теряя при этом своих эволюционных преимуществ.

Состояние сна представляет собой один из важнейших биологических ритмов организма человека. Каждые сутки в одно и то же время, одновременно с уменьшением освещенности мы чувствуем нарастающую сонливость и в определенный момент засыпаем. Внутри самого сна также существует свой собственный периодический ритм, в течение 1,5 ч наблюдается углубление медленного сна с I по IV стадию, завершаясь периодом быстрого сна, за ночь обычно проходит 4-5 таких циклов.

Теория «двух процессов»

Почему каждый день примерно в одно и то же время у человека возникает возможность уснуть, а наутро - проснуться, объясняет теория «двух процессов» Согласно этой теории вероятность наступления сна регулируется взаимодействием двух процессов в мозге. Первый из них, гомеостатический, связан с накоплением в течение бодрствования с последующей нейтрализацией во время сна некоего вещества - гипнотоксина. Первые попытки выявления этой субстанции относятся к XIX в., когда физиологи брали кровь у собакиь которую предварительно лишали сна, и вводили ее выспавшемуся животному. Вторая собака после этого также начинала демонстрировать признаки сонливости. Несмотря на длительное время поиска и множество экспериментов, естественное «вещество сна», которое могло бы стать идеальным снотворным, до сих пор не обнаружено. На роль такого средства претендуют вазоактивный интестинальный пептид, Δ-сон индуцирующий пептид, мурамилцистеин, субстанция Р, простагландин D 2 , интерлейкин-1 и ряд других агентов. Введение их животным сопровождалось увеличением сна, однако у людей эти эффекты не подтвердились. Тем не менее накопление гипнотоксина как одна из причин возникновения сна подтверждается результатами некоторых исследований, например анализом изменения спектральной мощности электроэнцефалограммы во время сна.

Кроме неуклонно возрастающей по мере дневного бодрствования склонности ко сну, существуют и колебания значений некоторых характеристик высшей нервной деятельности, таких как уровень бодрствования, способность концентрировать внимание и субъективно оцениваемая усталость в течение суток. Минимальные значения этих показателей приходятся на ранние утренние часы, наилучшие - на послеобеденное время. В течение нескольких суток такие изменения имеют вид синусоидальной кривой, которая отражает воздействие некоего хронобиологического фактора, связанного со временем суток.

Согласно теории «двух процессов» возможность наступления сна возникает тогда, когда уровень гипнотоксина в организме уже достиг достаточно высокой концентрации, а уровень мозговой активности наоборот приближается к нижнему значению синусоиды, при этом открываются «ворота сна». Если в это время человек выключит свет, примет горизонтальное положение, закроет глаза, то достаточно быстро заснет. Сон его будет продолжаться до тех пор, пока гипнотоксин не переработается, а уровень мозговой активации, пройдя за ночь свой надир, начнет утром повышаться. При этом «ворота сна» закроются и человек проснется от любого внешнего воздействия.

Хронобиологическая теория сна имеет важные практические последствия, позволяющие управлять процессом засыпания. Классическим путем воздействия является применение субстанций, которые имитируют действие гипнотоксина на синхронизирующие (вызывающие сон) и десинхронизирующие (активирующие) центры головного мозга. В качестве снотворных наиболее часто используют ГАМК-ергические препараты бензодиазепинового ряда, агонисты аденозиновых и блокаторы центральных гистаминовых рецепторов. При этом хронобиологический процесс чередования мозговой активности остается интактным. Этим можно объяснить, например, недостаточную продолжительность сна днем при приеме снотворных после бессонной ночи.

Перспективным представляется изучение возможности управления сном через хронобиологический контур регуляции. Для этого следует разобраться с функционированием внутренних часов организма. По современным представлениям у большинства млекопитающих, в том числе и человека, функцию внутренних часов выполняют супрахиазменные ядра. Это небольшие парные образования в гипоталамусе, расположенные прямо над оптическим перекрестом. Клетки этих ядер имеют собственный 24-часовой ритм активности. Через множество проекций на так называемые вторичные осцилляторы супрахиазменные ядра управляют периодическими функциями организма (дыханием, сердечной деятельностью, выделением гормонов и т.д.). Информацию о времени суток, точнее, об уровне освещенности, наши внутренние часы получают через ретиногипоталамический тракт - тонкий нервный ствол, отходящий от зрительного перекреста.

