Сатчин Панда

Циркадный код: как работают часы вашего тела – и как их настроить на здоровье

Посвящается

моим любящим бабушкам и дедушкам,

Банчханидхи и Урбаши Панда,

Калпатару и Лилабати Отта

Выражение признательности

В июне 2015 года меня пригласили на междисциплинарную научную конференцию – Science Foo Camp, – проходившую в кампусе компании Google в Сан-Пауло. Я провел обычную презентацию на тему циркадных ритмов и их актуальности для здоровья, но на этот раз мое выступление заинтересовало не обремененных учеными степенями слушателей гораздо сильнее, чем высоколобых докторов наук. Людям с самыми разными интересами и уровнем общеобразовательной подготовки хотелось как можно больше узнать об известной лишь узкому кругу специалистов науке о циркадных ритмах и о том, что люди могут сделать для улучшения своего здоровья и повышения продуктивности. Мне стало ясно, что, несмотря на обилие специализированной литературы, публикуемой видными учеными в данной области, на рынке не было ни одной книги, способной познакомить широкую аудиторию с достижениями этой новой науки и дать обычным людям возможность использовать полученную информацию в своей повседневной жизни.

Линда Стоун, одна из организаторов и участников упомянутой конференции, принялась настойчиво уговаривать меня написать такую книгу. План проекта сложился в ходе многочисленных дискуссий за семейными ужинами. Смита, моя супруга, и Снеха, дочь, терпеливо выслушивали мои нудные и малопонятные научные объяснения, то и дело заставляя меня переходить на язык обычных людей. Иногда нас навещала моя любознательная мама и тоже участвовала в наших обсуждениях. Терпение, с которым члены моей семьи относились к долгим часам моего пребывания в лаборатории и вечным разъездам, и их постоянная поддержка принесли мне неоценимую пользу.

После посещения моей презентации о циркадных ритмах и здоровье на конференции общества Near Future в марте 2017 года Мария Родейл, генеральный директор издательского дома Rodale, официально предложила мне написать книгу о циркадных ритмах для широкой публики. Время для реализации проекта оказалось как нельзя более подходящим. У меня была уже почти готова основа для книги, которая казалась мне неплохой с точки зрения плана и содержания. Но, как только я приступил к работе, стало ясно, что нужно найти совершенно новый способ рассказать об этой науке. На выручку мне пришла Памела Лифландер. Она помогла мне изложить все мысли и идеи в такой форме, чтобы каждый человек смог их понять и воспринять как руководство к действию. Мои редакторы в Rodale, Мариса Вижиланте, Шэннон Уэлч и Даниэла Кертис, поработали над текстом и позаботились о том, чтобы читатели получили доступ к необходимым ссылкам. Майкл О’Коннер превосходно выполнил техническое редактирование текста. И наконец, Элис Даймонд в издательстве Penguin Random House довела проект до финишной черты.

Бесценную помощь оказали мне коллеги-ученые. На первом этапе научной карьеры в циркадной биологии моими наставниками были Стив Кей из Научно-исследовательского института имени Скриппса и Джон Хогенеш из Института геномики при исследовательском фонде Novartis. Стив ввел меня в круг специалистов по циркадной биологии и представил многим лидерам в этой области: я был счастлив лично познакомиться с Джеффри Холлом, Майклом Росбашем и Майклом Янгом, которые впоследствии разделили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Я черпал вдохновение в фундаментальных научных трудах Сьюзен Гоулден, Амиты Сегал, Джея Данлэпа и Тако Кондо. Джон Хогенеш разжег мой интерес к связи циркадной науки с человеческим здоровьем. В Институте геномики мое сотрудничество с Джозефом Такахаши, Питером Шульцем, Расселом ван Гелдером, Игнасио Провенцио и Гарретом Фицджеральдом привело к множеству прорывных открытий. Это сотрудничество продолжается до сих пор, а Стив и Джон стали моими закадычными друзьями.

Следующая фаза моей научной карьеры началась, когда я перешел в Институт Солка, где главной движущей силой моих исследований стало стремление выйти на передовой уровень научных знаний и совершать фундаментальные прорывы, способные принести населению планеты реальную пользу. Особым источником вдохновения для меня служат труды основоположника, доктора Джонаса Солка: созданная им вакцина от полиомиелита остается классическим доказательством того, что самым лучшим способом лечения является профилактика. Мои многочисленные необычные эксперименты неизменно поддерживает руководство института. Неоценимую помощь в исследованиях роли циркадных ритмов в сферах нейробиологии и эпигенетики, а также в процессах метаболизма, омоложения, воспаления и развития раковых заболеваний мне оказывают коллеги по институту и в первую очередь такие выдающиеся ученые, как Рон Эванс, Марк Монтмини, Индер Верма, Расти Гейдж, Мартин Голдинг, Рубен Шоу и Джо Экер. Отдельной благодарности заслуживают Кэти Джонс и Джоан Чори, которые уже много лет снабжают меня новыми идеями и безошибочно указывают самые перспективные направления исследований.

За стенами Института Солка со мной постоянно сотрудничают ведущие специалисты в области метаболизма и старения: Вальтер Лонго, Марк Мэттсон, Леонард Гуаренте и Йохан Оверкс, – которые помогают интегрировать научно обоснованные методики ограничения времени питания и укрепления циркадных ритмов в современную геронтологию.

Мне чрезвычайно повезло работать с группой самоотверженных студентов и постдокторантов. Невзирая на то что долгие часы работы в лаборатории нарушали их собственный циркадный код, они упорно занимались проверкой многих идей, представленных в этой книге. Среди них хочу особо отметить таких замечательных молодых людей, как Хип Ли, Нобушиге Танака, Кристофер Фолльмерс, Мегуми Хатори, Шуббхроз Гилл, Амандин Чаикс, Амир Зарринпар, Людовик Мур, Лючано ди Таккио, Маса Хираяма, Габриэль Сулли и Эмили Манукян.

Мои бесчисленные дискуссии с Рози Блау, корреспондентом журнала Economist, и архитектором Фредериком Марксом помогли выяснить, как циркадное освещение можно применить в повседневной жизни. Хочу выразить особую признательность моим друзьям-медикам: Джули Вей-Шатцел, Майклу Райту и Памеле Тауб, которые ведут наблюдение за своими пациентами, использующими программу ОВП.

В финансировании наших работ участвовали такие организации, как Национальные институты здоровья, министерство обороны, министерство внутренней безопасности, Американская федерация исследований старения, Фонд медицинских исследований Гленна, Американская диабетологическая ассоциация, Всемирный фонд исследования рака, благотворительные фонды Леоны и Гарри Хелмсли, семьи Пью Джо и Дороти Дорсетт Браун, а также миссис Ирвин и Джоан Джейкобс.

И наконец, следует упомянуть веб-сайт и мобильное приложение myCircadianClock, благодаря которым тысячи людей получают информацию о собственных циркадных ритмах и сообщают о позитивных изменениях своего здоровья, достигаемых в результате применения рекомендаций, собранных в данной книге. Я бесконечно благодарен всем этим людям, особенно горстке храбрецов, которые согласились быть упомянутыми на ее страницах.

Предисловие

Синхронизация жизненных ритмов – это ключ к здоровью. Но далеко не каждый ритм приносит пользу.

Величайшим медицинским открытием стала микробная теория, которая послужила основой для поистине революционных прорывов в области санитарии, применения антибиотиков и предотвращения инфекционных заболеваний с помощью вакцин. Это привело к невиданному в истории человечества росту продолжительности жизни. Однако более долгая жизнь не всегда оказывается более здоровой. Следует признать, что сейчас мы становимся свидетелями стремительного роста хронических заболеваний тела и разума, возникающих в раннем детстве и продолжающихся до старости. К счастью, мы начинаем понимать причину этого явления: современный образ жизни нарушает заложенный в нас с первобытных времен универсальный код здоровья.

Результаты наблюдений, которые последние двадцать лет я провожу вместе с коллегами и другими исследователями в сфере циркадной биологии, радикально изменяют наши представления об оптимальном функционировании тела и разума. Наука о циркадных ритмах фактически является многодисциплинарной областью, изучением которой занимаются биологи, специалисты по физиологии упражнений, математики, психологи, исследователи сна, диетологи, эндокринологи, офтальмологи, генетики, онкологи и многие другие. Работая вместе, мы обнаружили, что секрет восстановления оптимального ритма кроется в простой корректировке распорядка нашей жизни, которая, несомненно, приведет к следующей революции в здравоохранении. Приглашаю вас познакомиться с тем, что я обнаружил в ходе собственных исследований и сотрудничества с лучшими умами в каждой из вышеупомянутых дисциплин. Я называю это циркадным кодом и уверен, что его применение поможет вам внести мелкие изменения в режим сна, питания, физических упражнений и бытового освещения, которые окажут глубокое позитивное воздействие на все аспекты вашего здоровья. Уверен, что эти изменения позволят вам получить более эффективные и устойчивые результаты, чем какие-то лекарственные препараты или специальные диеты.

Возможно, вы уже слышали о циркадных ритмах: в 2017 году американские ученые, занимающиеся их исследованием, получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Но, даже если вы сталкиваетесь с этим термином впервые, не переживайте: концепция чрезвычайно проста. Название циркадный (или циркадианный) происходит от латинских слов circa (около, примерно) и diēm (день). Циркадные ритмы – это реальные биологические процессы, которые протекают в организме каждого человека, животного и растения в течение суток. Эти ритмы взаимосвязаны и управляются внутренними циркадными, или биологическими, часами, которые существенно отличаются от «тикающих биологических часов», о которых мы ведем речь, когда говорим о необходимости завести детей до наступления определенного возраста. Вам предстоит узнать, что почти каждая из наших клеток содержит в себе такие часы, запрограммированные на включение и выключение тысяч разных генов в разное время дня или ночи.

Эти гены влияют на каждый аспект здоровья. Например, когда мы здоровы, у нас хороший ночной сон. Утром мы просыпаемся, чувствуя себя свежими, энергичными и готовыми приступить к работе. Наш кишечник функционирует исправно. Мы ощущаем здоровый голод и ясно мыслим. Днем у нас хватает энергии для занятий физическими упражнениями. К наступлению ночи мы достаточно устаем, чтобы без особых усилий погрузиться в сон. Однако, если суточные ритмы нарушаются в течение всего одного-двух дней, наши часы теряют способность посылать генам правильные сигналы, а в результате тело и разум перестают функционировать так, как нам требуется. Если подобные нарушения продолжаются в течение нескольких дней, недель или месяцев, мы можем стать уязвимыми для всевозможных инфекций и болезней – от бессонницы до синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), депрессии, тревоги, мигрени, диабета, ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний, деменции и даже рака.

К счастью, восстановить синхронизацию ритмов совсем нетрудно. Наши часы можно оптимизировать всего за несколько недель. Восстанавливая циркадные ритмы, мы можем даже обратить вспять некоторые из болезней или ускорить процессы выздоровления и вернуть хорошее здоровье.

Мой путь: раскрытие секретов биологии времени

Мне посчастливилось родиться (в 1971 году) и вырасти в Индии в один из уникальных исторических периодов. Я на собственном опыте ощутил, как стремительное развитие современного общества нарушает взаимосвязи между всеми аспектами жизни, включая наши биологические ритмы. В раннем детстве я жил в маленьком городке под присмотром родителей моей матери. Мой дедушка служил диспетчером товарных перевозок на местной железнодорожной станции и часто работал в ночную смену. У входа в их с бабушкой дом рос огромный куст жасмина. Мне он казался волшебным: вечером покрытый пышным одеялом белых цветков, перед рассветом куст сбрасывал свои лепестки, словно расстилал прекрасный ковер, чтобы поприветствовать дедушку, который утром возвращался домой.

На летние и зимние каникулы меня отвозили к родителям отца, которые жили на ферме. Контраст между посменной работой одного дедушки на железнодорожной станции и жизнью другого дедушки на ферме, в согласии с природой, был таким, словно они жили в разных веках, хотя от одного места до другого было всего 2 часа езды. Во времена моего детства в деревне не было электричества, поэтому жизнь на ферме была совсем не такой, как у меня дома. Почти все продукты, которыми питались мои родственники, они выращивали сами. Хотя я не помню, чтобы дедушка когда-нибудь носил часы, распорядок дня в его семье был с точностью часового механизма синхронизирован с солнцем и звездами. Кукареканье петухов на рассвете пробуждало всех не хуже будильника. Весь день посвящался уходу за растениями и животными и приготовлению пищи. Мы собирали фрукты и овощи или помогали моему дяде ловить рыбу. Основными приемами пищи были завтрак и обед; эти трапезы всегда готовились из свежих овощей и рыбы. Ужинали перед заходом солнца, в основном оставшимся с обеда, потому что сохранить приготовленную пищу до утра не было никакой возможности. Вечера в деревне тоже отличались от городских. Единственными доступными источниками света были керосиновые лампы. В те дни керосин стоил дорого и продавался в строго определенных количествах. У моих дедушки и бабушки был относительно большой дом с шестью спальнями. Лампы разрешалось жечь лишь пару часов в сутки по вечерам, за исключением двух ламп на противоположных концах веранды, которые мерцали всю ночь. После ужина все дети собирались вокруг одной из ламп и моя мама – она была школьной учительницей – устраивала для нас тесты и викторины. Иногда к ней присоединялись наши тетушки, чтобы рассказать пару старинных легенд, или мой дядя уводил нас на задний двор, где проводил наглядные уроки по астрономии.

Помню, что когда я просил угостить меня фруктами или овощами, которые привык есть дома, то всегда натыкался на странные взгляды своих двоюродных братьев и сестер. Для них я был тупым городским мальчишкой, который понятия не имеет, в какие сезоны созревают те или иные фрукты и овощи. Но они не знали, что мой отец, у которого был диплом сельскохозяйственного колледжа, вывел множество высокоурожайных сортов фруктов, овощей и риса, которые дедушка выращивал на своей ферме. Некоторые из новых сортов риса можно было выращивать как летом, так и зимой, что позволяло почти вдвое увеличивать урожаи, собранные с одного и того же участка земли. В этом конкретном случае нарушение природного порядка вещей не казалось такой уж плохой идеей.

Когда я перешел в старшую школу, мой отец погиб в автокатастрофе. В его машину врезался грузовик, водитель которого уснул за рулем и потерял управление. Много лет спустя было научно доказано, что мозг, испытывающий нехватку сна, намного опаснее мозга, находящего под воздействием алкоголя. Тем не менее даже сегодня закон не запрещает садиться за руль автомобиля после бессонной ночи.

После окончания школы я по примеру отца поступил в сельскохозяйственный колледж, что по тем временам было самым быстрым способом получить престижную работу в государственном или банковском секторе. Всякий раз, когда я навещал своих родственников в деревне, дедушка шутливо спрашивал, удалось ли мне взломать код природы, чтобы дать ему возможность выращивать фрукты и овощи в любое время года. Сейчас мне кажется, что именно эти вопросы пробудили во мне желание понять, как все живое связано с суточными и сезонными изменениями, происходящими в окружающей среде.

Иногда я навещал дедушку по линии матери, который к тому времени вышел на пенсию. Всего через пару лет после этого у него стали проявляться признаки деменции. Бабушка заботилась о нем, как о младенце. На последнем курсе колледжа мне пришлось приезжать к нему почти каждые выходные: я остался одним из трех или четырех людей, которых он еще узнавал. У дедушки пропало ощущение дня и ночи; желания есть, спать и бодрствовать возникали у него независимо от времени суток. Через несколько дней после того, как я окончил колледж, он покинул этот мир в возрасте 72 лет.

В колледже я получил диплом по специальности «растениеводство и генетика». Естественным следующим шагом для меня было получение степени магистра по той же специальности, но мне повезло получить грант на обучение в магистратуре по специальности «молекулярная биология», которая в Индии именуется биотехнологией. В то время молекулярная биология была одним из новейших направлений в науке, и благодаря ей я впервые познакомился с генетическим кодом.

Впоследствии мне предложили интересную исследовательскую работу в городе Ченнай (бывший Мадрас) в компании Bush Boake Allen (теперь она называется International Flavors and Fragrances), поставляющей вкусовые добавки и ароматизаторы почти всем крупным продовольственным компаниям в мире. Моим первым заданием стало исследование химического процесса, в ходе которого ванильные бобы получают свой вкус. Я посетил ванильные фермы на холмах Нилгири в южной части Индии, где сопровождающий сотрудник поднимал меня в 2 часа ночи, чтобы отвозить в поля. Там работники вручную опыляли каждый цветок ванили сразу после раскрытия бутонов перед рассветом. Несмотря на хорошую оплату этой работы, людям категорически не нравилось подниматься посреди ночи в течение нескольких месяцев, потому что к концу сезона практически все они чувствовали себя очень больными. Мне захотелось выяснить, с чем была связана эта болезнь: с аллергией на какие-то вещества на ванильных фермах или с лишением нормального сна на протяжении двух месяцев. Кстати, в то время о циркадных ритмах почти ничего не было известно, так как статьи на эту тему стали печататься на первых страницах ведущих научных журналов лишь после того, как Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг (лауреаты Нобелевской премии 2017 года по физиологии или медицине) начали публиковать материалы своих революционных исследований.

Вскоре я покинул Индию, чтобы поступить в аспирантуру в Виннипеге, в канадской провинции Манитоба. На новом месте я испытал множество потрясений, наименьшим из которых стал переход от круглогодичных +35 ºC в Индии до обычных для канадской зимы морозов под −20 °C. Зимние ночи в Виннипеге были такими долгими, что у меня полностью сбилась настройка внутренних часов: воздействие температурного шока усугублялось нехваткой света и культурным шоком. Почти половина моих сокурсников на факультете иммунологии чувствовали себя подавленными и называли это состояние зимней хандрой. Влияние долгих канадских ночей на мой циркадный ритм и настроение еще сильнее разожгло мой интерес к этой области науки. После всего одной такой зимы мне удалось перебраться в Сан-Диего. Именно там я сумел формально объединить все свои вопросы и жизненный опыт в одно целое и занялся целенаправленным изучением циркадных ритмов.

Последующие двадцать с лишним лет я полностью посвятил этой теме. В аспирантуре Научно-исследовательского института Скриппса я занимался изучением механизма измерения времени у растений. Самой увлекательной частью проекта являлась работа в лаборатории, где проводились передовые исследования в данной области. Именно тогда мы впервые обнаружили в растениях и животных так называемые «часовые гены» и попытались понять, как работают эти механизмы. Каждый день приносил потрясающие впечатления, подобные тем, какие получает зритель в первом ряду на представлении своего любимого бродвейского шоу. Я был частью команды, которая выяснила, как часовые гены совместными усилиями сообщают растениям, когда те должны заниматься фотосинтезом и поглощать углекислый газ, используя его как топливо, и когда им нужно спать или устранять повреждения. Один из открытых мною растительных генов позволил нам лучше понять, как могут быть связаны циркадные часы, метаболизм и репарация ДНК.

В 2001 году меня пригласили провести постдокторские исследования биологических часов животных в недавно созданном Институте геномики при исследовательском фонде Novartis. Главной задачей этого передового учреждения было использование только что открытых геномов людей и мышей в биологии. Меня позвали туда, чтобы раскрыть тайны циркадной биологии.

Первого значительного прорыва я достиг в первый год работы. Мне удалось объяснить, как наши циркадные ритмы приспосабливаются к различным временам года и типам освещения. Моя команда обнаружила в сетчатке глаза трудноуловимый рецептор голубого света, который посылает часам головного мозга сигналы, сообщающие о наступлении светлого или темного времени суток. Измерение сигналов этого фоторецептора помогло нам выяснить, сколько света (какого цвета и в какое время дня) требуется для перевода наших часов вперед или назад. Это открытие было чрезвычайно важным, потому что о существовании такого фоторецептора ученые знали почти 100 лет, но понятия не имели о том, где он находится и как действует. Это открытие вошло в список 10 научных прорывов 2002 года, составляемый авторитетным журналом Science, и привело к тому, что сегодня смартфоны и планшеты позволяют менять фоновый цвет с ярко-белого на более тусклый оранжевый за пару часов до запланированного отхода ко сну.

Мы потратили почти 8 лет на выяснение того, как работает этот фоторецептор, как он передает информацию из глаза в мозг и какие участки мозга используют эту информацию, чтобы регулировать сон, депрессию, циркадные ритмы и боль. Даже сегодня я все еще продолжаю заниматься уточнением степени влияния света на циркадные ритмы и роли современных средств освещения в этом процессе. И все же было очень приятно видеть, как всего за 15 лет наше открытие прошло весь путь от простого наблюдения до применения на практике, позволившего более чем миллиарду людей прочувствовать на себе воздействие света на их здоровье.

Вторая цель исследования заключалась в том, чтобы выяснить, как наши внутренние часы передают сигналы времени, как наши органы считывают эти сигналы и в соответствии с ними переключаются на выполнение других функций. Используя новейшую геномную технологию, мы стали следить за тем, какие гены включаются и выключаются в разное время в разных органах. Это исследование началось в 2002 году, и с тех пор мы совершили еще один большой прорыв: установили, что в определенные моменты как в мозге, так и в печени включаются и выключаются сотни или даже тысячи генов. Мы до сих пор продолжаем расширять программу этих экспериментов, изучая другие органы, ткани, мозговые центры и железы. Результаты показывают, что почти у каждого органа есть собственные часы и что в каждом органе есть гены, которые регулярно включаются и выключаются, оказывая воздействие на уровень синтеза белков в зависимости от времени суток.

Получив собственную лабораторию биологических исследований в престижном Институте Солка, я продолжил исследование циркадных часов и наладил сотрудничество со многими выдающимися коллегами. Теперь нам точно известно, что от предсказуемости циркадных ритмов зависит здоровье органов. Точно так же, как мутация генетического кода может привести к той или иной болезни, образ жизни, противоречащий циркадному коду, может способствовать развитию тех или иных заболеваний. Последние несколько лет я работаю с рядом ведущих специалистов в области сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний. Вместе с ними мы установили, что нарушение нормальной работы циркадных часов у животных резко повышает их предрасположенность к этим заболеваниям. Постепенно становится ясно, что, с одной стороны, поломка этих часов является первопричиной всех болезней, а с другой – большинство хронических заболеваний вызывает сбой в работе циркадных часов.

В 2009 году нам наконец удалось объединить исследования, касающиеся воздействия света и времени на циркадные часы. Мы разработали простой эксперимент, в ходе которого подвергали мышей воздействию модифицированного цикла света и темноты1,2. Мыши, как правило, ведут ночной образ жизни и питаются по ночам. Но мы специально кормили их днем, чтобы посмотреть, что произойдет с их внутренними часами. К нашему удивлению, почти каждый ген печени, которому положено включаться и выключаться в определенное время суток, полностью игнорировал световой цикл и вместо этого синхронизировался со временем, когда мыши питались и голодали. Кроме того, эксперимент показал, что практически все ритмы в печени ориентированы на суточный цикл питания и голодания. Так мы убедились в ошибочности нашей теории о том, что вся синхронизирующая информация поступает из окружающего мира через глазные рецепторы голубого света, и установили, что так же, как утренний рассвет заставляет часы нашего мозга начать отсчет следующего дня, первый кусочек съеденной утром пищи запускает часы всех остальных органов.

В 2012 году мы еще больше расширили границы наших исследований. Нам захотелось посмотреть, могут ли болезни быть связаны не только с рационом питания, но и с нарушением циркадного кода. Результаты тысячи экспериментов показали, что, когда мышам предоставляется свободный доступ к продуктам с высоким содержанием жиров и сахара, у них уже через несколько недель начинают развиваться ожирение и диабет. Мы сравнили одну группу мышей, имеющих свободный доступ к жирным продуктам, с другой группой, которой приходилось съедать всю пищу за ограниченный период времени (от 8 до 12 часов). Результаты оказались поразительными: мыши, которые каждый день потребляли одинаковое количество калорий из точно таких же продуктов за 12 часов или менее, оказались не подверженными ожирению, диабету и заболеваниям печени и сердца. Еще больше нас удивило то, что, когда мы переводили больных мышей на ограниченный по времени распорядок питания, ход болезни удавалось повернуть вспять без каких-либо лекарств или изменений диеты.

Поначалу научное сообщество отнеслось к нашему открытию скептически. Традиционно принято считать, что наше здоровье зависит от того, какие продукты и в каких количествах мы употребляем. Но постепенно аналогичные результаты стали поступать из других лабораторий во всем мире, включая материалы наблюдений за людьми. Теперь нам точно известно, что значение имеет не только то, какие продукты и в каких количествах мы едим, но и то, когда мы их едим.

Многие авторитетные группы ученых-медиков приняли к сведению наши открытия и провели собственный анализ опубликованных данных, чтобы убедиться в значимости фактора времени приема пищи. Такие авторитетные организации, как Национальные институты здоровья, Американская кардиологическая ассоциация, Американская диабетическая ассоциация и многие другие, согласились со мной в том, что с регулировкой циркадных часов связана наша следующая самая большая надежда на предотвращение хронических заболеваний и ускорение процессов лечения. В 2017 году Американская кардиологическая ассоциация впервые за 70 лет опубликовала сборник новых рекомендаций по времени и частоте приемов пищи, чем подтвердила значимость наших исследований, показывающих, что режимы питания можно использовать как средство профилактики и сокращения количества сердечно-сосудистых заболеваний^3.

Данная книга, основанная на результатах моих исследований, призвана предоставить вам инструменты для оптимизации работы циркадных часов посредством простого изменения образа жизни. Никогда раньше ставки не были такими высокими. Сегодня почти треть всего взрослого населения страдает как минимум одним хроническим заболеванием из обширного списка, куда входят ожирение, диабет, астма, хроническое воспаление, сердечно-сосудистые и респираторные заболевания. К моменту достижения пенсионного возраста в медицинских картах большинства граждан Соединенных Штатов обычно отмечается не менее двух хронических болезней. И самое печальное заключается в том, что хронические болезни редко поддаются излечению. Случаи полного выздоровления пациентов, страдающих диабетом или заболеваниями сердечно-сосудистой системы, являются скорее исключением, чем правилом. До сих пор современная медицина лишь находила способы продлевать срок жизни людей, страдающих этими заболеваниями, ослабляя степень их тяжести.

Теперь появилась возможность изменить положение дел. В этой книге я предлагаю простые, проверенные в ходе лабораторных исследований идеи и практики, ежедневное применение которых позволит предотвращать или задерживать развитие болезней.

Вам следует знать, что мое научное направление пользуется поддержкой правительства США и процветает благодаря честным налогоплательщикам и филантропам. Если мое исследование сможет побудить один миллион людей произвести эти мелкие изменения и отодвинуть срок наступления хотя бы одной хронической болезни всего на год, то, по самым скромным оценкам, это позволит сберегать для американской экономики не менее 2 миллиардов долларов в год. Я хочу, чтобы это исследование стало моим безвозмездным подарком всем вам, потому что чувствую себя в неоплатном долгу перед США. В 2001 году я был иностранцем, который получил докторскую степень и визу F-1 для последипломной практики. Мне страстно хотелось продолжить свое постдокторское исследование в Институте геномики, и я только что подал заявку на рабочую визу H-1B. Какое мучительное беспокойство вызывает процесс ожидания рабочей визы, знает каждый иностранец.

Затем случилась трагедия 11 сентября. Примерно в 5 часов вечера 12 сентября 2001 года директор Института геномики по человеческим ресурсам подошел к моему рабочему столу с листком бумаги в руке. Я сразу подумал о самом худшем: правительство отказало мне в получении визы H-1B. Но вместо этого я узнал, что утром того же дня мое прошение было удовлетворено. Только тогда мне стало ясно, какого безграничного уважения заслуживает эта страна, ставшая моим новым домом. Оказалось, что 12 сентября, когда я был не в состоянии сосредоточиться на своих опытах в лаборатории, кто-то на Восточном побережье пришел на свое рабочее место, рассмотрел мое заявление и выдал разрешение. Именно в тот день я решил остаться в этой стране навсегда и заплатить ей добром за добро. Вот почему я совершенно бескорыстно делюсь результатами своего исследования с вами и надеюсь, что они принесут вам пользу.

Как построена эта книга

Грамотное обращение со своими циркадными часами – это больше чем диета. Собственно говоря, это вообще не диета. Это образ жизни. Все начинается с понимания того, когда нужно принимать пищу и когда выключать свет. Уделяя чуть больше внимания этим мелким деталям распорядка дня, вы сможете предотвратить и задержать наступление болезни.

Как вы увидите дальше, нарушить свои циркадные ритмы очень легко. Для этого нам достаточно почувствовать малейшее недомогание, вызванное ночным перелетом, бессонной ночью, болезнью или неудобным графиком работы. Данная книга сможет стать эффективным инструментом управления активной частью суток и принести пользу всем: родителям и детям (особенно подросткам), миллениалам и пенсионерам, людям, работающим посменно, трудящимся матерям и сторонникам здорового образа жизни. Настоятельно рекомендую прочитать эту книгу всем, кто страдает хроническими заболеваниями. Кем бы вы ни были, вам будет полезно узнать, в какое время дня лучше всего есть, работать и заниматься физкультурой, как распоряжаться временем по вечерам, чтобы обеспечить себе полноценный, укрепляющий и освежающий сон.

Хотя в первую очередь эта книга посвящена профилактике, вы сможете использовать предложенную в ней информацию для того, чтобы улучшить свою жизнь прямо сейчас. В части I я расскажу, как работают циркадные часы человека и почему правильный выбор времени для всех видов жизнедеятельности крайне важен как для детей, так и для взрослых. Первым шагом на пути к оздоровлению должно стать выявление проблем, на которые вы, возможно, не обращали внимания. Для этого в часть I включены тесты из простых вопросов, которые покажут, как эти проблемы сказываются на вашем ритме жизни и насколько он далек от оптимального. Кроме того, вам нужно проследить за выбором времени для всех своих действий, чтобы посмотреть, какие коррективы внести в расписание дня.

В части II предлагаются подробные инструкции по оптимальному использованию времени с целью максимального повышения эффективности внутренних ритмов. Вы получите точные сведения о том, когда и что нужно есть. Данная программа не требует считать калории и не дает советов относительно того, сколько нужно есть, но могу вас заверить, что соблюдение моих рекомендаций почти неизбежно приведет к избавлению от лишнего веса. Вы узнаете, какое время дня оптимально подходит для продуктивной работы и когда лучше всего заниматься физическими упражнениями. Кроме того, вы познакомитесь с новыми техниками улучшения ночного сна и с технологией, которая поможет контролировать и оптимизировать приобретаемый опыт.

В зрелом возрасте нарушения циркадных ритмов влияют на нас сильнее, чем в молодости. Я твердо убежден в том, что большинство недугов, преследующих нас в старости, можно проследить до тех или иных циркадных нарушений. Часть III посвящена конкретным заболеваниям и их связи с циркадными ритмами. В ней будут рассмотрены различные виды рака и другие аутоиммунные расстройства, компоненты метаболического синдрома (сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, диабет) и неврологические проблемы, включая депрессию, деменцию, болезнь Паркинсона и другие нейродегенеративные заболевания. Кроме того, вы узнаете, как ваши внутренние ритмы влияют на микробиом кишечника и какие меры следует принимать в случае кислотного рефлюкса, изжоги и воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Я не врач, поэтому не могу выписывать рецепты. Ученый внутри меня каждый день напоминает мне, как мало мы на самом деле знаем о работе человеческого организма. И все же я твердо убежден в том, что имею право поделиться своими знаниями об изначально заложенном в нас могущественном ритме, от которого нам никуда не деться, и своими самыми лучшими советами по оптимизации распорядка дня. Пожалуйста, поделитесь этой информацией о привычках, оптимизирующих циркадные ритмы, со своим врачом, чтобы он мог принимать более грамотные решения относительно вариантов лечения. Я искренне надеюсь, что с помощью предложенных в этой книге инструментов вы сможете восстановить свое здоровье.

Часть I

Циркадные часы

Глава 1

Все мы – работники со сменным графиком

Если вы трудитесь посменно и встаете посреди ночи, чтобы отправиться на работу и всю ночь там бодрствовать, или поздно вечером возвращаетесь домой, тогда вам отлично известно, как чувствует себя человек, вынужденный жить вопреки естественному, изначально свойственному всем нам желанию спать ночью и бодрствовать днем. Но, даже если вам не приходится работать по ночам, каждый из вас, несомненно, может припомнить случаи, когда он вел отчаянную борьбу со своими внутренними часами. Дело в том, что сама жизнь то и дело заставляет нас работать посменно. У каждого человека случаются периоды хронических нарушений сна, а у многих эти периоды длятся очень долго. Если вы проводите всю ночь за учебниками перед экзаменом в колледже, плохо спите ночью, пересекаете несколько часовых поясов, до утра сидите у постели больного родственника или несколько раз за ночь просыпаетесь, чтобы покормить младенца и сменить ему подгузник, значит, тоже входите в категорию работающих посменно. Если обычная работа с 9 до 5 сочетается с несколькими часами дороги туда-обратно, после чего человек весь вечер занимается домашними обязанностями и ложится спать за полночь, он практически отрабатывает две смены подряд. Даже одна-единственная затянувшаяся допоздна вечеринка может оказать на организм такое же пагубное действие, как перелет через несколько часовых поясов. Вот почему для этого недуга придуман специальный термин – социальный джетлаг.

Утверждение «все мы – работники со сменным графиком» взято не с потолка. Это факт, подтвержденный научными данными. Профессор Тилл Роннеберг из Мюнхенского университета провел обследование более чем 50 тысяч человек в Европе, США и установил, что большинство работающих людей либо ложатся спать после полуночи, либо просыпаются по будильнику рано утром, не выспавшись1,2. Кроме того, в будние дни и по выходным люди отправляются спать в разное время. На Всемирном конгрессе по медицине сна в 2017 году Роннеберг представил данные о том, что с последствиями социального джетлага регулярно сталкивается 87 процентов взрослых людей, поскольку в выходные они ложатся спать как минимум на 2 часа позже, чем обычно.

Примерно 6 лет назад моя лаборатория занялась мониторингом активности и паттернов сна почти у 200 студентов колледжей, и мы обнаружили тот же самый паттерн, о котором сообщил Роннеберг. Во всей группе нам удалось найти лишь одного человека, который каждый день, включая выходные, ложился спать в одно и то же время, плюс-минус четверть часа. Кроме него, был еще только один студент, который отправлялся спать раньше полуночи минимум два дня в неделю.

Помимо этого, мы вели наблюдение за беременными женщинами и работающими матерями малолетних детей и выяснили, что их паттерны сна тоже были крайне хаотичными и больше всего походили на режим сна пожарных, всегда готовых к тому, что им придется просыпаться несколько раз за ночь. Многим матерям очень сложно бороться с биологическими часами, чтобы ночью оставаться начеку, а в любое доступное время дня восполнять нехватку сна. Неудивительно, что матерям маленьких детей удавалось вволю отоспаться лишь тогда, когда они получали помощь от кого-то, кроме своего мужа/партнера, например от родственников или родителей, которые брали на себя часть их ночных забот.

Работающим матерям труднее всего синхронизировать свою жизнь с суточным ритмом, потому что их распорядок зависит от всех, кто живет в доме. Обычно они встают очень рано, чтобы приготовить для семьи завтрак, отправить детей в школу или сад, а затем самим собраться на работу. После ужина они хлопочут по дому, занимаются физическими упражнениями или допоздна выполняют взятую на дом работу. К концу трудовой недели циркадные нарушения накапливаются, обостряя симптомы десинхроноза. Например, когда наша дочь была грудным младенцем, к пятнице моя жена буквально валилась с ног, и на восстановление у нее уходил весь уикенд.

Всем известно, как чувствует себя человек после ночи, которая была особенно тяжелой – неважно, по какой причине. Вам хочется спать, но никак не удается уснуть. Работа желудочно-кишечного тракта нарушается, мышцы становятся вялыми, разум затуманивается, и вы определенно не горите желанием отправиться в тренажерный зал. Кажется, что ваше тело и разум сбиты с толку: половина мозга говорит вам, что самое время наверстать упущенный сон, а другая половина настаивает на том, что сейчас день и вам не следует спать. В этой ситуации вы можете потянуться за чашкой крепкого кофе или банкой энергетика, чтобы подавить сонливость и постараться как можно быстрее вернуться к повседневным делам.

Мозг, работающий в неурочное время, не способен принимать рациональные решения. Согласно материалам одного исследования, недавно опубликованным в журнале Popular Science^3, одна-единственная ночная смена вызывает расстройство когнитивных функций, которое может продлиться целую неделю. Эти нарушения проявляются в форме рассеянности или невнимательности и делают нас уязвимыми для вредных привычек. Несколько суток недосыпания могут изменить наши пищевые предпочтения как в плане тяги к определенным продуктам, так и в плане количества пищи, потребляемой во время ночного бодрствования. По ночам мы часто позволяем себе питаться высококалорийными, суррогатными продуктами, невзирая на то что в это время желудку положено отдыхать и заниматься устранением повреждений.

Со временем такой посменный режим жизнедеятельности может привести к бессоннице. Чтобы с ней справиться, некоторые люди обращаются к спиртным напиткам или снотворным препаратам. Однако применение этих средств может стать причиной депрессии или, что еще хуже, вызвать привыкание и последующее формирование вредных привычек, которые сохранятся после того, как образ жизни человека больше не будет заставлять его бодрствовать по ночам.

К сожалению, негативное воздействие посменного образа жизни не ограничивается лишь тем, что на следующий мы чувствуем себя не лучшим образом. Вместе с нами на посменный режим переходят наши близкие, которые жертвуют своим сном и поднимаются спозаранку или допоздна не ложатся, чтобы подстроиться под наше сумасшедшее расписание и не оставлять нас в одиночестве. Воздействие такой жизни на их здоровье вызывает не меньшие опасения. В 2013 году ученые проанализировали печатные работы, посвященные этой проблеме, и установили, что по сравнению с детьми, родители которых работают в дневное время, у детей, родители которых трудятся посменно, намного чаще развиваются не только когнитивные и поведенческие расстройства, но и ожирение^4.

Ухудшение самочувствия после одного или двух слишком поздних отходов ко сну либо перелета через несколько часовых поясов, как правило, длится не дольше пары дней и не вызывает особых опасений, но регулярное нарушение циркадных ритмов может быть чревато серьезными последствиями для здоровья, поскольку в этом случае возникает сбой во всех системах организма. Иммунная система становится настолько слабой, что микробы и микроорганизмы, которые обычно не причиняют никакого вреда, могут вызвать расстройство желудка или симптомы, схожие с гриппозными. Имеются свидетельства того, что по сравнению с людьми, которые работают днем, у тех, кто трудится посменно, возникает больше проблем со здоровьем, таких как ожирение, диабет, желудочно-кишечные и сердечно-сосудистые заболевания5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16. Любопытно отметить, что основной причиной смерти и потери трудоспособности пожарных рабочего возраста являются не несчастные случаи при исполнении служебных обязанностей, а болезни сердца, которые, судя по всему, тесно связаны с нарушением циркадных ритмов17,18. Результаты многих исследований показывают, что посменная работа повышает риск развития определенных видов рака до такой степени, что в 2007 году Международное агентство по изучению рака при Всемирной организации здравоохранения включило посменный труд в список возможных канцерогенов^19.

Если все мы работаем посменно, значит, страдать тоже придется всем. Вот почему нам необходимо понять, как работают наши циркадные часы и как привести свой стиль жизни в оптимальное соответствие с естественным ритмом тела.

Возможные последствия нарушения циркадных ритмов

Болезни, связанные с циркадными нарушениями

К какой категории работающих посменно относитесь вы?

Согласно принятому в Европе официальному определению, работающим посменно считается человек, который минимум 50 дней в году бодрствует не менее 3 часов на протяжении периода с 10 часов вечера до 5 часов утра. Таким образом, все мы являемся работающими посменно просто потому, что именно так ведем себя в повседневной жизни. Какими видами посменной работы занимаетесь вы и каким видам циркадных нарушений подвергаетесь?

● Традиционная посменная работа. В каждой развивающейся и развитой стране примерно 20–25 процентов гражданских работников вовлечены в посменную работу. В эту категорию входят сотрудники служб, реагирующих на чрезвычайные ситуации (пожарные, диспетчеры экстренных служб); полицейские; работники сферы здравоохранения (медсестры, врачи); люди, работающие на производстве, в строительстве, в сфере коммунальных услуг, в авиации (пилоты, бортпроводники, наземный персонал), в наземном транспорте, в сфере общественного питания; охранники в режимных службах и операторы колл-центров в службах поддержки клиентов.

● Отсутствие режима дня. Такую жизнь ведут учащиеся старших школ и студенты колледжей, музыканты, актеры, кормящие матери, домашняя прислуга и супруги/партнеры работающих посменно.

● Работа в гигономике. В эту группу входят таксисты, водители служб доставки готовых блюд; люди, работающие по гибкому графику, и фрилансеры.

● Джетлаг. Данное состояние возникает, когда в течение суток вы пересекаете по меньшей мере два часовых пояса. Каждый день в воздух поднимается почти 8 миллионов авиапассажиров^20, и половина из них преодолевает два или несколько часовых поясов.

● Социальный джетлаг. Эта реакция организма появляется тогда, когда в выходные дни кто-то поздно ложится спать и просыпается по меньшей мере на 2 часа позже, чем обычно. В современном обществе воздействию социального джетлага регулярно подвергается больше 50 процентов населения.

● Цифровой джетлаг. Данное явление имеет место, когда вы чатитесь в социальных сетях с друзьями или коллегами, которые находятся в нескольких часовых поясах от вас, и в результате продолжаете бодрствовать более 3 часов в течение периода с 22:00 до 5:00.

● Сезонный десинхроноз. Миллионы людей, живущих в крайних северных и южных широтах (например, жители северной части Канады, Швеции, Норвегии и южных районов Чили), зимой получают менее 8 часов солнечного света в сутки, а летом – более 16 часов. Такие экстремальные варианты воздействия света вызывают нарушение циркадных ритмов.

