При реализации проекта используются средства поддержки, выделенные АНО «Экспертный Центр ПОРА»
Ежегодно в марте отмечается Всемирный день сна, а в этом году, по календарю Года науки и технологии, весь месяц целиком был посвящен «Новой медицине». Интересно, что в Апатитах сном и его особенностями с точки зрения медицины занимаются специальные люди — сотрудники Лаборатории медицинских и биологических технологий ФИЦ КНЦ РАН. В 2019 году Лаборатория начала пилотный проект для исследования стресса: изучали, как нагрузка, связанная в том числе и с условиями жизни на Крайнем Севере, влияет на людей. Как одних из самых уязвимых привлекли старшеклассников города.
Жизнь северян, конечно, легкой не назовешь, и дело здесь не только в недостатке солнечных дней, затяжной зиме, преобладании холодных дней в течение длительного времени и особой геомагнитной обстановке. Полярный день и полярная ночь оказывают влияние на биологические ритмы человека, а конкретно – на его способность легко засыпать и просыпаться, а также крепко спать в течение нескольких часов. Прерывистый, тревожный сон или его недостаток – один из факторов стресса, который, в свою очередь, влияет на дневную работоспособность и эмоциональную сферу жизни. Таким образом, круг замыкается.
О том, как жить и как спать на Крайнем Севере, есть множество мнений и даже верований. Например, приходилось слышать, что к полярной ночи и полярному дню привыкнуть вообще невозможно, мол, «каждые семь лет организм заново перестраивается». Некоторые ощущают, что зимнюю тьму и летний свет с возрастом становится все труднее переносить. Многие убеждены, что нужно быть северянином в нескольких поколениях, чтобы выработать приспособительные реакции. Интересно, что специальные сравнительные исследования норвежских и российских жителей Шпицбергена показали, что трудности со сном у норвежцев равномерно распределены в течение года, а вот у россиян они в четыре раза чаще встречаются в зимние месяцы. Есть предположение — это оттого, что россияне представлены неадаптированными переселенцами из более южных климатических поясов, а большая часть предков норвежцев — коренные северяне в нескольких поколениях.
— К исследованиям стресса, связанного в том числе с нарушениями сна, мы решили обратиться в 2017 году после одной из научных конференций, которая проходила в Апатитах, — рассказывает кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Лаборатории медицинских и биологических технологий ФИЦ Кольский научный центр Дина Петрашова. — Помимо меня, этой темой занимается наш земляк, выпускник школы №7 из Оленегорска, старший научный сотрудник Института биологии Карельского научного центра РАН, кандидат биологических наук Сергей Коломейчук, младший научный сотрудник Лаборатории МБТ Анна Коровкина, научный сотрудник НИЦ МБП кандидат биологических наук Виктория Пожарская, аспирант ИППЭС и младший научный сотрудник НИЦ МБП КНЦ РАН Роман Михайлов.
— Какие методы вы используете для работы над проектом?
— Наш новый комплексный подход сочетает анкетирование и психологическое тестирование. Кроме того, мы определяем уровень дестабилизации генома с помощью микроядерного теста (как маркер реакции на стресс); проводим определение молекулярно-генетических маркеров, связанных с регуляцией циркадианных ритмов, и оценку биохимических и гормональных показателей.
Дина Петрашова поясняет сам термин — циркадианные ритмы. Это циклические колебания интенсивности биологических процессов в организме человека, связанные со сменой дня и ночи. Их регулируют особые гены — те же самые, что отвечают за риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и ожирения. Микроядерный тест на клетках человека оценивает величину стрессовой нагрузки на организм и то, как его внутренние силы пытаются справиться с ней. Кроме того, этот метод позволяет увидеть на клеточном уровне, кто из северян чаще испытывает стресс — те, кто просыпается рано или долго не спит вечером, «жаворонки» или «совы», или, говоря научным языком, те, кто обладает определенными вариантами циркадных генов. Так в 2019 году обследовали 80 апатитских старшеклассников 15-17 лет — они сдавали для анализа эпителий полости рта. Микроядерный тест проводился сотрудниками ФИЦ КНЦ, а генотипирование циркадианных генов делал специалист-генетик Сергей Коломейчук. Ученые обнаружили, сопоставив данные по гену PER3, ответственному за время раннего или позднего подъема, что клетки с цитогенетическими нарушениями в эпителии полости рта чаще встречаются у северных «сов», а значит уровень стрессовой нагрузки у них выше.Полученные нами результаты подтвердили необходимость на Крайнем Севере начинать школьные занятия позже, чем в более южных регионах. Это дало бы возможно снизить уровень тревожности у детей, а значит, и уменьшить риск возникновения заболеваний сердечно-сосудистой системы в будущем, — рассказывает Дина Петрашова.
— Скажите, а может ли человек со временем измениться и из «совы» стать «жаворонком»?
— Генетически нет, так же, как кареглазый не может стать голубоглазым. Но он может перестроить свой образ жизни.
— Только ли школьники интересуют вас, как исследователей?