Роль мелатонина

Супрахиазменные ядра, с одной стороны, регулируют выделение гормона мелатонина, с другой - сами являются объектом его воздействия. Источником мелатонина является шишковидная железа (эпифиз) - непарное образование треугольной формы, лежащее над верхними бугорками крыши среднего мозга. Эпифиз вырабатывает гормон мелатонин - индол, продуцируемый из триптофана. Кроме эпифиза, синтез мелатонина осуществляется также сетчаткой, цилиарным телом глаза, органами желудочно-кишечного тракта, почками, эндотелием сосудов и рядом других образований. Шишковидной железой секретируется 80% циркулирующего в крови мелатонина, причем ритм его секреции носит четко выраженный циркадианный (околосуточный) характер. Уровень этого гормона в крови начинает повышаться в вечернее время, совпадая с уменьшением уровня освещенности, достигает максимума в середине ночи (2-3 ч), затем прогрессивно уменьшается к утру. В дневное время секреция мелатонина остается на очень низком уровне. Информация об уровне освещенности доходит до шишковидной железы путем, проходящим через сетчатку глаза, супрахиазменные ядра, перивентрикулярное ядро гипоталамуса, а затем через симпатические волокна и верхний шейный симпатический узел.

Мелатонин является посредником, доносящим информацию о световом режиме окружающей среды организму и обеспечивающим таким образом адаптацию физиологических ритмов к ее условиям. Максимальное количество рецепторов к мелатонину обнаружено именно в супрахиазменных ядрах, поэтому предполагают, что мелатонин стабилизирует работу внутренних часов организма. Наряду с хронобиотическим (регулирующим биологические ритмы) действием гормон эпифиза мелатонин обладает легким снотворным эффектом (ускоряет засыпание). В исследованиях на животных показано наличие иммуномодулирующих, антиоксидантных, геронтопротективных свойств больших доз мелатонина.

Околосуточные колебания мозговой активации определяются, с одной стороны, активностью клеток супрахиазменных ядер, с другой - уровнем мелатонина в крови. И то и другое зависит от уровня внешней освещенности. Таким образом, организм человека перестраивается на дневной или ночной режим благодаря воздействию света, свет для наших внутренних часов играет роль главного времязадателя.

Существуют и другие времязадатели, поскольку даже в условиях постоянного освещения или темноты ритмическая деятельность организма человека не меняется. В таких случаях роль времязадателя играет социальная активность, приуроченная к определенному времени суток (рабочее расписание, время приема пищи). Показано, что физическая активность обладает способностью смещать цикл «сон-бодрствование»: при упражнениях в вечернее время можно добиться более раннего засыпания и подъема, в ночное - более позднего.

Некоторые распространенные в популяции нарушения сна и бодрствования успешно лечатся именно применением хронобиологических методик, включающих изменение режима, использование мелатонина и яркого белого света в качестве времязадателей.

Синдром смены часового пояса (синдром реактивной задержки - jet lag) определяется как расстройство, характеризующееся трудностями инициации и поддержания сна, избыточной сонливостью, снижением субъективного ощущения дневной бодрости и сосредоточения и соматическими симптомами (в основном относящимися к желудочно-кишечной сфере) разной степени выраженности вследствие быстрого перемещения через несколько временных зон.

Главной причиной развития нарушений биологических ритмов при быстрой смене часового пояса, особенно ярко проявляющихся в нарушениях сна, является несоответствие установок внутреннего пейсмейкера (структуры, задающей ритм) с локальными временными ориентирами (как социальными, так и биологическими) в новом месте пребывания. Показано, что клинически значимые изменения в организме человека проявляются при перемещении уже через два часовых пояса, тем не менее даже при более продолжительных перелетах 1/3 путешествующих не испытывают проявлений этого синдрома. Показано, что выраженность клинических проявлений зависит от направления перелета (легче проходят перелеты в западном направлении), возраста (хуже переносятся перелеты пожилыми людьми), хронотипа («совы» легче переносят перелет в западном направлении и вообще их внутренние часы более пластичны, чем у «жаворонков»), времени включения в трудовую деятельность (легче адаптируются те люди, кто сразу же после полета включается в трудовую деятельность). При перелетах в восточном направлении основные проблемы бывают связаны с трудностями засыпания, так как человеку приходится укладываться спать на несколько часов раньше привычного времени.