Циркадные ритмы реальны

Раньше мы верили, что наши циклы дня и ночи контролируются только внешним миром: утренний рассвет заставляет нас проснуться, а появление луны служит сигналом к тому, чтобы идти спать. Многие ученые не придавали никакого значения циркадной биологии вплоть до середины 1970-х годов.

Хотя о существовании внутренних часов у растений ученые знали с начала XVIII века, доказать гипотезу о том, что животными и людьми управляют внутренние механизмы (а не внешние), было трудно. Традиционно считалось, что человеческие существа, которые стоят на более высокой ступени развития, должны управляться какими-то другими факторами окружающей среды, помимо солнца и луны.

Общепринятую теорию подтверждают простейшие эксперименты с растениями: если растение поместить в темный подвал, оно продолжит каждый день поднимать и опускать листья, повинуясь определенному суточному ритму^21. В дневное время многие растения поднимают листья, чтобы получить от солнца больше энергии, а ночью опускают листья, чтобы не расходовать энергию на их поддержание в поднятом положении. По той же причине многие цветы распускаются только днем, когда вокруг летают опыляющие их пчелы и птицы. Однако у некоторых растений, таких как жасмин во дворе моего дедушки, цветы раскрываются ночью. Дело в том, что эти растения опыляются ветром, а не животными.

Провести следующую серию исследований было гораздо труднее, и ученые начали с опытов на насекомых, птицах, а затем на животных. Они изучили процесс развития плодовых мушек от личинки до полной зрелости, который тоже является циркадным, потому что взрослые мушки появляются только утром, когда ветер слабее и влажность выше. Они изучили формы сезонных миграций птиц и циклы сна-бодрствования других животных. Кроме того, производились наблюдения за лабораторными мышами в контролируемой среде^22. Когда грызунов помещали в темноту без каких-либо внешних указателей времени, животные продолжали просыпаться и засыпать, словно по часам, через 23 часа 45 минут. Было установлено, что циркадные ритмы многих растений и грибов тоже близки к 24 часам, хотя и отличаются на несколько минут.

Выяснить, есть ли такие же внутренние часы у людей, было почти невозможно, потому что не существовало никакого легкого способа устранения всех внешних сигналов времени, поступающих из окружающего мира. Тем не менее в 1950-е годы у исследователей появилась идея. Они дали испытуемому простой телефон, по которому он мог связаться только с одним человеком. Доброволец спустился в одну из глубоких пещер в Андах, взяв с собой лишь запасы еды, свечей и материалов для чтения на несколько недель. Каждый раз, когда его желание уснуть становилось достаточно сильным, он звонил человеку, находящемуся на другом конце провода, который записывал время звонка. Такой же звонок он совершал сразу после пробуждения. Исследование показало, что на протяжении нескольких недель, проведенных в пещере, его цикл сна-бодрствования сохранял точность часового механизма. Однако каждый день доброволец ложился спать чуть позже, то есть его внутренние сутки длились немного дольше 24 часов. Фактически его цикл сна-бодрствования был равен 24 часам 15 минутам. Предсказуемость данного цикла стала доказательством того, что управлять поведением человека могли только внутренние часы^23.

Небольшое несовпадение циркадных ритмов с длительностью суток не является удивительным и объясняется тем, что на большей части земного шара время от одного восхода солнца до другого не составляет ровно 24 часа. Дело в том, что вертикальная ось нашей планеты имеет наклон, поэтому на определенных отрезках годовой орбиты вращения вокруг Солнца ее Северное и Южное полушария оказываются обращенными к Солнцу на протяжении большей части суток. В соответствии с постепенным удлинением или укорачиванием дней в течение года меняется время восхода и заката Солнца. На экваторе величина этого изменения очень мала, но если вы живете в Бостоне, Стокгольме или Мельбурне, то за одни сутки время восхода солнца может измениться на несколько минут. Когда дни удлиняются и приближается лето, внутренние часы будят нас немного раньше, в момент восхода солнца. После того как мы перелетаем из одного часового пояса в другой, наш цикл сна-бодрствования постепенно приспосабливается к новому часовому поясу. Я привел лишь несколько примеров, объясняющих, почему у нас есть внутренние часы и как механизм их самокоррекции связан с изменением времени восхода солнца и длительности дня. После того как гипотеза о существовании внутренних часов была доказана, ученые высказали предположение о связи (или возможной связи) циркадных ритмов со светлым временем суток.

Суточные ритмы

Многие ученые, включая меня, продолжают изучать влияние суточных ритмов на физиологию, метаболизм и даже на когнитивные функции взрослых людей. Мы установили, что ритмичность, или строгая закономерность, наблюдается почти во всех аспектах нашей повседневной жизни.

Конечно, человеческие существа не цветут, как растения, и не мигрируют на дальние расстояния, как птицы, однако у нас тоже есть циркадные часы, которые отвечают за то, чтобы почти все процессы, связанные с нашим здоровьем, происходили в определенное время дня или ночи. Можно сказать, что наш организм запрограммирован на ежедневное выполнение действий в соответствии со строго определенными ритмами. В свою очередь, виды деятельности, которыми вы занимаетесь в вечернее время, оказывают особенно сильное воздействие на циркадные ритмы. Вот почему при работе с этой книгой вам следует иметь в виду, что самыми важными для жизни и здоровья окажутся те изменения, которые оптимизируют вашу деятельность в период с 6 часов вечера до полуночи.

Еще до того, как мы просыпаемся утром, внутренние часы готовят организм к пробуждению. Эта подготовка начинается с того, что шишковидная железа прекращает вырабатывать гормон сна мелатонин. У нас немного учащается дыхание, на несколько ударов в минуту возрастает частота сердечных сокращений и слегка повышается кровяное давление. Внутренняя температура тела поднимается на полградуса.

Наше общее самочувствие зависит от согласованности суточных ритмов. По утрам хорошее самочувствие означает, что мы чувствуем себя свежими и отдохнувшими после хорошего ночного сна, легко опорожняем кишечник, избавляясь от накопившихся за ночь токсинов, ощущаем бодрость, легкость и чувство голода. Вскоре после того, как мы открываем глаза, надпочечники увеличивают выработку гормона стресса кортизола, чтобы помочь нам энергично совершать утренние ритуалы. Поджелудочная железа готовится к высвобождению инсулина, чтобы справиться с завтраком.

После хорошего ночного сна и получения питательных веществ за завтраком мозг приходит в состояние готовности заниматься обучением и решением проблем в течение первой половины дня. В середине дня мы будем хорошо себя чувствовать, если объем выполненной работы окажется достаточным, чтобы мы были довольны результатами своих усилий. (Если вы не выспались, может возникнуть гнетущее ощущение, что вы попусту тратите время.) К концу дня мышечный тонус достигает пика, а после захода солнца температура тела начинает понижаться, в организме увеличивается выработка гормона сна мелатонина, организм готовится ко сну.

В вечернее время хорошее самочувствие означает снижение активности, чувство усталости и легкое погружение в глубокий сон. Сон не является для тела состоянием по умолчанию, в котором мозг просто отключается. На самом деле во время сна мозг очень занят. Он консолидирует воспоминания, основанные на сенсорной информации, полученной нами в течение дня, и сохраняет эту информацию путем создания новых синапсов, или связей, между нейронами. Кроме того, ночью мозг производит довольно много гормонов, в частности мелатонин и гормон роста человека^24. При дефиците сна производство гормона роста резко снижается, что особенно опасно для детей, так как может стать причиной задержки развития.

Суточные ритмы человека

Многие из функций нашего организма достигают пика в определенные периоды дня или ночи. Считается, что они регулируются нашими циркадными часами. Если нас полностью изолируют от естественного цикла дня и ночи, нормальное расписание этих ритмов будет сохраняться всего несколько дней.

Помимо прочего, ночью мозг занимается детоксикацией. Днем нервные клетки абсорбируют и перерабатывают питательные вещества, и в ходе этого процесса вырабатываются нежелательные токсичные побочные продукты. Во время сна эти токсины выводятся из мозга и в процессе нейрогенеза создаются новые клетки мозга. В этом отношении мозг можно сравнить с офисом: когда вы приходите в офис утром, у вас не возникает мысли о том, что кто-то работал там ночью, хотя на самом деле уборщики мыли полы, выносили мусор, системный администратор проводил апгрейд серверов, ремонтники меняли перегоревшие лампы освещения. Все эти работы должны выполняться для того, чтобы утром вы могли прийти и начать работать.

Нам нужны устойчивые циркадные ритмы

Циркадные ритмы оптимизируют биологические функции. Каждая функция осуществляется в определенное время, потому что организм не может делать все, что ему необходимо, одновременно. Наблюдения за новорожденными младенцами позволяют лучше понять, для чего нужны циркадные ритмы. Изучая модели развития новорожденных, мы выяснили, что дети появляются на свет без достаточно надежных циркадных часов. Их ритмы очевидны, но неустойчивы. Например, младенцы пытаются спать, но посреди ночи испытывают голод или потребность опорожнить кишечник, и каждая из этих биологических потребностей заставляет их просыпаться, и они плачут, потому что им хочется спать и в то же время есть или испражняться. Их тело функционирует бессистемно. Но на 5—8-м месяце жизни их циркадные ритмы становятся более стабильными, и младенцы начинают лучше контролировать функции своего организма. Прежде всего это выражается в способности спать в течение нескольких часов, не просыпаясь. Пищеварение младенцев замедляется настолько, что их не нужно кормить ночью, и они могут сдерживать дефекацию до утра, поскольку во время сна уровень гормона, побуждающего к дефекации, остается достаточно низким. С каждым днем ритмы набирают силу и закрепляются.

Когда младенцы становятся тоддлерами, родители начинают приучать их к выполнению различных действий по расписанию, например у детей появляется постоянное время для завтрака, обеда и ужина. Вместе с тем фоторецепторы в глазах малышей начинают замечать изменения во времени наступления рассвета, и организм привыкает каждый день корректировать время на внутренних часах на несколько секунд или минут. Благодаря такой привязке к свету, или синхронизации внутренних часов с природным циклом день – ночь, наши предки могли просыпаться с рассветом независимо от времени года и погодных условий.

Циркадные часы – это внутренняя система синхронизации, которая согласует наши суточные ритмы с длительностью светового дня и временем приема пищи. Чтобы жить, наслаждаясь оптимальным здоровьем, необходимо обеспечить бесперебойную работу этих часов. Как вы узнаете, для этого вам нужно привести свой образ жизни в соответствие с циркадными часами и не игнорировать сигналы, которые они подают. Изучение механизма работы этой системы лучше всего начать с рассмотрения роли, которую в ней играет свет.

Краткая история подчинения света

Всю историю человечества как вида можно свести к попытке подчинить себе систему, изначально синхронизированную с ритмами природы, чтобы мы могли предсказывать поведение окружающей среды и адаптироваться к нему. Если мы хотим понять, как свет воздействует на наше поведение, нужно сфокусировать внимание на эволюционной биологии, которая позволяет изучить весь путь нашего развития на протяжении примерно 2 миллионов лет, и узнать, какие адаптивные механизмы мы сформировали, чтобы выживать в любых природных условиях. Сведения о нашей эволюции по-прежнему актуальны, потому что сегодня физиология нашего организма остается в основном такой же, как 2 миллиона лет назад, и по-прежнему требует, чтобы ночью мы спали, а днем работали и питались, следуя циклу, запрограммированному нашими внутренними часами.

Нам известно, что предки современных людей населяли районы около экватора, их повседневная деятельность определялась солнцем и была очень строго согласована с циркадным ритмом. Для того чтобы провести успешную охоту, первобытные мужчины и женщины должны были проснуться до восхода солнца и отправиться к водопою, где следовало затаиться и ждать, когда добыча придет утолять жажду. Когда дичи не было, люди собирали ягоды и фрукты. На поиски и потребление еды уходило очень много времени, особенно если учитывать необходимость держаться подальше от хищников.

Кроме того, к концу дня им нужно было сохранить достаточно высокий мышечный тонус, чтобы пробежать назад несколько миль, на которые они отдалились от пещеры или укрытия в ходе поисков еды. Антропологи полагают, что последний прием пищи у первобытных людей был перед заходом солнца, чтобы до наступления темноты найти безопасное место для сна. Ночью они отдыхали на протяжении 12–15 часов, и основную часть этого времени спали. По всей видимости, это воздержание от пищи в ночное время помогало им полностью очистить кишечник, чтобы утром чувствовать себя бодрыми и готовыми снова отправиться на охоту за новой порцией еды.

Люди наделены уникальной способностью по собственному желанию переходить с дневного образа жизни на ночной и при необходимости всю ночь не смыкать глаз, произвольно меняя свои циркадные ритмы. В связи с тем что крупные хищники представляли для нас серьезную угрозу, нам поневоле пришлось развить в себе несвойственную другим видам способность перестраивать циркадные ритмы, чтобы какое-то время бодрствовать ночью, в темноте. Благодаря этой способности первобытные люди могли по очереди охранять покой группы, пока остальные спали. Так появилась первая в истории посменная работа.

Победа над ночью не только помогла людям выжить, но и обеспечила им процветание и богатство. Многие стали отдавать предпочтение ночной охоте. Постепенно посменная работа стала неотъемлемой частью уклада жизни человеческого общества. Со временем первооткрыватели и завоеватели, которые умели передвигаться в ночное время и совершать внезапные нападения на врагов, становились могущественными и богатыми; они расширяли свои территории и захватывали новые плодородные земли, минералы, драгоценные камни и природные ресурсы.

Одним из первых инструментов, который люди применили в борьбе с часами, стал огонь. Способность разжигать и контролировать его принесла людям два преимущества. Во-первых, огонь позволял бодрствовать на несколько часов дольше, а при необходимости всю ночь. Вечерний мерцающий свет от горящих углей был тусклым. Этого было достаточно для того, чтобы отпугивать крупных плотоядных животных и защищаться от ночного холода. Во-вторых, огонь стал мощным оружием. На протяжении тысячелетий он оставался практически единственным средством защиты человека. Даже сегодня действие большинства видов вооружения основано на применении силы огня.

Помимо прочего, жизнь вокруг костра стимулировала развитие человеческой цивилизации. Огонь позволял жарить и варить пищу, расширяя ассортимент съедобных продуктов^25.

Процесс тепловой обработки размягчает продукты питания, уничтожает сильные запахи, убивает патогены, делает еду более аппетитной, безопасной и легкоусвояемой, что позволяет получать больше калорий из тех же самых ингредиентов. Вот почему питание сырыми продуктами можно с успехом использовать для избавления от лишнего веса, но, если мы будем употреблять те же самые продукты в приготовленном виде, снижение веса окажется не столь заметным^26. В дополнение ко всему тепловая обработка пищи сократила затраты времени на охоту, потому что люди смогли получать из тех же самых продуктов вдвое больше энергии. И наконец, у наших предков появилось больше вариантов выбора, потому что теперь они могли употреблять многие продукты, которые не переваривались в сыром виде.

Использование огня для согревания холодными ночами позволило первобытным людям покинуть экваториальные регионы и заселить более высокие широты в Европе, Азии и Северной Америке. Самые северные широты люди освоили сравнительно недавно – 30–40 тысяч лет назад. Летом в этих местах светлая часть суток длится долго, иногда более 20 часов, но адаптироваться к этому было нетрудно, потому что летние дни были не слишком жаркими и люди могли отдыхать в темных пещерах или хижинах. Зато долгие зимние ночи с очень малым количеством дневного света определенно могли привести мозг в замешательство. Даже сегодня многие люди не могут приспособиться к долгим темным зимним ночам в высоких широтах и у них развивается сезонное аффективное расстройство, или сезонная депрессия. Зимой в этих регионах всегда возрастают уровни депрессии и попыток самоубийства. Теперь мы понимаем, что это напрямую связано с десинхронозом, или рассогласованием циркадных ритмов, поскольку людям, страдающим сезонной депрессией, приходится работать в ночную смену на протяжении нескольких недель или месяцев.

Огонь оказывал весьма специфическое воздействие на вечернюю жизнь первобытных людей. В то время как мужчины проводили день на охоте, женщины и дети оставались возле жилья, ухаживая за одомашненными животными или запасая еду для дождливых и зимних дней. По вечерам семьи собирались у костра, отдыхали и веселились. Люди рассказывали друг другу истории, строили планы на будущее, давали волю воображению и новым идеям в различных областях. Такие разговоры у костра стали колыбелью искусства, культуры, науки и философии – всего того, что, собственно, и делает нас людьми^27. С тех пор привычка вести вечернюю социальную жизнь вокруг источника света глубоко укоренилась в нашем образе жизни.

Но это вечернее время у костра было ограничено одним-двумя часами, потому что поддерживать огонь было трудно, а со временем стало довольно дорого. Даже в начале эпохи индустриализации огонь и свет были доступны лишь немногим. Когда люди стали использовать более качественные виды топлива, такие как китовый жир, пчелиный воск и сало, они стали проводить различие между огнем для приготовления пищи или отопления и огнем для освещения. Обычным людям эти источники света были не по карману. В пересчете на сегодняшние цены, в XIX веке затраты на ежевечернее освещение среднего дома могли составлять от 1000 до 1500 долларов^28. Поскольку яркое вечернее освещение было редкостью, большинство людей чувствовали сонливость и ложились спать уже через пару часов после захода солнца. Сегодня в Африке, Южной Америке, Австралии и Индии некоторые общины коренных народов сохраняют уклад жизни аграриев или охотников-собирателей, подобный тем, что существовал 2–3 века назад. В этих общинах с крайне ограниченным доступом к электричеству люди ложатся спать рано и просыпаются с рассветом29,30,31.

На рубеже XX века электричество и электрическое освещение существовало уже во всем западном мире, но веских причин бодрствовать и работать в ночное время все еще не было. На смену традиционным печам на дровах пришли газовые и электрические, что привело к переносу кухни в центральную часть современного дома и позволило готовить еду в любое время. Технологии переработки, хранения и замораживания продуктов предоставили людям возможность питаться и днем, и ночью. И вот тогда начались реальные проблемы.

Начало индустриализации ознаменовалось стремительным ростом производства продуктов питания, добычи полезных ископаемых и выпуска промышленной продукции, что привело к сокращению ручного труда на работе и дома. Вскоре рост производства обогнал потребление на местах, и это стало причиной развития инфраструктуры: автомобильных и железных дорог, зданий и складов, – что еще больше сократило потребность в физическом труде. Создание и эксплуатация современной инфраструктуры породили спрос на работников нового типа, готовых бодрствовать и трудиться в ночное время. Сегодня в промышленно развитых обществах от 20 до 25 процентов людей, работающих на полную ставку, составляют работающие посменно.

Механизация сельского хозяйства в начале XX века привела к дальнейшему повышению урожайности, а селекционеры неосознанно выбирали культуры с врожденными сдвигами в циркадных часах. Этим культурам-мутантам не требовалось точно высчитывать долготу дня, чтобы определить время года. Они могли цвести в любое время года, в том числе в теплице, позволяя фермерам получать с одного участка земли по два-три урожая в год.

Механизация производства продуктов питания избавила работников сельского хозяйства от необходимости проводить весь день на свежем воздухе. В то же время электрическое освещение становилось все более доступным. В середине XX века, когда после Второй мировой войны все эти промышленные системы заработали на полную мощность, почти все население индустриально развитых стран столкнулось с проблемой циркадных нарушений. По мере уменьшения количества сна увеличивалось время бодрствования при ярком освещении, особенно поздними вечерами, когда мозг не ждет, что его будут стимулировать светом. А когда люди бодрствовали в дневное время, многие оставались в четырех стенах и не подвергались достаточному воздействию яркого солнечного света. Оба эти сценария сбивали с толку часовой механизм мозга.

Телефоны, радио и телевидение начали развлекать нас до поздней ночи. На смену вечерним разговорам соседей у костра пришел компьютер и превратил общение в глобальную виртуальную круглосуточную чат-сессию, в ходе которой любой человек может обсуждать любую тему с кем угодно. В условиях 24-часового цикла новостей и развлечений, когда во Всемирной паутине постоянно работают миллиарды компьютерных устройств, кто может позволить себе не подключиться к ней?

Несмотря на то что все эти достижения призваны усовершенствовать предыдущие технологии и улучшить нашу жизнь, они все сильнее нарушают ход биологических часов человека. Наши циркадные ритмы по-прежнему вводятся в заблуждение ярким светом по вечерам и ограниченным доступом к естественному свету в дневное время. Мы просто недостаточно сильно эволюционировали, чтобы синхронизировать внутренние часы с реалиями современного мира, поэтому вынуждены бороться с ними так же, как наши продвигавшиеся на север предки. И у тех, кто работает посменно, и у тех, кто ведет посменный образ жизни, постоянное воздействие света вызывает десинхроноз, который подавляет желание спать и пробуждает голод.

Свет для здоровья и свет для зрения – это не одно и то же

Мы не можем вернуться в Средневековье, чтобы воспользоваться преимуществами долгой темной ночи, но если бы мы знали, как свет воздействует на наши биологические часы, то, возможно, смогли бы научиться использовать его для управления здоровьем. Поступая в аспирантуру, я хотел найти ответы на множество вопросов. Мне хотелось точно знать, как свет влияет на наши циркадные часы. Почему свечение компьютерного монитора может продержать нас без сна всю ночь, а на следующее утро нашему мозгу потребуется гораздо больше света, чтобы мы не уснули? Может, цветность света влияет на наши часы сильнее, чем яркость?

Если бы мы смогли выяснить, как яркость и цветность света воздействуют на наши часы в разное время суток, то получили бы возможность использовать свет для улучшения своего здоровья. Наверное, вы знаете, что при воздействии яркого солнечного света на кожу в нашем организме вырабатывается витамин D, однако это явление никак не связано с нашими внутренними часами. Свет действует на них только через наши глаза. Поэтому давайте поговорим о глазах.

Человеческий глаз работает подобно фотокамере. Он содержит миллионы клеток, известных как палочки и колбочки, которые улавливают детали изображения с высоким разрешением и посылают эту информацию по длинным отросткам нервных клеток в мозг. Сетчатка, или светочувствительная ткань, выстилающая глазное дно, содержит несколько миллионов палочек и колбочек, выполняющих функции фоторецепторов. Лучи света, проходящие через роговицу, зрачок и хрусталик, фокусируются на сетчатке. Сетчатка преобразует световые лучи в импульсы, которые проходят по зрительному нерву в мозг, где расшифровываются и переводятся в изображения, которые мы видим. Когда палочки и колбочки умирают, мы теряем способность видеть. Так бывает в некоторых случаях врожденной слепоты.

Современная жизнь в четырех стенах нарушает циркадные ритмы и вызывает предрасположенность к различным заболеваниям мозга.

Тем не менее у незрячих людей есть циркадные часы, подверженные воздействию света. Любопытно отметить, что многие из них способны «ощущать» свет. Согласно их сообщениям, когда они выходят из помещения на яркое солнце, то чувствуют какую-то яркость, наполняющую их глаза, и под воздействием яркого света их зрачки действительно сужаются, а когда они возвращаются в помещение, то расширяются. Незрячие люди и некоторые слепые животные способны подстраивать свой режим сна и бодрствования под сезонные изменения долготы дня.

Это явление было открыто в начале XX века, и почти 80 лет большинство ученых считали, что у незрячих могло оставаться какое-то количество дееспособных палочек и колбочек, которые создавали у них ощущение света. Однако проведенные в 1990-е годы эксперименты показали, что в глазах есть еще один вид рецепторов света, о котором раньше ничего не было известно32,33,34. В 2002 году три независимые группы исследователей, включая мою, обнаружили светочувствительный белок, который содержится в особых светочувствительных клетках сетчатки, помимо колбочек и палочек, и выполняет функцию фоторецептора, привязывающего суточный цикл сна и бодрствования к попадающему в глаза свету35,36,37,38. Из 100 тысяч нервных клеток сетчатки, которые передают всю световую информацию в мозг, лишь 5 тысяч содержат меланопсин^39. Палочки и колбочки тоже могут осуществлять привязку циркадных часов, но лишь в случае отсутствия меланопсинсодержащих клеток; к тому же они справляются с этой задачей не столь эффективно. Вот почему незрячие люди, у которых потеряны палочки и колбочки, но сохранились неповрежденные клетки, содержащие меланопсин, способны ощущать свет. Однако этих клеток слишком мало, чтобы создать образ внешнего мира.

Чтобы понять, как работает данный фоторецептор, мы провели эксперимент на мышах, у которых предварительно удаляли либо ген, контролирующий меланопсин (меланопсинген), либо меланопсиновые клетки, хотя во всех прочих отношениях их глаза были совершенно нормальными: они хорошо видели и могли нормально ориентироваться. Когда у мышей при помощи трансгенных методов элиминируется этот ген, клетки остаются живыми, но, когда клетки удаляются, экспрессия гена прекращается. В случае элиминации меланопсингена информация о свете все равно может просачиваться в мозг мыши через меланопсиновые клетки. Однако после потери клеток все каналы связи между глазом и циркадной системой мозга исчезают.

Обычные мыши, как правило, просыпаются вечером (они ночные животные), а в светлое время суток спят. Но мыши, у которых отсутствуют меланопсинсодержащие клетки, не способны ощущать свет и темноту. Тем не менее, когда этих мышей помещали в постоянную темноту, их циркадные часы продолжали функционировать в привычном режиме: они засыпали и просыпались точно так же, как обычные мыши, и длительность цикла составляла 23 часа 45 минут. Однако мышам, лишенным меланопсина, было труднее приспосабливаться к незначительным изменениям длительности дня, происходящим в течение недели. В то время как обычные мыши могли согласовывать время засыпания и пробуждения с изменениями цикла света и темноты, происходящими в течение недели, у мышей, лишенных меланопсина, процесс согласования занимал минимум целый месяц. Кроме того, нормальные мыши замирают, когда ночью видят яркий свет. Но мыши, у которых меланопсин отсутствовал, не замирали при вспышках яркого света ночью и продолжали бегать. И наконец, воздействие света в ночное время не влияло на систему синтеза мелатонина у тех мышей, которые были лишены как меланопсин-гена, так и меланопсиновых клеток.

В силу того что у людей и мышей большинство генов одни и те же, включая меланопсин, результаты экспериментов на мышах могут быть использованы при изучении наших циркадных ритмов. Они показывают, что меланопсин способен воздействовать на циркадные часы человека, на циклы сна и производство мелатонина. На следующем этапе исследования мы постарались выяснить, насколько эффективно разные типы света активируют меланопсин, чтобы получить возможность применять нужный тип света в нужное время для оптимизации наших биологических часов.

Спектр излучения видимого свет включает все цвета радуги. Каждый цвет характеризуется определенной длиной световой волны. Самая большая длина волны у красного цвета, а самая короткая – у фиолетового. Когда все волны составляют один поток, они образуют белый, или солнечный, свет. Основные цвета (красный, зеленый и синий) в составе спектра белого света активируют фоточувствительные белки из группы опсинов, содержащиеся в трех типах колбочек, которые идентифицируют эти цвета по отдельности и совместно (как белый свет). Белок меланопсин не содержится в колбочках и обладает наибольшей чувствительностью к волнам голубого света, который входит в синюю часть спектра, и менее чувствителен к красной части спектра. Когда меланопсин активируется, воспринимая синий свет, он посылает в мозг сигнал о присутствии дневного света, а мозг в ответ решает, что сейчас день, независимо от того, какое время суток на самом деле. Когда вы приходите в продуктовый магазин поздно вечером, меланопсин реагирует на источники света под потолком и мозг решает, что сейчас день и вам нужно бодрствовать.

Представьте, что у вас есть две лампочки одинаковой яркости: синяя и оранжевая. Когда в середине ночи вы включите оранжевую лампу, ее свет активирует опсины в красных и зеленых колбочках (опсин зеленых колбочек способен довольно неплохо чувствовать оранжевый свет, потому что оранжевый цвет располагается на краю красной части спектра рядом с зеленым) и мозг увидит предметы, которые находятся в комнате. Когда вы включите синюю лампу, активируются синие колбочки и вы увидите в комнате те же самые предметы. Однако меланопсинсодержащие клетки почти не отреагируют на оранжевый свет, который входит в красную часть спектра, и скажут мозгу, что сейчас ночь, а синий свет зарегистрируют как дневной. Так что, если вы проведете час при оранжевом свете, это не окажет на ваши циркадные часы почти никакого воздействия, но такой же час, проведенный при синем свете, заставит ваши часы перевести стрелки и показать, что наступило утро.

По мере того как меняются времена года и долгота дня, наши циркадные ритмы приспосабливаются к изменению времени восхода и захода солнца. Очень долго мы не имели ясного представления о том, как эти циркадные ритмы переходят на новое время восхода или заката и как на них влияет свет. Но наши исследования показали, что те же самые рецепторы голубого света переводят стрелки биологических часов человека, когда при смене времен года меняется долгота дня или когда мы пересекаем несколько часовых поясов. Кроме того, они прямо или косвенно связаны с участками мозга, которые контролируют депрессию, алертность, сон, производство гормона сна мелатонина, и даже с мозговым центром, контролирующим мигреневые головные боли.

У меланопсина есть еще одна особенность: для его активизации требуется очень много света. Например, если вы на несколько секунд откроете глаза в тускло освещенной комнате, то палочки и колбочки смогут воспринять изображение комнаты, но клетки, содержащие меланопсин, поведут себя так, словно вокруг слишком темно, чтобы что-то увидеть.

Эти открытия помогли нам составить первое представление о механизме воздействия света на здоровье. Современный образ жизни, при котором бóльшую часть времени мы проводим в помещении, уткнувшись в яркие дисплеи, и выключаем яркое освещение ночью, активирует меланопсин в неурочное время, что постепенно приводит к нарушению циркадных ритмов и сокращает производство гормона сна мелатонина. В результате мы теряем способность получать достаточное количество восстанавливающего сна. Если бóльшую часть дня мы проводим в помещении, то нам не удается согласовать свои циркадные часы с циклом день – ночь, так как тусклое искусственное освещение не способно в полной мере активировать меланопсин. Поэтому мы не можем стряхнуть сонливость и достичь необходимого уровня алертности. Через несколько дней или недель такой жизни у нас развивается депрессия или тревожность.

Сейчас, когда нам намного больше известно о том, как определенное количество, качество и длительность воздействия света может влиять на наше здоровье, мы начинаем осознавать, что внесение небольших изменений в технологию изготовления осветительных приборов, компьютерных дисплеев и очков может реально способствовать улучшению нашего здоровья.

Глава 2

Как работают циркадные ритмы: выбор времени – это всё

В ходе дальнейших исследований мы получили новую информацию о наших внутренних часах. Все живые существа подвергаются воздействию неизбежного и предсказуемого изменения окружающей среды: день сменяется ночью. Неважно, где обитают эти существа: в пустыне, горах или тропических лесах. Неважно, жили они миллиард лет назад или живут сегодня. Для того чтобы справиться с этим предсказуемым ежедневным чередованием светлого и темного времени суток, почти каждый живой организм создал у себя внутреннюю систему выбора времени, или циркадные часы.

Каждый живой организм тратит 24 часа суток на:

● получение энергии (пищи);

● оптимизацию использования энергии, расходуя часть на поддержание повседневных функций, а часть сохраняя для последующего использования;

● защиту от вредоносных агентов и хищников;

● устранение повреждений или рост;

● размножение.

Все перечисленные функции управляются циркадными часами, которые оптимизируют способности организма к выполнению данных задач, выделяя для каждого из этих важнейших аспектов жизни наиболее подходящее время дня или ночи.

Растения подчиняются циркадным ритмам, которые отмеряют период, примерно равный 24 часам, и предсказывают время восхода и захода солнца. Это позволяет растениям получить оптимальное количество солнечного света и углекислого газа, необходимое для производства пищи. Растения поднимают листья за час-два до восхода солнца и активируют ряд генов, чтобы приступить к использованию света с первыми лучами солнца. В конце дня растения останавливают механизм сбора солнечного урожая за час-два до заката, чтобы не тратить лишние усилия на работу фабрики по производству пищи после наступления темноты. Когда наступает вечер, листья растений поникают, словно готовятся спать.

Кроме того, у растений есть суточные ритмы, которые указывают, в какое именно время им нужно цвести. Этот ритм растений согласован с ритмом опылителей – пчел и насекомых, которые питаются цветочным нектаром. Крупные травоядные, такие как коровы и верблюды, щиплют растения в светлое время суток, а мелкие грызуны лакомятся фруктами и овощами ночью, чтобы уберечься от хищников. Другими словами, растения используют свои циркадные часы, чтобы просыпаться, быть активными и питаться в самые безопасные периоды суток. Даже хлебная плесень нейроспора, растущая на других продуктах питания, имеет часы, которые указывают ей, в какое время суток она должна расти и производить новые споры. Ее функция образования спор согласована с временем суток, которое обеспечивает оптимальное рассеивание спор ветром.

Как вам известно из предыдущей главы, на первый взгляд может показаться, что этот тонкий механизм выбора времени контролируется светом. Однако генетические исследования позволили мне и другим ученым совершенно точно определить, как работают циркадные часы. Мы выяснили, что влияние, которое оказывает на них свет, не играет решающей роли и основной контроль над механизмом выбора времени осуществляется изнутри, генами.

Генетика циркадных часов

Тело человека состоит из миллионов клеток, специализированных по месту их расположения: разные клетки составляют разные части тела – от пальцев ног до головного мозга. При этом каждая из миллионов специализированных клеток содержит один и тот же геном, или всю наследственную информацию, полученную нами от родителей. Эта информация зашифрована в нашей ДНК, отдельные сегменты которой, являющиеся носителями данной информации, называются генами. Одни гены формируют наши видимые черты, такие как цвет глаз. От других зависят наши биологические характеристики, такие как группа крови и предрасположенность к отдельным заболеваниям, а также тысячи биохимических процессов, включая работу циркадных часов.

Эти процессы осуществляются разными видами белков. Одни белки называются ферментами и работают как строительные инструменты (дрель, молоток, стамеска и т. д.). Внутри каждой клетки ферменты занимаются множеством разных дел, например таких, как производство холестерина и расщепление жиров. Вторые белки служат структурными элементами клеток, как части вашего дома (стены, двери и т. д.). Третьи белки, мелкие, действуют как гормоны (хотя не все гормоны являются мелкими белками) – химические сигнальные вещества, контролирующие функции органов. Одни белки живут долго, в то время как у других продолжительность жизни невелика.

Состояние здоровья наших органов и развитие тех или иных заболеваний зависят от наличия у нас определенных генов и уровня их экспрессии: от того, включен ли конкретный ген и является ли он нормальным. Например, вы когда-нибудь замечали, что некоторые люди могут есть все, что хотят, в то время как другие жалуются, что некоторые продукты, чаще всего молочные, вызывают у них симптомы нарушения пищеварительных процессов, такие как газы, вздутие живота или запор. Причиной этого состояния становится мутация гена, помогающего расщеплять молоко и усваивать содержащиеся в нем питательные вещества.

Сравнивая гены-мутанты с нормальными, можно многое узнать о том, как должны работать гены, и о последствиях любых аномалий. Например, чтобы понять, как работают наши циркадные часы, ученые наблюдали за поведением животных-мутантов, чьи часы слишком спешили или отставали. В 1971 году американские генетики, профессор Калифорнийского технологического института Сеймур Бензер и аспирант Рон Конопка, взяли тысячи плодовых мушек дрозофил и занялись изучением их поведения в условиях индивидуальной изоляции и постоянной темноты. Молодые мушки обычно проявляют активность на рассвете и в сумерках, отдыхают днем и спят ночью. Даже в постоянной темноте плодовые мушки продолжали следовать этому ритму, который примерно равен 24 часам. Бензер и Конопка создали несколько поистине уникальных инструментов, позволивших следить за временем засыпания и пробуждения новорожденных мушек даже в полной темноте. Воспользовавшись методом мутационного скрининга, они выявили три типа мушек-мутантов: у одних этот ритм был укорочен, у других удлинен, а у третьих вообще отсутствовал^1. Кроме того, они обнаружили, что эти аномалии в работе циркадных часов у мушек-мутантов передавались по наследству, то есть имели генетический компонент. Далее было установлено, что та же самая мутация изменяла время откладывания мушками яиц. Это означало, что у плодовых мушек есть только одни внутренние часы, которые контролируются одним геном. Бензер и Конопка дали этому гену название Period (для краткости – Per).

Процесс научного исследования очень похож на расследование преступления. По нескольким ключевым особенностям можно составить психологический профиль преступника, но вам могут потребоваться месяцы и даже годы, чтобы найти подозреваемого и доказать его вину. Двум независимым группам ученых потребовалось 13 лет, чтобы узнать, как в действительности выглядит ген Per у плодовых мушек. Еще несколько лет ушло на то, чтобы выяснить, как он управляет их циркадными часами.

Теперь мы знаем, что внутри каждой клетки ген Per регулярно отдает приказы на создание особого белка, процесс роста и распада которого составляет 24 часа. Этот механизм есть у каждого живого организма: было установлено, что циркадные часы тины контролируются тремя генами, а у животных и людей эту функцию выполняют больше десятка генов. Чтобы понять, как это происходит, давайте представим, что один белок – это кубик льда, который намораживает ваш холодильник. Ген Per выполняет в холодильнике функцию льдогенератора и контролирует количество кубиков, которое будет создано. Кубики льда производятся по очереди, и каждый новый кубик сбрасывается в емкость под льдогенератором. После того как собирается несколько десятков кубиков льда и емкость становится достаточно тяжелой, генератор выключается и прекращает производить лед (аналогичным образом ген Per выключается после того, как клетка создает достаточное количество белка PER).

Каждый день мы достаем все кубики льда и готовим смузи для всей семьи. Затем мы возвращаем емкость на место, и льдогенератор включается снова, чтобы возобновить производство льда. Поскольку «ген Per» в нашем холодильнике не изменяется, количество намороженных кубиков льда всегда остается одинаковым. Количество времени, которое требуется генератору, чтобы наполнить емкость льдом, и нам, чтобы ее опорожнить, тоже остается постоянным. Этот период составляет один цикл. Если полный цикл осуществляется за 24 часа, он называется циркадным.

Если бы у всех льдогенераторов циклы работы всегда были одинаковыми, то у всех нас ритмы каждого дня были бы совершенно идентичными. Проблема в том, что работа вашего льдогенератора зависит от того, как вы используете производимый лед. Если вы будете доставать лишь пару кубиков льда в день, то процесс заполнения емкости льдом станет занимать меньше времени. Если же поздно вечером, когда генератор будет производить свежие кубики, чтобы заполнить емкость, вы ее опорожните, чтобы приготовить несколько «Маргарит», то генератору не хватит времени, чтобы к утру наморозить нужное количество льда.

Еще одной проблемой является мутация, которую можно сравнить с нарушением режима работы льдогенератора. Если «ген Per» в морозильнике подвергнется мутации, то генератор будет производить лед слишком быстро или слишком медленно. У него может испортиться датчик, который определяет время отключения, и тогда генератор либо перестанет производить лед при полупустой емкости, либо продолжит работать при переполненной емкости. Неисправность генератора влияет на количество времени, которое занимает изготовление ежедневной партии кубиков льда и ее полное использование.

У каждого органа есть собственные часы

Ученые были почти полностью уверены в том, что все тело контролируется только одними часами, пока проведенный одним аспирантом эксперимент не опроверг это предположение. Джефф Платц, который поступил в аспирантуру на пару лет раньше меня, нанес на ген Per светящуюся в темноте флуоресцентную метку. Когда плодовые мушки имели доступ к достаточному количеству пищи и воды, они светились зеленым светом, интенсивность которого усиливалась и слабела в соответствии с 24-часовым ритмом даже тогда, когда их держали в полной темноте. Однажды (во время уборки в своей лаборатории) Платц расчленил несколько живых мушек, чтобы использовать их крылья, антенны, челюсти, ноги, животы и т. д. в другом эксперименте. Ему было известно, что даже после расчленения мушки отдельные ее органы сохраняют жизнеспособность в течение нескольких дней. Затем он на неделю улетел в Лас-Вегас, а когда снова вернулся в темную лабораторию, то заметил, что антенны, ноги, крылья и животы мушек, полностью отделенные от их голов, продолжали светиться с соблюдением того же ритма, что и у целых мушек. Другими словами, чтобы соблюдать 24-часовой ритм свечения и затухания, органам не требовалось соединения с головой. Этот эксперимент доказал, что у животных каждый орган имеет собственные часы и эти часы могут функционировать, не получая указаний от мозга. Журнал Science включил открытие Платца в список 10 научных прорывов 1997 года.

Представьте, что тело человека – это дом, где каждый орган является отдельной комнатой со своими собственными часами. Часы в спальне говорят вам, когда ложиться спать и просыпаться, часы в кабинете сообщают, когда нужно работать, часы на кухне подают сигнал к приему пищи, часы в ванной указывают… В общем, вы поняли. Сегодня мы знаем, что часы в животе показывают оптимальное время для выработки гормонов голода или сытости, для секреции желудочного сока, для подготовки микробиома кишечника к выведению отходов через прямую кишку. Часы в поджелудочной железе указывают время для увеличения и уменьшения выработки инсулина. Аналогичным образом действуют часовые механизмы в мышцах, печени и накопленных нами жировых тканях, каждый из которых занимается регуляцией функций соответствующего органа.

Я вывел свое исследование за пределы изучения генов циркадных часов, чтобы узнать, есть ли разница между тем, как эти часы регулируют трекер сна в мозге, и тем, как они контролируют метаболизм в печени. В то время как другие исследователи сфокусировались на том, как дюжина часовых генов в мозге и печени включается и выключается в разное время, моя команда забросила сеть шире и проверила, какие еще из более чем 20 тысяч генов в нашем геноме включаются и выключаются в разное время в разных органах. Мы начали это исследование в 2002 году, используя новейшую геномную технологию, и в ходе исследования, которое все еще продолжается и принимает все более разнообразные и изощренные формы, мы установили, что в каждом органе есть тысячи генов, которые включаются и выключаются в разное время строго скоординированным образом.