— В ближайшее время мы планируем обследовать и более старшую возрастную группу — ждем стабилизации эпидемиологической ситуации, — говорит Дина Александровна.
А по поводу коренных и приезжих на Север людей и влияния на них особого климата, поясняет:
— В 2019-2020 годах мы приняли участие в реализации проекта РФФИ «Молекулярно-генетические механизмы регуляции процессов сна в разных этнических группах населения Республики Карелия», руководителем которого был Сергей Коломейчук. В ходе работы обследовали представителей таких этнических групп как карелы, вепсы, поморы, саами. Однако достоверных различий между коренным и пришлым населением нам обнаружить не удалось.
— Каковы ближайшие перспективы научной работы в вашей лаборатории?
— К сожалению, из-за эпидемии мы были вынуждены приостановить намеченные на 2020 год обследования жителей региона, но практическую работу возобновим, как только позволит эпидситуация. Весь этот год мы изучали научную литературу по теме и, совместно с сотрудниками ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения РФ, подготовили и подали заявку на грант РНФ «Связь нарушений сна и иммунного статуса: потенциальные механизмы иммунной защиты при новой коронавирусной инфекции (COVID19)».
Помимо этого, в лаборатории МБТ есть и другие направления исследований, не связанные напрямую с человеком, и мы усиленно переключились на них в 2020 году.
— Если вернуться к вопросам сна, то как все-таки связана темнота полярной ночи с желанием спать больше и длинный световой летний день с нежеланием?
— Так эволюционно сложилось, что именно в темноте вырабатывается гормон сна мелатонин. В полярную ночь мы видим темноту, и в организме начинает вырабатываться этот гормон. В полярный день, если не использовать плотные шторы, выработка мелатонина нарушается.
— Правда ли, что голубое излучение экранов мешает процессу засыпания — нужно ли отключать перед сном гаджеты и насколько заранее?
— У человека есть светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки, которые сообщают мозгу, насколько освещена окружающая среда. Вот эти клетки и реагируют на гаджеты. Вы смотрите на ярко освещенный экран и в это время такие клетки помогают настроить ваши внутренние часы на дневную бодрость. Однако, клетки сетчатки чувствительны не только к синему цвету, устранив лишь его, вы не улучшите качество сна — нужно приглушить освещение в целом. Это доказали ученые из Нью-Йорка и опубликовали статью в журнале «Optometry and Vision Science» в 2019 году. Известно, что мелатонин вырабатывается с 23 часов до трех часов ночи, в это время лучше гаджетами не пользоваться и убрать весь яркий свет в квартире.
— А мешают ли гаджеты засыпать маленьким детям?
— Конечно, вечером и перед сном ими лучше не пользоваться. Но для ребенка важнее здесь физическая активность — если он гулял на свежем воздухе минимум два часа, спал днем, играл в активные игры дома, то смартфон или компьютер такому ребенку вряд ли повредит — на него просто останется мало времени. А вот если гаджеты заменяют активную физическую нагрузку, то будут проблемы и со зрением, и со здоровьем в целом.
— Как влияет на человека затяжной недостаток сна?
— Постоянное недосыпание ослабляет иммунитет, повышается риск сердечно-сосудистых, психических и других заболеваний.
— Почему с возрастом меняется сон: в юности, например, человек плохо засыпал, но крепко и долго спал, а затем начались ночные пробуждения?
— С возрастом снижается уровень мелатонина в организме человека, поэтому возникают трудности с засыпанием у пожилых людей. Во-вторых, с годами у многих людей снижается физическая активность — основные проблемы с засыпанием связаны именно с этим.
— Какой сон считать идеальным с точки зрения науки?
— Не бывает ничего идеального, все индивидуально и зависит от возраста человека. Оптимальная продолжительность сна для разных людей варьируется от шести до десяти часов сна в день. При этом женщинам рекомендуется спать дольше, чем мужчинам.
— Скажите, а помогают ли восстановить циркадные ритмы гормонозаместительные препараты и биоактивные добавки?
— Отчасти помогают биоактивные добавки, но лишь при условии соблюдения режима. Гормональные препараты имеют множество побочных эффектов. Впрочем, любой препарат для сна должен применяться только в крайнем случае и по назначению врача.
Однако восстановить циркадные ритмы можно и без приема препаратов. Все очень даже банально, говорит Дина Александровна и советует:
- Ложитесь спать до 23 часов и выключайте яркий свет.
- Гуляйте минимум два часа в день, в любую погоду.
- Минимизируйте стрессовые факторы (научитесь обсуждать и решать проблемы в семье, избавьтесь от телевизора, смотрите или слушайте новости выборочно, отпишитесь от групп, которые вызывают негативные эмоции и так далее).
- Наладьте питание — в мусорку все сладкое и жирное!
- Два-три раза в неделю занимайтесь тем видом спорта, к которому лежит душа или есть физическая к нему потребность. Но даже если вы будете просто гулять по два часа в день минимум, ваш сон существенно улучшится!