Борьба с проявлениями синдрома смены часового пояса включает гигиену сна, применение лекарственных и нелекарственных воздействий. Требования к рациональной организации сна подразумевают обеспечение комфортных условий в новом месте (особенно это касается профессий, связанных с частыми перелетами, например персонал авиакомпаний), исключение приема кофеина и алкоголя в вечернее время. Разработана диета, включающая вечерний прием пищи, богатой углеводами, которые обеспечивают повышение концентрации триптофана - предшественника серотонина в головном мозге, и богатая белками утренняя порция, обеспечивающая организм тирозином для увеличения синтеза катехоламинов и повышения мозговой активации.

При перелете в западном направлении рекомендуется воздерживаться от дневных засыпаний после прибытия на новое место, лучше в этот день раньше лечь спать вечером. Добиться более позднего засыпания можно используя то время, когда на прежнем месте уже приходилось ложиться спать, специальную лампу для фототерапии, обеспечивающую интенсивный световой поток порядка 10 000 люкс.

Использование экзогенного мелатонина позволяет добиваться ускорения засыпания при перелетах в восточном направлении. Мелатонин принимается в дозе 3-5 мг за 1 ч до желаемого времени засыпания на новом месте. Противоположным эффектом в этом случае обладает фототерапия - световая экспозиция 20-30 мин применяется в утренние часы после пробуждения.

Расстройство сна, связанное со сменной работой , - состояние, характеризующееся симптомами инсомнии (бессонницы) или избыточной дневной сонливости преходящего характера, которые связаны с рабочим расписанием. В индустриальном обществе около 20% населения работают посменно. Проявления этого расстройства разнообразны и во многом зависят от характера трудового расписания, продолжительности работы в таком режиме, возраста и психологических особенностей индивидуумов. Как и в случае предыдущего нарушения ритма сон-бодрствование, частая смена рабочего расписания может приводить к развитию желудочно-кишечной и сердечно-сосудистой патологии. Стрессогенный эффект сменной работы обусловлен прежде всего частичным лишением сна. Показано, что после работы в ночную смену человеку невозможно полностью компенсировать нехватку сна дневным сном - он в любом случае оказывается на 2-3 ч короче. Сравнение рабочих, занятых «ночным» и «дневным» трудом, показало, что первые имеют нехватку 5-7 ч сна в неделю по сравнению с коллегами. Обсуждаются и социальные последствия нарушений, связанных со сменной работой. Так, сменная работа одного из супругов увеличивает вероятность развода на 57%.

Для коррекции нарушений, вызванных сменной работой, рекомендуется рационально организовывать рабочее расписание: вместо «скользящего» графика с изменением времени работы каждый день работодателям рекомендуется менять смену раз в неделю или реже. Важную роль в переносимости сменной работы играет направление сдвига времени рабочей смены. Учитывая тот факт, что свободно выбранный период цикла «сон-бодрствование» у большинства людей превышает 24 ч, более физиологичным является организация смещения по типу «фазовой задержки», т.е. перенос активного времени на более поздние сроки - с утренней на дневную, а затем на вечернюю смену.

Применение лекарственных средств, преимущественно короткоживущих современных снотворных, допустимо, но не является выходом из положения, так как необходимость частого приема препаратов для обеспечения удовлетворительного сна после рабочей смены приведет к развитию лекарственной зависимости и привыкания. Безопасным в долгосрочной перспективе является применение мелатонина. Для повышения эффективности работы в ночную смену используются и фототерапевтические методики. Интенсивность светового потока при световом воздействии, применяемом перед выходом на работу в ночную смену, составляет 7000-10000 люкс, при этом для того, чтобы лечение было достаточно эффективным, необходимо обеспечить не менее чем часовое «затемнение» после окончания ночного труда.

Следует учитывать, что 20% людей вообще не могут приспособиться к сменному характеру труда. В специальных исследованиях было показано, что факторами, усложняющими приспособление к сменной работе, являются: возраст старше 50 лет, наличие дополнительного места работы, домашняя работа, утренний хронотип («жаворонок»), наличие расстройств сна в анамнезе, сопутствующие состояния (психические заболевания, злоупотребление алкоголем или психоактивными веществами, гастроэнтерологическая патология, эпилепсия, сахарный диабет, болезни сердца).

В России синтетический аналог мелатонина представлен препаратом Мелаксен (Юнифарм, Инк.). Период полувыведения препарата составляет 0,5-1 ч. Мелаксен применяется вечером за 30-40 мин до сна в дозе 3 мг. Важным свойством препарата является то, что в отличие от многих снотворных он не влияет негативно на дыхание во сне. Основываясь на данных о высокой безопасности, Мелаксен разрешен к применению в качестве средства безрецептурного отпуска.