У каждого гена в нашем геноме есть свой циркадный цикл. Однако они не запускают эти циклы одновременно, а некоторые делают это только в одном органе. Иначе говоря, в нашем геноме хранится скрытый временнóй код для каждого вида ткани. Например, мы знаем, что каждая клетка нашего организма содержит полный набор генов. Однако в ходе того же исследования, начатого в 2002 году^2, мы обнаружили, что в разное время суток может включаться или выключаться не более 20 процентов всех генов: как уже говорилось, наш организм не в состоянии осуществлять все свои биологические функции одновременно. Еще интереснее тот факт, что 20 процентов генов, которые на определенное время отключаются в мозге, не являются теми же генами, которые отключаются на определенное время в печени, сердце или мышцах. Детальная информация о функциях и времени работы генов позволила нам ясно понять, как циркадные ритмы оптимизируют функционирование клеток.

А теперь давайте посмотрим, какие виды клеточной активности осуществляются циклично:

● Сигнальные пути нутриентов (пути передачи сигналов голода и насыщения). Так же как все наше тело ощущает голод при снижении уровня доступной и готовой к использованию энергии, испытывает сытость после приема пищи или не чувствует голода ночью, каждая клетка каждого органа располагает механизмом, который вызывает у нее голод и позволяет получать питательные вещества в течение дня. После того как клетка получит достаточно энергии, мозг перекрывает доступ к питательным веществам, чтобы клетка «не объелась».

● Энергетический метаболизм, который влияет на функционирование клетки и метаболизм всех ключевых нутриентов. Использование и хранение углеводов, жиров и белков не является непрерывным. Когда сахар абсорбируется из крови и преобразуется в жир или гликоген для будущего использования, функция расщепления жира в организме останавливается и возобновляется лишь после того, как будет израсходован весь сахар.

● Техническое обслуживание клеток. После всех химических реакций, особенно тех, в ходе которых клетки производят энергию, остаются отходы, известные как частицы активного кислорода. Их можно сравнить с пятнами жира на кухонной плите или с жирным дымом, который исходит от раскаленной сковородки. Чтобы справиться с этой грязью, мы включаем вытяжку или надеваем фартук. У клеток тоже есть включающиеся в определенное время механизмы уборки мусора. В их число входит процесс детоксикации.

● Ремонт и деление клеток. Каждый день наше тело ремонтируется и омолаживается. Точно так же, как у нас дома со временем начинают выходить из строя трубы, в нашем организме есть сотни километров кровеносных сосудов, которые нужно проверять на предмет протекания и ремонтировать. Кроме того, в ежедневном уходе и ремонте нуждаются слизистая оболочка пищеварительного тракта и кожа, чтобы они не пропускали внутрь тела бактерии, химикаты и токсины. Внутри каждого органа умирают и требуют замены многие клетки. В регулярной замене нуждаются также клетки крови. Эти работы по производству новых клеток осуществляются в определенное время суток, обычно ночью, когда мы спим.

● Межклеточная коммуникация. Нашим органам необходимо общаться друг с другом, и это общение проводится в определенном ритме. Например, когда мы наедаемся до отвала, в жировой ткани вырабатывается гормон лептин, который подает в мозг сигналы о том, что пора прекратить есть. Таким же образом, когда мы едим, гормоны пищеварительного тракта сообщают поджелудочной железе, что ей нужно вырабатывать инсулин, помогающий печени и мышцам абсорбировать глюкозу из пищи. В определенные периоды суток интенсивность этой коммуникации усиливается, а в остальное время слабеет.

● Секреторная функция клеток. Каждая клетка производит что-то ценное для своего соседа или для всего тела. Соответственно, каждый орган производит что-то попадающее в кровоток или доставляющееся его соседу. Эти процессы носят циркадный характер. Например, печень производит некоторые виды молекул, необходимых для образования кровяных сгустков. Факторы свертывания крови подчиняются циркадным часам, что может оказаться полезным при выборе оптимального времени для хирургической операции, когда нужно обеспечить быстрое заживление тканей. Слизистые оболочки носа, ЖКТ и легких секретируют смазывающие вещества – эти процессы тоже являются циркадными.

● Почти каждое воздействие лекарственных средств. Тут открывается одна из наиболее актуальных возможностей применения циркадной науки, особенно для тех, кто проходит курс лечения от любого хронического заболевания или рака. Как мы уже говорили, в каждом органе в определенные моменты времени включаются или выключаются тысячи генов. Представьте, что вы смогли бы нацеливать лекарственное вещество на ген, который вырабатывает белок, помогающий вашей печени производить холестерин. Подчиняясь суточному ритму, этот белок увеличивает производство холестерина утром и снижает вечером. Если бы мы хотели сократить производство холестерина в печени, разве не лучше было бы иметь лекарство, способное блокировать этот белок в периоды его пиковой активности?

Супрахиазматическое ядро: эталонные часы

Ученым было известно, что клетки общаются друг с другом, но нам хотелось узнать, участвуют ли наши внутренние часы в процессах коммуникации между органами. Исследователи обнаружили небольшое скопление клеток, которое выполняет функцию эталонных часов точно так же, как атомные часы служат эталоном для всех остальных часов.

Эта структура, известная как супрахиазматическое ядро (СХЯ), расположена в основании гипоталамуса – отдела головного мозга, в котором размещаются командные центры голода, насыщения, сна, баланса жидкостей, стрессовой реакции и т. д. Составляющие СХЯ 20 тысяч клеток косвенно связаны с питуитарной железой (гипофизом), которая производит гормон роста, с надпочечниками, секретирующими гормоны стресса, со щитовидной железой, производящей тиреоидный гормон, и с гонадами (половыми железами), отвечающими за выработку половых гормонов. Кроме того, СХЯ косвенно связано с шишковидной железой (эпифизом), которая производит гормон сна мелатонин^3.

Функция СХЯ чрезвычайно важна для поддержания суточного ритма. Когда ученые хирургическим путем удаляют его у грызунов, животные теряют все свои ритмы. Интересно отметить, что на самой последней стадии нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, СХЯ подвергается дегенерации, в результате у пациентов пропадает ощущение времени: они засыпают, бодрствуют, испытывают острый голод и отправляют естественные потребности произвольно, в любое время дня и ночи.

СХЯ осуществляет связь между светом и системой выбора времени, потому что получает информацию о свете из окружающего мира и делится ею со всем телом. Меланопсинсодержащие клетки в сетчатке глаза напрямую связаны с СХЯ, вследствие чего наши эталонные часы больше всего восприимчивы к голубому свету. Когда СХЯ производит настройку на время дня, оно выставляет точное время на всех других часах в гипоталамусе, питуитарной железе, надпочечниках, шишковидной железе и т. д. Другие часы в теле, например в печени и пищеварительном тракте, создают свои циркадные ритмы, используя механизм согласования сигнала от СХЯ со временем приема пищи. У часов СХЯ существует прямая связь с центром голода в мозге, поэтому они сообщают ему, когда нужно чувствовать голод, а когда нет. Иначе говоря, когда СХЯ указывает нам, что нужно принимать пищу, оно косвенно управляет часами в печени, в ЖКТ, сердце и т. д.

Существуют циркадные ритмы потребления воды, которые помогают печени и мышцам выполнять множество функций. Когда вы едите, клетки печени разбухают, чтобы вырабатывать свои собственные белки (печень производит основную часть белков крови). Но клетки могут разбухать только в результате приема воды. Вот почему мы знаем, что гидратация помогает органам осуществлять химические реакции, необходимые для снабжения их энергией и поддержания жизненно важных функций.

Эта система обладает большой гибкостью и, если пища начнет поступать в неурочное время, она сумеет перестроиться за несколько дней. ЖКТ перенастроит свою работу и станет производить пищеварительный сок как раз перед появлением пищи, а часы в печени настроятся на переработку питательных веществ, которые абсорбируются из пищеварительного тракта. Постепенно, приблизительно через неделю, изменения дойдут до часов в мозге, и они настроятся на новое расписание приемов пищи. Теперь вам должно быть ясно, каким образом свет и время приема пищи могут воздействовать на многие из этих часов.

Три ключевых ритма

Часы в разных органах слаженно работают над созданием трех самых важных ритмов, которые служат главными опорами нашего здоровья: ритмов сна, питания и активности. Эти ритмы тесно взаимосвязаны и находятся под нашим полным контролем. Когда все они работают без сбоев, мы можем наслаждаться идеальным здоровьем. Нарушение одного из них неизбежно влечет за собой рассогласование других, в результате чего создается наклонная спираль ухудшения здоровья.

Ритмы человеческого организма можно сравнить с оживленным перекрестком, который регулируется светофорами. Все виды деятельности: от функций мозга до переваривания пищи – осуществляются так же, как движутся транспортные потоки. В конце концов различные функции пересекаются в одной точке. Если мы не будем строго соблюдать правила, все движение застопорится. Поскольку все функции не могут осуществляться одновременно, мы либо застрянем в бесконечной пробке, либо наши ритмы, подобно автомобилям, сталкивающимся в ДТП, будут мешать друг другу. И когда мы не обращаем внимания на сигналы светофора или нарушаем оптимальные ритмы, ситуация становится неуправляемой и негативно сказывается на нашем здоровье.

Ритм 1. Сон: миф о жаворонках и совах Многие люди верят, что их привычка очень рано или поздно ложиться спать и вставать обусловлена генетикой, и называют себя совами, которые могут бодрствовать допоздна, или жаворонками, которые пробуждаются спозаранку.

На самом деле ваша принадлежность к совам или жаворонкам меняется в зависимости от возраста. Младенцы и маленькие дети просыпаются рано, потому что вскоре после наступления темноты на них нападает неодолимая сонливость. Пытаясь заставить ребенка бодрствовать после 9 или 10 часов вечера, вы подавляете его естественное стремление уснуть. Нарушение естественного режима сна ребенка приводит к серьезным проблемам со здоровьем и негативно сказывается на развитии мозга. Последние научные данные показывают, что даже у взрослых людей стиль жизни, заставляющий их очень поздно ложиться спать, не высыпаться, а затем проводить бóльшую часть дня в помещении, может привести к развитию синдрома дефицита внимания и гиперактивности и расстройств аутистического спектра (РАС)4. Тенденцию укладывать маленьких детей спать позже положенного времени иногда можно объяснить естественным желанием родителей проводить с ними больше времени. Эта проблема особенно остро стоит в Индии и Китае, где многим родителям приходится тратить очень много времени на дорогу до работы и обратно.

Подросткам свойственно поздно ложиться спать и поздно вставать. Многие дети старшего школьного возраста ложатся спать за полночь и не высыпаются, потому что им приходится вставать раньше 7 часов утра, чтобы успеть в школу.

По мере того как мы становимся старше и преодолеваем 30—40-летний рубеж, у нас снова проявляется склонность быть ранними пташками. Это означает, что нам становится легче засыпать с наступлением темноты и просыпаться с рассветом. Однако в постпубертатный период девушкам свойственно просыпаться раньше, чем юношам. Эта разница исчезает в среднем возрасте по мере ослабления активности половых гормонов, что однозначно доказывает: ослабление активности половых гормонов влияет на паттерны сна^5.

Мы запрограммированы на поддержание как минимум 9-часового паттерна сна в младенчестве и 7-часового – на протяжении всей остальной жизни. Однако с возрастом общий часовой механизм изнашивается и становится менее эффективным. По мере старения внутреннее стремление поддерживать режим консолидированного (непрерывного) сна или бодрствования постепенно слабеет. Мы просыпаемся даже при слабом воздействии света или звука и потом долго не можем уснуть. Именно в эту пору жизни особое значение приобретает необходимость поддерживать работоспособность внутренних часов с помощью здоровых привычек.

Вопреки распространенной убежденности в том, что изменение цикла сна обусловлено генетикой, реальная вероятность подвергнуться генетической мутации крайне невелика. Лишь у очень немногих людей встречается генетический дефект, который изменяет их часовой механизм так радикально, что им становится трудно формировать новые привычки, необходимые для его починки. Изучение часового механизма этих людей позволяет лучше понять механику циркадных ритмов человека^6.

У одной женщины, назовем ее Бетти, была проблема со сном, которую она считала настолько серьезной, что обратилась за помощью к специалистам. Бетти спала по 7 часов каждые сутки, что считается вполне достаточным количеством, но время, когда она спала, не совпадало с общепринятым распорядком. Бетти ложилась в 7 часов вечера и просыпалась в 2 часа ночи. Такой режим ограничивал количество времени, которое она могла посвящать нормальной общественной жизни. Бетти консультировалась у многих врачей-сомнологов, каждый из которых проводил тщательное обследование и говорил, что она в полном порядке, потому что спит по 7 часов. Однако, несмотря на все попытки, ей не удавалось изменить свой паттерн сна.

В конце концов она обратилась к Кристоферу Джонсу из Университета штата Юта, который тоже посчитал распорядок сна Бетти надуманной проблемой. Но, когда она сообщила, что у некоторых ее родственников режим сна был точно таким же, Крис сразу подумал, что это может быть результатом генетической мутации в семье. Он рассказал об этом случае специалисту по молекулярной генетике Луису Птачеку и его жене, молекулярному биологу Ин-Хуэй Фу, которые всерьез заинтересовались этой проблемой. Потратив несколько лет на исследования, Птачек и Фу выявили у Бетти одно изменение в гене Per – том самом, который Сеймур Бензер и Рон Конопка изменяли в ходе экспериментов на плодовых мушках. Таким образом, впервые в мире было установлено, что мутация одного гена действительно влияет на циркадный цикл сна и бодрствования у человека.

Эта единичная, крайне редкая мутация ускорила ход циркадных часов Бетти и сделала данную дисфункцию перманентной. По утрам часы в нашем мозге синхронизируются с рассветом и начинают отсчитывать время после пробуждения. После 12 часов бодрствования они сообщают человеку, что пора постепенно начинать готовиться ко сну. У большинства из нас желание отправиться спать становится особенно сильным после 16 часов бодрствования. Но часы Бетти сильно спешили. Ее мозг воспринимал 12 часов бодрствования как 14. А через 14 часов после пробуждения часы в мозге говорили ей, что она не спала уже 16 часов, поэтому Бетти было очень трудно противиться желанию спать.

Несколько лет спустя Фу обнаружила другую семью с другой мутацией. В данном случае объектом мутации оказался ген Dec2, способный уменьшать количество необходимого сна. Люди с такой мутацией могут спать всего 5 часов, после чего чувствуют себя полностью отдохнувшими и отлично справляются с повседневными обязанностями^7.

Даже если у вас есть какой-то дефектный ген, здоровые привычки могут нейтрализовать его вредное воздействие. Другие люди, у которых так же, как у Бетти, время сна не совпадает с общепринятым распорядком, обращают это генетическое отклонение в свою пользу, раньше начиная рабочий день, чтобы раньше вернуться домой, или увеличивают время работы. Однако у большинства людей, особенно у так называемых сов, нет никаких дефектных генов. Их поздний отход ко сну может быть связан с иными привычками, нарушающими их циркадный код.

Однажды я познакомился с успешным бизнесменом, который жаловался, что по ночам с большим трудом засыпает и не может проспать несколько часов, не просыпаясь. Он был убежден, что у него плохие гены сна. Но после того, как мы несколько минут поговорили о повседневном режиме его работы и питания, мне стало ясно, что причиной его проблемы со сном были три чашки крепкого кофе, которые он каждый день выпивал во второй половине дня. Отказавшись от привычки пить кофе после обеда, он стал засыпать примерно в 10 часов вечера и отдыхать в течение 7 часов, не просыпаясь.

Еще одно доказательство того, что образ жизни жаворонка или совы чаще всего становится следствием вредных привычек, было получено в ходе эксперимента, проведенного Кеном Райтом из Университета штата Колорадо в Боулдере. Он организовал турпоход для нескольких человек, которые считали себя умеренными «совами», потому что каждый день поздно ложились спать и поздно просыпались. Перед походом ученый провел мониторинг паттернов сна и взял пробы слюны, чтобы определить, в какое время у участников вырабатывается максимальное количество гормона сна мелатонина. Уровень гормона сна у всех начинал повышаться после 10 часов вечера и достигал пика после полуночи.

После двухдневного похода у участников снова проверили уровни мелатонина. К удивлению тех, кто считал себя генетически запрограммированными совами, все они оказались абсолютно нормальными в плане выработки мелатонина, уровень которого стал увеличиваться раньше, чем при первоначальном лабораторном исследовании перед походом. Теперь повышение уровня этого гормона начиналось в 7–8 часов вечера, а не после 9—10 часов и сопровождалось неодолимой сонливостью^8. Причиной изменения стали не новые условия для сна, а отсутствие яркого света по вечерам и устранение других вредных привычек, таких как работа допоздна и потребление кофеина в конце дня. Когда люди перестали подвергаться воздействию яркого света в темное время суток, нормальные циркадные ритмы у них восстановились.

Все эти данные убедили меня в том, что мы – хозяева своего здоровья. Коррекция привычных моделей поведения является ключом к улучшению нашего циркадного кода. Я испытал результаты этой коррекции на себе. Во время сафари в Национальном заповеднике Масаи-Мара в Кении, где мы жили в палаточном лагере, не пользовались электричеством и были окружены дикими животными, у меня и моих коллег не было никаких причин бодрствовать допоздна. В эти несколько дней мне спалось так хорошо, как никогда раньше, и я просыпался совершенно отдохнувшим минимум за 30 минут до восхода солнца. После возвращения в Сан-Диего у меня возобновился прежний паттерн сна: я стал поздно ложиться и с трудом просыпаться через час после восхода солнца. Когда я рассказал об этом своим коллегам, они указали на множество различий между моим образом жизни в Сан-Диего и тем, как я жил в Масаи-Мара: в Кении я проводил весь день на солнце, ночью не подвергался воздействию света и сильного шума, спал при более низкой температуре и рано ужинал. Каждый из этих факторов способствовал улучшению сна.

Ритм 2. Время приемов пищи влияет на ваши часы Если главная цель циркадной системы – оптимизировать получение энергии и обеспечить выживание, тогда что с ней происходит, если мы принимаем пищу не тогда, когда следует? Что произойдет с грызунами, которые будут получать доступ к еде только днем (когда им положено спать и ничего не есть)? Станут ли эталонные часы СХЯ заставлять их игнорировать еду? Это крайне пагубно скажется на их здоровье, поскольку, если мыши будут игнорировать пищевой сигнал, они умрут. Когда мышам становится ясно, что им предоставляют доступ к пище только в светлое время суток, они начинают просыпаться за час до кормежки и искать еду, то есть создают специальный механизм, позволяющий подготовиться к приему пищи. После кормления они снова засыпают (что соответствует их обычному поведению днем), чтобы проснуться ночью и заняться своими делами. Другими словами, их часы СХЯ, контролирующие суточный цикл сна и бодрствования, продолжают работать исправно, за исключением короткого периода, когда они просыпаются днем, чтобы поесть.

Если мыши будут принимать пищу днем, в не предназначенное для еды время, что произойдет с пищей? Будет ли она перевариваться и метаболизироваться в печени, где за регуляцию метаболизма отвечают циркадные часы печени? Это было большой загадкой. Раньше мы думали, что если у печени есть часы, то их работа хотя бы частично контролируется мозгом, который посылает печени определенный сигнал. В то же время мы сомневались в этом, поскольку для поддержания зависимости часов печени от мозга потребуется очень много энергии и усилий. Кроме того, если животное будет каждый день принимать пищу в неположенное время (в случае с мышами это светлое время суток), а часы печени будут запрограммированы на метаболизацию пищи ночью, то часы печени не смогут обеспечить метаболизацию пищи, съеденной днем.

Поэтому в 2009 году был проведен простой эксперимент. Мы взяли несколько мышей, которые обычно ведут ночной образ жизни, и стали кормить их только в светлое время суток, а затем изучили функции их печени. Исследование показало, что почти все гены печени, которые включаются и выключаются в 24-часовом ритме, стали реагировать на появление пищи и игнорировать воздействие светлого времени суток^9. Это означало, что стрелки часов в печени переводила пища, а не мозг.

Это открытие полностью изменило наше представление о связи циркадных ритмов со светом и едой. Теперь мы знаем, что тело способно синхронизировать свои ритмы с другими сигналами. Точно так же, как первый утренний свет выставляет точное время на наших мозговых часах, первый кусочек съеденной пищи корректирует ход часов деятельности наших органов. Более того, пищевой сигнал может быть достаточно сильным, чтобы заглушить общий сигнал, поступающий от эталонных часов СХЯ.

Подумайте о своем завтраке. Вы когда-нибудь замечали, что каждое утро испытываете чувство голода примерно в одно и то же время независимо от того, что ели на ужин предыдущим вечером? Так происходит потому, что наши мозговые часы, или часы в центре голода, говорят, когда мы должны чувствовать голод. В то же время часы в пищеварительном тракте сообщают мозгу, что пора готовиться к получению завтрака. К этому моменту поджелудочная железа уже готова секретировать инсулин, мышцы – впитывать сахар, а печень – откладывать гликоген, производить жир и отправлять его на хранение.

Если обычно вы завтракаете в 8 часов утра, значит, заключили договор со своим желудком, печенью, мышцами, поджелудочной железой и т. д. и к 8 часам они будут готовы к переработке завтрака. Первый кусочек съеденной пищи становится, помимо прочего, одним из каналов связи ваших часов с внешним миром: завтрак служит сигналом, который синхронизирует ваши внутренние часы с внешним временем. Если вы всегда будете завтракать в 8:00 (плюс-минус несколько минут), ваши внутренние часы всегда будут согласованы с внешним миром.

Но представьте, что вам нужно встать раньше обычного, чтобы успеть на самолет из Лос-Анджелеса в Чикаго, и это событие нарушает ваш распорядок. Вместо того чтобы позавтракать в 8 часов, вам нужно поесть в 6 часов, потому что вас приучили считать завтрак самым важным приемом пищи за весь день. Поставив перед собой миску с хлопьями, вы замечаете, что не голодны. Дело в том, что мозг не послал желудку сигнал приготовить пищеварительные соки для переработки пищи. Печень и остальные органы тоже не готовы.

Но это неважно. Вы лучше знаете, что нужно делать, поэтому приступаете к завтраку. С первым съеденным кусочком ваш желудок включит аварийный режим и начнет перерабатывать пищу. Телу придется бросить все, чем оно обычно занимается в 6 часов утра, и переключить все внимание на поступающую еду. Или оно может проигнорировать съеденную пищу, и она на пару часов останется непереваренной. Как правило, тело выбирает первый вариант: оно бросает свои обычные занятия перед завтраком, в число которых входят самоочищение и работа на запасенной энергии. Поэтому при появлении раннего завтрака телу приходится прекращать уборку и отключать функцию сжигания жира, чтобы использовать в качестве топлива только что съеденную пищу.

Кроме того, часы в вашем желудке, печени, мышцах, поджелудочной железе и т. д. тоже обратят внимание на неожиданный завтрак и придут в замешательство. Эти часы подумают, что они, возможно, ошиблись и что уже 8 часов утра. Чтобы наверстать «упущенное время», часы в этих органах постараются ускорить свой ход. Но у ваших циркадных часов много движущихся деталей, и им потребуется время, чтобы ускорить ход всех часов в разных органах и снова согласовать их работу. Обычно им удается подводить свои стрелки примерно на час в сутки.

Когда на следующий день вы придете на завтрак в 8 часов утра по чикагскому времени, ваше тело все еще будет думать, что сейчас 6 часов утра по времени Лос-Анджелеса, и желудок все так же не будет готов. Ему придется снова включить аварийный режим, чтобы переработать пищу и попытаться ускорить ход часов.

К четвертому дню вы создадите совершенно новый циркадный код, приспособленный к вашему расписанию. Но угадайте что? Вам пора возвращаться домой! Когда вы вернетесь в Лос-Анджелес и сядете завтракать в 8 часов утра, ваш организм будет думать, что сейчас 10 часов. На этот раз органы были готовы к завтраку в 6 часов утра, но не получили никакой еды. Поэтому они приступили к выполнению следующих заданий в своих списках. Как только вы начинаете завтракать, вашему желудку, печени, мышцам, поджелудочной железе и т. д. приходится немедленно бросать то, чем они занимались, и переключать внимание на переработку пищи. На этот раз они решают работать в многозадачном режиме. А ваши часы попытаются настроиться на новое время завтрака, замедляя ход в течение нескольких последующих дней.

Этот пример показывает, как непредсказуемое время завтрака приводит в замешательство ваши органы и нарушает их функционирование. Используя циркадные часы, каждый орган программирует себя на переработку пищи в течение нескольких часов, начиная с завтрака. Если обычно вы завтракаете в 8 часов утра, то ваш организм работает в оптимальном режиме примерно с 8 до 10 часов. Всякий раз, когда мы что-нибудь съедаем, весь процесс переваривания, абсорбции и метаболизма полностью осуществляется за пару часов. На переработку каждого маленького кусочка пищи уходит 1–2 часа. После закрытия окна питания, составляющего примерно 10 часов, органы, отвечающие за пищеварение и метаболизм, продолжат работать над вашей едой, но постепенно их эффективность будет снижаться. Дело в том, что наши внутренние часы не в состоянии обеспечить эффективную работу разных органов в режиме 24/7. Поскольку желудочный сок и гормоны пищеварительного тракта вырабатываются с разной скоростью, процесс пищеварения замедлится и у вас возникнут симптомы несварения или кислотного рефлюкса.

Получив представление о том, как поздний завтрак мешает вашим органам выполнять другие насущные задания, давайте посмотрим, к чему приведет поздний ужин. На этот раз последствия окажутся более серьезными. Если на переваривание ужина, съеденного в 6 часов вечера, потребуется пара часов, то та же пища, полученная в 8 часов вечера, будет перевариваться намного дольше, потому что вы выйдете за рамки оптимального 10-часового окна питания. Дополнительная работа помешает выполнению следующего задания и заставит органы отложить его на потом или вообще вычеркнуть из списка.

Наверное, сейчас вы подумали: «Доктор Панда, кого это волнует? Все равно я в это время буду спать». Но тут есть одна загвоздка: клетки не могут одновременно производить и расщеплять жир. Каждый раз, когда мы едим, у нас включается программа синтеза жира: клетки печени и мышц производят некоторое количество жира и откладывают его на хранение. Программа сжигания жира медленно включается лишь после того, как органам становится ясно, что к ним больше не будет поступать пища, и это происходит через несколько часов после завершающей трапезы дня. И еще несколько часов уходит на сжигание значительной части запасенного жира.

Предположим, что вы сели ужинать в 8 часов вечера и закончили трапезу полчаса спустя. Часы продолжают тикать, процесс производства жира медленно завершается, и примерно в 22:30 у вас возникает острое желание перекусить. Неважно, что это будет: какой-нибудь фрукт, миска хлопьев, батончик мюсли или горсточка орехов. Как только эта еда попадет в желудок, его часы, которые уже вывесили табличку «Кухня закрыта», будут вынуждены вернуться к своим обязанностям и переработать съеденное. Если бы та же самая пища была съедена утром, она переварилась бы примерно за час, но теперь желудок не готов к получению пищи, поэтому на ее переработку уйдет несколько часов. Процесс синтеза жира закончится после полуночи, а процесс его сжигания начнется только под утро, но, когда вы съедите завтрак, вам придется снова переключиться в режим производства жира.

Сидя в своей лаборатории, я могу представить, как вы снова чешете в затылке: «Доктор Панда, что тут страшного? Ведь речь идет всего о 50 граммах жира после позднего приема пищи, правда? Разве это может серьезно нарушить ритм метаболизма?» К сожалению, все гораздо хуже, чем вы думаете. Организму достаточно трудно контролировать гормоны, гены и часы даже тогда, когда вы принимаете пищу строго по расписанию. Но когда вы делаете это бессистемно, в любое время дня и ночи, то процесс производства жира продолжается безостановочно. Вместе с тем кровь перенасыщается глюкозой, синтезированной из переваренных углеводов, и печень теряет способность эффективно абсорбировать сахар. Если это продлится несколько дней, уровень глюкозы в крови продолжит расти и возникнет опасность развития преддиабета или диабета.

Итак, если вы не можете понять, почему вам никогда не помогали диеты, поищите причину в выборе времени.

Даже если вы добросовестно занимались физическими упражнениями, считали калории, избегали жиров, углеводов и сладостей или налегали на белковую пищу, вполне вероятно, что вы не проявляли надлежащего уважения к своим циркадным часам. Если вы часто едите по ночам или каждый день садитесь завтракать в разное время, значит, постоянно нарушаете синхронизацию этих часов. Но не волнуйтесь. Это легко исправить. Просто установите постоянный режим питания и придерживайтесь его. Правильный выбор времени – это всё.

Ритм 3. Воздействие физической активности на выбор времени Когда мы не принимаем пищу и не спим, природа предписывает нам заниматься физической активностью. Собственно говоря, эволюция сформировала у нас такую физиологию, которая позволяет нам заниматься физическим трудом с утра до ночи, в течение всего времени бодрствования. Когда мы активны, у нас работает большинство мышц, которые в совокупности составляют почти 50 процентов веса тела. Многие группы мышц контролируются автономной нервной системой и работают даже тогда, когда мы этого не замечаем. В их число входят сердечная мышца и гладкие мышцы пищеварительного тракта. Но даже у них есть свой циркадный ритм; днем они действуют более эффективно, чем ночью.

Мышцы пищеварительного тракта автоматически растягиваются и изгибаются, обеспечивая так называемую перистальтику органов ЖКТ. Эти волнообразные сокращения выталкивают пищевые массы из желудка и продвигают их по кишечнику. Днем перистальтика ЖКТ усиливается, а ночью значительно замедляется. В силу того что в темное время суток активность пищеварительной системы снижается, пища, которую мы съедаем поздно вечером, продвигается по тракту очень медленно, что может привести к несварению.

Наши легкие и сердце – это мышцы, у которых тоже есть циркадные вариации: в дневное время частота сердечных сокращений и дыхания несколько выше, чем ночью. Повышенная частота сердцебиения и дыхания помогает распределять кислород и питательные вещества по всему организму, включая мышцы, и готовит нас к физической активности. Ночью мышцам не нужно поддерживать такой же уровень насыщения питательными веществами и кислородом, как днем во время активного использования. Возможно, одна из причин ночного замедления работы сердца и легких заключается в том, что это помогает телу снижать температуру, чтобы мы могли крепче спать.

Большинство мышц активизируется, когда мы занимаемся физической деятельностью. Движения приносят колоссальную пользу нашему здоровью, а некоторые виды активности могут влиять на циркадные часы. Ряд экспериментов по изучению воздействия физической активности на циркадный ритм проводился на мышах, у которых был свободный доступ к тренировочному колесу. Животным позволяли бегать в колесе тогда, когда им вздумается, и они добровольно забирались в него каждую ночь. Исследователи установили, что у мышей, занимавшихся физическими упражнениями, циркадные часы работали надежнее: они лучше спали, когда было положено спать, и испытывали меньшую сонливость, когда было положено бодрствовать^10. Воздействие физической активности на сон не зависело от режима питания и не влияло на чувство жажды.

Эти наблюдения побудили ученых провести несколько исследований на людях разных возрастных категорий – от подростков до представителей старшего возраста. Во всех случаях вывод был однозначным: физическая активность улучшает сон. В частности, у подростков энергичная физическая активность не только ускоряла засыпание и повышала качество сна, но и улучшала настроение, усиливала концентрацию внимания, снижала уровень беспокойства и снимала симптомы депрессии^11. У людей старшего возраста (50–75 лет) умеренная физическая активность и даже легкие упражнения на растяжку ускоряли наступление сна, повышали его качество, продолжительность и ослабляли зависимость от снотворных препаратов. Кроме того, у пожилых людей, занимавшихся умеренной физической активностью, наблюдалось меньше эпизодов наступления сонливости во время обычных дневных занятий12,13,14. Правильный выбор времени для сна улучшает циркадный ритм.

Что считать физической активностью?

Проявлением физической активности в повседневной жизни может считаться любая форма движений, увеличивающая расход энергии. Физическая форма – это способность производить физические действия. Одним из видов физической активности, которые носят соревновательный характер, требуют размышлений и планирования, являются занятия спортом. Другим видом физической активности, который планируется, структурируется, характеризуется частотой, длительностью и интенсивностью, является выполнение базовых упражнений. Садоводство, перемещение тяжелых предметов, прогулочная ходьба и выполнение домашних обязанностей тоже считаются видами физической активности. В главе 7 приведена таблица, где перечислены все виды физической активности и показан сравнительный расход энергии для каждого из них.

Глава 3

Проверьте и оцените: насколько оптимален ваш циркадный код?

Ожидаемая продолжительность жизни ребенка, рожденного в 1900 году, составляла всего 47 лет^1. Лишь один человек из ста преодолевал 90-летний рубеж и каждый третий умирал, не дожив до пяти лет. Главную угрозу для здоровья представляли инфекционные заболевания, вызванные микробами и другими бактериями. Ученые боролись с этими болезнями и спасали жизни людей, применяя санитарно-гигиенические средства, вакцины и антибиотики. По прогнозам статистиков, большинство детей, появляющихся сегодня на свет в странах Запада, доживут до 80 лет. Однако почти каждый будет страдать одним или несколькими хроническими заболеваниями, такими как диабет, ожирение, сердечно-сосудистые заболевания, депрессия, тревожные расстройства. Эти недуги редко бывают связаны с инфекциями; в большинстве случаев они становятся прямым следствием неправильного образа жизни. Принимаемые нами лекарства лишь подавляют симптомы; никаких медицинских препаратов, гарантирующих излечение от большинства этих болезней, не существует. Любые препараты дают эффект лишь в сочетании с соблюдением здорового образа жизни, согласованного с особенностями вашего циркадного кода.

По мнению большинства экспертов, главными критериями здорового образа жизни являются типы продуктов питания, которые следует употреблять, и виды физических упражнений, которыми необходимо заниматься. Я хочу, чтобы вы сфокусировались не столько на том, что требует делать здоровый образ жизни, сколько на том, когда это нужно делать. Комплексное понятие «здоровый образ жизни» складывается из того, что и когда вы едите, когда и сколько спите, когда и как часто двигаетесь. Сосредоточившись на «когда», вы сможете поставить себе на службу силу своего циркадного кода и с ее помощью устранить последствия своих отнюдь не самых лучших действий. И самое главное заключается в том, что если вы будете жить в соответствии с этим внутренним ритмом, то сможете значительно увеличить пользу, которую правильный образ жизни принесет вашему здоровью.

Нездоровый образ жизни приводит к нарушениям циркадного ритма и различным заболеваниям. Циркадное освещение, ограничение времени питания и восстанавливающий сон поддерживают наши циркадные ритмы и предотвращают эти заболевания или обращают их вспять.

Насколько силен ваш циркадный код?

В большинстве случаев мы появляемся на свет с надежными циркадными часами, которые обеспечивают оптимальность всех аспектов жизнедеятельности нашего организма. Они устанавливают для нас суточный ритм, определяющий, когда нужно засыпать и пробуждаться, питаться и проявлять активность. Мы сохраняем самое лучшее состояние здоровья, когда наш темп жизни согласован с этим идеальным ритмом. Однако иногда жизнь ставит нам палки в колеса. Как мы уже говорили, вероятность того, что гены посылают вашим часам неправильные сигналы, крайне мала и почти всегда причиной сбоев в механизме внутренних часов становятся ваши вредные привычки. И, к сожалению, для полной десинхронизации вашего ритма требуется не слишком много времени. Если человек все время работает посменно, бодрствует допоздна или не соблюдает режим питания, это вызывает рассогласование его циркадных ритмов и со временем приводит к ухудшению ментального и физического здоровья.

Текущее состояние здоровья тоже может прямо или косвенно сказываться на работе внутренних часов. Например, депрессия часто влияет на наш цикл сна и бодрствования, усиливая бессонницу или повышенную сонливость. Кроме того, она вызывает нежелание выходить из дома, и человек проводит время в темных, мрачных помещениях. Эти симптомы нарушают ход наших часов, лишая их связи с факторами света и выбора времени, что загоняет нас в еще более глубокую депрессию. Хронические заболевания, такие как диабет 2-го типа или жировая болезнь печени, возникают, когда значительное количество генов, которые должны включаться и выключаться в определенное время суток, постоянно находится во включенном или выключенном состоянии, вызывая резкие перепады уровня сахара в крови, булимию или тягу к определенным видам пищи. Правильный ритм питания может разорвать этот порочный круг, заставить гены восстановить нормальный суточный цикл и повернуть процесс развития болезней вспять. И наконец, в процессе борьбы с некоторыми видами злокачественных опухолей организм вырабатывает множество химических сигнальных веществ, часть которых с кровью доставляется в органы и нарушает их функционирование. Последние открытия ученых показывают, что, если мы будем поддерживать правильный ритм сна и бодрствования или питания и голодания и сумеем привести свой образ жизни в соответствие с естественными циркадными ритмами, это позволит нейтрализовать воздействие разрушительных химических сигналов и ускорит выздоровление^2.

Нам просто не хватает устойчивости

Вы можете сказать, что если ночью вы будете есть, работать или плохо спать, то это вас не убьет. Что ж, в какой-то степени вы правы: единичное нарушение вряд ли причинит много вреда. Однако вредные привычки напрямую воздействуют на наш циркадный код и не убивают нас в прямом смысле слова, но повышают нашу восприимчивость к факторам, которые действительно способны нас убить.

Например, в ходе проведенного на мышах эксперимента по изучению джетлага и посменного графика работы ученые каждый день на пару часов изменяли время включения и отключения освещения. Всего через несколько недель иммунная система мышей стала настолько слабой, что у них началась повальная инфекция и, если бы их не лечили, половина подопытных могла бы погибнуть^3. Аналогичные результаты были получены в ходе исследований с участием людей. В ходе масштабного обследования 8 тысяч работников из 40 разных организаций ученые установили, что у тех, кто работает посменно, инфекционные заболевания (от обычной простуды до кишечных инфекций) развиваются чаще, чем у тех, кто работает только днем^4. Результаты обследования людей, у которых нарушены циркадные ритмы, показывают, что контакт с самыми обычными насекомыми или вирусами может вызывать у них серьезные заболевания.

Адаптация даже к незначительным смещениям циркадных ритмов занимает у нашего организма достаточно много времени. Например, один выход на работу в ночную смену может ослабить ваши когнитивные способности на целую неделю. Дальние переезды могут показаться безобидными, но, когда вам приходится приспосабливаться к новому часовому поясу, вы можете ощущать симптомы джетлага в течение нескольких дней. Циркадным часам большинства людей требуются почти сутки на то, чтобы приспособиться к часовому сдвигу во времени, а у некоторых процесс адаптации к пересечению одного часового пояса может занять двое суток. Когда в выходные дни вы ложитесь спать на 3 часа позже обычного и на 3 часа позже завтракаете, ваш организм подвергается такому же воздействию, как при перелете из Лос-Анджелеса в Нью-Йорк. Поэтому участие в вечеринках и бодрствование до поздней ночи равносильны перелету через несколько часовых поясов. Вот почему специалисты по изучению циркадных ритмов дали этому явлению название социальный джетлаг.

Чтобы выяснить, насколько хорошо вы приспосабливаетесь к смене часовых поясов и изменению распорядка, обратите внимание на то, сколько дней требуется вашему организму, чтобы привыкнуть к переходу на летнее или зимнее время, когда мы переводим стрелки часов на один час. После этого вам будет нетрудно понять, какие явления происходят в организме, когда мы каждый месяц посвящаем несколько вечеров общению с друзьями, нарушая нормальный режим сна.

Сбить настройки циркадных часов может не только изменение режима сна. Аналогичным образом подействовать на наш организм может изменение любого из трех ключевых ритмов: сна, времени приема пищи и активности. Поскольку циркадный код регулирует целый ряд функций в разных системах органов, вмешательство в его изначальный ритм может помешать оптимальному функционированию этих органов. В отличие от курения, которое напрямую связано с развитием рака легких, нарушение циркадных ритмов не приводит к какому-то одному конкретному заболеванию, но может ухудшить здоровье множеством разных способов. Если вы уже подвержены определенному виду заболеваний, то их симптомы появятся у вас в первую очередь. Это можно сравнить с поездкой по бездорожью на пяти разных моделях автомобилей за один день: у каждой машины проявляется уникальный набор проблем, свойственных конкретной модели. У одних останутся целыми шины, но полетит подвеска. У других обнаружатся проблемы с трансмиссией или углом установки колес. Так что если у вас всегда были проблемы с угрями, то нарушение циркадных ритмов может привести к появлению угревой сыпи по всему телу. Если у вас слабый желудок, то десинхроноз может усилить изжогу или несварение.

Вполне возможно, что некоторые из ваших недомоганий, частых болезней или хронических заболеваний связаны с нарушением циркадных ритмов. Плохой сон, чрезмерная сонливость, изменение аппетита, пониженная физическая активность входят в списки симптомов многих болезней. Все это результаты нарушений циркадного кода. Восстановление циркадного ритма потенциально способно излечить болезнь или уменьшить степень ее тяжести. Вот почему я называю заботу о циркадном ритме лучшим средством от всех недугов.

Со временем нарушения циркадных ритмов сказываются на состоянии здоровья

Чем дольше длится рассогласование циркадных ритмов, тем выше риск развития серьезных заболеваний.

Если вы испытываете какое-то физическое недомогание или замечаете изменения в своем мышлении, не игнорируйте эти признаки: они являются сигналами раннего оповещения о хроническом заболевании. Прежде всего определите, изменился ли ваш режим сна, активности и питания. Постарайтесь вернуться к нормальному режиму. Если симптомы не исчезнут, обратитесь к врачу.

Постепенно недомогания могут перерасти в заболевания, требующие применения рецептурных препаратов. Лекарства от хронических заболеваний работают не так, как лекарства от бактериальных инфекций: курс антибиотиков убивает патогенные бактерии – и вы выздоравливаете. Хронические заболевания не поддаются излечению, и их можно лишь в той или иной степени контролировать, принимая лекарства до конца жизни. В то же время вам нужно будет справляться с побочным эффектом этих препаратов. Недавно проведенный обзор первой десятки самых прибыльных лекарственных препаратов в США показал, что на каждого человека, которому они помогают, приходится от 3 до 24 человек, для которых они бесполезны^5. Еще хуже то, что со временем десинхроноз снижает эффективность лечения. Это может замедлить выздоровление или даже сделать человека невосприимчивым к терапии. Например, у женщин, которые проходят курс лечения от рака груди и не могут уснуть в привычное для себя время, коэффициент выживаемости ниже, чем у тех, чей режим сна остается неизменным^6.

В части III вы узнаете о том, как несоблюдение каждого из ключевых ритмов жизни сказывается на вашем микро-биоме, метаболизме, иммунной системе, мозге и какие меры вы можете предпринять, чтобы обратить вспять эти тенденции к ухудшению вашего здоровья. Данные меры я считаю самыми действенными лечебно-профилактическими средствами. Вместе с тем вы узнаете, что пренебрежительное отношение к циркадному коду, пусть даже в течение нескольких дней, может серьезно осложнить вам жизнь. Вряд ли стоит удивляться тому, что невыспавшиеся люди проявляют больше резкости и даже враждебности в ходе социального взаимодействия. Например, исследование, проведенное в 2011 году, показало, что депривация сна вызывает дефицит позитивных и переизбыток негативных эмоций, особенно у подростков^7. Плохой сон снижает способность объективно оценивать достигаемые результаты и принимать рациональные решения. Кроме того, он уменьшает способность заниматься решением неотложных задач. Это неизбежно сказывается на качестве нашей работы и личной жизни. Проведенное в 2017 году исследование супружеских пар показало, что во время споров страдающие дефицитом сна супруги либо сами ведут себя неадекватно, либо считают неадекватным поведение противной стороны^8.

Здесь представлены данные мониторинга активности и сна, проводившегося на протяжении 3 недель: А) у здорового взрослого человека с идеальным паттерном активности и сна; Б) у работающего посменно; В) у ученика старшей школы; Г) у часто путешествующего человека. Горизонтальные линии показывают периоды активности (темные ломаные линии) и сна (серые полосы). Отметьте, что здоровый человек ложится спать каждый день примерно в 10:30 вечера и отдыхает 8 часов. У всех остальных людей по меньшей мере один раз в неделю наблюдается значительная задержка времени отхода ко сну.

Как я уже говорил, за нарушением одного ритма всегда следует нарушение остальных. Все мы испытываем это на себе во время реального или социального джетлага, например при участии в ночных мероприятиях. Скажем, вы отправляетесь на танцы. Яркое освещение подавляет потребность во сне. Каждый час бодрствования после наступления полуночи усиливает нарушение циркадного ритма. На следующее утро вы чувствуете себя ужасно. Вы устали. Вам трудно восполнить весь потерянный сон, даже если у вас есть возможность поспать подольше. Позднее пробуждение нарушает ваш регулярный паттерн питания, передвигая завтрак с 8 на 10 часов утра, и может не оставить вам времени на утреннюю зарядку. Кроме того, вы можете обнаружить, что ваш мозг затуманен и вам трудно концентрировать внимание или принимать даже простые решения.

Иногда хронические заболевания сами становятся причиной специфических циркадных нарушений. В частности, ожирение повышает риск развития синдрома обструктивного апноэ сна. Когда сон не выполняет свою восстановительную функцию из-за того, что человек не может свободно дышать, у него усиливается сонливость в течение следующего дня, ослабевает желание заниматься физическими упражнениями и отходить вечером ко сну. Человек бодрствует допоздна, подвергаясь воздействию яркого света, и, скорее всего, продолжает принимать пищу.

Как проверить циркадный код

Если у вас есть какая-то проблема со здоровьем, необходимо выяснить, как ваше заболевание воздействует на суточные ритмы. Я разработал два теста, которые можно провести самостоятельно в домашней обстановке, чтобы посмотреть, оказывает ли ваш циркадный код негативное воздействие на здоровье. Вопросы первого теста касаются вашего способа мышления и самочувствия в данный момент. Второй тест даст вам возможность определить, насколько далек ваш ритм жизни от оптимального.

Оценка состояния вашего циркадного кода В первом тесте представлены симптомы заболеваний, которыми вы, возможно, страдаете. Эти признаки могут отрицательно сказываться на ваших ритмах сна и питания или сами могут оказаться последствиями неудовлетворительной работы циркадного кода. В обоих случаях осознание того, что у вас есть эти проблемы и что они могут причинять вам вред, станет первым шагом к их решению.

Если ваш график работы требует, чтобы вы минимум 50 дней в году (раз в неделю) бодрствовали не менее 3 часов на протяжении периода с 10 часов вечера до 5 часов утра, значит, вы относитесь к категории работающих посменно и подвержены риску развития заболеваний, связанных с таким типом работы. Многие из нас недостаточно много спят, не придерживаются четкого режима питания, не участвуют в спортивных мероприятиях или занимаются интенсивными физическими упражнениями в не подходящее для этого время. Понимание того, какие факторы нарушают работу ваших циркадных часов, поможет произвести мелкие изменения, способные прибавить к вашей жизни долгие годы крепкого здоровья.

Откровенно ответьте на следующие вопросы и обведите правильные ответы кружками. Результаты окажутся такими же уникальными, как и вы. Правильных или неправильных ответов не существует. Однако ответ «да» на любой из этих вопросов будет означать, что оптимизация вашей циркадной системы пойдет на пользу вашему здоровью. Не бойтесь показаться себе далекими от совершенства; почти у каждого из нас найдутся недостатки, над которыми нужно поработать.

Оцените свои ответы

Большинство из нас ответят «да» как минимум на несколько из предложенных выше вопросов. Это неудивительно (хотя и ненормально), потому что все мы, по сути, работаем посменно и в жизни каждого из нас наблюдается некоторое рассогласование циркадных ритмов. В разделах, посвященных физическому и ментальному здоровью, многие из нас могут ответить утвердительно на один или два вопроса, но наличие трех и более ответов «да» в каждом разделе можно считать признаком того, что ваши циркадные ритмы не оптимальны. К тому же вы можете счесть некоторые симптомы вполне безобидными и незначительными, поскольку такие же признаки наблюдаются у многих ваших сверстников или коллег. Однако то, что свойственно многим, не всегда является нормальным.

В разделе о поведенческих привычках каждый утвердительный ответ указывает на возможный сбой в работе циркадных часов. У многих людей обычно набирается пять или более ответов «да», и это означает, что в их распоряжении есть много разных способов, которые помогут им оптимизировать свой ритм и остаться здоровыми.

Определите свой оптимальный циркадный код

Вторая часть теста связана не столько с ответами на вопросы, сколько с наблюдением за собой. Всю следующую неделю заполняйте приведенную на странице 104 таблицу.

Отвечая на предложенные в ней шесть вопросов в течение недели, вы получите достаточно ясное представление о своем суточном ритме. Скорее всего, вы поймете, что в каждый конкретный день ваши ответы будут зависеть от того, будни это или выходные, а также от того, насколько непредсказуем ваш образ жизни. В своей лаборатории мы наблюдаем за тысячами людей со всего мира, и основная тенденция всегда одинакова: у большинства людей ритм будних дней сильно отличается от ритма уикендов. Однако это не главное: данные наблюдений за представителями коренных народностей, таких как тоба в Аргентине или хадза в Танзании, говорят о том, что их режимы сна и физической активности оказываются полностью предсказуемыми и неизменными изо дня в день.

Я не могу сказать, какой циркадный код идеально подходит каждому из вас, но, думаю, вы и без меня знаете, каким он должен быть. Чтобы восстановить оптимальный для вас код, нужно всего лишь взять недельный отпуск. Если не злоупотреблять алкоголем и продолжать заниматься физическими упражнениями, то организм сам вернется к тому ритму, который является для него предпочтительным. Вскоре вы заметите, что раньше ложитесь спать, ведете себя более активно в течение дня и не испытываете особой тяги к вечерним приемам пищи.

Однако после возвращения из отпуска реалии жизни возьмут свое и не позволят вам поддерживать оптимальный циркадный код. Вы можете оказаться не в состоянии немедленно внедрить все аспекты идеального ритма в свою повседневную жизнь, но наблюдение за своими естественными ритмами поможет понять, что вы делаете неправильно, и отыскать области, в которых внесение небольших изменений позволит добиться замечательных результатов. Кроме того, вы поймете, что в вопросах, связанных с образом вашей жизни, у вас всегда есть выбор. Узнав свой код, вы сможете смириться с нынешним образом жизни, который кажется единственно возможным при вашей работе и/или семейном положении и который может привести к постепенному развитию хронических заболеваний, либо решить, что для вас нет ничего важнее здоровья, и произвести изменения, которые помогут вам на долгие годы сохранить максимальную продуктивность.

В следующих главах мы обсудим цели, над которыми вам следует работать. А пока давайте вкратце оценим значимость каждого из следующих вопросов.

В какое время вы просыпаетесь? По будильнику или без него?

Ваше пробуждение – самое важное событие дня. Когда вы открываете глаза и выбираетесь из постели, первый луч яркого света активирует меланопсиновые фоторецепторы сетчатки, которые посылают вашим эталонным часам супрахиазматического ядра сообщение о том, что наступило утро. Так же как в фильме про шпионов два агента сверяют часы перед выполнением миссии, первый увиденный вами луч яркого света подает СХЯ сигнал выставить на его часах время наступления утра. Обычно, когда часы СХЯ регистрируют наступление утра, они автоматически начинают вас будить – подобно внутреннему будильнику. Но если для пробуждения вам требуется реальный будильник, значит, ваше СХЯ не готово воспринять наступление утра и все еще думает, что сейчас ночь. Вот почему вашей целью должно стать ослабление зависимости от будильника и получение достаточного количества часов сна, чтобы просыпаться тогда, когда ваше СХЯ будет готово распознать наступление утра.

Заполняя таблицу на странице 104, отмечайте не только время своего пробуждения, но и потребность в будильнике. Мы просыпаемся не так, как наши предки даже сто лет назад. В прежние времена, когда наши циркадные часы были синхронизированы с циклом дня и ночи и мы ложились спать раньше 10 часов вечера, часы СХЯ будили нас на рассвете. В это время выработка мелатонина прекращается и потребность во сне ослабевает. Кроме того, на рассвете окружающая среда посылает нам много других сигналов к пробуждению, таких как первые лучи света и пение птиц. Если эти сигналы не сработают, тогда вас разбудит повышение температуры тела: по мере снижения уровня мелатонина и ослабления потребности во сне повышается уровень кортизола, который и вызывает ощутимое повышение температуры.

Сегодня мы редко просыпаемся под воздействием этих сигналов. Мы спим в комнатах, где поддерживается определенная температура и звуконепроницаемые окна закрыты плотными шторами. Такая обстановка почти полностью отгораживает нас от посылаемых природой звуковых, световых и температурных сигналов наступления утра. И когда мы поздно ложимся спать, на рассвете наш уровень мелатонина и потребность во сне все еще остаются высокими. Вот почему многим из нас требуется невыносимо пронзительный звонок будильника.

В какое время вы съедаете первый кусок/ выпиваете первый глоток?

Так же как первый луч света синхронизирует циркадные часы вашего мозга с наступлением утра, первый съеденный кусочек пищи посылает сигнал о начале нового дня всем остальным часам вашего организма. Наше исследование показало, что 80 процентов людей съедали или выпивали что-нибудь, кроме воды, менее чем через час после пробуждения^9. Еще 10 процентов принимали что-нибудь питательное менее чем через 2 часа, и лишь небольшая часть участников завтракала более чем через 2 часа. Кроме того, многие сообщали, что часто пропускали завтрак. Поскольку полученные цифры не стыковались, мы копнули глубже и наткнулись на явно неправильное понимание слова «завтрак».

Английское слово breakfast означает «прекращение голодания» или «нарушение поста», то есть периода времени, когда вы воздерживались от еды и питья, считая с прошлого вечера. Но что на самом деле приводит к нарушению этого поста? То, что заставляет ваш желудок, печень, мышцы, мозг и остальные части тела думать, что воздержание от пищи закончено. И эту роль может сыграть все, что вы съедите или выпьете, помимо воды.

Вы можете подумать, что маленькую чашечку кофе с капелькой сливок и ложечкой сахара нельзя считать нарушением поста. У большинства людей привычная порция утреннего напитка ассоциируется лишь с попыткой разбудить мозг. На самом деле, как только нам в рот попадает какое-то количество калорий, желудок начинает секретировать желудочный сок, чтобы подготовиться к перевариванию пищи. Затем к своим обязанностям приступает целая армия гормонов, ферментов и генов. Этой первой чашки кофе или чая оказывается вполне достаточно для перевода стрелок часов в желудке и мозге.

Большинство наших респондентов потребляли менее четверти всего суточного количества калорий в период между 4 часами утра и полуднем, в то время как на вечернее время у них приходилось более 30 процентов суточного рациона^10,11. Они сообщали, что пропускают завтрак, но на самом деле просто отказывались от обильного приема пищи по утрам. Вместо этого они ограничивались маленьким снеком или порцией кофе/чая/сока/йогурта и т. д., не считая это приемом пищи. Однако наш желудок воспринимает все это как полноценную еду. Поэтому даже в тех случаях, когда вы нарушаете свой пост чашкой кофе или миской хлопьев, записывайте время прекращения голодания.

В какое время вы съедаете последний кусок/выпиваете последний глоток?

Вечером мозг и органы, отвечающие за метаболизм, должны перейти из режима активности в режим отдыха. Последний кусок или глоток в конце дня дает организму сигнал приготовиться к прекращению активной деятельности, чтобы приступить к очищению и омоложению. На то, чтобы принять сообщение и переключиться в другой режим, у мозга и тела уходит несколько часов: им нужно убедиться в том, что в организм больше не будут поступать калории. Поэтому так же, как чашка кофе запускает ваши метаболические часы, последний кусок съеденного или глоток выпитого проходит весь процесс переработки в течение 2–3 часов, а уже потом тело получает возможность заняться своим ремонтом и омоложением.

Одним из главных инструментов управления режимом питания являются культурные традиции. Несмотря на то что многие жители Соединенных Штатов ужинают рано, в американской культуре существует традиция поздних приемов пищи. Во многих странах Востока и кое-где в Европе поздний ужин является нормой. В некоторых странах мира рестораны даже не начинают обслуживать ужины раньше 9 часов вечера. В одних культурах поздние ужины являются самыми обильными приемами пищи, в то время как в других в это время принято подавать что-нибудь легкое или просто оставшееся от обеда.

Честно и точно записывайте, когда съели последний кусочек или выпили последний глоток (чего-нибудь, кроме воды и лекарства). Приступая к выполнению данного задания, вы можете думать, что у вас уже есть устоявшийся режим питания, но мои исследования показывают, что в большинстве случаев это не так. Мы используем пищу, когда нужно подзарядиться энергией или расслабиться. Уикенды создают проблемы иного рода, поскольку в эти дни мы часто соблюдаем совсем иной распорядок, допоздна участвуя в общественных мероприятиях. Тщательное наблюдение позволит вам точно определить, соблюдаете вы определенный режим или нет.

В какое время вы ложитесь спать?

Это еще один вопрос, на который трудно ответить. График работы вынуждает вас просыпаться примерно в одно время, поэтому время отхода ко сну часто определяет, сколько часов вы сможете спать. В рабочие дни некоторые из нас соблюдают строгий режим сна. Некоторые каждый день ложатся спать в одно и то же время, но просыпаются в разное время в будние и выходные дни. Точно указывайте время, когда вы уже выключили освещение, проверили почту, сообщения в телефоне, аккаунты в соцсетях, легли в постель и закрыли глаза.

В какое время вы выключаете все дисплеи? Всего 50 лет назад, когда человек выходил из гостиной, это означало, что он прекращает участие в процессах социальных взаимодействий и развлечений, чтобы отдохнуть и поспать. Даже в первые годы существования телевидения поздних передач было совсем немного. Многие телестанции уходили из эфира сразу после завершения праймтаймовых передач. Но сегодня, когда социальные сети, телевидение и потоковые мультимедиа-плееры на цифровых устройствах работают в режиме 24/7, вам нужно точно знать, когда следует покинуть виртуальную вечеринку.

После того как мы выключаем все гаджеты, мозгу требуется определенное время, чтобы сбросить напряжение. Значительную часть общего количества света наши глаза получают от электронных дисплеев, поэтому их выключение можно рассматривать как время перекрытия всех каналов поступления света в мозг.

В какое время вы занимаетесь физическими упражнениями?

Время физической активности оказывает заметное воздействие на наши циркадные ритмы. Вот почему этот фактор имеет большое значение.

Оцените свои ответы

Регистрация этих шести ключевых моментов позволит вам составить достаточно полное представление о текущем состоянии своей циркадной системы. Какого-то одного волшебного распорядка, подходящего для всех, в природе не существует. Однако полученную информацию можно использовать для того, чтобы определить, с чего следует начать производить изменения. Даже небольшие модификации сыграют важную роль в деле обеспечения вашего здоровья, продуктивности и иммунитета. Первые четыре вопроса особенно важны и актуальны для тех, кто регулярно пользуется цифровыми устройствами или занимается физическими упражнениями.

● Если в течение недели ответы на все шесть вопросов изменяются на плюс-минус 2 часа или больше (различия между рабочими днями и выходными), значит, вам есть над чем поработать. Вы легко найдете по меньшей мере одну область, в которой можно что-то улучшить.

Иногда наведение порядка в одной сфере автоматически приводит в надлежащее состояние несколько других.

● Сколько часов вы каждый день посвящаете сну? Согласно рекомендациям Национального фонда сна США, взрослым людям следует спать не менее 7 часов по ночам, а детям – не менее 9 часов^12,13,14. Если вы спите меньше и по утрам просыпаетесь уставшими, тогда первое, что вам нужно сделать, – это заставить себя ложиться спать раньше или составить распорядок, который позволит вставать по утрам хотя бы на 30 минут позже. Если вы спите больше 7 часов, но после пробуждения вас все равно клонит в сон, это может быть следствием недостаточно хорошего качества вашего отдыха. Запомните, что всего три ночи плохого сна из семи могут пустить насмарку все ваши усилия.

● Обратите внимание на общее количество часов работы своей пищеварительной системы. Возьмите данные о самых ранних и самых поздних приемах пищи за всю неделю и исключите крайние показатели, которые выходят за рамки вашего «нормального распорядка». Так вы определите период времени, в течение которого ваш пищеварительный тракт обычно сохраняет готовность к переработке пищи. Если длительность этого периода превышает 12 часов, тогда для вас есть хорошая новость: вам есть над чем поработать и вы сможете произвести изменения, которые будут оказывать самое благоприятное воздействие на ваше здоровье всю жизнь. И вы не одиноки: лишь 10 процентов взрослых людей посвящают еде 12 или менее часов в сутки, не прибегая к помощи специальных программ питания. Если вы сумеете добиться того, что ваше окно питания почти каждый день будет составлять 8—11 часов, такой режим принесет неоценимую пользу вашему здоровью.

● Сопоставьте время последнего кусочка/глотка с временем отхода ко сну. В идеале разница должна составлять не менее 3 часов.

И это все? Да, все. Возможно, вы удивились или даже немного разозлились, узнав, что такие незначительные изменения способны положительно повлиять на ваше здоровье. А что тогда делать с подсчетом калорий? Зачем нужны все эти хваленые диеты: низкоуглеводная, бессахарная, средиземноморская, палеодиета, веганство, «голубые зоны», диета Аткинса, «диета воина»? Как быть с жизненно важными пищевыми добавками типа рыбьего жира или зеленого чая? Выбросьте все это из головы. Просто остановитесь на секунду и подумайте: всего сто лет назад люди во всем мире питались разными видами продуктов – в зависимости от того, где они жили. Например, в Нью-Йорке не было доставки на дом блюд китайской кухни, а в Индии не было рогаликов. И нигде не было хронических заболеваний, связанных с такими особенностями национальных кухонь, как высокое содержание жиров, углеводов или белков. Но у наших предков во всем мире была одна общая черта: они меньше ели, больше занимались физическим трудом и завершали свои повседневные дела с заходом солнца, потому что не имели такой роскоши, как искусственное освещение. Опять же, выбор времени – это всё.

Правильный выбор времени – лучшее средство для исправления других поведенческих привычек. В ходе клинических исследований мы видели, что, когда люди пытаются потреблять весь суточный рацион калорий за 8—12 часов, они постигают мудрость циркадного кода своего тела и мозга. В игру вступает механизм естественного контроля над потреблением калорий, и, как бы они ни пытались, им не удается за такое короткое время набить живот слишком большим количеством пищи. Это означает, что, привыкнув к меньшему размеру окна питания, вы станете получать больше удовлетворения от меньшего количества еды.

Как мы любим повторять, хорошие привычки порождают еще больше хороших привычек. Через пару недель у людей начинают улучшаться пищевые предпочтения. Кондитерская выпечка уже не выглядит столь привлекательной, и блюда во фритюре не кажутся столь аппетитными. Что еще важнее, по мере восстановления гормонального баланса у вас могут улучшиться состояние иммунной системы, настроение, сон, усилиться ощущение счастья и либидо. Если вы принимаете лекарства для понижения кровяного давления, уровня холестерина или сахара в крови, то восстановление циркадного кода будет способствовать скорейшему выздоровлению или позволит сократить дозировку лекарств, необходимую для сохранения нормального самочувствия.

Присоединяйтесь к нашей команде

Я разработал мобильное приложение, которое предоставит вам всю необходимую информацию и позволит без особого труда вести наблюдение за своим циркадным кодом. Зайдите на сайт mycircadianclock.org, чтобы подписаться на участие в 14-недельном научном исследовании и бесплатно получить приложение myCircadianClock для смартфона. С его помощью вы будете получать подробные сведения о своих привычках питания и сна. По мере дальнейшего развития науки о циркадных ритмах и совершения нами важных открытий в клинической практике и в области общественного здоровья мы будем регулярно рассылать пользователям новую информацию через это приложение и посты в нашем блоге.

Чтобы участвовать в этом проекте, вам нужно лишь регистрировать все, что вы съедаете и выпиваете, в том числе воду и лекарства, просто фотографируя это на телефон и загружая снимки в приложение. Кроме того, вы можете регистрировать данные о своем сне или привязать к приложению трекер активности и сна. Первые две недели мониторинга помогут определить, насколько хорошо вы соблюдаете распорядок действий и какие изменения можете осуществить, чтобы преодолеть проблемы, если таковые имеются.

Когда снимки приходят на наш сервер, мы размещаем их в хронологическом порядке, чтобы было легче видеть, когда вы едите. Полученную схему мы называем фидограммой (от английского feed – питаться). Через приложение вы можете в любой момент взглянуть на свою фидограмму. Образец показан на следующей странице.

После двух недель изучения своих привычек вам потребуется 12 недель на то, чтобы постепенно сформировать новую привычку и дождаться, когда она окажет воздействие на ваши гены. Наши нынешние привычки и окружающие условия влияют на нашу ДНК. Это называется эпигенетическим кодом, и его сила настолько велика, что он укореняет наши привычки до такой степени, что они начинают казаться неодолимыми. Когда вы пытаетесь изменять свои привычки (относительно режима занятий физическими упражнениями или питания и т. п.), старый эпигенетический код становится главным препятствием, затрудняющим превращение изменения в привычку. Вот почему для избавления от старых привычек и закрепления новых вам потребуется применить силу воли. Почувствовав позитивные результаты новых моделей поведения, вы постепенно привыкнете к ним и на смену старому эпигенетическому коду придет новый код, который автоматически будет заставлять вас придерживаться нового распорядка.

Типичная фидограмма человека, который раньше питался, не соблюдая режим питания, с 6 часов утра до полуночи (А); после соблюдения 12-часового ограничения времени питания на протяжении одной недели (Б) и после соблюдения 10-часового ограничения времени питания на протяжении одной недели (В). Каждая горизонтальная линия соответствует одним суткам (24 часам); расположение каждого кружка обозначает один прием пищи/напитка и указывает его время.

Количество участников нашего проекта уже исчисляется тысячами, и получаемые от них данные помогают нам совершать чрезвычайно важные открытия. Многие истории, с которыми вы познакомитесь далее, были представлены непосредственными участниками нашего исследования и теми, кто следует нашей программе и напрямую контактирует со мной. Одна из находок, сделанных нами почти сразу, заключалась в том, что люди едят намного чаще, чем им кажется. Например, большинство людей думают, что принимают пищу три раза в день, но больше трети участников нашего проекта делают это почти восемь раз в день и растягивают окно питания до самой ночи.

Присоединившись к участникам программы, вы сможете внести большой вклад в науку, занимаясь мониторингом своих новых привычек и сообщая нам обо всех своих успехах и неудачах. Это поможет нам эффективнее направлять ваши действия, а накопленный вами опыт поможет другим людям.

Часть II

Циркадный образ жизни

Глава 4

Циркадный код для оптимального ночного сна

Теперь, когда мы знаем, как работают наши циркадные часы, пришла пора заняться их регулировкой, чтобы выжать максимум пользы из дневной активности и ночного отдыха. Перед нами стоит двойная цель: привести свои действия в соответствие с оптимальными временными отметками дня; исправить нарушения и переучить свои часы так, чтобы они улучшали наше здоровье. Нам нужно есть тогда, когда организм наиболее эффективно метаболизирует продукты питания, нужно быть активными, когда мозг и тело функционируют на пиковых уровнях, нужно получать достаточное количество сна, чтобы завтра мы опять смогли сделать то же самое.

Вполне разумным могло бы показаться предположение о том, что прежде всего нам нужно исправить свой паттерн питания. Но, как показывает практика, циркадные часы лучше всего перенастраиваются в процессе формирования привычек правильного поведения по вечерам, когда мы ограничиваем доступ к свету и улучшаем качество сна. Дело в том, что сон не является пассивным состоянием: человеческий организм начинает подготовку к следующему дню с предыдущего вечера. Точно так же, как мы начинаем праздновать Новый год вечером 31 декабря, погружение в сон является началом нового биологического дня, а не концом предыдущего.

Каждый день наш организм борется с множеством стресс-факторов, которые вызывают повреждения клеток.

Ночью мы не только производим необходимый ремонт организма. Помимо этого, мозг занимается консолидацией воспоминаний и рассылает инструкции, чтобы подготовить нас к следующему раунду активных действий. От изменений, которые происходят ночью, полностью зависит то, как мы будем себя чувствовать завтра. Вот почему, когда наше здоровье в порядке и мы достаточно отдыхаем по ночам, по утрам мы просыпаемся свежими и полными сил.

Фазы и стадии сна

Чтобы выспаться, необходимо пройти фазы медленного и быстрого сна. В фазе медленного сна выделяются три стадии, которые происходят в определенной последовательности: дремота, легкий сон, глубокий сон. Если ничто не нарушит процесс, вы будете плавно переходить от одной стадии к другой, и на каждой из них ваше тело и мозг будут выполнять разные функции – в зависимости от показаний ваших часов. Сначала, при переходе от бодрствования к легкому сну, вы проводите всего несколько минут в первой стадии. Тело и мозг быстро производят необходимые изменения: начинает снижаться температура тела, расслабляются мышцы, глаза медленно двигаются из стороны в сторону, начинает слабеть осознание окружающей реальности, но малейшие раздражители легко могут вас разбудить.

На второй стадии глаза не двигаются, частота сердечных сокращений и дыхания снижается. На электроэнцефалограмме периодически возникают краткие всплески мозговой активности, или веретена сна, когда мозговые волны резко ускоряются примерно на полсекунды или чуть дольше. Некоторые исследователи считают, что веретена сна играют важную роль в консолидации воспоминаний.

Третья стадия, или глубокий сон, начинается, когда у мозга снижается восприимчивость к внешним раздражителям, в результате чего вас трудно разбудить. Дыхание становится более регулярным. Кровяное давление падает, и частота пульса замедляется на 20–30 процентов по сравнению с частотой в состоянии бодрствования. Уменьшается приток крови к мозгу, что вызывает его заметное охлаждение. Непосредственно перед завершением этой стадии блокируется активность мышц, позволяющих противостоять силе притяжения, и тем самым предотвращается возможность реального выполнения действий, которые вы совершаете в своих сновидениях. Однако существуют некоторые серьезные расстройства сна, такие как хождение и прием пищи во сне, при которых этого изменения не происходит. Депривация данной стадии сна, возможно, играет важную роль в снижении креативности, ухудшении настроения и мелкой моторики в светлое время суток.

Эти три стадии медленного сна чередуются с периодами быстрого сна, известного как REM-сон или фаза быстрых движений глаз. В это время тело сохраняет неподвижность, но разум работает в бешеном темпе. Глаза совершают стремительные движения под закрытыми веками. Кровяное давление повышается, частота пульса и дыхания ускоряется до уровня бодрствования. Кроме того, фаза REM-сна обычно сопровождается сновидениями. Как правило, каждую ночь циклы REM-сна повторяются 3–5 раз, каждые 90—120 минут. Обычно первый эпизод длится всего несколько минут, после чего продолжительность REM-сна постепенно возрастает. В это время мозг фокусируется на обучении и воспоминаниях.

Последовательность от первой стадии медленного сна до быстрого сна называется циклом сна. Для достижения оптимального здоровья необходим баланс различных типов сна в течение ночи. Взрослым людям требуется минимум 7 часов последовательного сна каждую ночь. Так что сокращение сна на 90 минут или более будет равнозначно потере одного полного цикла сна. Жертвуя одним или несколькими циклами REM-сна, вы можете нарушить свои циркадные ритмы.

В этом 7-часовом периоде выделяется критическое 4-часовое окно. Возможно, вы замечали, что между 10 часами вечера и 2 часами ночи, то есть в первые 4 часа после засыпания, вам спится лучше всего. Дело в том, что в это время вы погашаете свою задолженность по сну и нейтрализуете неодолимую сонливость или утомление, которые ощущаете перед отходом ко сну. Вот почему, если вы проснетесь после 2 часов ночи, вам будет труднее уснуть снова: у вас больше нет задолженности по сну, являющейся главной причиной утомления. Следующие 3 с лишним часа сна посвящаются оздоровлению мозга и тела. Они предоставляют организму дополнительное время, необходимое для ремонта и омоложения.

Такие же нарушения циркадных ритмов происходят у тех, кто работает посменно и кому приходится спать днем. Поскольку в это время суток и при таком освещении циркадные часы не способны обеспечить телу полноценный сон, работающие посменно не смогут в дневное время получить максимальное количество циклов сна, даже если проспят полных 7 часов. Вот почему, когда вы решаете вздремнуть днем, вам редко удается проспать больше 2–3 часов: ваши циркадные часы не позволяют этого сделать.

Стадии 8-часового сна

Задолженность по сну

Как только мы просыпаемся, наши часы СХЯ начинают вести отсчет времени бодрствования. Чтобы компенсировать каждый час, проведенный без сна, впоследствии нам придется провести в состоянии сна 20–30 минут. Вечером уникальные часы каждого органа синхронизируются друг с другом, чтобы создать оптимальные условия для сна. Шишковидная железа, расположенная в мозге, начинает вырабатывать гормон сна мелатонин, часы сердца приказывают ему замедлить работу, а часы СХЯ приказывают телу понизить температуру. Затем, когда наступает нужное время и снижается интенсивность освещения, вы отправляетесь спать.

Взрослым людям следует каждую ночь непрерывно спать по 8 часов, а детям – по 10 часов. Сюда входит время, затраченное на то, чтобы лечь в постель, устроиться поуютнее, успокоиться и погрузиться в сон. Научно установлено, что детям требуется минимум 9 часов ночного сна; взрослым нужно спать не менее 7 часов1,2.

Задолженность по сну – это разница между количеством сна, которое вам необходимо получить, и тем, сколько вы спите на самом деле. Так что если вы проспите ночью 6½ часа, то следующий день начнете с 30-минутной задолженностью по сну. Когда вечером вы отправитесь спать, вам нужно будет первым делом погасить долг, образовавшийся после предыдущей ночи. Это означает, что даже если второй ночью вы проспите 7 часов, то снова получите лишь 6½ часа сна. Именно поэтому мы часто спим допоздна в выходные дни: таким образом погашается долг, накопленный за рабочую неделю.

Задолженность по сну усиливает нашу сонливость, в то время как циркадные ритмы указывают, когда нужно спать. Например, если вы бодрствуете в течение 2 суток, то у вас накапливается слишком большая задолженность по сну, чтобы ее можно было погасить за одну ночь. Когда вы наконец отправитесь спать, ваши циркадные часы не позволят вам проспать 16 часов подряд. В первую ночь вы можете проспать 8—10 часов, после чего они включат сигнал к пробуждению. В течение следующего дня вас все еще будет одолевать сонливость, поскольку часы будут говорить мозгу, что в это время нужно бодрствовать, но задолженность по сну будет требовать, чтобы мозг снова отправил вас спать. Этот конфликт будет продолжаться в последующие ночи, и вы будете спать немного дольше до тех пор, пока полностью не погасите задолженность.

Короткий дневной сон идет в зачет погашения задолженности по сну

Одним из способов погашения задолженности по сну является короткий сон в светлое время суток. Например, если за неделю у вас накопится 2 часа задолженности по сну, вы сможете полностью погасить этот долг, решив поспать в субботу после обеда. Но не забывайте об опасности слишком долгого дневного сна: он влияет на функцию ваших циркадных часов и на то, сколько вы будете бодрствовать в этот день. Длительный послеобеденный сон несколько ослабит нарастающую сонливость, но чем дольше вы проспите днем, тем дальше отодвинете время ночного сна и тем труднее вам будет уснуть вечером.

Дневной сон однозначно не идет на пользу лишь в тех случаях, когда человек подвергается воздействию джетлага, работает посменно и хочет выспаться ночью или когда пытается приучить себя ложиться спать раньше по вечерам. В таких ситуациях лучше всего позволить сонливости усиливаться в течение всего дня и не ложиться спать до вечера, чтобы следующим утром провести синхронизацию часов.

U-образная кривая сна и долголетия

Получение необходимого количества часов сна чрезвычайно полезно во многих отношениях. В ходе мониторинга поведения одного миллиона человек исследователи обнаружили специфическую закономерность, известную как U-образная кривая сна и долголетия^3. У людей, которые постоянно спят слишком мало, вероятность преждевременной смерти выше, чем у тех, кто каждую ночь получает 7 полных часов сна. Люди, которые спят по 10–11 часов, тоже рискуют умереть раньше срока. Кроме того, ученые выяснили, что большинство людей с идеальным индексом массы тела (ИМТ) регулярно получают 7 часов ночного сна. Короче говоря, как переизбыток, так и дефицит сна может иметь пагубные последствия для здоровья.

Чтобы убедиться в том, что вы спите положенное время, проведите мониторинг своих привычек сна. Для этого вы можете заполнить предложенную в главе 3 таблицу, отмечая в ней время отхода ко сну и пробуждения. Рекомендации, приведенные на странице 121, идеально подходят для поддержания циркадного кода в любом возрасте.

Миф о паттерне сна далеких предков

По интернету гуляет миф о том, что первобытные люди спали всего несколько часов и просыпались посреди ночи, чтобы заняться чем-то вроде секса или еды, а потом снова засыпали. Однако научные данные этого не подтверждают. В 2016 году ученые провели исследование коренных народностей, таких как хадза в Танзании и тоба в Аргентине, у которых нет электрического освещения4,5. Они спят в своих хижинах, иногда даже под открытым небом. Изучив показания трекеров сна, которые эти люди носили много дней, не снимая, ученые не обнаружили никаких признаков двухфазного сна. Эти люди спали так же, как все, по 7–9 часов. Они ложились спать примерно в 9—10 часов вечера и просыпались с рассветом.

На самом деле двухфазный паттерн сна больше свойствен современному образу жизни. Многие люди просыпаются после 3–4 часов (окно погашения задолженности по сну), после чего им очень трудно уснуть снова. Если у них ничего не получается, они могут сесть за компьютер, начать читать книгу или отправиться на кухню, чтобы подкрепиться чашкой хлопьев. Этот тип сна ломает циркадный код и является одной из вредных привычек, от которых поможет вам избавиться данная книга.

Хорошо ли вы спите?

Задайте себе следующие три вопроса, чтобы точно оценить качество вашего сна.

ВОПРОС № 1. Когда вы отправляетесь в постель и сколько времени уходит у вас на то, чтобы уснуть?

Прежде всего давайте немного опустим планку: большинство людей не засыпают сразу, как только выключают свет. Средний человек со здоровыми привычками сна должен быть способен уснуть не позже чем через 20 минут после того, как ляжет в постель и выключит свет. В эти 20 минут между вами и сном не должно быть ни единой помехи: ни книги, ни телефона, ни света.

День, проведенный на свежем воздухе, делает ночь в помещении более терпимой

Когда вы проводите целый день (или хотя бы 4–5 часов) на пляже или в парке, на ярком солнечном свету, у вас снижается восприимчивость к воздействию интенсивного ночного освещения в помещении. Во время сафари в Масаи-Мара в Кении я подвергался воздействию солнечного света по меньшей мере 8 часов в день и не пользовался искусственным освещением. Казалось, что окружающий мир вернулся на тысячу лет назад, и каждую ночь я прекрасно спал: по 7½ часа. Неделю спустя я приехал в Найроби, где работал в лаборатории с большим количеством окон, которые заливали помещение ярким солнечным светом. Я словно проводил 3 часа в день при естественном освещении, хоть и находился бóльшую часть времени в здании. Там мой сон тоже был хорошим, хоть и не таким долгим, как в походных условиях. Затем я вернулся в Сан-Диего, где в мой офис проникает ограниченное количество естественного света, поэтому мне редко удается побыть на солнце больше одного часа в день. Взгляните на мои графики сна, приведенные ниже. Вам сразу станет ясно, что причиной плохого ночного сна после возвращения домой была нехватка солнечного света в течение дня.

Подумайте, сколько света вы получаете в дневное время. Если вы видите небо лишь во время поездок на работу и обратно, то, скорее всего, получаете недостаточно естественного света. Попробуйте гулять по улице хотя бы несколько минут во время обеденного перерыва. Или, что еще лучше, проводите деловые встречи на свежем воздухе или возле больших стеклянных окон, где можно получить хорошую порцию яркого дневного света.

Если вам не удается уснуть, хотя вы больше получаса лежите в постели, ворочаясь с боку на бок, значит, у вас есть проблемы с засыпанием. А это один из самых главных признаков расстройства сна, известного как бессонница, или инсомния.

Главными виновниками бессонницы являются:

● беспокойство: повышает уровень гормона стресса кортизола, который не дает нам спать;

● избыток пищи: поддерживает внутреннюю температуру тела на слишком высоком уровне, не подходящем для сна;

● нехватка физической активности: сокращает производство гормона роста мышц, который способствует сну;

● слишком долгое пребывание на ярком свету в вечернее время: активизирует меланопсин и сокращает производство мелатонина.

ВОПРОС № 2. Сколько раз вы просыпаетесь в течение ночи?

Фрагментированный сон – это паттерн сна, при котором человек просыпается больше одного раза за ночь минимум на несколько минут, причем ему трудно снова уснуть. Такой тип сна не является оптимальным, потому что мозг регистрирует только то время, когда вы спите. Например, если вы провели в постели 8 часов, но просыпались три или четыре раза, тогда ваш мозг может зарегистрировать лишь 4–5 часов сна. Даже если вы каждый раз просыпались всего на 10–15 минут, вам требовалось дополнительное время, чтобы вернуться в фазу глубокого сна, и вы потеряли значительное количество непрерывного сна.

По мере старения сон становится более хрупким, поэтому фрагментация сна широко распространена среди людей старшего возраста. Порог реакции пробуждения постепенно снижается, и мы просыпаемся от малейшего шума. Однако вы сможете спать всю ночь, не просыпаясь, особенно если сумеете согласовать режим сна со своим циркадным кодом.

Главными причинами фрагментированного сна являются:

● обезвоживание;

● слишком высокая или низкая температура в помещении;

● кислотный рефлюкс;

● сон в одной постели с домашним животным;

● храп/приступы апноэ во сне;

● другие шумы.

ВОПРОС № 3. Чувствуете ли вы себя отдохнувшими, когда просыпаетесь утром?

Если вы не можете проснуться без будильника, после пробуждения испытываете сонливость или ощущаете туман в голове, значит, не чувствуете себя отдохнувшими. Причина этого, скорее всего, в том, что вы не получили достаточное количество сна.

Плохой сон нарушает ваш циркадный код

Негативное воздействие фрагментированного и недостаточного сна испытывает почти каждый третий взрослый американец. Это означает, что если утром по дороге на работу вы посмотрите на тех, кто едет перед вами слева и справа от вас, то один из этих водителей страдает дефицитом сна (если только это не вы сами).

В любом возрасте плохой сон приводит к снижению продуктивности с соответствующими кратковременными и долговременными последствиями. В краткосрочном плане всего после одной ночи плохого сна взрослые люди могут весь следующий день ощущать туман в голове и спутанность сознания, что негативно сказывается на принятии решений, скорости реакции и внимательности. Например, научно установлено, что недосып снижает продуктивность человека сильнее, чем прием двух порций спиртного6,7. Стоит ли говорить, что у детей и подростков, которые мало спят по ночам, успеваемость в школе хуже, чем у сверстников, которые хорошо высыпаются. Недостаток сна сказывается даже на маленьких детях, делая их раздражительными и непослушными.

Когда плохой сон становится привычным явлением, это вызывает более серьезные долговременные последствия. В ходе обследования детей, страдающих синдромом дефицита внимания и гиперактивности, было установлено, что достаточное количество сна по ночам и регулярное пребывание на солнце в дневное время заметно снижает выраженность симптомов заболевания^8. Плохие привычки сна способствуют развитию тревожных расстройств и депрессии у взрослых людей, а у пожилых могут вызывать нарушения памяти9,10.

Кроме того, сокращение продолжительности сна приводит к увеличению времени занятий другими делами, и в большинстве случаев это означает, что мы подвергаем себя чрезмерному воздействию искусственного освещения в темное время суток или уступаем соблазну дневного или ночного переедания. Депривация сна оказывает непосредственное воздействие на такие гормоны, как грелин и лептин, которые контролируют чувство голода, насыщения и участвуют в регуляции циркадных ритмов. Грелин вырабатывается в опустевшем желудке и подает мозгу сигнал пробудить чувство голода. Лептин синтезируется в клетках жира и посылает мозгу сообщение о том, что вы насытились. Плохие паттерны сна нарушают работу этой сигнальной системы и усиливают нашу подверженность перееданию, потому что мозг не получает ни одного из этих сигналов. Британские ученые провели мониторинг детей в возрасте от 3 до 11 лет и обнаружили, что те, кого всегда кормили ужином в одно и то же время и укладывали спать рано вечером, были гораздо меньше подвержены ожирению^11. У этих детей формировался сильный циркадный код, который обеспечивал стабильность сна и метаболизма.

Признаки хронической проблемы со сном

Ощущение боли в суставах после пробуждения может быть признаком того, что вы недостаточно хорошо высыпались по ночам несколько дней подряд. Научно установлено, что во время сна снижается острота воспалительных процессов в организме. Если вы мало спите в течение многих дней, организму просто не хватает времени, чтобы снять воспаление. Если вы будете спать меньше 6 часов на протяжении 3 или 4 ночей, то после пробуждения можете почувствовать тугоподвижность в суставах или боль в коленях. Однако, если вы улучшите свой распорядок сна, боли могут исчезнуть без применения лекарств, физических упражнений и изменения диеты.

К сожалению, у многих людей поздний прием пищи является привычной частью ритуала подготовки ко сну. Упомянутые выше грелин и лептин – не единственные виновники нарушения циркадных паттернов питания. Существует много других механизмов, которые заставляют нас переедать, когда мы не получаем достаточно сна. Раньше считалось, что таким образом мозг старается обеспечить нас калориями, необходимыми для активной деятельности в дополнительные часы бодрствования. Но в ходе контролируемых исследований, проведенных в лаборатории сна Кена Райта, было установлено, что участники, которые сократили количество сна с 8 до 5 часов, постоянно потребляли намного больше калорий, чем требовалось для обеспечения нескольких дополнительных часов бодрствования^12. Это не означает, что мозгу действительно требуется дополнительное питание, чтобы обеспечить надлежащую продуктивность во время сверхурочной работы. Скорее, у мозга, который лишен сна или подвергается воздействию яркого света ночью, возникает тяга к ненужным, избыточным калориям, что приводит к набору лишнего веса.

Дело в том, что, когда мозг испытывает сонливость, он работает лучше, если не получает дополнительной пищи. Исследование, проведенное в лаборатории Марка Маттсона из Национального института проблем старения, показало, что, когда мыши лишены доступа к пище в течение большей части суток, их мозг лучше функционирует, потому что ограничение времени питания укрепляет связи, или синапсы, между клетками мозга^13. Укрепление связи между нейронами означает, что мозг может лучше думать и запоминать независимо от того, насколько хорошо мы отдохнули.

Яркий свет по ночам способствует развитию вредных привычек

Яркий свет в темное время суток вызывает эффект домино в мозге и теле. Если вы сумеете взять под контроль воздействие света и преодолеть соблазн поздних приемов пищи, то сможете разрушить этот вредный паттерн.

Давайте поможем себе уснуть!

Главный секрет состоит в том, чтобы усиливать потребность во сне и избегать факторов, подавляющих эту потребность или нарушающих сон.

В дневное время на потребность во сне влияет несколько факторов:

● продолжительность времени бодрствования (сонливость накапливается с каждым часом бодрствования, поэтому, если вы хотите рано ложиться спать, нужно раньше просыпаться);

● физическая активность (физические упражнения, особенно на свежем воздухе под солнцем или на рассеянном дневном свету, увеличивают потребность во сне);

● время приема кофеина (кофеин подавляет потребность во сне и заставляет бодрствовать; возьмите на вооружение общее правило: после полудня сократить потребление кофеина).

Питание, выбор времени и сон

Поздний прием пищи не только вредит метаболизму, но и негативно сказывается на сне. Эта привычка препятствует засыпанию и глубокому сну. Для того чтобы уснуть, внутреннюю температуру тела нужно понизить почти на полградуса Цельсия. Но, когда мы едим, температура тела повышается, поскольку кровь приливает к органам пищеварения, чтобы помочь им переработать еду и абсорбировать питательные вещества. Поэтому питание в позднее время не позволяет нам погрузиться в глубокий сон. Если мы хотим хорошо спать ночью, нам следует проводить последний прием пищи за 2–4 часа до отправления в постель, чтобы наше тело успело охладиться.

В своей лаборатории мы обнаружили, что у мышей, время питания которых ограничено 8–9 часами, улучшается сон. У них снижается внутренняя температура тела, они погружаются в более глубокий сон. Любопытно отметить, что эти мыши спят не дольше, чем те, которые питаются не по режиму, но данные электрической активности мозга показывают, что ограничение времени питания способствует увеличению глубины сна и, возможно, усиливает его освежающее действие (ведь мы не можем спросить у мышки, хорошо ли она выспалась). Мы не знаем точно, в чем тут причина, но полагаем, что улучшение сна связано с повышением порога реакции пробуждения.

С помощью приложения myCircadianClock мы наблюдаем за тем, как люди, которые придерживаются 10-часового окна питания, сообщают о значительном улучшении сна. Оказывается, некоторые из них используют его не для похудения, а лишь для того, чтобы лучше спать по ночам^14.

Сравнение последствий позднего приема сладостей и алкоголя показывает, что эти вещи оказывают совершенно разное, но одинаково вредное воздействие. Как известно, спиртные напитки вызывают обезвоживание, и чем больше вы выпьете перед сном, тем сильнее вас замучает жажда посреди ночи. Отчасти это обусловлено реакцией мозга на получение недостаточного количества жидкости. Так что, когда люди используют спиртное, чтобы быстрее уснуть, они лишь создают себе трудности с поддержанием непрерывного сна ночью. Если вы не мыслите своей жизни без коктейля после ужина, попробуйте вместо этого принимать спиртное перед ужином или во время вечерней трапезы – при условии, что она закончится за 2–4 часа до отхода ко сну.

Когда вы в полной мере почувствуете полезность хорошего ночного сна, любая доза спиртного, превышающая один бокал вина, станет для вас менее привлекательной.

Например, один мужчина в изучаемой нами группе имел обыкновение выпивать после ужина три-четыре коктейля. После того как он начал ограничивать употребление спиртного, у него улучшился сон. Через какое-то время мужчина полностью отказался от вечерних коктейлей. В разговоре со мной он признался, что получает такое удовольствие от хорошего сна, что коктейли ему больше не нужны.

Джей не мог спать без пробуждений

Джей, 41-летний менеджер, был так загружен на своей нервной работе, что у него никогда не было времени для занятий физическими упражнениями. Когда я впервые познакомился с ним, у этого мужчины довольно миниатюрного сложения было примерно 20 килограммов лишнего веса. Он пожаловался мне на ужасные проблемы со сном и рассказал, что каждую ночь просыпался по 2–3 раза и сразу начинал беспокоиться, что не сможет уснуть снова. Чтобы компенсировать дефицит сна, он каждую ночь проводил в постели по 8 часов, но, поскольку его сон был фрагментированным, ему никогда не удавалось проснуться свежим и бодрым.

Я посоветовал ему попробовать ограничить время питания, то есть придерживаться 10-часового окна питания. Несколько недель спустя Джей позвонил мне и радостно сообщил, что смог очень быстро изменить режим питания даже несмотря на то, что раньше его пищевое окно составляло около 15 часов. Всего за несколько недель у Джея восстановился непрерывный 7-часовой ночной сон. Кроме того, он сбросил почти 5 килограммов лишнего веса, что, впрочем, меня не удивило. Главное, что всего после 7 часов сна Джей чувствовал себя отдохнувшим и был способен весь день трудиться с большей продуктивностью. Ему больше не нужно было проводить 8 часов в постели, и он мог посвятить дополнительный час бодрствования своей семье.

Проблема кислотного рефлюкса

Некоторые люди просыпаются посреди ночи от неприятного ощущения в желудке, вызванного кислотным рефлюксом, справиться с которым помогает только еда. В качестве лекарства часто используется чашка хлопьев с молоком, что чревато двумя другими неприятными вещами: молочный белок заставляет желудок увеличить выработку кислоты, а содержащиеся в хлопьях углеводы вызывают резкое повышение уровня глюкозы в крови.

Если у вас эта проблема приобрела хронический характер, обратитесь к врачу, но я советую воздержаться от использования еды в качестве лекарства и вместо этого пользоваться медицинскими средствами от кислотного рефлюкса. Что самое главное, откажитесь от поздних приемов пищи, которые являются главными виновниками рефлюкса (подробно о нем будет рассказано в главе 9). Переход на здоровое раннее питание позволит вам постепенно отказаться от медицинских препаратов, потому что симптомы кислотного рефлюкса ослабеют до такой степени, что у вас исчезнет потребность в лекарствах и вам не придется вставать по ночам, чтобы поесть.

Яркий свет по ночам мешает спать

Самым простым средством борьбы с нарушениями сна является обеспечение темноты в спальном помещении. Все знают, как трудно уснуть при ярком свете. Ваши циркадные часы не позволяют этого сделать. Рецепторы голубого света воспринимают яркий свет и посылают мозгу сигнал подавить сонливость и поддерживать организм в состоянии бодрствования. Тут следует отметить, что другие цвета светового спектра, в частности оранжевый и красный, не оказывают такого сильного воздействия на сон.

Обратите внимание на то, какой тип освещения у вас в комнате по вечерам. Конечно, мы не можем вернуться в Темные века или выключить все источники света после захода солнца, но управление воздействующим на нас светом может сыграть важнейшую роль в улучшении сна и укреплении здоровья. Если у вас повышена чувствительность к свету, используйте маску для сна. Позаботьтесь о том, чтобы она была удобной и оставалась на месте, когда вы поворачиваетесь с боку на бок. Если она будет слишком тесной, по утрам у вас могут болеть глаза, но маска правильного размера действительно сможет улучшить ваш сон.

Подростки и сон Подростки особенно восприимчивы к свету и подвержены нарушениям циркадного кода. Дело не только в том, что часто они допоздна бодрствуют, потому что им нужно выполнять домашние задания или заниматься свойственными их возрасту делами. Последние научные исследования показывают, что у подростков повышена чувствительность к свету^15. Это значит, что воздействие яркого света по вечерам задерживает время отхода ко сну и снижает выработку мелатонина.

Чтобы помочь нашим детям-подросткам, мы можем сделать две вещи. Во-первых, раньше готовить для них ужин, чтобы они отправлялись в постель с пустым желудком. Самая сильная сонливость начинает одолевать их через 3–4 часа после ужина. Во-вторых, мы должны проводить с ними разъяснительную работу, рассказывая о важности темноты и сна. Кроме того, мы можем правильно организовать место, где они делают уроки, включая настольную лампу, которая освещает стол, но не светит им в глаза.

Небольшие изменения в освещении могут принести огромную пользу

Я не призываю сидеть по вечерам в темноте, дожидаясь времени отправления ко сну. Существует много приемов и продуктов, помогающих ослабить воздействие на нас голубого света. Например, по вечерам можно выключать верхний свет и вместо него использовать настольные лампы. В кухне и ванной можно установить диммеры, которые позволят уменьшать интенсивность верхнего света. Существуют также источники света, которые можно запрограммировать на выключение и включение в определенное время суток. Эти стратегии пойдут на пользу как подросткам, так и взрослым, поскольку позволят без особого труда уменьшить количество света в доме. Подробнее о специальных продуктах и способах организации освещения вы узнаете в главе 8.

Майкл Горман из Калифорнийского университета в Сан-Диего поставил эксперимент с мышами и светом^16. По ночам он включал в гнездах мышей тусклый свет. Яркость света была меньше, чем у ночников, которые многие люди используют в спальнях, и почти равной тусклому излучению индикаторов на телевизоре, телефоне и других гаджетах. К удивлению ученого, мыши оказались очень чувствительными даже к такому слабому свету и у них нарушился цикл сна. Результаты другого исследования, проведенного в лаборатории Самера Хаттара в Национальном институте ментального здоровья, показывают, что даже слабый свет от безвредных источников может ухудшить сон и нарушить циркадные ритмы животных. Конечно, наличие подобной реакции у людей еще предстоит тщательно проверить и оценить, но в порядке наблюдения можно отметить, что мы знаем многих людей с чрезвычайно высокой чувствительностью к тусклому свету, которые лучше спят с маской на глазах или в совершенно темном помещении, где все потенциальные источники света закрыты непроницаемой тканью.

Если вы проснетесь посреди ночи, чтобы попить воды или сходить в туалет, то включение света сильно затруднит ваше возвращение ко сну. Постарайтесь свести его воздействие к минимуму. Поставьте стакан с водой рядом с кроватью, чтобы избавить себя от необходимости вставать и идти на кухню. А если вам потребуется воспользоваться туалетом, тогда это будет как раз тот случай, когда во время сна полезно держать под рукой сотовый телефон. Используйте его функцию фонарика, чтобы осветить пол и помочь себе найти дорогу.

Лично я всегда держу рядом с кроватью стакан воды. Некоторые люди считают, что если ночью будут пить воду, то через какое-то время им снова придется вставать. Как показывает практика, вы вряд ли выпьете больше пары глотков. Не пытайтесь игнорировать жажду: в большинстве случаев именно сухость в горле заставляет вас проснуться.

Маленькие хитрости для улучшения ночного сна

Хороший ночной сон обеспечивает высокую продуктивность в течение следующего дня. Он приводит ваш организм в соответствие с его циркадным кодом, увеличивая производство гормона роста в то время, когда вы отдыхаете, омолаживая ваш мозг и тело. Утром у вас повышается выработка кортизола, который способствует повышению алертности и создает баланс гормонов голода и насыщения с целью максимизации интенсивности и эффективности метаболизма. Но самое главное заключается в том, что хороший сон синхронизирует все ваши внутренние часы, чтобы все тело могло работать с максимальной продуктивностью.

Если вы чувствуете, что не высыпаетесь, или вас беспокоят частые пробуждения по ночам, попробуйте воспользоваться следующими рекомендациями.

Понизьте температуру тела

Для того чтобы погрузиться в сон, вашему телу необходимо охладиться. Рекомендуется понизить температуру в спальне до 21 ºС или ниже, чтобы кожа ощутила прохладу. Когда это произойдет, кровь начнет притекать к коже, чтобы не допустить ее переохлаждения. Отток крови от внутренних органов приведет к снижению внутренней температуры тела, и вам будет намного легче уснуть.

Если у вас нет возможности регулировать термостат в своем доме, примите перед сном теплую ванну или душ. Теплая вода тоже вызывает приток крови к коже и ее отток от внутренних органов.

Некоторые люди засыпают, но через пару часов пробуждаются, потому что им становится слишком жарко. Поэкспериментируйте с одеялами, чтобы найти самый лучший вариант. Если причина не в одеяле, обратите внимание на матрас. Поролоновые матрасы сохраняют тепло. В первые несколько часов такой матрас помогает вам остыть, но затем он начнет отдавать тепло вашему телу и нагревать его.

Увеличьте или уменьшите громкость звука

Во многих городах звуки улиц сильно затрудняют засыпание. Трехслойные стеклопакеты на окнах значительно ослабят эти звуки. Работающие посменно с давних пор используют трюк с включением вентилятора в спальне, чтобы монотонное жужжание этого прибора заглушало все прочие шумы. Более современным средством является генератор белого шума (или мобильное приложение White Noise). Эти устройства помогают засыпать и спокойно отдыхать всю ночь, отгоняя шумы шумом: генератор создает защитную звуковую стену, которая отгораживает вас от проникающих снаружи шумов, способных воздействовать на мозг во время сна.

На некоторых людей звуки производят успокаивающее действие и помогают уснуть. Включите радио или смартфон на таймер и проигрывайте релаксационную музыку с низкой громкостью в течение нескольких минут, необходимых для того, чтобы уснуть.

Есть люди (и я в их числе), которых могут разбудить даже слабые шумы, например звук работающего кондиционера или храп партнера. Вот тут пригодятся беруши. Лично я всегда беру с собой беруши, когда отправляюсь в путешествие. Однако все беруши разные. Они бывают слишком твердыми или слишком мягкими, силиконовыми или губчатыми. Попробуйте разные виды, чтобы найти самые удобные. Они должны хорошо подходить к форме ушей, чтобы утром у вас не было болезненных ощущений в слуховых каналах. Как только вы найдете самые подходящие, ваш ночной сон сразу же улучшится. Попробуйте сами, не пожалеете.

Возраст не помеха: хороший сон доступен каждому

Мы не запрограммированы на то, чтобы с возрастом меньше спать. Просто с возрастом мы становимся более чувствительными к разным факторам, прерывающим наш сон. Попробуйте использовать маленькие хитрости, предложенные в этой главе, потому что они действительно помогают нам уснуть. Раньше я спал всего 6 часов. Научившись применять все эти советы, я теперь легко могу проспать 7–8 часов даже во время путешествий.

Влияет ли храп на ваш сон?

Храп часто становится мишенью для шуток в ситкомах, но на самом деле это нешуточная проблема. Причиной храпа у взрослых людей может быть избыточный вес или слабость мышц, окружающих дыхательный канал. В обоих случаях у нас во время сна перекрываются дыхательные пути, что приводит к храпу.

Дети храпят редко, но это может случиться, когда у них заложены дыхательные пути из-за болезни или аллергии. Как дети, так и взрослые, у которых заложен нос, по ночам дышат ртом, поэтому у них появляется склонность к храпу. При дыхании ртом уменьшается количество поступающего в мозг кислорода. В тканях мозга снижается содержание кислорода и возникает гипоксия, которая может повысить вероятность развития деменции и других проблем, включая потерю памяти.

Простые способы избавления от храпа

Самыми простыми и наименее инвазивными средствами избавления от храпа могут стать солевой спрей для носа или специальный чайничек для промывания носа – нети-пот. Оба средства хорошо очищают заложенный нос и открывают носовые ходы. Солевой спрей безопасен как для взрослых, так и для детей. Его можно применять каждый день.

Вторым средством являются носовые расширители, которые сохраняют носовые ходы открытыми. Эти приспособления бывают двух типов: носовые полоски, которые тянут кожу крыльев носа, поддерживая их в раскрытом состоянии, и расширители, которые вставляются внутрь носа, чтобы открыть носовые ходы. Оба средства позволяют вдыхать больше кислорода, что значительно улучшает качество сна. Иногда, если я сильно устаю к концу долгого рабочего дня, я наклеиваю эти полоски на нос, когда еду домой. Я знаю, что одной из причин моей усталости является получение мозгом недостаточного количества кислорода в течение дня (потому что у меня постоянно заложен нос). За 30 минут поездки я получаю достаточно кислорода, чтобы к моменту прибытия домой снова чувствовать себя полным энергии.

Если даже после применения этих безрецептурных средств храп продолжится, обратитесь к отоларингологу или специалисту в области пульмонологии и сомнологии.

Остановка дыхания во сне – дело серьезное

Синдром обструктивного апноэ сна входит в число самых серьезных проблем со сном. Остановка дыхания возникает ночью, если у вас заложен нос или западает язык, частично или полностью перекрывая дыхательные пути. Спадение дыхательных путей вызывает дефицит кислорода в организме и становится причиной автоматической реакции, которая заставляет вас проснуться лишь настолько, чтобы возобновить дыхание, хотя вы можете этого не осознавать. Такие остановки могут происходить на протяжении всей ночи, но очень часто люди, страдающие апноэ, даже не подозревают об этом. Они просто никогда не просыпаются утром с ощущением бодрости. В число других косвенных признаков этой проблемы могут входить сухость во рту по утрам или потребность несколько раз за ночь посещать туалет.

Некоторые люди, страдающие апноэ, храпят по ночам, но не все. И не всякий храп является результатом апноэ. Помочь вам определить, страдаете ли вы этим синдромом, может ваш партнер, который расскажет, бывают ли у вас остановки дыхания по ночам.

Апноэ негативно сказывается не только на качестве и количестве сна, но и на здоровье мозга. Частыми спутниками синдрома обструктивного апноэ сна становятся когнитивные проблемы, такие как ухудшение памяти, внимания и зрения. Кроме того, он входит в число главных факторов риска инфаркта и инсульта, поскольку в 60 процентах случаев апноэ сопровождается повышением кровяного давления^17.

Пройдите полисомнографию (комплексное исследование сна), чтобы выяснить, страдаете ли вы синдромом обструктивного апноэ сна. Стандартным средством лечения этого недуга является СИПАП-терапия (режим искусственной вентиляции легких постоянным положительным давлением), которая применяется по назначению врача. Обучение правилам обращения с СИПАП-аппаратом проводится квалифицированным медицинским персоналом. Устройство снабжено маской, которая накладывается на нос и рот и подключается к аппарату, обеспечивающему постоянный приток воздуха. Существуют также другие устройства и мобильные приложения, способные осуществлять наблюдение за потреблением вами кислорода.

Снотворные лекарственные средства

Несмотря на свою бесспорную эффективность, снотворные средства никогда не проверялись на использование в течение срока, превышающего 6 месяцев. Поэтому мы ничего не знаем о долгосрочных преимуществах и негативных побочных эффектах использования большинства данных препаратов. Прошу иметь это в виду, если вы вдруг решите обратиться к врачу за рецептом.

Снотворные средства подразделяются на две категории. В первую входят препараты, усиливающие способность засыпать, такие как «Амблен» (золпидем), «Lunesta» (эсзопиклон) и «Ресторил» (темазепам). Если вы считаете, что вам нужны препараты данного типа, советую сначала попробовать пищевые добавки с мелатонином, которые, согласно последним данным, сокращают время между отправлением в постель и засыпанием^18.

Снотворные второго типа предназначены для людей, которые не могут спать достаточно долго или часто просыпаются по ночам. Эти препараты, такие как «Сайленор» (доксепин), помогают бороться с фрагментированным сном, но некоторые из них настолько сильны, что утром люди ощущают сонливость и туман в голове. Другими словами, эти лекарства помогают уснуть, но не помогают проснуться.

Снотворные лекарственные средства не смогут раз и навсегда избавить вас от проблем со сном; когда вы к ним привыкаете, мозг начинает полностью полагаться на их помощь в вопросах сна. Если вы используете их регулярно или в течение длительного времени, вам может потребоваться до 2 недель, чтобы приучить себя засыпать без препаратов. Кроме того, снотворные вызывают множество неблагоприятных побочных эффектов, включая головокружение, головные боли, проблемы с ЖКТ, дневную сонливость, острые аллергические реакции, ухудшение памяти и продуктивности в дневное время. К этому следует добавить отсутствие каких-либо долгосрочных исследований, подтверждающих эффективность применения снотворных препаратов на протяжении более 6 месяцев.

Мой совет таков: если вы действительно думаете, что вам нужно снотворное, попробуйте сначала высококачественные пищевые добавки с мелатонином.

Мелатониновые добавки

О том, что добавление мелатонина в пищу помогает уснуть, известно уже почти 50 лет. Гормон мелатонин требуется нам, чтобы спать. Наш организм производит собственный мелатонин, но с возрастом шишковидная железа постепенно снижает выработку этого гормона в ночное время. У 60-лет-него человека объем производства мелатонина составляет от половины до одной трети его выработки в 10-летнем возрасте. Вот почему повышение уровня мелатонина с помощью таблеток может стать разумным решением, если у вас есть проблемы с засыпанием.

Попробуйте принимать мелатониновые добавки за 2–3 часа до того, как вы ложитесь в постель. Однако имейте в виду, что мелатонин способен вмешиваться в процесс регуляции количества глюкозы в крови. Уровень глюкозы в крови повышается после приема пищи, и на возвращение ее к норме уходит час или больше. Прием мелатонина после еды замедляет процесс снижения уровня глюкозы. Поэтому не стоит принимать его сразу после еды: подождите хотя бы час или два, чтобы мелатонин не помешал нормализации уровня глюкозы.

У многих людей уровень естественного мелатонина начинает повышаться за 2–4 часа до привычного времени отхода ко сну. Если вы относитесь к их числу, тогда вам лучше всего принимать мелатонин за 2 часа до сна. Это означает, что если вы планируете лечь в постель примерно в 10 часов вечера, то вам следует поужинать в 6 часов и принять мелатонин в 8 часов.

Практика показывает, что эффективная дозировка мелатонина – дело индивидуальное. Некоторые люди очень чувствительны к этому гормону, и для них доза в 1 миллиграмм может оказаться более чем достаточной, в то время как другим для улучшения сна требуется 5 миллиграммов.

Поведенческие техники улучшения сна

1. Не смотрите на электронные часы/мобильник, если не можете уснуть или просыпаетесь среди ночи, потому что свет от этих устройств активирует меланопсин. Независимо от того, в котором часу ночи вы проснетесь, вам не следует беспокоиться о том, что вы не выспитесь. Если вам нужен будильник, чтобы встать в определенное время, заведите его и накройте так, чтобы излучаемый им свет не потревожил ваш сон.

2. Не отчаивайтесь, если не получится лечь спать вовремя, и не волнуйтесь, что утром можете проснуться слишком поздно. Положитесь на будильник. Конечно, это не идеальный вариант, но, пока вы работаете над улучшением циркадного кода, будильник имеет право на существование в вашей жизни. Вместо того чтобы бояться проспать, попробуйте использовать глубокое дыхание животом, чтобы расслабить тело и разум.

3. Не переживайте по поводу плохого сна предыдущей ночью и не бойтесь, что это повторится снова. Вы в состоянии контролировать свой сон. Следуя рекомендациям, представленным в данной главе, вы сможете постепенно, ночь за ночью, улучшать его качество.

4. Не зацикливайтесь на том, сколько часов сейчас длится ваш сон. Если на следующий день вы чувствуете себя отдохнувшими и полными сил, значит, вам требуется не так много сна, как другим людям. Но если утром вы чувствуете себя разбитыми или во второй половине дня вас одолевает сонливость, попробуйте воспользоваться некоторыми из предложенных в данной главе советов.

5. Не используйте спальню ни для чего, кроме сна. Это не рабочий кабинет, не гостиная и не домашний кинотеатр.

Как обеспечить оптимальное пробуждение

Над чем вам нужно поработать, чтобы оптимизировать свое пробуждение?

● Чтобы проснуться, чувствуя себя свежим, и получить достаточное количество сна, лучше всего рано лечь спать.

● Сразу после пробуждения постарайтесь оказаться на ярком свету. Раздвиньте шторы, включите верхний свет или расположитесь как можно ближе к окну.

● Посвятите 5—15 минут короткой утренней прогулке. Проверьте состояние растений в саду, покормите птиц, поиграйте с собакой на заднем дворе, смахните пыль с машины. Займитесь тем, что заставит вас выйти из дома на яркий дневной свет.

● Постарайтесь соблюдать режим и каждый день просыпаться в одно и то же время. Если по выходным вы встаете на 2 часа позже обычного, это верный признак того, что в течение недели вы не получаете достаточного количества восстановительного сна.

Глава 5

Ограничение времени питания: настройте свои часы на снижение веса

Вся наука о питании основана на результатах двух экспериментов. Первый из них доказал справедливость концепции ограничения калорий: когда мы меньше едим, у нас снижается вес и улучшается здоровье. Этот эксперимент был проведен в 1930-е годы, и с тех пор люди занимаются подсчетом калорий1,2.

Второй эксперимент (его модель воспроизводилась в ходе более чем 11 тысяч исследований) подтвердил концепцию «здоровой диеты». Двум генетически идентичным мышам предлагали два разных рациона питания. Один рацион был хорошо сбалансирован по содержанию углеводов, простых сахаров, белков и жиров, а другой перенасыщен жирами и сахарами. Через несколько недель (что соответствует нескольким месяцам или годам человеческой жизни) у мыши, получавшей рацион с высоким содержанием жиров и сахара, развились ожирение и преддиабетическое состояние, повысились уровни жира в крови и до опасного уровня поднялся холестерин. Данный результат убедительно доказал, что качество пищи – ее питательная ценность – имеет важное значение для здоровья.

Различные модификации этого эксперимента продолжают использоваться для исследований макронутриентов (белков, жиров, углеводов) и микронутриентов (антиоксидантов, витаминов, минералов и т. д.). Результаты этих исследований определяют наше сегодняшнее представление о том, что следует есть, а чего не следует. Но ни одно из этих исследований не позволяет однозначно утверждать, кто какой-то один рацион питания является самым лучшим для всех. Больше всего нам подходит сбалансированное сочетание различных макронутриентов и микронутриентов в таком количестве, которое обеспечит насыщение, но не приведет к набору веса. Однако понятие «сбалансированный» является весьма спорным, поскольку рацион, оптимальный для атлета, беременной женщины, подростка, бодибилдера и пациента, страдающего диабетом, может быть совершенно разным.

Нам уже было известно, что сбой внутренних часов вызывает у мышей предрасположенность к ожирению, диабету и многим другим заболеваниям, которые обычно развиваются у них в результате потребления пищи с высоким содержанием жира. Кроме того, мы знали, что высоко-жировая диета сама может стать причиной сбоя у мышей часов голода и насыщения^3. Больные мыши продолжают есть после того, как наступает время спать, и прерывают сон, чтобы перекусить. Нам захотелось выяснить, в какой степени эти болезни вызваны плохим рационом питания и какую роль в их развитии играют плохие привычки питания. Поэтому в 2012 году мы задались вопросом: «Какую роль в развитии этих заболеваний играет вредное питание, а какую – питание не по режиму?»

Наш эксперимент с генетически идентичными мышами, сфокусированный исключительно на ограничении времени питания, позволил получить поразительные результаты и выдвинуть предположение о том, что для долгосрочного улучшения здоровья важно не только то, что мы едим и сколько, но и то, когда мы едим. Мы взяли пары генетически идентичных мышей, рожденных от одних и тех же родителей и выращенных в одном гнезде, и предоставили одной группе свободный доступ к высокожировой пище в любое время по их желанию. Другая группа получала такое же количество пищи, но им приходилось употреблять ее в рамках 8-часового окна питания. Оказавшись в условиях ограничения времени питания, мыши быстро научились потреблять такое же количество калорий, как и мыши с постоянным доступом к пище. Другими словами, при режиме питания 24/7 мыши принимали пищу меньшими порциями в течение всего дня и ночи, в то время как при 8-часовом режиме питания они съедали такое же количество калорий, принимая пищу более крупными порциями в рамках 8-часового окна.

Результаты первых 12 недель исследования оказались просто поразительными. Согласно 11 тысячам других публикаций, потребление такого же количества калорий с таким же высоким содержанием жиров и сахаров неизбежно вызывало у мышей серьезные метаболические заболевания. Но мыши, которые съедали все это за 8 часов, были полностью защищены от болезней, связанных с плохим питанием. Мыши, питание которых было ограничено по времени, не набирали лишний вес, и у них сохранялись нормальные уровни сахара и холестерина в крови. Мы считаем, что укороченный период питания предоставляет пищеварительной системе достаточное количество времени для того, чтобы к моменту следующего поступления пищи без помех выполнить свою функцию, после чего провести необходимые ремонтно-восстановительные работы и поддержать рост полезных для здоровья бактерий в пищеварительном тракте. Положительные результаты наблюдались неделю за неделей на протяжении целого года (что эквивалентно нескольким годам человеческой жизни), пока мышей кормили по этому расписанию. Правильный распорядок приема пищи принес здоровью подопытных гораздо больше пользы, чем могли бы принести лекарственные препараты, применяемые для лечения болезней, вызванных этой пищей. Как вы помните, мы не меняли рацион питания и не уменьшали количество калорий. Чудо сотворил выбор времени.

Впоследствии мы провели аналогичные эксперименты с 9-, 10- и 12-часовыми пищевыми окнами и во всех случаях получили аналогичные результаты. Похоже, что, когда мыши питаются в течение 15 часов или дольше, их тело реагирует так, словно они непрерывно едят круглые сутки. Мыши, сидевшие на 15-часовой диете, болели, в то время как те, которым на еду отводилось 8—12 часов, оставались здоровыми. Мы систематически, каждую неделю проверяли состояние их здоровья, наблюдая за уровнем нескольких гормонов и даже за изменением состава микробов в пищеварительном тракте. Мы установили, какие из 22 тысяч генов включались и выключались в разное время суток в разных органах. Эти эксперименты растянулись на долгие годы, и полученные данные регулярно публиковались в рецензируемых научных журналах, таких как Cell Metabolism4,5,6. К настоящему времени данные эксперименты продублированы во многих лабораториях по всему миру.

Недавно было проведено исследование, в ходе которого ученые объединили принципы ограничения калорий и ограничения времени питания^7. Они хотели проверить, была ли низкокалорийная диета одинаково эффективной независимо от того, когда производится кормление. Сначала они кормили мышей низкокалорийной пищей перед отходом ко сну и установили, что такой режим не приносит пользы в плане снижения веса. Но, когда мышам стали предоставлять такое же количество пищи сразу после пробуждения, они начали сбрасывать вес, и их паттерн питания синхронизировался с циркадным кодом.

Аналогичные результаты были получены в ходе исследований на людях. Например, ученые из Гарварда и испанские специалисты по питанию и снижению веса установили, что у людей, которые растягивали прием калорий на долгий период времени (то есть потребляли такое же количество калорий в сутки, но практиковали поздние приемы пищи), снижение веса было крайне незначительным. В то же время люди, которые съедали весь суточный рацион в течение дня и воздерживались от еды по вечерам, сбрасывали гораздо больше веса^8. Это означает, что, когда вы следуете диете с ограничением калорий, для вас намного важнее то, когда вы едите, чем то, что вы едите.

Прекратите питаться как работающие посменно

Вы уже знаете, что принесете значительную пользу своему здоровью, если откажетесь от режима сна работающих посменно. Наши эксперименты показывают, что таким же полезным может стать отказ от распорядка питания работающих посменно. Циркадные часы в мозге сильнее всего реагируют на свет, но часы в нашем пищевом тракте, печени, сердце и почках реагируют на пищу. Вот почему точно так же, как первый воспринятый нашими глазами утренний свет переводит стрелки мозговых часов и сообщает, что наступило утро, первый кусочек пищи или глоточек утреннего кофе приказывает часам в нашем пищеварительном тракте, печени, сердце и почках начать новый день. Если мы станем каждый день менять распорядок питания, наши часы будут постоянно сбиваться с ритма.

В 2015 году мы провели исследование с целью выяснить, когда люди на самом деле едят. Мы предложили 156 участникам регистрировать время приема каждой порции пищи и питья. Они использовали свои сотовые телефоны и наше мобильное приложение myCircadianClock. Мы установили, что у 50 процентов участников период питания растягивался на 15 и более часов в сутки^9. Это означало, что они едят на протяжении почти всего времени бодрствования. В выходные дни 25 процентов участников завтракали на 2 часа позже, чем в будние дни. Даже это изменение нарушало их циркадный код так, словно они трудились посменно или жили в двух разных часовых поясах: в одном поясе – по выходным, а в другом – по будним дням. Но самое интересное заключалось в том, что, когда мы попросили участников определить продолжительность их периода питания, почти все ответили, что их окно питания не превышает 12 часов. Они не считали едой ни чашку кофе со сливками по утрам, ни бокал вина по вечерам, ни горсточку чипсов или орехов после ужина.

Затем мы обратились к 10 участникам, пищевое окно которых составляло минимум 14 часов и которые уже имели избыточный вес (их ИМТ был больше 25, что считается верхней границей нормы), и предложили им каждый день придерживаться одного и того же 10-часового окна, в которое они должны были уместить все свои приемы пищи – основные и дополнительные. Мы не давали им никаких инструкций относительно того, что им нужно есть, сколько и как часто. Они снова стали регистрировать время приемов пищи и передавать нам данные через приложение. Собранная информация нас просто поразила: всего за 4 месяца все участники сбросили в среднем по 4 процента общего веса. Кроме того, они сообщили, что стали лучше спать по ночам, а в дневное время чувствовали себя более энергичными и почти не испытывали голода. К настоящему моменту полезность ограничения времени питания для людей подтверждена результатами многих других исследований10,11,12,13. Совершенно очевидно, что ОВП восстанавливает синхронизацию людей с их циркадным кодом.

Наши открытия подчеркивают значимость одной из главных целей этой программы – привести режим вашего питания в соответствие с циркадным кодом. Начните с установки 12-часового окна на 1–2 недели, а затем сокращайте время питания на один час в неделю. Это нужно сделать потому, что оптимальный размер окна питания располагается в пределах между 8 и 11 часами. Дело в том, что польза для здоровья, которую приносит 12-часовое окно, удвоится при его сокращении до 11 часов, увеличится еще вдвое при переходе к 10 часам и так далее, пока окно не уменьшится до 8 часов. Некоторые или даже многие из нас смогут без особых усилий укладываться в 8-часовое или меньшее окно питания в течение нескольких дней, но многим людям будет чрезвычайно трудно следовать этому распорядку месяцами или годами. И все же, после того как вы испытаете на себе впечатляющие результаты уменьшения окна питания до 12 часов, советую подумать о том, что дальнейшее уменьшение вашего окна (вплоть до 8 часов) принесет намного большую пользу.

Программа ОВП никак не связана с подсчетом калорий; ее суть в том, чтобы приучить вас соблюдать дисциплину в выборе времени питания. Мы установили, что самые лучшие результаты в плане снижения веса достигаются при использовании 8—9-часового окна питания, и вы можете придерживаться этого режима до тех пор, пока не добьетесь желаемых результатов. Самое большое количество жира в организме сжигается через 6–8 часов после завершения последнего приема пищи и почти экспоненциально возрастает после полных 12 часов воздержания от пищи. Вот почему любое превышение 12-часового периода голодания чрезвычайно полезно для вашего здоровья. После того как вы сбросите желаемое количество лишних килограммов, можно будет вернуться к 11—12-часовому окну и просто поддерживать целевой вес тела. Само собой, прежде чем приступать к новой программе питания, вам следует обсудить свои планы с врачом.

Типичный день с ОВП Давайте начнем с выбора идеального времени для завтрака. Тот момент, когда вы съедаете завтрак или выпиваете первую чашку кофе или чая, является началом вашего окна питания. После того как вы установите время завтрака, придерживайтесь его. Если завтрак начинается в 8 часов утра, ужин должен закончиться в 8 часов вечера. Мы установили, что для здоровья полезнее завтракать как можно раньше. Дело в том, что механизм инсулиновой реакции лучше работает в первой половине дня и хуже – в вечернее время. Кроме того, чем раньше вы откроете окно питания, тем раньше его закроете, и тогда у вас останется по меньшей мере 2–3 часа до отхода ко сну. Это важно, потому что уровень мелатонина начинает повышаться за 2–4 часа до вашего обычного времени засыпания. Завершать прием пищи до начала роста уровня мелатонина необходимо для того, чтобы избежать воздействия мелатонина на уровень сахара в крови.

Последние несколько часов вечернего воздержания от пищи очень важны. Представьте, что вы проводите уборку в доме и выставляете все мешки с мусором прямо у парадной двери. Внезапно налетает ветер, который переворачивает мусорные мешки, и все ваши усилия идут насмарку. Нечто подобное происходит, когда утром вы завтракаете раньше обычного времени. Если ваше тело не ожидает поступления большого количества еды, тогда все его усилия, затраченные на ночное очищение организма, пойдут насмарку. Это особенно важно при соблюдении 12-часового цикла питания. Если окно питания составляет 8—10 часов, единичные случаи слишком ранних завтраков не причинят слишком большого вреда очищающему процессу.

В первые две недели вы можете есть тогда, когда хотите, в пределах установленного окна, но будет лучше, если между первой и последней порцией калорий вы будете питаться по расписанию. Когда ваше окно питания уменьшится до 8—10 часов, вы, скорее всего, обнаружите, что утром после пробуждения ваш организм станет требовать более солидного завтрака. Кстати, чистка зубов утром и вечером не нарушает ОВП. Зубная паста не считается едой.

Завтрак – это прием пищи, который прекращает ваш ночной пост. Не удивляйтесь, если утром будете испытывать голод. Плотный завтрак пойдет вам на пользу, особенно если он будет состоять из полезных продуктов. Ешьте по утрам больше клетчатки и белков. Обильный завтрак наполнит ваш желудок на несколько часов. Мой дежурный завтрак включает овсянку, творог, молотый миндаль (который я готовлю собственноручно, размалывая орехи в кофемолке) и сушеную клюкву. Я часто путешествую, и такой завтрак очень легко приготовить в походных условиях.

Оптимальный завтрак должен быть хорошо сбалансированным и содержать сложные углеводы или клетчатку, сывороточные белки и здоровые жиры. Богатые клетчаткой продукты обычно имеют низкий гликемический индекс и помогают контролировать уровень глюкозы в крови в течение всего дня. Употребление белков в начале дня запускает механизм секреции нужного количества кислоты в желудке. Поэтому вместо того, чтобы заставлять желудок выделять больше кислоты вечером, после насыщенного белками ужина, вы можете переключиться на употребление основного количества белков утром и тем самым уменьшить вероятность изжоги и плохого сна ночью. Такой набор продуктов заставит вашу пищеварительную систему потратить больше времени на переработку пищи, в результате чего желудок в течение нескольких часов останется полным (вы будете чувствовать сытость и не испытывать голода) и вы станете меньше тянуться к печенью, булочкам и другим лакомствам.

Если вы достаточно плотно позавтракаете, то будете чувствовать себя сытыми примерно 4–6 часов. Так что после плотного завтрака в 8 часов утра вы начнете ощущать легкий голод примерно в час дня. Мой личный опыт показывает, что салат и суп на обед обеспечивают мне хорошее самочувствие до конца рабочего дня. Такое меню обладает большой энергетической ценностью, а его легкость спасает от послеобеденной летаргии, которая часто возникает после тяжелых блюд. Такой обед помогает мне продержаться до ужина, который я съедаю со своей семьей дома.

Ужин является вторым (после завтрака) по значимости приемом пищи с точки зрения согласования циркадных ритмов. Он сообщает мозгу о завершении цикла питания. Как только вашему организму становится ясно, что больше пищи не будет, он начинает постепенно переключаться в режим ремонта и омоложения. Как показало наше исследование, у людей, которые используют режим ОВП, чувство голода перед ужином со временем слабеет, и они уменьшают количество принимаемой за ужином пищи.

У нас в семье принято довольствоваться традиционным ужином из белковых продуктов и овощей, приготовленных на полезных жирах. За ужином мы не налегаем на простые углеводы, потому что ближе к вечеру организму становится труднее контролировать уровень глюкозы и эти углеводы откладываются в виде жира (см. главу 10). После ужина мы стараемся не принимать положение лежа и не торопимся в спальню. Чтобы улучшить пищеварение и сон, я обычно стараюсь выдержать 3–4 часа между последним приемом пищи и отходом ко сну.

За 2–4 недели ваш организм так сильно привыкнет к новому распорядку, что после времени, отведенного для ужина, у вас больше не будет возникать чувства голода. Но самое интересное происходит, когда люди довольно долго соблюдают режим ОВП. Многие из них сообщают, что если они ужинают намного позже установленного времени или что-нибудь съедают или выпивают поздно вечером, то чувствуют, как пища застревает у них в животе, словно двери желудка закрылись на ночь и он возобновит работу только утром. Мы называем это явление пищевым похмельем.

Вечернее питье

Если вы собираетесь выпить коктейль, бутылку пива или бокал вина, сделайте это либо перед ужином, либо во время еды. Употребляя спиртное после ужина, вы оттягиваете время приема того, что ваше тело считает последним за день кусочком пищи: даже капля спиртного – это тоже еда!

В течение дня вашему организму требуется много воды, особенно если вы работаете в условиях повышенной сухости воздуха, например в кондиционируемом офисном помещении. У системы гидратации организма есть свой циркадный ритм. Чувство жажды чаще всего возникает у нас днем, потому что организму необходима вода для переработки нутриентов, создания новых компонентов крови и детоксикации. Для того чтобы поддерживать уровень гидратации и энергии в течение всего дня, лучше всего выпивать стакан воды каждый час или два.

Употребление воды после ужина не меняет размеры вашего пищевого окна. Если вы проснетесь среди ночи и почувствуете жажду, обязательно попейте воды. Я по себе знаю, что если не попью воды, то буду долго ворочаться без сна, а если утолю жажду, то, скорее всего, сразу же усну снова.

О полезности питья воды написано множество книг, однако почти 25 процентов людей практически не пьют воды, кроме той, что содержится в кофе. Я не считаю кофе источником воды, потому что входящий в его состав кофеин вызывает обезвоживание и подавляет сонливость. Но вы можете смело включать в общий объем потребления воды травяные чаи, которые не содержат кофеина. Некоторым людям нравится выпивать перед сном чашку травяного чая, и, если в нем нет кофеина, подсластителей и молока, такой напиток является вполне приемлемым вариантом. Проблема в том, что в обычном чае тоже содержится большое количество кофеина и что кофеин присутствует во многих видах травяного чая. Когда на рынке чуть ли не каждую неделю появляется новый бренд «травяного» чая, трудно узнать наверняка, есть ли в нем кофеин или какое-то другое химическое вещество, которое заставит вас бодрствовать. Поэтому лично я после ужина воздерживаюсь от всего, кроме чистой воды.

Перекусывать допустимо в течение дня, но не поздно вечером

Вы можете перекусывать в течение дня при условии, что выберете полезные для здоровья продукты. Изредка в дневное время можно полакомиться кусочком торта или пирожным по случаю какого-нибудь праздника. Вечером можно завершить ужин маленькой порцией десерта. Но не удивляйтесь, если после того, как вы улучшите свои привычки питания, ваши вкусовые сосочки изменят свои предпочтения. Со временем вы поймаете себя на том, что сладкое и соленое станут для вас менее привлекательными.

Вечерний голод и спазмы в животе

Желудочные спазмы, особенно те, что возникают поздно вечером и ночью, могут быть вызваны электрической активностью сбившейся с ритма пищеварительной системы. В дневное время электрическая активность желудочно-кишечного тракта вместе с перистальтикой мышц обеспечивают продвижение пищевых масс. Исследования показывает, что у этого процесса есть свой циркадный ритм, и теперь многие ученые считают желудочные спазмы и несварение следствием нарушения этой электрической активности. Даже при небольших нарушениях ЖКТ может не справиться с задачей продвижения пищи в правильном направлении, а это может вызвать спазм и боль.

Как правило, ночью активность ЖКТ снижается. Поэтому, когда вы едите поздно вечером, медленное продвижение пищи или ее продвижение в неправильном направлении может вызывать проблемы с желудком. Это широко распространенное явление. Вот почему средства от кислотного рефлюкса входят в десятку самых продаваемых лекарств в Соединенных Штатах, и только в 2004 году рецепты на эти средства были выписаны 64 миллионам человек^14.

Завершение ужина и уборка кухни служат сигналом того, что с вечерней едой покончено. Перед отходом ко сну вы можете ощутить голод, особенно в тех случаях, когда только начинаете переходить к 8—10-часовому окну питания. Это совершенно естественно. Чувство голода может вырвать вас даже из глубокого сна. Чтобы с ним справиться, мобилизуйте силу воли и выпейте стакан воды. Как только ваш организм приспособится к новому ритму, ночной голод исчезнет сам собой.

Придерживайтесь режима будних дней и в выходные

Ответив на вопросы в главе 3, вы уже получили общее представление о своих привычках питания. Большинство людей не осознают, что их период питания превышает 12 часов. Многие люди тщательно соблюдают правильный режим в течение недели, но по уикендам их расписание ломается. Такое нарушение не относится к разряду единичных. Если вы три раза в неделю выходите за рамки 12-часового окна питания, значит, просто не выполняете требования программы ОВП.

Запомните, что каждый раз, когда вы что-то съедаете, включаются все часы вашей пищеварительной системы. Любая пища, поступающая в ваш организм, должна быть переварена, абсорбирована, отсортирована и метаболизирована, а отходы – направлены в почки и нижний отдел кишечника. Когда вы что-то съедаете в неположенное время, даже если это небольшой снек, почти все пищеварительные органы вынуждены прервать циркадный цикл и выйти из фазы отдыха и ремонта, чтобы переварить и переработать пищу. И после возобновления процесса пищеварения пройдет несколько часов, прежде чем органы смогут вернуться в режим отдыха и восстановления. На следующий день, когда вы приступите к завтраку в обычное время, вашим органам придется снова заняться переработкой пищи, невзирая на то что они не успели отдохнуть за предыдущую ночь.

Именно это происходит, когда в разные дни вы меняете окно питания. Ваши метаболические часы автоматически подвергаются такому же воздействию, как в случае пересечения вами двух часовых поясов в течение одной недели.

Потребление пищи поздно вечером является самым серьезным из всех нарушений, какие вы можете совершить, поскольку оно полностью уничтожит все, чего вы достигли за день. Прежде всего, поздний прием пищи нарушает ход пищеварительных часов: вы включаете метаболизм в ЖКТ, печени и во всем организме. Вы в буквальном смысле будите тело в тот момент, когда ему предписано замедлить работу, понизить температуру тела и приготовиться ко сну. Несмотря на то что мозг говорит вам, что вы голодны, ваш организм не готов заниматься переработкой пищи.

Кроме того, из-за неготовности ЖКТ к работе пищевые массы не будут продвигаться по нему так же быстро, как днем. Когда пища заполняет желудок, он секретирует кислоту, чтобы ее переварить. Но, если пища не продвигается, это может вызвать кислотный рефлюкс, особенно если вы попробуете лечь.

Диета Свифта

Стив Свифт впервые услышал о моем исследовании на мышах в 2012 году и связался со мной, чтобы спросить, не провожу ли я подобных исследований на людях. В то время мы лишь начинали рассматривать возможность проведения таких экспериментов (приступить к ним удалось лишь в 2015 году), поэтому Стив решил провести эксперимент на себе, так как считал, что единственное доступное ему тело – это собственное тело.

С того дня Стив строго соблюдал этот режим питания. Через год с небольшим он снова связался с моей лабораторией. За 15 месяцев Стив похудел на 32 килограмма. Это была почти треть прежнего веса его тела! По шкале ИМТ он перешел из категории «тяжелая форма ожирения» в категорию «нормальное количество жира».

Его распорядок ОВП поразителен в своей простоте. Каждое утро Стив просыпается ровно в 6:40 и завтракает примерно в 7 часов. Восемь часов спустя он прекращает есть до следующего утра. В разговоре со мной Стив отметил: «При таком режиме я могу позволить себе почти все, чего пожелаю! За обедом я часто съедаю по три порции пудинга, но во всех остальных отношениях стараюсь добиться хотя бы относительной сбалансированности рациона».

Следуя такому распорядку, Стив не испытывал никаких побочных эффектов. По его словам, у него не возникало чувства голода перед отходом ко сну, во всяком случае, «оно никогда не было неодолимым. Но зато я каждый день получаю около часа свободного времени, которое не нужно тратить на еду». Я сообщил Стиву, что получал аналогичные отзывы от других людей. Многие из них говорили, что им нравится, когда по вечерам они чувствуют себя полными энергии и могут посвящать сэкономленное на еде время общению с близкими.

Рассказывая мне о других благоприятных последствиях, Стив сообщил, что боли в коленях, которые мучили его на протяжении многих месяцев, ослабели и стали доставлять меньше неудобств. Я объяснил это уменьшением избыточного веса и ослаблением системной воспалительной реакции. Помимо прочего, у него начала улучшаться память. До перехода на ОВП Стив замечал, что ему становилось все труднее запоминать цифровую информацию, такую как номера телефонов, почтовые индексы, даты и т. д., поэтому всегда приходилось их записывать. А теперь ему больше не нужно повсюду носить с собой записную книжку с этими цифрами.

Стив сообщил, что избавление от лишнего веса побудило его снова заняться бегом. Теперь он каждый день пробегает по 10 километров и использует велосипед чаще, чем машину. Не зря говорится, что хорошие привычки порождают еще больше хороших привычек.

Часто задаваемые вопросы

1. Всем ли подходит программа ОВП?

Без исключений! Главное достоинство программы заключается в том, что она создает прочный фундамент для общего укрепления здоровья. Если нашим предкам во всех регионах мира, независимо от особенностей национальной культуры или кухни, удавалось съедать весь свой суточный рацион, укладываясь в рамки 10—12-часового окна, вы тоже сможете это делать. А когда вы начнете следовать этой программе вместе с членами своей семьи, то все вы приведете свою жизнь в соответствие с единым циркадным кодом.

Детей можно приучать к 12-часовому окну питания уже с пяти лет. Вы увидите, что такой распорядок поможет им укрепить здоровье, улучшить сон и избежать ожирения. Такое окно питания могут использовать дети среднего и старшего школьного возраста. Взрослые люди, страдающие гиперлипидемией, депрессией, повышенным кровяным давлением, тревожными расстройствами и другими хроническими заболеваниями, тоже могут попробовать 12-часовое окно питания, но прежде, чем приступить к дальнейшему уменьшению окна питания, вам следует проконсультироваться с врачом.

Запомните, что ОВП – это не диета. Диетой называется протокол питания, которому люди следуют в течение коротких периодов времени, чтобы сбросить лишний вес или решить какую-то проблему со здоровьем. ОВП – это образ жизни. Это нечто такое, что вы сами захотите делать до конца своих дней. Нечто вроде чистки зубов – элементарной гигиенической процедуры, от которой в значительной степени зависит здоровье ваших зубов. Однако стоматолога все равно нужно посещать регулярно. Аналогичным образом вы можете время от времени использовать более короткое окно питания, например на неделю перейти на 8-часовое питание, чтобы подкорректировать вес или улучшить пищеварение.

Относитесь к 8-часовому ОВП как к праздничной трапезе

Мне нравится сравнивать 8-часовое ОВП с Днем благодарения, когда я могу насладиться прекрасной едой рано вечером и потом чувствовать себя сытым всю остальную часть дня. Вы когда-нибудь пробовали съесть что-нибудь поздно вечером после праздничного ужина в День благодарения? Когда вы это делаете, приятное ощущение сытости сменяется вздутием живота от переедания.

2. Можно ли выбрать любые 12 часов?

Любой распорядок лучше, чем никакого. Однако, как мы уже говорили, чем раньше вы откроете окно питания после наступления светлого времени суток, тем больше пользы получите. Трудно сказать точно, но, по всей видимости, свет оказывает на наш метаболизм определенное воздействие. В ходе одного исследования было установлено, что у людей, которые выбирают для ужина более позднее время, наблюдается менее значительное снижение веса, чем у тех, кто ужинает раньше^15.

Известно, что вечером начинает повышаться уровень мелатонина, чтобы подготовить мозг к переходу в режим сна. Кроме того, мы полагаем, что мелатонин замедляет скорость метаболизма и воздействует на поджелудочную железу, которая производит инсулин. Возможно, именно этот механизм обеспечивает засыпание поджелудочной железы, поскольку на протяжении миллионов лет люди не ели в темное время суток и не нуждались в том, чтобы поджелудочная железа всю ночь работала на полную мощность.

Когда вы едите поздно вечером, во время повышения уровня мелатонина пища запускает механизм инсулиновой реакции. Инсулин помогает печени и мышцам абсорбировать глюкозу из крови, чтобы ее уровень не поднялся слишком высоко. Но, поскольку в позднее время выработка инсулина замедляется, ваших резервов данного гормона не хватает для того, чтобы впитать всю глюкозу, содержащуюся в пище. Поэтому уровень глюкозы в крови остается высоким на протяжении длительного периода. В такой ситуации ваш организм может заняться превращением избыточного сахара в запасы жира, вместо того чтобы использовать его как топливо.

3. Могу ли я сочетать ОВП с другими диетами?

Да! Если какая-то диета (палео, Аткинса, кетогенная и т. д.) помогает вам добиться хороших результатов, вы можете объединить ее с уменьшением окна питания. ОВП может заметно повысить эффективность некоторых из этих диет. Например, мы наблюдали замечательные результаты сочетания строгого 6—8-часового ОВП с кетогенной диетой. Мы считаем, что ограничение пищевого окна и оптимальный выбор времени питания могут значительно повысить результативность ограничения калорий.

4. Могу ли я сочетать ОВП с периодическим голоданием (диетой 5:2) или с диетой, имитирующей голодание?

Один день любого голодания в месяц помогает провести дополнительную детоксикацию. Вы можете объединить ОВП с диетой 5:2, суть которой состоит в том, что пять дней в неделю вы можете питаться как обычно и два раза в неделю устраивать разгрузочные дни. В дни обычного питания ограничьте время приемов пищи 12 часами или меньшим окном. Кроме того, ОВП может оказаться отличным способом выхода из диеты 5:2 после достижения поставленной цели по снижению веса.

5. Есть ли у вашей программы недостатки? Каковы потенциальные опасности?

Возможно, есть люди, не способные выдержать 12 часов без пищи. Я говорю не о бурчании в животе. Бурчание в животе от голода является сигналом того, что желудок пуст и готов приступить к работе. Кроме того, оно означает, что тело переключается из режима использования готовой к применению энергии в режим использования запасенной энергии. Но, если после 12-часового воздержания от еды у вас начинает кружиться голова, приостановите программу и поговорите со своим терапевтом.

Иногда люди пытаются осуществить слишком радикальные изменения, например перейти с 16-часового окна на 8-часовое. Или пробуют одновременно сократить до минимума количество потребляемых калорий и уменьшить пищевое окно. Такое сочетание может оказаться очень тяжелым испытанием для организма, особенно если вы не приучены к очень низкой калорийности рациона. Вместо этого я рекомендую попробовать начать программу ОВП с 12-часового окна питания без внесения существенных изменений в плане выбора продуктов или количества пищи. После 2–3 недель такого режима можно будет подумать о дальнейшем сокращении времени питания или изменении диеты.

6. Что может заставить меня бросить программу?

Практика показывает, что самым серьезным барьером на пути осуществления этой программы становится 6-недельный рубеж. Это опасная зона. После 6 недель станет очевидно, меняется ваш вес или нет. Отсутствие результатов, на которые вы рассчитывали, может вызвать разочарование или уныние. Поэтому запомните, что именно в это время в вашем организме начинают происходить незаметные улучшения. Эти результаты нельзя измерить на весах, но они проявляются в улучшении сна, ослаблении системной воспалительной реакции, улучшении координации движений, повышении общего уровня энергии.

У того, кто следует данной программе самостоятельно и не имеет полного представления об этих успехах, может появиться желание все бросить. Однако, как известно, люди склонны перенимать образ жизни своих друзей и тех, с кем постоянно общаются. Вот почему, как только вы заметите какие-то улучшения от применения ОВП, расскажите об этом своим друзьям, членам семьи и людям, с которыми общаетесь и принимаете пищу. Это поможет им обратить внимание на ваши новые привычки питания, и, если они заметят их положительные результаты, вам будет легче вызвать у них интерес к данной программе и желание испробовать ее на себе.

Большинство людей адаптируются к 12-часовому ОВП без особого труда. При таком режиме вы по-прежнему сможете завтракать и ужинать вместе с членами семьи или друзьями. Когда вы пожелаете уменьшить окно до 10 или 8 часов, задача проведения совместных приемов пищи немного усложнится. Однако если вы будете переходить на короткие окна всего на несколько недель, а затем возвращаться к 11—12-часовому режиму ОВП, то радикальные изменения в образе жизни не окажутся слишком длительными.

Кратковременные программы ОВП особенно полезны для снижения веса тела, сжигания лишнего жира, улучшения настроения и повышения выносливости. Некоторым людям удается соблюдать режим 10-часового ОВП на протяжении многих месяцев или лет.

7. А что насчет лекарств?

Медицинские препараты не считаются едой, и их нужно принимать согласно предписаниям врача. Однако вы можете обратить внимание на то, в какое время вы принимаете свои лекарства. Некоторые препараты работают лучше, когда их принимают утром или в конце дня. Поговорите с врачом, чтобы определить, помогает ли ваш распорядок питания оптимизировать результаты применения лекарств.

8. Как быть с кофе?

Привычку пить кофе очень трудно привести в соответствие со своим циркадным кодом, потому что она напрямую воздействует на сон. Сильное пристрастие к кофе – верный признак нарушения сна. Например, если рано утром вам нужно выпить одну-две чашки крепкого кофе, чтобы полностью проснуться, значит, вы недостаточно спите по ночам и не отдыхаете.

В ходе нашего недавнего исследования паттернов ОВП у пожарных и посменно работающих врачей-ординаторов и медсестер мы установили, что когда они всю ночь бодрствуют или спят урывками, то часто используют утренний кофе как «безопасный наркотик», помогающий им не уснуть за рулем по дороге домой. Но в конечном итоге такое применение кофе производит обратный эффект, потому что не позволяет им погрузиться в полноценный восстановительный сон днем. Мы порекомендовали этим людям развозить друг друга по очереди или пользоваться общественным транспортом, поскольку это позволит им лучше высыпаться днем и приезжать на следующую смену в хорошей форме, полностью готовыми к продуктивной работе.

Даже если утром вы только пьете кофе и не завтракаете, это все равно считается прекращением ночного воздержания от пищи и открытием пищевого окна. Помните об этом, когда пожелаете выпить чашку кофе, тем более если это будет кофе со сливками и/или сахаром.

Если вы пристраститесь к кофе, у вас может возникнуть потребность в дополнительной дозе кофеина в конце дня. Весьма вероятно, что эта вторая порция кофе помешает вашему сну. Кофе может оставаться в организме в течение 10 часов. Вот почему традиционно не рекомендуется пить его после полудня. Если во второй половине дня вы испытываете упадок сил, это может быть следствием обезвоживания: попробуйте выпить стакан воды и посмотрите, как будете себя чувствовать.

9. Могу ли я применять ОВП постоянно?

Безусловно! Возможно, вам не потребуется долго соблюдать режим 8-часового ОВП, но вы легко сможете сделать 10—12-часовое ОВП неотъемлемой частью своего образа жизни. Этот режим укрепит ваш циркадный код и поможет сохранить низкую вероятность развития хронических заболеваний!

10. Как часто я могу нарушать режим?

Если вы нарушите режим, просто вернитесь к нему снова. Практика показывает, что программа ОВП приносит пользу даже в тех случаях, когда вы изредка «берете выходной». Конечно, такие выходные будут нарушать ход ваших циркадных часов, но все же соблюдать режим ОВП 5 или 6 дней в неделю лучше, чем без режима питаться всю неделю.

Допустим, с понедельника по пятницу вы строго соблюдали режим, но в субботу вечером отправились на встречу с друзьями и выбились из расписания. Не отчаивайтесь! Если последний кусочек (или глоток) был принят в 11 часов вечера, то на следующий день вы вполне сможете без особого труда снова войти в график. Во-первых, вам вряд ли захочется завтракать в обычное время. Прислушайтесь к своему телу. Если вы не голодны – не ешьте. Перенесите первый прием пищи на то время, когда вы наконец почувствуете голод. Во-вторых, если это случится в районе полудня, считайте данный прием пищи обедом. И если после этого вы поужинаете в установленное время (скажем, в 7 часов вечера), то тем самым полностью восстановите свой первоначальный режим питания.

В следующий раз подумайте о том, чтобы провести встречу в «счастливый час»[1]. Еда обойдется дешевле, и вы не нарушите свое ОВП!

Ведите учет своего прогресса

Позвольте предложить вам таблицу, которую можно использовать для слежения за успехами в использовании ОВП. В течение одного месяца каждый день записывайте время приема первого и последнего куска (глотка) пищи и на следующее утро записывайте, сколько часов проспали ночью. В конце месяца проанализируйте собранные данные. Прежде всего обратите внимание на то, улучшился ли ваш сон и как это улучшение связано с вашим ОВП. Когда вы лучше всего спите: когда ваше окно питания является самым узким или составляет 12 часов?

Затем проанализируйте, как изменяются остальные аспекты вашей жизни. Может пройти неделя, прежде чем вы заметите какие-то улучшения в своем здоровье, настроении и уровне энергии. Далее вы можете достичь так называемого плато, а затем, к концу месяца, выйти из застоя. Это один из самых типичных паттернов прогресса, выявленных нами в ходе исследований.

Сделайте необходимое количество копий этой таблицы или просто перенесите данные в календарь. Исследования показывают, что тщательный мониторинг вашего здоровья является одним из самых лучших способов планомерного осуществления программы (об этом мы уже говорили в главе 3).

Кристина не могла спать

У Кристины всю жизнь были проблемы со сном. Она не помнила, чтобы даже в детском возрасте ей удавалось проспать ночью хотя бы 7 часов. Она перепробовала все наши маленькие хитрости для улучшения сна, включая управление освещением, затемнение спальни и выполнение физических упражнений в дневное время, но ничего не помогало. Она попробовала пользоваться различными лекарственными средствами и принимать снотворные таблетки, чтобы уснуть, но после них весь день чувствовала себя разбитой. Через 6 лет приема снотворных препаратов она решила попробовать ОВП.

Мы дали Кристине трекер для мониторинга ее физической активности и сна, настоятельно посоветовали отказаться от снотворного и предложили приступить к соблюдению 8-часового протокола ОВП. В первую неделю она сообщала, что по ночам ее мучает голод и она не может спать. Большинство людей бросили бы эту затею, но Кристина находилась в отчаянном положении, поэтому решила продолжить. Наконец на восьмой день она заметила, что действительно стала лучше спать. К концу второй недели Кристина впервые за много лет смогла спать по 5–6 часов без таблеток. Она призналась, что ей было трудно воздерживаться от еды после 6 часов вечера и что иногда она выходила за рамки окна питания, особенно в тех случаях, когда встречалась с родственниками или друзьями. Но теперь Кристина твердо уверена в том, что получила еще одно надежное средство обеспечения хорошего ночного сна, помимо таблеток.

Выбор еды

Нельзя обойти стороной тот факт, что ОВП требует планирования. Поскольку у вас не будет возможности питаться круглые сутки, приемы пищи нужно тщательно планировать, чтобы никогда не ощущать волчьего голода. В то же время я не могу заранее сказать, какое часовое окно питания следует выбрать конкретному человеку в начале программы. Некоторым людям нравятся плотные завтраки, необходимые для того, чтобы начать день в нужном темпе. Другие предпочитают дождаться плотного обеда в полдень, и им легче приспособиться к более коротким периодам ОВП. Только вы сами можете решить, что вам лучше подходит. Из следующей главы вы узнаете, что на самом деле завтрак не обеспечивает мозг дополнительной энергией. Короче говоря, все полностью зависит от вас.

Чтобы добиться самых лучших результатов в плане снижения веса и укрепления общего состояния здоровья, соблюдайте сбалансированную диету: много свежих фруктов и овощей, сывороточных белков и полезных жиров. Помните, что вам не нужно считать калории. Тем не менее не налегайте на пончики и на все, что приготовлено во фритюре. Ознакомьтесь с перечнем продуктов, от которых вам следует держаться подальше. Используйте его как «7 правил ОВП»:

1. Никакой содовой, диетической или любой другой газировки. Употребление полнокалорийных газированных напитков – один из самых быстрых способов перенасыщения тела сахаром и нарушения системы регуляции количества глюкозы в крови. Пристрастие к газировке входит в число самых очевидных причин чрезмерного потребления калорий. Кстати, диетическая содовая вовсе не является более полезной для здоровья альтернативой.

Установлено, что она изменяет микробиом желудочно-кишечного тракта (см. главу 9) и создает дефицит крайне необходимых хороших бактерий^16.

2. Никаких расфасованных фруктовых или овощных соков. Даже если на них написано «100-процентный сок», это не самый лучший выбор, потому что в большинстве таких напитков содержатся консерванты, способные разрушить слизистую кишечника и вызвать синдром дырявого кишечника (см. главу 9). Если вам необходимы фруктовые или овощные соки, готовьте их самостоятельно. И выпивайте их в тот же день.

3. Никаких сухих завтраков – за исключением тех, которые содержат меньше 5 граммов сахара на порцию. Никогда не следует начинать или завершать день солидной дозой сахара.

4. Никаких энергетических, протеиновых и фруктово-ореховых батончиков. Они мало чем отличаются от шоколадных батончиков, даже если их рекламируют триатлеты и звезды спорта. В них довольно много белков и клетчатки, но в то же время почти все они перенасыщены консервантами и сахаром. Вместо такого батончика всегда лучше съесть горсть натуральных орехов.

5. Никаких продуктов, содержащих кукурузный сироп, фруктозу или сахарозу (сахароза на 50 процентов состоит из фруктозы). Внимательно читайте состав продуктов на этикетках, потому что эти ингредиенты можно обнаружить в чем угодно – от пасты до шоколадных батончиков. Дело в том, что ваш организм не воспринимает эти подсластители как разновидности сахара, поэтому система регуляции уровня глюкозы ведет себя так, словно у вас в крови нет сахара. Это приводит к повышению уровня сахара в крови и становится большой проблемой, особенно если у вас уже диагностировали преддиабет или диабет.

6. Никакого темного или горячего шоколада по вечерам. В одной 140-граммовой плитке темного шоколада содержится столько же кофеина, сколько в чашке кофе. Если вы неисправимый любитель шоколада, перейдите на молочный шоколад, в котором кофеина вдвое меньше, чем в темном, и лакомьтесь им сразу после обеда.

7. Никаких ореховых паст с вредными добавками. Я такой же поклонник арахисовой пасты, как и все. Ищите продукт, в состав которого входит только один ингредиент – орехи. Избегайте тех, которые содержат сахар или растительное масло.

Вегетарианцам нужно тщательно выбирать белки

В качестве источника белков вегетарианцы часто употребляют чечевицу. Однако она лишь на 25 процентов состоит из белков и почти на 65 процентов – из сложных углеводов. Поэтому несмотря на то, что чечевица полезна и обеспечивает ощущение сытости, она не является высокобелковым продуктом. В качестве источника белков лучше использовать тофу или зерненый творог.

Важность белков

Насыщенные белками продукты содержат жизненно важные аминокислоты, необходимые для синтеза различных ферментов и формирования мышечной массы. Аминокислоты необходимы всем растениям и животным, поэтому присутствуют во всех источниках питания. Растения способны вырабатывать аминокислоты с помощью солнечного света и воды, но животные (включая людей) могут производить лишь некоторые из них. Поэтому нам нужно получать дополнительные аминокислоты из продуктов питания.

Вы можете наслаждаться всеми видами источников высококачественных белков. В число продуктов с самым высоким содержанием белков входят мясо животных и птиц, рыба, морепродукты, бобы и горох, яйца, соя, орехи и семена (см. с. 179–180). Листовые зеленые овощи и молочные продукты тоже содержат белки. Самыми богатыми источниками белков являются белковые продукты животного происхождения.

Можно ли съесть слишком много белков? Да. Практика показывает, что суточная норма потребления белков должна составлять 0,8 грамма на килограмм массы тела. Получается, что человеку, который весит 70 килограммов, требуется примерно 60 граммов белков в сутки. Внимательно взгляните на эту рекомендацию, и вам станет ясно: большинство из нас употребляет очень много белков. Однако чрезмерное количество белков (более 2 граммов на килограмм массы тела в сутки на протяжении нескольких недель или месяцев) не принесет пользы здоровью. Избыточное потребление белков подвергает стрессовой нагрузке систему метаболизма и может вывести из строя почки, а вам, очевидно, хотелось бы прожить свою жизнь с двумя работающими почками.

Протеиновые коктейли хороши для наращивания и поддержания мышечной массы, особенно если необходима дополнительная поддержка сил во время выполнения физических упражнений. Однако они тоже могут содержать множество ингредиентов, употребления которых следует избегать. Например, одна порция коктейля может содержать 15 граммов протеина и 10 граммов сахара, которые делают его приятным на вкус. Если вы чувствуете, что вам необходим протеиновый коктейль, выберите тот, в котором нет дополнительного сахара.

Выбирайте сложные углеводы

Самые полезные для здоровья углеводы содержатся в некрахмалистых листовых зеленых овощах, фруктах и злаках с низким гликемическим индексом (ГИ). Этот индекс показывает, как различные продукты воздействуют на уровень сахара в крови. Углеводы с высоким ГИ вызывают резкое его повышение и стимулируют вброс инсулина, который запускает механизм переработки сахара в запасы жира, в результате чего через пару часов к вам возвращается чувство голода. В отличие от них, медленно сжигаемые продукты с низким ГИ, такие как овсянка и зеленые овощи, подавляют аппетит. Эти низкогликемические углеводы более эффективно контролируют и стабилизируют уровень глюкозы и инсулина. Низким ГИ обладают ягоды и цитрусовые.

Ограничьте потребление или полностью откажитесь от простых и переработанных углеводов, таких как белый хлеб, макароны, белый рис, печенья и торты. Вместо них выбирайте цельнозерновые продукты, в которых много клетчатки. Продукты с высоким содержанием клетчатки состоят в основном из углеводов, но являются хорошим выбором, потому что клетчатка не переваривается и хорошо очищает кишечник, когда покидает ваш организм. Клетчатка помогает проводить детоксикацию тела и способствует усвоению питательных веществ в здоровом ЖКТ. Хорошими источниками клетчатки являются бобовые, ягоды, листовые овощи, киноа и цельнозерновые злаки.

Самые лучшие виды риса

Наша семья отказалась от традиционного риса басмати, который подвергается глубокой переработке и имеет высокий ГИ, и перешла на пропаренный рис. Он считается источником сложных углеводов, потому что медленнее переваривается. В нем содержатся те же самые полезные компоненты, что и в буром рисе.

Хорошие источники полезных жиров

Пищевой жир обеспечивает строительными материалами каждую клетку тела. Он необходим для развития мозга, а также для поддержания здоровья кожи и волос. Кроме того, жир помогает абсорбировать важные микронутриенты, такие как витамины A, D, E и K. К тому же добавление жира в пищу позволяет получать удовольствие от еды и дольше сохранять ощущение сытости.

Самыми полезными жирами считаются те, которые содержатся в цельных продуктах, в отличие от жиров в переработанных растительных маслах. Насыщенные жиры, такие как сливочное масло, остаются твердыми при комнатной температуре. Что бы вам ни говорили, знайте, что насыщенные жиры не вредят здоровью и не вызывают ожирения. Самыми лучшими жирами являются мононенасыщенные. При комнатной температуре они становятся мягкими и плавятся. Они содержатся в таких продуктах, как оливковое масло, авокадо, орехи, семена и яичные желтки. Мононенасыщенные жиры занимают важное место в меню средиземноморской диеты, которая славится тем, что помогает ее приверженцам оставаться здоровыми и стройными. В дополнение ко всему мононенасыщенные жиры могут использоваться организмом для выработки энергии.

Многие продукты растительного и животного происхождения, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты, тоже являются хорошими источниками жиров. Полиненасыщенные жирные кислоты делятся на две группы: жиры омега-3 и жиры омега-6. Жиры омега-3 играют ключевую роль в поддержании хорошего здоровья, помогают контролировать и сокращать количество телесного жира. Дело в том, что жиры омега-3 способны усиливать кровоток, чтобы облегчать доставку жиров к тем местам, в которых стимулируется метаболизм.

Жиры омега-3 содержатся в некоторых продуктах растительного происхождения, таких как льняное семя, а также в отдельных видах рыб, таких как лосось, в креветках и яйцах некоторых птиц.

Жиры омега-6 в больших количествах содержатся в растительных маслах, таких как кукурузное, соевое и подсолнечное. Кроме того, практически все полиненасыщенные жиры, содержащиеся в курином мясе, говядине и свинине, тоже входят в группу омега-6. Поскольку жиры омега-6 присутствуют в очень многих продуктах, получаемого нами количества этих жиров обычно хватает для удовлетворения наших пищевых потребностей. Оба типа полиненасыщенных жирных кислот называются незаменимыми, потому что они не производятся в нашем организме и он не способен функционировать без их помощи.

Список продуктов, рекомендуемых для укрепления циркадного кода

Глава 6

Оптимизация обучения и работы

Каждому делу, которым вы занимаетесь в течение дня, нужно научиться, и это непреложное правило действует на протяжении всей вашей жизни. Дети учатся в школе, а взрослые обучаются новым жизненным навыкам или повышают производительность на работе. Дома мы постоянно учимся тому, как быть лучшими родителями, партнерами, друзьями, наставниками и даже поварами.

В процессе обучения каждому навыку участвуют мозг и тело. Я считаю, что для обучения требуется семь условий. Каждое из них связано с нашим циркадным кодом и обеспечивается оптимальным воздействием света, количеством сна, распорядком питания или оптимальным сочетанием этих факторов.

Внимание

Внимание – это способность сохранять сосредоточенность и выполнять задание, не отвлекаясь. Кроме того, внимание требует способности приспосабливаться, то есть прекращать одни действия, чтобы эффективно выполнять другие. Школьникам нужно фокусировать внимание на изучаемой дисциплине, чтобы откладывать получаемую информацию в рабочей памяти, а затем консолидировать ее и переносить в хранилище долговременной памяти. То же самое должны делать взрослые, потому что без концентрации внимания мы не сможем формировать воспоминания.

Например, если вы сотрудник банка или биржевой брокер, вам нужно сосредоточить внимание на движении курсов акций, обработать эту информацию в своей рабочей памяти, принять решение, как поступить, произвести это действие и запомнить происшедшее событие, чтобы в будущем действовать еще лучше. Точно так же должны вести себя врачи, пилоты, авиадиспетчеры, водители грузовиков, художники, домохозяйки и т. д. Следует особо отметить, что внимание требует строго определенной степени концентрации: если она окажется слишком сильной, вы не сможете прекратить работу над заданием, чтобы перейти к другому, а при слишком слабой концентрации не сможете приступить к выполнению задания, не говоря уже о том, чтобы успешно его завершить.

У внимания есть циркадный компонент. Днем мы испытываем внутреннее стремление быть более внимательными, а ночью – естественную склонность ослабить внимание. Однако депривация сна вызывает сбой в механизме внимания. Лишенный сна мозг не может сохранять сосредоточенность на конкретных задачах в течение дня, поскольку сонливость и дремота являются самыми сильными отвлекающими факторами^1.

Рабочая память

Рабочая память – это самая важная функция человеческого мозга. Она отличает нас от всех остальных животных и основана на способности впитывать информацию, удерживать ее и соединять с уже изученной информацией. Например, во время движения по городу вы используете точно рассчитанную силу давления на педаль газа, наблюдаете за машинами, идущими впереди вас, и следите за ориентирами, которые проезжаете, чтобы точно знать, где находитесь. Когда ваша рабочая память функционирует исправно, вы хорошо справляетесь с работой по дому и учебой в школе. Когда она работает плохо, вы становитесь рассеянными, забывчивыми и, иногда, беспокойными.

Депривация сна ухудшает рабочую память, замедляя скорость реакции. Увидев что-то новое, вы принимаете эту информацию к сведению и используете свою память, прежде чем произвести нужное действие. Например, вы едете по хайвею и впереди идущая машина резко тормозит. В этой ситуации нехватка сна может замедлить вашу реакцию и привести к столкновению. Как всем известно, большинство дорожных происшествий случается по утрам. Кроме того, мы знаем, что многие крупномасштабные происшествия, такие как утечка нефти из танкера Exxon Valdez и взрыв на Чернобыльской атомной электростанции, были связаны с депривацией сна.

Оценка позитивного подкрепления / оценка негативного подкрепления

Оценкой позитивных и негативных подкреплений называется то, как мы используем внимание и рабочую память для принятия решений. Например, вы уже усвоили и отложили в памяти, что свежие фрукты и овощи в качестве снека полезны для здоровья (позитивное подкрепление). В то же время вы знаете, что картофельные чипсы являются плохим выбором (негативное подкрепление). Но вы приходите в магазин в день распродажи чипсов по фантастически смешной цене. И вы очень любите чипсы. Если вы хорошо выспались и испытываете голод, то, скорее всего, выберете позитивное подкрепление и купите яблоко или банан. Но если вы спали плохо и очень голодны, то с такой же вероятностью можете купить чипсы, даже если знаете, что они не принесут пользы здоровью^2.

Кроме того, оценка позитивных и негативных подкреплений влияет на нашу манеру общения. Общаясь с другими людьми, мы достаточно хорошо представляем, что их обрадует или огорчит. Не выспавшись, мы вполне можем ляпнуть что-нибудь такое, о чем впоследствии пожалеем. Это типичный пример того, как депривация сна разрушает отношения между людьми.

Гиппокампальная память

Гиппокамп является частью самой примитивной области мозга – лимбической системы – и играет важную роль в консолидации информации, переводимой из кратковременной памяти в долговременную. Гиппокампальная система памяти отвечает за вызов информации, которую вы усвоили на прошлой неделе, и ее применение в ходе выполнения текущей задачи. Одной из главных функций сна является консолидация памяти в гиппокампе^3. Представьте, что вы изучаете новый иностранный язык, переходите к новому разделу математики или осваиваете новую видеоигру. Вероятность успешного освоения навыка значительно повышается, когда вы получаете достаточное количество сна, и резко снижается, когда несколько ночей проводите без сна.

Так же негативно депривация сна сказывается на долговременной памяти. Поначалу вам может показаться, что вы становитесь более забывчивыми, а со временем вам станет трудно сохранять даже новые воспоминания, необходимые для обучения и работы.

Алертность

Утром ваш мозг находится в состоянии самой высокой алертности. По мере приближения вечера циркадные часы позволяют мозгу ослабить алертность, поэтому некоторые люди жалуются на потерю концентрации в конце рабочего дня. После 9—10 часов вечера потребность в алертности снижается до минимума и мы отправляемся спать. Ваш мозг переключается из режима активного контроля в режим «по умолчанию». Ему больше не нужно выполнять ваши команды. Вместо этого он начинает действовать на автопилоте, занимаясь проведением ремонтных работ, укреплением нейронных связей и переводом воспоминаний из рабочей памяти в гиппокампальную систему для проведения консолидации.

Настроение

Настроением называется состояние нашего разума, формирующее ощущения счастья, бодрости, уныния, раздражения, гнева и т. д. Наше настроение может быть преходящим и способно меняться в зависимости от происходящих событий. Радостная новость, как правило, поднимает наше настроение, а печальная приводит нас в уныние.

Дефицит сна нарушает нормальную реакцию на события и повышает подверженность более резким перепадам настроения; мы становимся более раздражительными и беспокойными. Депривация сна меняет настроение большинства людей в худшую сторону.

Одним из естественных факторов, сильнее всего влияющих на настроение, является свет. Вам доводилось замечать, что, когда вы проводите день в темной комнате, у вас падает настроение и затуманивается разум, даже если ночью вы хорошо выспались и вчера правильно питались. Возможно, вы будете чувствовать себя немного не в себе до следующего утра, когда яркий естественный свет поднимет вам настроение. Исследование, проведенное в Университете Джонса Хопкинса, показало, что недостаточное освещение вызывает у мышей депрессивное настроение и ослабляет их способность к обучению. Предположительно это связано с недостаточной активацией меланопсина – фоторецептора голубого света^4. В ходе уникального совместного исследования, проведенного нейробиологами и архитекторами, было установлено, что у офисных сотрудников, имевших доступ к дневному свету, настроение, производительность труда и качество сна выше, чем у людей, работавших в офисах без окон^5.

Автономное функционирование

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг отвечает за мышление, речь, обработку сенсорной информации, координацию, эмоции, внимание, память, планирование, принятие решений. Периферическая нервная система соединяет головной мозг с органами и мышцами, чтобы контролировать их действия. Автономная нервная система регулирует деятельность внутренних органов, желез и сосудов. Для обеспечения максимальной эффективности обучения и работы все три системы должны работать в оптимальном режиме. Учащенное сердцебиение может вызвать нервную дрожь, нарушение пищеварения – стать причиной боли в животе, а слишком высокий уровень гормонов стресса – привести к переутомлению. Эти состояния в лучшем случае отвлекают вас от выполнения поставленной задачи, а в худшем порождают тревожное расстройство.

У каждой функции автономной нервной системы есть циркадный компонент. В ночное время автономная активность снижается, поэтому сердечный ритм, частота дыхания, перистальтика пищеварительного тракта и даже синтез гормонов стресса замедляются, чтобы мы смогли уснуть. В дневное время автономная активность, а вместе с ней наша способность работать и учиться достигают пика. Однако хроническое недосыпание или прерывистый сон могут повысить уровень гормонов стресса или обострить чувствительность нашей системы регуляции стрессовых факторов до такой степени, что мы непроизвольно станем слишком остро реагировать на незначительные стресс-факторы^6.

В случаях нарушения хода эталонных циркадных часов эти гормоны, а также бактерии, которые обычно присутствуют в ЖКТ, могут влиять на функционирование мозга и настроение, вызывая панические атаки или тревогу7,8. В главе 9 мы подробнее расскажем, как ограничение времени питания укрепляет суточный ритм ЖКТ, восстанавливает нормальный баланс кишечных гормонов и бактерий и способствует улучшению функций мозга. Кроме того, ОВП улучшает суточный ритм автономного функционирования мозга, в результате чего нормализуется выработка гормонов стресса и улучшается настроение.

Оптимальный рабочий день

Оптимизация этих семи условий обеспечивает максимальное повышение способности к работе и обучению. Хорошая обучаемость и производительность труда обычно являются верными признаками того, что ваш образ жизни синхронизирован с циркадными часами. Тем не менее всегда найдется то, над чем можно поработать. Поэтому теперь мы постараемся выяснить, согласован ли ваш рабочий день с циркадным кодом.

Мозг человека наиболее активен в период между 10 часами утра и 3 часами дня. Возможно, многие из вас замечали, что в это время вы добиваетесь самых больших успехов в работе и учебе. Исследования показывают, что в пределах этого временного окна мы находимся в настроении, которое лучше всего подходит для совершения правильного выбора, решения многогранных проблем и разруливания сложных социальных ситуаций.

Фаза повышения продуктивности начинается в 10 часов утра и достигает пика примерно в полдень. На протяжении этих нескольких часов ваш мозг трудится с максимальной эффективностью. Ваше внимание, рабочая память и настроение находятся на самом высоком уровне. После полудня мозг начинает постепенно сбавлять темп. Это достаточно веская причина для того, чтобы не терять целый час максимальной производительности на долгий обед. Дело в том, что продолжительный обеденный перерыв не согласуется с циркадным ритмом. Наши исследования показали, что, когда люди работали в обеденный перерыв или довольствовались быстрым обедом, их производительность возрастала настолько, что объем работы, на который обычно уходило 8 часов, они выполняли за 7 часов.

К концу дня мозг устает, поэтому мы не можем справляться со сложными заданиями так же хорошо, как в первой половине дня. Данная тенденция усугубляется двумя факторами, воздействию которых подвергается большинство людей. Как мы уже говорили, дефицит сна предыдущей ночью усиливает нарастающую в течение следующего дня потребность во сне. Вот почему, если ночью вы мало спали, к полудню мозг начнет ощущать это давление. К тому же, как показывают исследования, в течение 1–2 часов после плотного обеда вас будет одолевать сонливость^9. Если вы привыкли делать перерыв на обед между полуднем и часом дня, то, наверное, замечали, что примерно к 3 часам дня ваше внимание и настроение начинают сходить на нет. Однако, если вы оптимизируете свое утреннее и послеполуденное расписание, то к этому времени уже успеете выполнить всю работу.

Когда дефицит сна и плотный обед приводят к особенно сильному спаду во второй половине дня, вы можете попробовать справиться с ситуацией с помощью снека. Однако, как мы уже говорили в разделе о позитивных и негативных подкреплениях, сонливость мозга повышает вероятность принятия плохих решений относительно питания. Проблема в том, что вредные для здоровья, перенасыщенные сахаром лакомства вызовут лишь кратковременный всплеск энергии, и очень скоро чувство голода разыграется с новой силой. И тогда, чтобы продержаться до ужина, вам может потребоваться еще одна порция сладостей. Вот почему такая тактика приносит успех лишь на очень короткое время и в конечном итоге ведет к противоположному результату.

Если во второй половине дня вам нужно взбодриться, не тянитесь к сладостям. Вместо этого выпейте стакан воды или чашку горячего чая без кофеина либо подкрепитесь каким-нибудь фруктом или горстью орехов. Самым лучшим вариантом станет стакан воды, потому что это согласуется с циркадным ритмом гидратации организма, а он требует, чтобы в течение дня мы регулярно пили воду. К сожалению, многие люди пренебрегают данным требованием, так как не знают, что усталость во второй половине дня является верным признаком обезвоживания^10. Попробуйте выпить стакан воды – и ощутите поразительно мощный прилив энергии, не нагружая тело дополнительным количеством совершенно пустых калорий. Выработайте привычку регулярно пить воду, и вам больше никогда не захочется в 3 часа дня тянуться за пончиком.

В числе других типичных причин усталости следует назвать работу в помещении без окон и выполнение монотонных заданий. Разбейте свой день на части, совершив короткую прогулку на свежем воздухе. Это поможет вам продержаться до конца рабочего дня. Сохранить сосредоточенность помогают даже простейшие упражнения на растяжку. Выполняйте их каждый час, не отходя от рабочего места.

Иногда люди возвращаются к работе после ужина или допоздна задерживаются в офисе. Вы наверняка знаете таких или даже сами входите в их число. Они ставят знак равенства между готовностью проводить как можно больше времени в офисе и своей высокой ценностью как сотрудника. Однако тут следует отметить два момента в вашем циркадном ритме, которые значительно снижают продуктивность работы в вечерние часы. Во-первых, в это время ваша естественная потребность во сне усиливается, а в алертности – снижается. Во-вторых, вам приходится работать при более слабом освещении, чем в дневное время, и тусклый свет оказывает на мозг специфическое воздействие: он в буквальном смысле затуманивает ваше сознание, чтобы лишить мозг способности четко мыслить. Как бы сильно вы ни старались, все равно не сможете заставить свой мозг оптимально учиться и работать поздним вечером. Возможно, в первые несколько вечеров ваша результативность окажется удовлетворительной, но долго это не продлится.

Сейчас вы, должно быть, думаете: «Это очень полезная информация, доктор Панда, но моему ребенку каждый вечер приходится по 5 часов делать уроки», «Я вынужден работать посменно» или «Меня постоянно поджимают сроки», «Как отрегулировать свой циркадный код, чтобы повысить продуктивность?».

Давайте изучим три ключевых компонента: сон, свет и выбор времени – и посмотрим, что вы можете сделать для оптимизации своего циркадного кода и повышения продуктивности. Начнем с трех советов, которые я считаю самыми лучшими:

● Нужно прекратить верить в то, что увеличение рабочего дня сделает вас более продуктивными. На самом деле все наоборот. Выделяя на сон полных 8 часов (сюда входит время подготовки ко сну), вы предоставите мозгу возможность получить отдых, необходимый ему для того, чтобы подготовиться к продуктивному проведению следующего дня.

● В течение дня старайтесь как можно больше находиться на свету, чтобы с его помощью повысить свою алертность и оптимизировать производительность.

● В вечернее время отрегулируйте освещение так, чтобы оно способствовало подготовке мозга к восстанавливающему сну.

Оптимальный свет – оптимальная продуктивность

На протяжении значительной части человеческой истории наши предки проводили бóльшую часть дня вне помещений, подвергаясь воздействию природного дневного света. Даже находясь в тени дерева или облака, они все равно получали большое количество света, яркость которого измерялась тысячами люксов. В дневное время освещенность открытого пространства обычно варьируется между тысячей люксов (в пасмурную погоду) и 200 тысячами люксов (в пустыне, когда солнце в зените). В офисе без окон освещенность обычно составляет от 80 до 100 люксов; в жилом помещении с включенным верхним светом она может составлять всего 50 люксов. Схема, приведенная на следующей странице, позволяет получить достаточно ясное представление о количестве света в разных типах зданий и о том, как освещенность связана с нашим циркадным ритмом и настроением.

В наши дни большинство людей проводят более 87 процентов времени в помещениях; на открытых пространствах мы находимся в среднем лишь 2½ часа в сутки, и половина этого срока приходится на время после заката солнца.

Количество света, воздействующее на нас в разных условиях

Условия освещенности наших помещений могут оказывать разрушительное воздействие на наш циркадный ритм и ухудшать настроение. Однако мы знаем, что, когда речь идет об усилении памяти и повышении эффективности обучения и работы, нам следует обращать особое внимание на условия освещения. Природа создала циркадные ритмы, чтобы мы могли адаптироваться к естественным циклам света и тьмы. Свет необходим мозгу, чтобы включать все его функции.

Когда вы просыпаетесь, меланопсин улавливает попадающий в глаз яркий свет и сообщает мозгу о том, что пора прекратить синтез гормона сна мелатонина и приступить к увеличению выработки гормона стресса кортизола, который поможет вам почувствовать алертность и готовность начать новый день. Кроме того, яркий утренний свет синхронизирует ваши мозговые часы с наступлением светлого времени суток, после чего ваш циркадный ритм обучения начинает повышаться и несколько часов спустя вы достигаете оптимального уровня продуктивности.

Как я уже говорил, мы знаем, что усиление воздействия света приводит к улучшению настроения. Нам также известно, что хорошее настроение способствует повышению производительности труда. Означает ли это, что усиление света ведет к повышению продуктивности? Научные данные полностью подтверждают это предположение. Исследователи установили, что яркий свет в дневное время в помещении повышает настроение, алертность и продуктивность11,12.

Независимо от места жительства, не следует ограничивать влияние на организм естественного света, поскольку в этом случае повышается вероятность ухудшения настроения и возникновения трудностей с принятием хороших решений. Дело в том, что слишком длительное ежедневное пребывание в условиях искусственного освещения нарушает циркадный код: интенсивность освещения на работе и дома редко может сравниться с естественным светом даже в самый облачный день. Однако условия освещенности на работе или в помещении для учебы можно оптимизировать путем имитации дневного света. Еще лучше, если рано утром вы проведете какое-то время в условиях естественного освещения. Для того чтобы преодолеть сонливость, синхронизировать свои часы, поднять настроение, чувствовать себя счастливыми и продуктивными в течение всего дня, вам требуется по меньшей мере час воздействия дневного света. Его можно провести на свежем воздухе, в машине или сидя у окна – везде, где вы сможете впитывать минимум тысячу люксов света.

Чтобы получить больше дневного света, можно позавтракать у окна или, если позволяет погода, на свежем воздухе. Можно пройтись пешком до работы или до колледжа. Родители могут высадить своих детей в нескольких кварталах от школы, чтобы перед началом занятий те могли находиться на естественном дневном свету хотя бы в течение 15–20 минут. Как говорится, небольшие изменения приводят к большим результатам.

Конечно, лучше всего находиться на естественном свету утром, но даже если вы побудете немного на воздухе в любое время дня, это будет лучше, чем ничего. Если у вас или вашего ребенка есть возможность съесть обед на свежем воздухе либо в кафетерии или на кухне, где есть большие окна, пропускающие много света, это тоже лучше, чем ничего. Однако мы не способны накапливать и сохранять воздействующий на нас свет, чтобы использовать его в другое время суток. Дневной свет должен быть доступен днем, когда он необходим нам для того, чтобы поддерживать алертность и способность к обучению.

Находясь в помещении, всегда старайтесь расположиться рядом с самым большим окном. В хороший день это может обеспечить вам от 2 до 5 тысяч люксов света, но, если вы отодвинетесь от окна на пару метров, интенсивность освещения может уменьшиться до 500 люксов. А если окна будут закрыты шторами или жалюзи, то вы будете получать всего 100 люксов (или менее) естественного света. Как известно, самая яркая светодиодная лампа обеспечивает освещенность всего тысячу люксов.

Идея в том, что нам нужно повысить интенсивность освещения во время бодрствования (преимущественно в светлое время суток) и снизить ее (особенно в синей части спектра) поздно вечером и ночью (или, по крайней мере, в течение 8—9-часового периода для сна). Но если пару десятков лет назад почти единственными источниками света в наших домах были электрические лампочки, то сегодня мы подвергаемся значительному воздействию свечения дисплеев многочисленных цифровых устройств. Вот почему важным аспектом стратегии управления освещением в интересах циркадных ритмов становится регулировка яркости цифровых устройств. Исследования показывают, что когда вы работаете за компьютером или планшетом, то количества света, полученного от обычного дисплея за 1–2 часа, оказывается достаточно, чтобы подавить вечерний синтез мелатонина и расстроить сон13,14. Однако на рынке появляются новые технологии, которые в установленное время автоматически снижают яркость или цветонасыщенность дисплеев компьютеров и смартфонов. Вы можете использовать эти настройки, чтобы ослабить негативное воздействие излучаемого данными устройствами света на ваши циркадные ритмы в вечернее время.

Жизнь по пекинскому времени

В Китае действует единое стандартное время, которое носит название пекинское время. Поэтому в 8 часов утра, когда в Пекине, расположенном в центральной части страны, уже светло и солнечно, в самых западных регионах Китая еще очень темно. Для того чтобы приходить на работу по пекинскому времени, государственным служащим, проживающим в западной части страны, приходится вставать в полной темноте. Но в силу необходимости вести нормальную семейную жизнь им очень трудно ложиться спать раньше 9 часов вечера. Вот почему отсутствие часовых поясов становится причиной нарушения их циркадных ритмов.

Если вам нужно поработать поздно вечером, отрегулируйте освещение. Ваша продуктивность повысится, если вы станете использовать рабочее освещение, при котором свет будет падать только на рабочую поверхность, и его прямое воздействие на ваши глаза окажется не столь сильным, как при использовании верхнего или горизонтального освещения.

Но самое главное – не позволять работе нарушать ваш режим сна. Усталость и высокая продуктивность – вещи несовместимые.

Правда о питании и продуктивности

Питание по режиму является одним из самых эффективных способов нормализации циркадных ритмов. В первую очередь это касается завтрака и ужина. Между этими двумя приемами пищи можно ослабить внимание к тому, когда вы едите, и сосредоточиться на потреблении продуктов, которые поддерживают здоровье мозга. Когда речь идет о функциях мозга, качество пищи важнее количества. Обильная еда не способствует улучшению мозговой деятельности. Мозг лучше всего работает при пустом желудке. После сытной трапезы у нас снижается уровень алертности. Возможно, это связано с естественной стратегией выживания. Когда мы голодны, мозгу приходится действовать креативно, чтобы найти еду.

Ваша производительность в любое время дня определяется прежде всего тем, что вы делали накануне вечером и ночью (когда вы ели и сколько спали), потому что от этого зависит утренняя синхронизация ваших часов и последующая оптимизация деятельности тела и мозга. Исследования показывают, что умеренное голодание и физические нагрузки одинаково эффективно повышают работоспособность мозга. То и другое способствует синтезу нейротрофического фактора мозга (НТФМ) – химического вещества, которое укрепляет связи между клетками мозга и улучшает функционирование мозга15,16. Хороший ночной сон в сочетании с достаточным количеством НТФМ повышает продуктивность мозга и обеспечивает его максимальную готовность к выполнению сложных заданий, чтобы вы смогли справиться с положенным объемом работы за меньшее время.

Негативные последствия позднего приема пищи проявляются на следующий день, снижая вашу способность сохранять внимание. Как мы уже говорили в главе 5, приемы пищи поздним вечером или ночью нарушают ход наших циркадных часов и могут привести к уменьшению или закрытию окна пиковой производительности, которое обычно открыто с 10 часов утра до 3 часов дня.

Миф о полезности кофеина

Активным ингредиентом кофе является кофеин, который не имеет никакой пищевой ценности. Наше тело может функционировать, не испытывая потребности в этом веществе. Природный кофеин содержится в десятках различных растений и плодов, включая кофейные зерна, листья чая, орехи кола и какао-бобы. Люди потребляют кофеин во множестве разных форм, таких как кофе, чай, какао, шоколад, безалкогольные напитки, энергетические напитки и некоторые безрецептурные лекарственные препараты. Умеренной суточной нормой потребления кофеина обычно считается 100–200 миллиграммов (столько содержится в трех 250-граммовых чашках кофе средней обжарки или в 2–3 плитках темного шоколада). Одна чашка чая может содержать 25–30 миллиграммов кофеина.

Кофеин является стимулятором, способным в малых или умеренных дозах повышать алертность и подавлять сонливость. На среднего человека он воздействует почти мгновенно: основная часть кофеина абсорбируется в течение 15 минут, и его стимулирующее действие начинает проявляться так же быстро.

Хотя кофе может повышать алертность, он не ликвидирует вашу задолженность по сну, а переносит давление сна на более позднее время. Вот почему после того, как действие кофеина прекращается, невыспавшиеся люди испытывают упадок сил и апатию. Авторы недавно опубликованной в British Medical Journal статьи, посвященной систематическим обзорам научных данных о безопасности кофеина17,18, призывают проявлять осторожность в вопросе употребления кофе. Они указывают, что о полезности кофе для здоровья можно говорить лишь в силу отсутствия формальных причин подвергать это утверждение сомнению. В статье отмечается, что почти во всех отбираемых для обзоров исследованиях не принимаются во внимание физиологические последствия употребления кофе, такие как повышение частоты сердечных сокращений, стимуляция центральной нервной системы и чувство тревоги. Кроме того, из обзоров исключаются исследования негативного воздействия кофе на качество и продолжительность сна^19, а также исследования, подтверждающие способность кофе ухудшать регуляцию количества глюкозы^20 и нарушать циркадные ритмы^21. Одной из наиболее серьезных проблем в США становится значительное увеличение порций (до 500–700 мл) популярных «кофейных» коктейлей, в состав которых входят сиропы, взбитые сливки, молоко, карамельный соус и кофе^22. В таких напитках, помимо кофе, содержится колоссальное количество пустых калорий в форме дополнительного сахара. В целом кофе выполняет свое предназначение быстрого средства избавления от сонливости, но не является идеальным выбором для оптимального здоровья.

Если после плотного обеда вас обычно одолевает сонливость и, чтобы не уснуть, вам требуется еще одна чашка кофе, то вам следует сделать завтрак основным приемом пищи и перейти на легкий обед, не вызывающий такой сильной усталости. По утрам потребность в алертности достигает максимума, а циркадная потребность во сне минимальна, поэтому обильный прием пищи не окажет на вас заметного воздействия. А отказ от дополнительной чашки кофе во второй половине дня будет способствовать укреплению паттерна сна.

Если по вечерам вы с семьей будете завершать совместный ужин раньше 6–7 часов, то в вашем распоряжении окажется достаточно много времени, чтобы тщательно переварить пищу. По мере снижения интенсивности освещения потребность во сне будет постепенно возрастать, и в положенное время вы легко уснете без таблетки снотворного или коктейля на сон грядущий.

Дефицит сна нарушает циркадный код обучаемости

Недосыпание чревато четырьмя серьезными последствиями для нашего циркадного кода. Во-первых, при недостаточной продолжительности сна мозгу не хватает времени для консолидации воспоминаний. Во-вторых, бодрствование в позднее время снижает функциональность и продуктивность мозга в оставшуюся часть ночи. В-третьих, когда мы меньше спим, то подвергаем себя воздействию дополнительного света и соблазну перекусить посреди ночи. И то и другое нарушает ход циркадных часов. В-четвертых, на следующее утро мы позже просыпаемся и сразу спешим на работу, лишая себя возможности подвергнуться воздействию утреннего света, который мог бы поднять нам настроение.

Кроме того, дефицит сна оказывает непосредственное воздействие на работоспособность нейронной сети мозга^23. Результаты исследования, проведенного в хорошо контролируемых условиях, показали, что если каждый день в течение недели вы проводите с человеком, который спит по 8 часов, один и тот же урок по математике, то к концу недели он усвоит этот конкретный урок настолько, что оценка его знаний возрастет с 10 до 100 баллов (по шкале от 1 до 100). Но если этот человек будет спать только по 4 часа, то его оценка возрастет с 10 до 50 баллов. Он усвоит только половину материала.

За пределами лаборатории, в реальной жизни мы наблюдаем тот же эффект. Бен Смарр обследовал почти 300 студентов в Сиэтле^24. Большинство из них изучали один и тот же курс биологии в колледже. Бен предоставил им доступ к онлайновому журналу сна на своем сайте, где студенты на протяжении месяца отмечали время отхода ко сну и пробуждения. Затем он проанализировал влияние паттернов сна на их отметки. Как вы, наверное, догадались, была выявлена взаимосвязь между хорошим ночным сном и хорошей успеваемостью, в частности установлена корреляция между несоблюдением режима сна и низкой академической успеваемостью как у мужчин, так и у женщин, причем последние оказались более чувствительными к изменению паттернов сна.

Время начала школьных занятий и циркадный код

Время начала занятий в школах становится темой горячих дискуссий на всей территории США, и лично я считаю, что наши дети заслуживают каждой минуты дополнительного сна, который может быть им предоставлен. Результаты многочисленных исследований подтверждают необходимость начинать занятия в старшей школе позже25,26,27. Более позднее начало уроков положительно скажется на циркадном коде учеников и поможет согласовать все три циркадных фактора: свет, сон и питание.

Как мы уже говорили, подростки особенно чувствительны к вечернему освещению, которое заставляет их циркадные часы опаздывать и смещает время отхода ко сну. Биологические часы не будят их спозаранку, однако во всех школах занятия начинаются очень рано, иногда до восхода солнца. В результате возникает конфликт между циркадными часами и требованиями системы образования. Кроме того, раннее начало занятий заставляет школьников пропускать утренние солнечные ванны и нарушает их естественный циркадный код.

Депривация сна становится причиной неправильного выбора продуктов питания. Когда утром подростки торопятся в школу, они могут заменить нормальный завтрак зерновым батончиком. Такие батончики, как правило, перенасыщены сахаром и не могут зарядить ребенка энергией на весь учебный день.

Внеклассные занятия по вечерам, включая спортивные игры при свете мощных прожекторов, тоже вносят свою лепту в нарушение циркадного кода ребенка. Свет прожекторов подавляет естественный синтез мелатонина, вызывает отставание циркадных часов и заставляет подростков бодрствовать допоздна. Неудивительно, что они редко отправляются в постель раньше полуночи. Следовательно, дело не только в раннем начале уроков. Занятия после школы также являются мощным фактором негативного воздействия на циркадный код детей.

Проблема с «умными» досками

За последние 10 лет интерьеры классных комнат сильно изменились. Традиционные белые (магнитно-маркерные) и черные (меловые) доски уступают место интерактивным доскам и проекторам с большими дисплеями. Чтобы создать условия для использования оверхед-проекторов, учителя поддерживают в классах полумрак. Это тенденция опасна тем, что еще сильнее ограничивает количество получаемого учениками света.

Чем больше света в офисном здании, тем лучше результаты

С моей лабораторией связались руководители одной архитектурной компании, заинтересованные в том, чтобы поднять настроение и продуктивность своих сотрудников с помощью полезного для здоровья дизайна офисного здания. Они прослышали о нашем исследовании меланопсина и его связи со сном, настроением и алертностью. Им сразу стало ясно, что в здании, которое они занимали, было слишком темно, и лишь очень немногие сотрудники работали рядом с окнами. Когда они стали подыскивать новое здание, мы показали, как выбрать такое, где люди будут получать максимальное количество дневного света. Кроме того, им хотелось получить точные данные о том, как доступ к большему количеству дневного света улучшает настроение и ночной сон.

Не сообщая сотрудникам о цели своего проекта, мы приступили к обследованию тех, кто пока еще продолжал работать в старом темном офисном здании. С помощью специально разработанного вопросника мы провели анализ их сна, активности и настроения. Через пару недель после переезда в новое здание мы разослали им точно такой же вопросник. Анализ ответов показал, что в новом здании сотрудники вели себя более активно, больше передвигались по помещениям и чаще находились в приподнятом настроении. В дополнение ко всему мы выяснили, что они стали лучше спать по ночам. Полученные результаты произвели на руководителей компании такое сильное впечатление, что теперь они рассматривают возможность предлагать аналогичный дизайн своим клиентам.

Сегодня можно с уверенность говорить о распространении тенденции внедрения достижений науки о циркадном ритме в дизайн офисных зданий с целью повышения производительности и укрепления здоровья работающих там людей. Ключевую роль в насыщении помещений дневным светом играют окна, и по мере того, как цена на стекла будет снижаться, а их качество, несущая способность и звукоизоляционные свойства – улучшаться, работники смогут наслаждаться получением все большего количества дневного света.

Во многих крупных компаниях становится популярным открытый дизайн офисных помещений с очень высокими потолками, позволяющий естественному свету рассеиваться и проникать в глубь рабочего пространства. Исследовательские лаборатории проводят эксперименты со свободной планировкой офисов, чтобы найти оптимальное сочетание всех компонентов: от вентиляции и температуры до освещения, включая интенсивность, структуру и направленность света. Я убежден, что недалек тот день, когда оптимальные для здоровья нормы и правила освещения станут неотъемлемой частью строительных норм и правил.

Глава 7

Как синхронизировать физические упражнения со своим циркадным кодом

Физическая активность так же важна для хорошего здоровья, как сон и правильное питание. Ежедневное движение положительно сказывается на мышечной массе, силе мышц, здоровье костей, координации движений, метаболизме, работе пищеварительной системы, здоровье сердца, объеме легких и даже на функционировании мозга. Кроме того, физические упражнения благотворно влияют на циркадные ритмы, улучшая сон и настроение, а также помогают мозгу расслабиться, избавляют нас от депрессии, тревожности и стимулируют нашу способность испытывать счастье. Движение по праву считается одним из самых лучших лекарств. В этой главе вы узнаете, в какое время дня желательно выполнять те или иные упражнения и как поддерживать уровень физической активности. Приступив к выполнению выбранной программы, занимайтесь регулярно, чтобы выполнение физических упражнений вошло в привычку и стало частью вашего образа жизни.

Способность физических упражнений поднимать настроение крайне важна для сохранения вашего спокойствия и повышения продуктивности. Это наглядно подтверждают результаты одного из моих исследований, в котором участвовал Пит из Нидерландов. Он всю жизнь проработал молочником и вышел на пенсию в 60 лет. Пит с нетерпением ждал заслуженного отдыха в надежде, что сможет спать допоздна и по утрам оставаться дома. Но больше всего он дожидался того момента, когда ему не нужно будет целыми днями развозить молоко на велосипеде.

Вскоре у Пита сформировался новый режим дня. Он спал до 8–9 часов утра и иногда не вставал с постели раньше 10–11 часов. Он жил один и по вечерам допоздна смотрел телевизор, в результате чего распорядок его дня постепенно сместился. Днем он почти не вставал с дивана и перекусывал тем, что было в холодильнике. После нескольких месяцев такой жизни Пит стал слабеть и у него началась депрессия. Ему пришлось обратиться к психиатру, но его состояние продолжало ухудшаться. В конце концов Пита положили в больницу, чтобы провести курс шоковой терапии.

Однако случай Пита заинтересовал другого психиатра, которая работала в этой больнице. Она изучила медицинскую карту Пита и выяснила, что за весь период трудовой деятельности у него никогда не отмечалось каких-либо депрессивных состояний, за исключением скорби по безвременно скончавшейся сестре и периодов уныния в старшем школьном возрасте. Сначала психиатр решила, что всему виной послепенсионная депрессия, но, пока Пит находился под наблюдением, она обратила внимание на изменения в его режиме сна и пребывания на солнце. До выхода на пенсию он просыпался рано и проводил много времени на воздухе, доставляя молоко и постоянно получая физическую нагрузку. После завершения трудовой деятельности Пит целыми днями оставался в четырех стенах, получал очень мало солнечного света и не проявлял почти никакой физической активности.

Психиатр изменила режим сна Пита и перевела его в палату, куда проникало большое количество утреннего света. Она познакомила его с другими пациентами больницы и заставила совершать ежедневные совместные прогулки по утрам и после обеда. Всего за пару месяцев состояние Пита нормализовалось. Благодаря улучшению сна, социальному взаимодействию и ежедневным моционам на свежем воздухе его депрессия исчезла без следа.

Возможно, вы недоумеваете: как такие простые изменения в распорядке дня могли нормализовать состояние человека, которого собирались подвергнуть шоковой терапии? И какое из этих изменений помогло Питу больше всего? Что стало решающим фактором: увеличение времени, проводимого на свежем воздухе, физическая активность или, может быть, то, что он стал лучше питаться, соблюдать режим дня и получать больше сна? Мы не можем утверждать, что причиной улучшения состояния Пита было какое-то одно из этих изменений. Скорее всего, каждое из них сыграло определенную роль в нормализации его циркадных ритмов, что вернуло ему здоровье. А теперь давайте сфокусируемся на роли, которую могут сыграть физические упражнения, поскольку я считаю, что в случае с Питом они стали главным фактором успеха.

Какова ваша минимальная доза упражнений?

По данным Американской кардиологической ассоциации, каждому человеку, не имеющему ограничений по здоровью, необходимо заниматься физическими упражнениями умеренной интенсивности не менее 150 минут в неделю или выполнять упражнения высокой интенсивности не менее 75 минут в неделю (либо эквивалентный объем физической активности умеренной и высокой интенсивности). В пересчете это означает 30 минут умеренных упражнений в день, 5 дней в неделю.

Упражнения не должны быть слишком сложными. По мнению Американской кардиологической ассоциации, с которым я совершенно согласен, физической активностью может считаться все, что заставляет вас двигаться и сжигать калории. Под это определение подходит широкий спектр занятий: от подъема по лестнице до участия в организованных спортивных мероприятиях.

Назовем три основных типа физической активности:

● Аэробные упражнения. Полезны для сердца, ритмичны и на некоторое время повышают ритм сердечных сокращений. Термин аэробный означает «с кислородом» и относится к использованию кислорода в процессах метаболизма и генерирования энергии; аэробные упражнения увеличивают использование кислорода и приводят в движение крупные группы мышц.

● Силовой тренинг, или упражнения с сопротивлением.

Увеличивают мышечную массу и повышают общую выносливость. К этому типу активности относятся кратковременные упражнения высокой интенсивности, при выполнении которых используются источники хранящейся в мышцах энергии.

● Упражнения на растяжку лучше всего подходят для развития гибкости и способности оптимизировать работу мышц (что впоследствии повышает эффективность силового тренинга). Торстен Визель, который почти

40 лет назад получил Нобелевскую премию за открытие механизма обработки визуальной информации в мозге, сохранял активность и алертность даже после достижения 90-летнего возраста. Однажды во время нашего пешего похода по тропическому лесу в Коста-Рике я попросил Торстена открыть его секрет здорового образа жизни. Он рассказал, что даже в 85 лет каждое утро после пробуждения продолжал заниматься гимнастикой по системе тай-ци, в которой оптимально сочетаются умеренные упражнения на развитие силы, на растяжку и координацию движений. С возрастом координация ухудшается, и упражнения, которые повышают гибкость и позволяют достичь состояния майндфулнес, помогают нам предотвратить эту потерю.

Примерная таблица МЭН[2]

Сравнительный расход энергии для разных видов физической активности оценивается в метаболических эквивалентах нагрузки. Принято считать, что у человека, который сидит и ничего не делает, МЭН = 1.

Таблица, приведенная на странице 209, поможет вам сравнить различные типы упражнений, выполняемые в течение одинакового периода времени, чтобы вы смогли увидеть, где получите наибольшую «отдачу от каждого вложенного доллара» с точки зрения метаболизма. Лично я нахожу ее полезной для выбора типа упражнений в условиях ограниченного времени. Чем больше цифра в столбце метаболического эквивалента нагрузки, тем выше интенсивность данного вида активности и тем лучше он подходит для укрепления вашего циркадного кода.

Шевелитесь!

Всегда, когда вы не спите, будь то днем или ночью, сидите без движения лишь в тех случаях, когда это абсолютно необходимо. Двигайтесь как можно больше. Научно установлено, что в положении сидя мы тратим слишком мало энергии, а это негативно отражается на метаболизме, силе костей и состоянии сердечно-сосудистой системы^1. Когда мы не используем мышцы, у нас теряется мышечная масса и увеличивается объем телесного жира. Даже пара дней сидячего образа жизни может резко повысить риск развития метаболических заболеваний, о которых будет подробнее рассказано в главе 10.

О пользе ходьбы

Самым простым и универсальным физическим упражнением является ходьба. Ею можно заниматься где угодно (в помещении и на воздухе) – и не нужно покупать абонемент в тренажерный зал. Почти каждый человек может дополнительно включить в свой распорядок дня немного ходьбы. Производители фитнес-браслетов и других трекеров активности, которые считают шаги, рекомендуют пользователям каждый день совершать минимум 10 тысяч шагов (что примерно соответствует 8 км), чтобы сохранять хорошее здоровье и не набирать лишний вес. Однако, по нашим данным, средний американец, который заботится о своем здоровье и загружает в телефон приложение Health App, проходит за день примерно 4500 шагов^2, в то время как взрослые амиши в Соединенных Штатах и охотники племени тоба в Аргентине проходят за день более 15 тысяч шагов3,4. Но самое удивительное, что даже постоянное получение данных о своей суточной активности не может заставить среднего пользователя этого приложения увеличить количество пройденных за день шагов.

Вряд ли мы сможем позволить себе такой же уровень активности, как амиши или тоба, но каждый из нас способен выкроить время для упражнений и сделать все возможное, чтобы приблизиться к заветному рубежу – 10 тысяч шагов в день.

Благотворное воздействие упражнений на сон и циркадные ритмы

Каждый, кто днем выполняет большой объем физической нагрузки, знает, что ночью он будет сравнительно хорошо спать. Когда люди, привыкшие к малоподвижному образу жизни, отправляются в турпоход или проводят день в парке развлечений, у них улучшается ночной сон. Всем известно, что физические упражнения вызывают усталость.

Но каков молекулярный механизм усталости? Подают ли мышцы какой-то специальный сигнал, приказывающий мозгу уснуть? Одним из таких сигнальных веществ является интерлейкин-15 (ИЛ-15), который уже давно известен как стимулятор увеличения костной массы. Теперь мы знаем, что ИЛ-15 полезен и для сна. Когда в ходе одного исследования кроликам вводили небольшие дозы ИЛ-15, сон подопытных животных становился более спокойным и глубоким^5.

Второй механизм вступает в действие, когда клетки мышц вырабатывают другое вещество – иризин. У многих людей с избыточным весом развивается дефицит мышечной массы и снижается синтез иризина. Пониженный уровень иризина коррелирует с синдромом обструктивного апноэ сна^6. Вот почему физические упражнения помогают таким людям избавиться от задержки дыхания во сне^7.

Результаты ряда недавних экспериментов на мышах позволяют выдвинуть новую интересную теорию. Когда у мышей отключают все циркадные часы, их сон становится фрагментированным. Но, когда исследователи разработали новый генетический метод включения отдельных циркадных часов, было установлено, что при запуске часов в мышцах мыши начинают спать так, словно у них работают циркадные часы в мозге^8. Это открытие наводит на мысль о возможном существовании совсем другого механизма, с помощью которого часы в мышцах регулируют мозг и сон. Из этого следует, что забота о состоянии мышечных часов имеет большое значение для поддержания здоровья как тела, так и разума. Исследования показывают, что физические упражнения повышают у людей уровень фермента, участвующего в производстве гема – пигмента в крови, который доставляет кислород ко всем тканям^9. Помимо прочего, гем является важной частью циркадных часов, поскольку именно он сообщает им, когда нужно включать и выключать различные гены, участвующие в метаболизме глюкозы и жира, и запускать процесс производства в мышцах гормоноподобных молекул, способных перемещаться по кровотоку, чтобы воздействовать на функции мозга и других органов. Это один из механизмов воздействия физических упражнений на работу мышечных циркадных часов.

Я рекомендую физические упражнения практически всем, особенно людям с нарушениями сна, чтобы они убедились в силе воздействия упражнений на их циркадный код. Результаты увидят даже те, кто только приступает к выполнению новой программы упражнений. Они станут быстрее засыпать и реже просыпаться ночью. Однако, если вы страдаете бессонницей, обязательно посоветуйтесь с врачом, прежде чем начать новую программу физической активности. Бессонница повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, поэтому программу упражнений следует выполнять под наблюдением врача.

Циркадный компонент поддержания силы

Теперь, когда вы знаете, как физические упражнения улучшают сон и нормализуют циркадные ритмы, давайте посмотрим, как циркадный ритм помогает нам поддерживать силу, необходимую для выполнения упражнений. Уровень физической силы в значительной степени определяется общей массой и здоровьем хрящей, костей и мышц. У каждого из этих ключевых столпов физической силы есть свои циркадные часы, которые устанавливают ритм проведения ремонта и перестройки этих тканей.

Хрящевые клетки не могут позволить себе роскошь размножаться так же интенсивно, как некоторые другие клетки нашего организма (например, клетки крови, печени и т. д.). Но эти клетки вырабатывают клеевидную субстанцию, которая образует подушку между костями. По мере выполнения нами различных движений эта подушка изнашивается. Производство данной субстанции подчиняется суточному ритму, и в ночное время увеличивается. Когда мы стареем или у нас нарушается ход циркадных часов, эффективность этих ремонтных работ снижается^10, что может привести к развитию остеоартрита.

Кости тоже подвергаются износу и требуют ежедневного ремонта, который осуществляется иначе, чем в хрящах. Кости формируются из минералов, в основном кальция, секретируемых клетками одного типа (остеобластами). Клетки другого типа (остеокласты) занимаются поеданием разрушенного костного вещества. Циркадные часы в этих клетках синхронизированы таким образом, чтобы пожирание и выработка костного вещества не происходили в одно время суток. Баланс между этими двумя типами клеток очень важен. Слишком высокая активность клеток-пожирателей может привести к потере костной массы, в то время как слишком интенсивное производство может увеличить давление костей друг на друга и вызвать дополнительные повреждения в области суставов. Когда мы становимся старше или не соблюдаем режим дня, наши циркадные часы начинают работать хуже и теряют способность каждый день заставлять клетки-строители костей работать на полную мощность, в результате чего они не производят достаточного количества сырья для создания новой костной ткани. Клетки-пожиратели кости тоже не работают на полную мощность и не могут полностью поглотить все поврежденное костное вещество. Со временем это приводит к ослаблению костей и повышению их подверженности переломам. Для того чтобы сохранить кости в самом здоровом состоянии, нам нужно соблюдать оптимальный цикл сна и бодрствования, питаться в правильно подобранное время и заниматься физическими упражнениями.

Циркадные часы играют ключевую роль в обеспечении функций мышц и формировании новой мышечной ткани. Часовые гены напрямую регулируют другие гены, необходимые для производства новых мышечных клеток, или мышечных волокон. Кроме того, часовые гены определяют соотношение типов мышц в организме. Мышцы делятся на два типа: медленно сокращающиеся (тип I) и быстро сокращающиеся (тип II). Первые насыщены митохондриями и помогают выполнять упражнения на выносливость или бегать марафонские дистанции. Вторые содержат меньше митохондрий и помогают бегать спринтерские дистанции. По некоторым данным, улучшение работы циркадных часов способствует увеличению количества медленно сокращающихся мышц^11.

В дополнение ко всему циркадные часы заботятся о питании наших мышц. В зависимости от того, как давно мы принимали пищу, мышечные часы активизируют функции генов метаболизма, участвующих в абсорбции или утилизации глюкозы либо жира, тем самым обеспечивая поставку топлива, необходимого для функционирования мышц^12. Когда мы спим, циркадные часы приказывают другим генам расщеплять поврежденные мышечные белки и направлять их в печень для переработки. Кроме того, эти часы помогают организму производить новые мышечные белки и следят за тем, чтобы волокна были правильно расположены и обеспечивали согласованное выполнение движений. Если учесть все эти важные роли циркадных часов в структуре и функциях мышц, становится понятно, почему мыши, лишенные функциональных часов в мышцах, не способны выдерживать большие физические нагрузки и слишком быстро устают^13.

Когда заниматься упражнениями

Как известно, большинство из нас не располагает достаточным количеством времени для занятий физическими упражнениями, поэтому меня часто спрашивают, существует ли оптимальное время таких занятий, позволяющее достичь максимальных результатов. Прежде всего давайте поговорим о продолжительности. Если у вас нет возможности каждый день выкраивать для занятий непрерывный 30 – 45-минутный отрезок времени, вы сможете получить те же самые результаты, выделяя для занятий 2–3 окошка по 10–15 минут в разное время дня. Практика показывает, что в этом случае воздействие на ваш циркадный код будет точно таким же благотворным, потому что занятия по утрам и в конце дня одинаково хорошо укрепляют циркадный ритм. Наши предки активно вели себя на протяжении всего дня, но наиболее интенсивной нагрузка была по утрам и вечерам. Многие дикие животные особенно активны на рассвете и в сумерках, поэтому охотникам-собирателям было важно проявлять повышенную активность именно в эти периоды.

Упражнения + ОВП = максимальное сжигание жира

Традиционная мудрость гласит, что перед любой физической нагрузкой нужно подкрепиться. Однако эта идея не всегда себя оправдывает. Когда человек воздерживается от пищи в течение 10–12 часов, прежде чем отправиться на утреннюю прогулку, пробежку или велопрогулку, то для выполнения упражнений его организм использует энергию жировых запасов тела. Если вы совершите утренний моцион до того, как прервете ночное голодание, тогда ваши мышцы израсходуют больше энергии и сожгут больше телесного жира для производства энергии. Чем больше у вас мышц, тем больше калорий вы сожжете за день и тем стройнее и здоровее станете. Для того чтобы достичь пика производительности, вряд ли стоит по утрам на пустой желудок заниматься интенсивными силовыми упражнениями или физически тяжелыми видами спорта, такими как гребля, европейский футбол или баскетбол, но утренняя прогулка, пробежка или велопрогулка станут вполне подходящими видами физической активности перед завтраком.

Упражнения по утрам

Раннее утро – прекрасное время, чтобы выйти из дома и позаниматься аэробными упражнениями. Любая физическая активность на ярком естественном свету и на свежем воздухе является отличным способом синхронизации мозговых часов и помогает справиться с последствиями джетлага и депривации сна. Кроме того, утренние упражнения запускают важный механизм усиления и поддержания активности мозга и поднимают настроение на всю остальную часть дня. Научно доказано, что они стимулируют производство новых клеток мозга^14 и усиливают способность создавать новые нейронные связи, необходимые для углубленного обучения и увеличения объема памяти. Исследователи также выяснили, что упражнения помогают ремонтировать поврежденные клетки мозга, повышая способность нейронов устранять повреждения их собственной ДНК^15. По последним данным, объектами этих ремонтных работ становятся бляшки в тканях мозга, возникающие при болезни Альцгеймера^16.

Для того чтобы приступить к утренней ходьбе, пробежке, заплыву или велопрогулке, необязательно дожидаться восхода солнца. Начинать упражнения можно в любой момент в пределах получаса-часа перед восходом солнца или после него. В это время интенсивность естественного освещения может достигать 800—1000 люксов, что является идеальным количеством комфортного дневного света. Фоторецепторы голубого света в глазах воспримут яркий свет и, пока вы будете выполнять упражнения, выведут мозг на пиковый уровень активности. Если по утрам вы занимаетесь в тренажерном зале, не выбирайте самый темный угол в помещении, а найдите место рядом с большим окном или под яркой лампой.

Утренние прогулки можно совершать на протяжении большей части года при условии, что вы будете одеты по погоде и не будет оповещений об экстремальном холоде. Собственно говоря, у физических занятий в холодную погоду есть ряд дополнительных преимуществ. Исследования показывают, что холодный воздух активизирует бурый жир и превращает белый жир в бежевый^17. Бурый жир насыщен митохондриями, которые считаются энергетической валютой всех клеток. Повышенное содержание митохондрий указывает на готовность большого количества жировых клеток к сжиганию. Кроме того, при выполнении физических упражнений на морозе вашему организму придется сжигать дополнительное количество телесного жира, чтобы согреться. В результате вы сможете сжечь некоторое количество жира, просто подвергая свое тело воздействию низкой температуры^18.

Полезность упражнений на свежем воздухе рано утром

Физическая активность на открытом воздухе ранним утром считается идеальной по многим причинам:

● Вы находитесь на дневном свету, необходимом для синхронизации мозговых часов.

● Воздействие дневного света повышает алертность и устраняет депрессию.

● В холодные дни вы активизируете бурый жир и повышаете его готовность к сжиганию.

● Утром у вас естественным образом повышается уровень кортизола, снижающего остроту воспалительных процессов.

Упражнения в конце дня

Другим превосходным временем для физической активности являются вечерние сумерки или конец второй половины дня^19 – с 15 часов до ужина. В этот период начинает повышаться тонус мышц, поэтому он лучше всего подходит для занятий силовым тренингом, включая вейтлифтинг, или энергичными упражнениями, такими как интервальные тренировки на велотренажере. Занимающиеся высокоинтенсивными видами спорта, а также люди, которые пытаются оптимизировать свою физическую форму, обнаружат, что выполнение упражнений перед плотным, насыщенным белками ужином поможет им устранять повреждения мышц, наращивать мышечную массу и восстанавливать силы.

Циркадный компонент этого аспекта пиковой производительности присутствует во внутренних часах разных органов и систем. Например, в конце дня, когда тело занимается ремонтными работами, мышцы лучше всего абсорбируют и используют питательные вещества. На протяжении всего светлого времени суток мозг обеспечивает высокий уровень координации движений, что способствует повышению спортивных показателей. Во второй половине дня повышается интенсивность кровотока и кровяное давление, улучшая снабжение мышц кислородом.

Физическая работоспособность тоже подчиняется циркадному ритму. Установлено, что расхождение показателей спортивной результативности в разное время дня даже у профессиональных спортсменов может достигать 25 процентов^20. Если вы желаете получать максимальную пользу от упражнений при минимальном риске травм, тогда самым лучшим временем для тренировок является вторая половина дня. Многочисленные исследования показывают, что в это время уровень координации движений и мышечной силы достигает пиковых значений. Эта закономерность подтверждается результатами анализа матчей Национальной футбольной лиги, проводившихся в понедельник вечером на протяжении 25 сезонов, с 1970 по 1994 год^21. Когда команды с Западного побережья прибывали на Восточное побережье и проводили игру менее чем через 48 часов после перелета, их шансы на победу были значительно выше, чем у соперников с Восточного побережья, невзирая на то что у последних было преимущество своего поля. Дело в том, что команды Восточного побережья начинали игру в 9 часов вечера, то есть перед закрытием окна своей пиковой физической формы, в то время как команды Западного побережья все еще продолжали жить по циркадным часам своего часового пояса, которые показывали 6 часов вечера. Поэтому они в течение всей игры находились на пике своей спортивной формы.

С точки зрения простых смертных, у занятий физическими упражнениями в конце второй половины дня или ранним вечером есть два практических преимущества. Как известно, упражнения ослабляют аппетит^22, поэтому тренировки в конце дня помогают не только сжечь некоторое количество калорий, но и ослабить чувство голода по вечерам, позволяя съедать меньше пищи за ужином. Кроме того, как показывают исследования, упражнения помогают мышцам поглотить больше глюкозы, не прибегая к помощи инсулина^23. Поскольку вечером производство и высвобождение инсулина постепенно снижается, имеющихся запасов его для предотвращения скачка уровня глюкозы в крови выше безопасного уровня может не хватить. Вечерние 15-минутные упражнения повысят способность мышц абсорбировать глюкозу и помогут удержать ее уровень в пределах нормы.

Некоторые люди боятся, что, если они сдвинут интенсивные упражнения к самому краю этого окна, у них останется слишком мало времени между ужином и сном. Скажем, вы работаете по традиционному графику с 9:00 до 17:00, после работы выполняете упражнения, а затем ужинаете. В результате время ужина может немного сдвинуться. Тут нет ничего страшного, поскольку упражнения искупают этот грех: их позитивное воздействие перевешивает потерю 1–2 часов ОВП.

Упражнения после ужина: лучше, чем ничего

Если у вас нет возможности заниматься упражнениями утром или в конце дня, не отчаивайтесь. Вечерние упражнения лучше, чем ничего. У них есть свои достоинства, связанные с положительным влиянием на ваш циркадный код, метаболизм и уровень сахара в крови. В силу того что физическая активность повышает потребность в глюкозе, мышцы впитывают значительное количество содержащейся в крови глюкозы и уменьшают ее скачок после вечернего приема пищи, в результате чего уровень сахара не выходит за пределы физиологической нормы. Кроме того, умеренная физическая активность после ужина типа вечерней прогулки или работы по дому способствует пищеварению, продвигая пищевые массы вниз по пищеварительному тракту и снижая вероятность изжоги. Учитывая тот факт, что вечером высвобождается меньше инсулина и, соответственно, снижается его воздействие на регуляцию количества глюкозы в крови24,25, можно сказать, что для людей, подверженных риску развития диабета 2-го типа, любая физическая активность в вечернее время заменяет прием таблетки от диабета, понижающей уровень сахара в крови.

Мы пока не знаем, оказывают ли упражнения после ужина какое-нибудь негативное воздействие на сон, но нам точно известно, что любая физическая активность способствует улучшению сна. Кроме того, мы знаем, что воздействие яркого света поздним вечером может отодвинуть время погружения в сон. Вот почему, если вы будете выполнять упражнения после ужина, постарайтесь делать это подальше от источников яркого света.

Следует отметить, что для вечерних занятий подходят не все виды упражнений. Заниматься экстремальными и высокоинтенсивными упражнениями лучше всего перед ужином. Поздние занятия в тренажерном зале или на «беговой дорожке» могут повысить содержание кортизола до утреннего уровня и задержать ночное повышение мелатонина. Кроме того, интенсивные упражнения повышают температуру тела и частоту сердечных сокращений. Все эти факторы препятствуют подготовке ко сну. Вы как бы отводите стрелки своих часов назад, посылая им сигнал, что до ночи еще далеко. К тому же, если вы займетесь интенсивными упражнениями поздно вечером, мозг может подумать, что еще только начинаются сумерки (когда люди особенно активны), и задержать начало выработки мелатонина. Возможно, поэтому некоторые (но не все) люди, занимающиеся упражнениями поздно вечером, отправляются спать после полуночи. Если поздний вечер является для вас единственным временем, которое можно посвятить выполнению упражнений, тогда я советую вам перед отправлением в постель принять душ. Это поможет вашему телу остыть, что, в свою очередь, поможет вам быстрее уснуть.

Когда следует заниматься упражнениями тем, кто работает посменно?

Работа в ночную смену часто связана с физической активностью, поэтому многим из тех, кто работает по ночам, не требуется дополнительная активность. Но за последнее время во многих профессиях характер ночной работы изменился: она стала малоподвижной. Это может вызывать у работников сонливость и пристрастие к кофеину, что, в свою очередь, может помешать их попыткам выспаться после возращения домой.

Несмотря на небольшое количество научных данных, подтверждающих, что физические упражнения могут играть роль сигнала времени для перевода наших циркадных часов на новый часовой пояс, нам точно известно, что движения способны переводить стрелки циркадных часов во всем организме. Поскольку выполнение упражнений в темное время суток способно повышать алертность и подавлять сонливость, их можно использовать в интересах работников ночных смен. Так, к примеру, Кори Мапстоун, старый сержант полицейского управления Сан-Диего, научился синхронизировать свой циркадный код со сменным графиком работы. Во время тихих ночных дежурств он приезжает в общественный парк, чтобы несколько минут позаниматься высокоинтенсивными упражнениями, повышающими выработку кортизола, – выполняет несколько отжиманий, прыжков на месте, выпадов и т. д. По словам Кори, эта маленькая хитрость помогает ему избегать зависимости от кофе и энергетических напитков, а также обеспечивает хороший сон после дежурства.

Ограничение времени питания повышает эффективность упражнений

Точно так же, как физические упражнения улучшают сон и циркадные ритмы, хороший сон и циркадные ритмы повышают эффективность упражнений. То, что хороший ночной сон является необходимым условием достижения оптимальной спортивной результативности, – это научно доказанный факт^26. Но как насчет рациона и режима питания?

Как известно, занимающиеся высокоинтенсивными видами спорта употребляют большое количество белков для наращивания мышечной массы. Но, если только вы не собираетесь выступать на Олимпийских играх, вам лучше придерживаться сбалансированной диеты, о которой мы говорили в главе 5. Обычным людям следует уделять больше внимания тому, когда они едят, а не тому, что они едят. Мы провели исследование связи ОВП с физическими упражнениями и обнаружили, что при уменьшении окна питания до 8—10 часов у мышей наблюдался ряд существенных улучшений по сравнению с теми животными, которым было позволено самим решать, когда питаться. Первое улучшение было связано с мышечной массой. Мы предполагали, что в условиях голодания по 14–16 часов в сутки интенсивные нагрузки приведут к сжиганию мышц и уменьшению мышечной массы. Но результаты оказались прямо противоположными. Когда мышам отводили на питание 12 часов, мы ни разу не зафиксировали уменьшения мышечной массы. Вместо этого уменьшалась только масса их жира. А когда мышам пришлось съедать весь здоровый корм за 8—10 часов, их мышечная масса начала постепенно расти и через 36 недель они набрали на 10–15 процентов больше мышц, чем мыши, которым позволялось есть в любое время^27.

Кроме того, мы выяснили, что экспрессия многих генов, участвующих в ремонте и росте мышц, носит циркадный характер и достигает пика в светлое время дня. Эти гены напрямую подчиняются командам циркадных часов и требованиям цикла кормления и голодания. В нашей лаборатории мы обнаружили, что бесперебойная работа циркадных часов у мышей и оптимальный цикл кормления и голодания вдвое повышают активность генов, отвечающих за процессы восстановления и омоложения. Возможно, именно этим и объясняется тот факт, что они набрали больше мышечной массы.

Мы пока еще не приступали к проведению подобных экспериментов на спортсменах. Но нам известны отдельные случаи, указывающие на возможность существования аналогичного механизма у людей. В настоящее время многие персональные тренеры по бодибилдингу пробуют объединять 8-часовое окно питания с физическими упражнениями. Знаменитая диета Росомахи, которую использовал Хью Джекман, по сути является сочетанием 8-часового ОВП с интервальными тренировками^28. Систематические обследования спортсменов, сочетающих силовой тренинг с 8-часовым ОВП, тоже выявили ряд позитивных результатов. Однако тут следует отметить, что объектами обследований являлись подготовленные спортсмены с отличным телосложением и оптимальным составом тканей тела. Они уже были приучены уделять тщательное внимание каждому грамму жира и мышечной массы. Поэтому исследователи не ждали особых результатов от применения 10-часового ОВП. У этих спортсменов не было выявлено случаев уменьшения мышечной массы, но, к удивлению ученых, отмечалось значительное уменьшение жировой массы и улучшение многих маркеров хорошего состояния здоровья. Все это позволяет нам надеяться, что ОВП сможет принести пользу здоровью практически всех людей: от спортсменов-экстремалов до тех, кто совсем не дружит со спортом.

Вторым улучшением, которое мы выявили у мышей, стало повышение способности переносить физические нагрузки при выполнении упражнений на выносливость. Марафонский бег подвергает тело и разум сильному стрессу. Способность выдерживать боль и даже получать от этого удовольствие является одним из маркеров устойчивости к нагрузкам. В начале такого длительного периода физической активности наше тело использует в качестве источника энергии легкодоступный сахар, но, когда запасы глюкозы или гликогена заканчиваются, мы словно натыкаемся на стену. Энергетические ресурсы мозга и тела полностью истощаются, и мы не можем бежать дальше. Тренировки на выносливость помогают мышцам освоить два чрезвычайно полезных способа метаболической адаптации: при наличии пищи мышцы абсорбируют из крови больше глюкозы, чтобы увеличить запасы глюкозы и гликогена, которые можно будет использовать во время бега на выносливость; а после истощения запасов гликогена переходят на альтернативный источник энергии, которым становится накопленный в организме жир. Жир преобразуется в кетоновые тела, и этот источник простых углеводов используется как топливо для преодоления оставшихся километров дистанции.

Сочетание ОВП с видами спорта на выносливость приносит нашему организму двойную пользу. ОВП усиливает сигналы, которые стимулируют процессы ремонта и восстановления мышц, помогая телу наращивать и сохранять мышечную массу, а высокая интенсивность физической активности помогает мышцам впитывать из крови больше глюкозы и тем самым уменьшает количество лишней глюкозы, которая могла бы попасть в печень и отложиться в ней в виде жира (что способно привести к развитию жировой болезни печени).

С помощью ОВП Ронда повысила свою физическую работоспособность

Ронда Патрик ведет подкаст FoundMyFitness, и мне посчастливилось получить приглашение выступить в ее шоу. Ронда очень осторожно подходит к вопросам диеты и физических упражнений. После перехода на режим 12-часового ОВП она стала великолепно себя чувствовать и рассказала мне, что у нее повысилась алертность и усилилось субъективное ощущение здоровья. Когда она попробовала соблюдать 10-часовое ОВП, у нее заметно повысилась выносливость. Ронда стала меньше уставать во время преодоления многокилометровых дистанций бегом или на велосипеде. Однако после возвращения к 12-часовому ОВП этот эффект исчез.

Судя по всему, у каждого человека есть свой оптимальный режим, вызывающий резкое повышение выносливости. Кроме того, мы не знаем, какую роль в создании этих оптимальных условий играет выбранный человеком рацион питания. В ходе экспериментов на мышах, которые питались по 8 или 9 часов и голодали по 15 или 16 часов в сутки, мы наблюдали лишь незначительное повышение уровня кетоновых тел. Известно, что кетоновые тела начинают вырабатываться после нескольких часов воздержания от пищи. Ученые выявили связь между увеличением количества кетоновых тел и повышением выносливости^29. Вероятно, при соблюдении 10-часового ОВП содержание кетоновых тел у Ронды немного повысилось, а после возвращения к 12-часовому ОВП вернулось к прежнему уровню. Возможно, что при высоком содержании жиров или кетоновых тел в рационе питания производство кетонов повышается естественным образом, а при высоком содержании углеводов этого повышения не происходит. Следовательно, людям нужно самим следить за своим рационом и за ограничением времени питания, чтобы определить свой оптимальный режим повышения выносливости.

Третье улучшение у мышей, подвергавшихся ОВП, было связано с координацией движений. В моей лаборатории мы помещаем мышей на подвижный барабан, где им приходится балансировать, чтобы не упасть. Было установлено, что мыши, чье время кормления ограничено 8—10 часами, способны удерживаться на барабане на 20 процентов дольше. Координация движений важна на протяжении всего срока нашей жизни, но особенно необходима в старшем возрасте.

Являются ли 8 часов тем волшебным окном, в которое вам следует втиснуть приемы всех калорий? Мы не знаем этого наверняка, однако сотни спортсменов и сторонников здорового образа жизни, которые используют наше приложение myCircadianClock или самостоятельно следят за своими паттернами питания и пытаются определить, сколько времени следует крутить педали (велосипеда либо велотренажера) или бегать (на «беговой дорожке» либо на свежем воздухе), сообщают, что оптимальный режим, вызывающий повышение выносливости, располагается где-то между 8 и 10 часами. Когда их окно питания превышает 10 часов, у большинства из них исчезает эффект дополнительного воздействия ОВП на выносливость, но сохраняются другие результаты, такие как улучшение сна и уменьшение количества жира.

Люди, которые регулярно занимаются физическими упражнениями, сообщают, что в остальное время дня чувствуют себя менее голодными^30, благодаря чему им легче придерживаться 8-часового окна питания. Дело в том, что упражнения снижают уровень гормона голода и повышают уровень гормонов сытости, которые тоже подчиняются циркадному ритму. Интенсивные упражнения оказывают на голод более сильное воздействие, чем упражнения умеренной интенсивности. Однако самое главное заключается в том, чтобы не бросать занятия упражнениями, поскольку этот положительный эффект исчезает за несколько дней.

Глава 8

Возьмите под контроль главных нарушителей: источники освещения и дисплеи

Вот уже как минимум 100 лет индустриализация и электрификация все больше и больше ограничивают нам доступ к естественному свету днем и усиливают воздействие на нас искусственного света ночью, однако это не они поставили современное общество на грань почти полного циркадного коллапса. Последним толчком к катастрофе послужило внезапное и повсеместное распространение цифровых дисплеев. Если всего несколько лет назад главным нарушителем циркадных ритмов считалась посменная работа, то сегодня в этой роли выступает глобальная компьютеризованная коммуникация.

Мы живем в мире смещенного времени, который контролируется циклом круглосуточных новостей и развлечений. В виртуальном мире нет ни дня, ни ночи: мы всегда можем найти, с кем початиться, как развлечься и чем заполнить часы бессонницы или скуки. А когда наши глаза не приклеены к последним видеороликам про котят, мемам со знаменитостями и репортажам о природных/политических катаклизмах, мы пытаемся связываться в социальных сетях с друзьями, родственниками или коллегами по работе, которые часто живут в других часовых поясах. Такой стиль жизни породил циркадное нарушение совершенно нового типа – цифровой джетлаг, – когда наше тело находится в одном месте, а разум работает совсем в другом.

И все же мы знаем, что наше физическое тело не предназначено для постоянного пребывания в состоянии бодрствования. Когда специалисты по раковым заболеваниям называют посменный труд фактором канцерогенного риска, они имеют в виду воздействие яркого света, заставляющего работающих посменно бодрствовать в темное время суток. В недавно опубликованном докладе Национальной токсикологической программы приведены результаты анализа неонкологических проблем со здоровьем, связанных с искусственным освещением. Эксперты установили, что воздействие света в ночное время может быть причастно к развитию болезней сердца, метаболических заболеваний, репродуктивных проблем, ряда психиатрических расстройств, желудочно-кишечных и иммунологических заболеваний^1. Интересно отметить, что у всех этих широко распространенных хронических состояний есть циркадный компонент. В части III мы рассмотрим каждую из данных проблем по отдельности.

Нам достоверно известно, что яркий свет по ночам может стать причиной коллапса всех циркадных ритмов. В 1980-е годы Чарльз Цейслер из Гарвардского университета провел простой эксперимент. Он измерил температуру тела у здоровых добровольцев, а затем подверг их воздействию яркого света в разные часы темного времени суток. На следующий день Цейслер измерил у них температуру тела и обнаружил, что у тех, кто подвергался воздействию света с полуночи до 2 часов ночи, циркадный ритм температуры тела сбился полностью, словно их тела потеряли способность определять время суток^2. Регуляция температуры тела пришла в норму лишь на третий день после восстановления нормального цикла света и темноты.

Некоторые эксперименты на мышах указывают, что в число последствий воздействия света могут входить не только снижение алертности, нарушение сна, депрессия и мигрень, но даже судорожные приступы и эпилептические припадки. Один из видов эпилепсии, ночная лобная эпилепсия, обычно проявляется по ночам, хотя при некоторых формах этой болезни припадок может быть спровоцирован интенсивным стробирующим светом в любое время суток. Причиной этой болезни у людей становится мутация гена CHRNB2 (никотиновый холинергический рецептор бета-2). Стивен Хайнеманн (известный тем, что открыл несколько молекул нервной системы), один из моих уважаемых коллег в Институте Солка, изучал мышей с такими же, как у людей, мутациями, вызывающими ночную эпилепсию. Однако у этих мышей никогда не наблюдалось признаков эпилепсии, и Стив потерял к ним интерес. Такое случается: некоторые человеческие болезни нельзя точно воспроизвести на мышах и наоборот. Меня заинтересовал этот ген, поскольку в нем проявлялись признаки циркадного ритма мозга, и потому я думал, что он может участвовать в механизмах пробуждения и регуляции сна. Когда мы провели мониторинг паттерна циркадной активности этих мышей, стало очевидно, что они испытывали проблемы со сном. В то время как нормальные мыши просыпались вечером и оставались активными до утра, мыши с мутацией гена бета-2 просыпались в середине ночи и сохраняли активность в течение долгого времени после рассвета^3, словно у них была изменена нормальная реакция на свет. Любопытно отметить, что пациенты с ночной лобной эпилепсией тоже продолжают бодрствовать до поздней ночи и в течение дня испытывают очень сильную сонливость. И хотя на мышах нельзя воспроизвести человеческий фенотип приступа, мы удовлетворились тем, что паттерн сна и бодрствования у мышей-мутантов являлся зеркальным отражением данного паттерна у больных людей. Эти эксперименты навели нас на мысль о том, что ген бета-2 может усиливать или ослаблять световой сигнал, передаваемый от глаза к мозгу, чтобы помочь мозгу решить, что делать: бодрствовать или спать.

Несколько лет спустя Марла Феллер из Калифорнийского университета в Беркли сделала еще одно удивительное открытие. Она заметила, что мыши, у которых отсутствовал ген бета-2, проявляли сверхчувствительность к свету синей части спектра. Даже при тусклом освещении нервные клетки в глазах мышей активировались так сильно, словно их глаза подвергались воздействию очень яркого света^4. Причину данного дефекта удалось проследить до аномально высокой светочувствительности меланопсинсодержащих клеток. В самом начале жизни связь глаз с мозгом установлена не полностью. Ганглиозные клетки сетчатки, которые передают всю информацию о свете от глаза к мозгу, подразделяются на множество специализированных групп, соединяющихся с конкретными участками мозга, где они участвуют в регуляции воздействия света на зрение, поведение, сон, алертность, депрессию, судорожные приступы, мигрень и т. д. Специализация ганглиозных клеток является предметом тщательного изучения, поскольку очевидно, что формирование неправильных связей между глазом и мозгом может привести к необратимым пожизненным последствиям. Удивление вызывает тот факт, что меланопсин присутствует лишь в 2–4 процентах от общего количества ганглиозных клеток, однако повышение или снижение активности этих меланопсинсодержащих клеток влияет на то, как остальные 96–98 процентов клеток общаются с соответствующими участками мозга. У мышей, лишенных гена бета-2, была выявлена аномально высокая светочувствительность меланопсинсодержащих ганглиозных клеток и нарушение общей схемы соединения ганглиозных клеток с мозгом.

Дэвид Берсон из Университета Брауна установил, что у мышей с удаленным меланопсин-геном соединение с мозгом тоже было дефектным^5. Эксперименты на мышах позволили предположить, что некоторые неврологические заболевания у людей, включая мигрень, эпилепсию, судорожные приступы и даже повышенную чувствительность к свету, могут иметь в своей основе общую проблему нарушения связи глаза с мозгом. Однако болезнетворные мутации не всегда вызывают эти тяжелые заболевания. Менее опасные формы мутаций необязательно приводят к развитию болезни, но могут оказывать малозаметное воздействие на нашу чувствительность к свету на протяжении всей жизни. Например, люди с пониженной чувствительностью к свету легко засыпают при обычном освещении в гостиной – в отличие от тех, кого такой же уровень освещенности заставляет бодрствовать до поздней ночи и кто может спать только в затемненной спальне.

Содержание голубого света в различных источниках света

Нарушить циркадные ритмы может даже тусклое освещение. По мнению Стивена Локли, эксперта по циркадным расстройствам из Гарвардской медицинской школы, для этого достаточно всего 8 люксов – значительно меньшего уровня освещенности, чем у большинства настольных ламп, и примерно вдвое большего, чем у ночника. Вглядываясь в цифровые дисплеи, настроенные на средний или высокий уровень яркости, мы значительно увеличиваем количество голубого света, воздействующего на нашу сетчатку и мозг. Голубой свет, который в дневные часы приносит пользу тем, что повышает концентрацию внимания, скорость реакции и настроение, в ночное время становится чрезвычайно вредным. Его воздействие снижает производство мелатонина и подавляет потребность во сне. Излучение дисплеев, насыщенное голубым светом, особенно опасно для детей и подростков. Проведенное в 2016 году обследование 600 детей показало, что у тех из них, кто проводит слишком много времени перед цифровыми дисплеями, значительно чаще наблюдаются проблемы со сном и поведением^6.

Как ослабить голубое свечение дисплеев

Так же как способность контролировать использование огня произвела революцию в жизни представителей нашего вида, рациональное общение с цифровым миром может стать ключом к возвращению нашего здоровья. Поскольку мы проводим перед дисплеями больше 8 часов в сутки, яркость и цветность цифровых экранов входит в число самых значительных источников светового воздействия^7. Уменьшение количества голубого света, излучаемого экранами, представляется весьма разумным подходом к решению проблемы воздействия голубого света.

Нам очень приятно, что открытие меланопсина в коже лягушки в 1998 году^8 обернулось настоящей революцией в сфере контроля над источниками голубого света. Например, особенно большой интерес к нашему исследованию проявил Майкл Херф – изобретатель Picasa, знаменитой программы для работы с цифровыми фотографиями, приобретенной компанией Google. Он согласен с тем, что простое приложение, которое изменяет яркость и цветность излучения традиционного голубого экрана, увеличивая в нем долю оранжевого цвета и уменьшая долю голубого, действительно способно помочь некоторым людям. Херф разработал приложение f.lux, которое можно загрузить на любой PC или смартфон на платформе Android. Эта утилита позволяет запрограммировать устройство на автоматическое изменение цветности и яркости дисплея, чтобы увеличить содержание более спокойных оттенков оранжевого или красного цвета в те периоды, когда пользователю следует готовиться ко сну. Сообщения тысяч людей, которые уже загрузили это приложение, и результаты клинических исследований подтверждают, что снижение воздействия голубого света с помощью f.lux действительно улучшает сон и уменьшает усталость глаз.

Потрясающая успешность столь простой утилиты заставила Apple, Samsung и других производителей включить ее в стандартный набор функций смартфонов. Apple назвала эту функцию NightShift: все, что от вас требуется, – это указать время на 2 часа раньше предпочтительного отхода ко сну и пробуждения, а приложение позаботится обо всем остальном и уменьшит интенсивность голубого света на дисплее, чтобы изменить его свечение с ярко-белого на бежевое. Почти каждая новая выпускаемая на рынок модель лэптопа и планшета имеет встроенную функцию установки времени изменения яркости или цветности дисплея. Очень приятно видеть, как всего за 15 лет наше открытие, сделанное в ходе простого наблюдения за мышами, нашло применение более чем в миллиарде цифровых устройств.

Данная технология используется во многих новых моделях телевизоров. Например, в телевизорах Samsung функция Eye Saver Mode постепенно изменяет цвет экрана и снижает яркость голубого света. Ваши глаза адаптируются к этому так медленно, что вы даже не замечаете, как происходит изменение цвета во время просмотра вашего любимого шоу. Это позволяет вам наслаждаться телепередачами, не подвергая сон негативному воздействию голубого света.

Если вы не хотите раскошеливаться на новый телевизор, рынок предлагает ряд дополнительных устройств для апгрейда старых моделей. Например, Drift TV – это маленькая коробочка, которая подсоединяется к вашему телевизору через вход HDMI и убирает с экрана значительный процент голубого света. Вы можете сами решить, сколько голубого нужно убрать и за какое время. К примеру, если вы установите Drift TV на удаление 50 процентов голубого света (или любого другого количества порциями по 10 процентов) за час, то этот переход будет плавным и практически незаметным.

Легкое решение проблемы с домашним освещением

Наше открытие роли голубого света побудило производителей осветительных приборов, архитекторов, светотехников и дизайнеров интерьеров переосмыслить концепцию внутреннего освещения помещений. Эти профессионалы сумели разглядеть в идее циркадного освещения новую большую финансовую возможность, и теперь данная сфера созрела для того, чтобы инновации и конкуренция принесли циркадный ритм освещения в наши дома.

Продолжающаяся эволюция электрической лампочки порождает новые проблемы и возможности, связанные с восстановлением циркадных ритмов. Например, первые лампы LED (на светоизлучающих диодах) были красными и зелеными, потому что в течение долгого времени не удавалось наладить производство LED-ламп белого света из-за отсутствия дешевых диодов, излучающих свет синей части спектра. В 1990-е годы японские ученые Исаму Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура разработали недорогую технологию выращивания синих светодиодов, что сделало LED-лампы белого света более доступными. В 2014 году их разработка была удостоена Нобелевской премии по физике. Количество света, излучаемого этими LED-лампами, увеличилось в несколько раз, и теперь 12-ваттная LED-лампа светит так же ярко, как 60-ваттный источник света 10 лет назад. Это эпохальное изобретение привело к резкому сокращению энергопотребления и позволило выпускать LED-лампы в промышленных масштабах. Но проблема в том, что эргономичные светодиодные лампы излучают гораздо больше голубого света, чем лампы накаливания, и оказывают разрушительное воздействие на вашу способность засыпать в темное время суток. По мере того как все больше людей отказываются от ламп накаливания и переходят на более дешевые LED-лампы, ситуация с циркадными ритмами неуклонно ухудшается.

Некоторые из самых выдающихся бытовых устройств и научных достижений обязаны своей популярностью NASA: в качестве примеров можно назвать липучки Velcro и быстрорастворимый напиток Tang. Из сообщений, поступающих с Международной космической станции, нам известно, что астронавты сталкиваются с серьезными нарушениями циркадного ритма. Круглосуточное освещение и отсутствие связи с настоящими восходами и закатами солнца приводят к потере ощущения дня и ночи. Чтобы улучшить сон и циркадный ритм астронавтов, NASA заменяет источники освещения на станции новыми LED-лампами, меняющими цвет и яркость.

Сегодня регулируемые LED-лампы доступны для использования в домашних условиях, а настройку их яркости и цвета можно производить со смартфона или с пульта дистанционного управления. Кроме того, их можно запрограммировать на изменение цвета и яркости в определенное время суток. Другими словами, мы можем создать близкое к естественному освещение, имитируя природный цикл дня и ночи. Утром лампы увеличивают интенсивность света в помещении от полной темноты до ярко-голубого, а к концу дня медленно тускнеют до слабого оранжевого свечения, а затем до полной темноты в помещении. На сегодняшний день стоимость регулируемых ламп довольно высока, но, судя по темпам эволюции освещения за последние 100 лет, цены на них вскоре могут пойти вниз.

А пока домовладельцы могут устанавливать регуляторы освещенности на обычные LED-лампы. В дневное время эти лампы будут работать на полную мощность, а в темное время суток их яркость можно приглушить до уровня, достаточного лишь для безопасного передвижения по дому. Другим простым решением может стать установка разных ламп в разных комнатах. Например, если у вас две ванные, вы можете установить маломощные лампы в той, которой обычно пользуетесь вечером и ночью, и яркие, насыщенные голубым светом LED-лампы – в той, которой пользуетесь утром. Когда вы проснетесь и направитесь в ванную с ярким голубым освещением, воздействие этого света начнет понижать выработку мелатонина и повышать алертность.

Если вы часто просыпаетесь по ночам, чтобы посетить санузел, тогда можно установить лампы, реагирующие на движение, прямо в полу. Этот тип освещения является наименее вредным и не будет активировать фоторецепторы голубого света в глазах. Я по своему опыту знаю, что сейчас эта система освещения применяется во многих отелях, и могу представить, насколько полезной она может быть в больницах, домах престарелых, а также на всем потребительском рынке.

Можно также заменить осветительные лампочки на лампы янтарного цвета. Такие лампы излучают больше оранжевого света и меньше голубого, поэтому будут причинять меньше вреда вашим циркадным часам. Кроме того, они будут способствовать повышению уровня мелатонина по вечерам, в результате чего всех людей в вашем доме начнет клонить в сон примерно в 10–11 часов вечера. Образцы такого освещения демонстрируют многие ведущие розничные сети хозяйственных товаров, чтобы вы сами могли почувствовать разницу.

Помимо прочего, вы можете изменить тип освещения, которое используете по вечерам. Для чтения или выполнения взятой на дом работы вам может потребоваться немного больше света, чем дает приглушенный верхний свет. Вместо того чтобы наполнять комнату светом, используйте для создания рабочего освещения настольные лампы. Такой свет будет направлен на рабочую поверхность, а не в глаза, поэтому вы сможете работать при относительно ярком свете, но в то же время уменьшите общую интенсивность его воздействия.

Подростки, свет и компьютеры

Мы провели предварительное исследование, которое показало, что мальчикам подросткового возраста нравится жить в темноте. Это однозначно нарушает их циркадный ритм: в светлое время суток, когда следует находиться на ярком свету, подростки его избегают, а затем проводят вечера перед дисплеями цифровых устройств в темном помещении. Поэтому, если у вас есть сын и вы заботитесь о его здоровье, посоветуйте ему раздвигать в комнате шторы и установить в компьютере и телефоне программу, которая будет уменьшать количество излучаемого голубого света по вечерам за 2 часа до отхода ко сну.

Красные лампы излучают меньше всего голубого света и хорошо подходят для ночников. Например, в Великобритании есть телепередача, которая называется Doctor in the House («Врач у вас дома»). Ее ведущий, доктор Ранган Чаттерджи, некоторое время живет в какой-то семье, чтобы помочь ей решить проблемы со здоровьем. Чаттерджи анализирует их образ жизни и определяет, какие простые изменения они могут произвести, чтобы улучшить свое здоровье. Доктор очень хорошо знаком с моими исследованиями и часто советует использовать в спальнях детей ночники с лампами красного цвета. Как показывает его опыт, после выполнения этой рекомендации продолжительность сна у детей увеличивается на целый час.

Очки, защищающие от голубого света

Более тридцати лет назад стало известно, что фотохромные очки с защитой от синего света ослабляют хронические мигрени. В конце 1980-х годов – задолго до открытия молекулярного и нейронного механизма действия голубого света – один терапевт провел исследование, которое навело его на мысль о том, что цвет света воздействует на мигреневые головные боли. Он провел один простой эксперимент на детях, которые из-за мигрени каждый месяц пропускали занятия в школе. Детей разделили на две группы. Одна стала носить очки с защитой от синего света, а другая – с защитой от оранжевого. У детей, которые носили очки, блокирующие синий свет, уменьшились частота и длительность приступов мигрени, в результате чего они пропустили меньше уроков^9.

В 2010 году о нашем исследовании меланопсиновых рецепторов голубого света услышал Кадзуо Цубота – профессор офтальмологии в аспирантуре медицинской школы Университета Кэйо в Токио. Он с беспокойством наблюдал за распространением циркадных нарушений у жителей Японии. Дети подросткового возраста проводили слишком много времени перед мониторами компьютеров или за видеоиграми, очень мало спали по ночам и на протяжении всего дня испытывали усталость. Взрослые люди тоже бодрствовали допоздна, засиживаясь перед телевизорами. Япония была лидером в развитии технологий освещения и очень быстро переходила на LED-лампы. Доктор Цубота решил, что бессмысленно убеждать людей в необходимости уменьшить интенсивность освещения. Вместо этого он выдвинул очень простую идею: ношение очков, защищающих от голубого света, может оказаться исключительно полезным для уменьшения нагрузки на глаза и улучшения сна. Если солнцезащитные очки защищают от воздействия прямого солнечного света днем, то очки, разработанные Цуботой, следовало носить вечером, чтобы уменьшить количество голубого света, попадающего в глаза, когда вы дома смотрите телевизор или находитесь в супермаркете, аптеке либо тренажерном зале.

Эффект «просачивания благ» научного открытия

В 2013 году доктор Цубота организовал в Токио научную конференцию, посвященную теме голубого света. Впервые инженеры-светотехники, офтальмологи, психиатры и ученые вроде меня собрались вместе и обсудили, как взять под контроль новую волну распространения светодиодного освещения. Идея доктора Цуботы получила возможность выйти за пределы Японии и распространиться по всему миру. В марте 2017 года, когда я приехал на международную конференцию общества Near Future, где собираются мировые лидеры в области технологий, политики, масс-медиа и т. д., какой-то человек предложил мне «меланопсиновые очки» с защитой от голубого света всего за 99 долларов. Месяцем позже, когда я пришел к врачу-оптометристу за новой парой очков, она поинтересовалась, не хочу ли я нанести на линзы моих новых корригирующих очков специальное покрытие, блокирующее голубой свет.

К моменту нашей первой встречи с доктором Цуботой в 2012 году он изготовил для себя по индивидуальному заказу пару очков со стеклами, похожими на розовые фильтры. Каждый день, примерно в 7 часов вечера, он снимал обычные очки и надевал розовые. Так он лично удостоверился в том, они действительно улучшают ночной сон. Затем он убедил компанию JINS, которая занималась производством очков, вывести такие очки на рынок как товар широкого потребления стоимостью менее 25 долларов. Выпущенные JINS очки с защитой от голубого света стали разлетаться в Японии как горячие пирожки, и теперь производители аналогичных очковых стекол с успехом продают их в США через салоны оптики или интернет-магазины. Сейчас даже очки-трансформеры, меняющие уровень затененности, чтобы защитить глаза от солнца, рекламируются на рынке как очки с «защитой от голубого света».

Надевать очки, блокирующие голубой свет, можно сразу после ужина. Через 10–15 минут глаза расслабятся и вы почувствуете, что чрезмерное напряжение зрения исчезло, и ваш мозг приспособится к новому цвету. Не бойтесь, что люди посчитают вас фанатом певца Боно; зато вы будете контролировать свет, попадающий на вашу сетчатку.

Если вы носите очки с защитой от голубого света, то вам не нужно заменять лампочки освещения в доме или искать приложения для лэптопа или телевизора. Однако, если вы носите корригирующие очки, прописанные врачом, не используйте оптическое покрытие, отражающее голубой свет, потому что голубой свет необходим вам в светлое время суток. (Во время путешествий такой фильтр только усиливает эффект джетлага.) Если вы хотите приобрести очки с защитой от голубого света, лучше купите отдельную пару очков для вечернего времени. Носите их только 3–4 часа перед отходом ко сну.

И наконец, обращайте внимание на цвет линз. Линзы оранжевых или розовых оттенков обеспечивают самую большую степень защиты от голубого света; остальные цвета отфильтровывают лишь 5—15 процентов голубого света, что слишком мало для достижения реального эффекта.

Роберт носил очки с защитой от голубого света целыми днями

Хоть мне и приятно видеть, как базовые научные открытия, сделанные в моей лаборатории, преображают жизнь людей, этот процесс начинает вызывать у меня некоторое беспокойство. В апреле 2017 года мне позвонила хорошая знакомая, доктор Джули Вей-Шатцел, семейный врач из

Фолсомы, штат Калифорния. Она рассказала мне об одном из своих пациентов, у которого после поездки на Восточное побережье возникли стойкие симптомы джетлага и стала развиваться депрессия. Доктор Вей-Шатцел выяснила, что ее пациент, некий Роберт, только что приобрел новую пару прописанных ему корригирующих очков с покрытием, защищающим от голубого света; их продали ему как продукт,

предназначенный для работы с компьютером и призванный снимать напряжение глаз. Очки эффективно выполняли свою функцию, но, как заметила доктор Вей-Шатцел, при постоянном ношении в светлое время суток они отфильтровывали значительную часть голубого света, крайне необходимого для поддержания настроения и синхронизации циркадных часов с местным временем. Из-за того, что через очки поступало слишком мало голубого света, часы Роберта сбились с ритма. Дефицит яркого света создавал у него иллюзию суровой зимы где-то на севере Канады, и его мозг постепенно погружался в депрессию.

Доктор Вей-Шатцел была хорошо знакома с результатами моих исследований голубого света, поэтому посоветовала Роберту возобновить ношение старых очков и посмотреть, как это скажется на его настроении. За пару недель состояние пациента нормализовалось, настроение улучшилось и джетлаг полностью исчез.

Еще одна форма джетлага: освещение в больницах

Оптимальное освещение играет очень важную роль в больницах, где поддержание устойчивых циркадных ритмов может существенно ускорить процесс выздоровления и исцеления пациентов. Но большинство больничных палат освещаются так, словно пациенты живут в постоянных сумерках. Особенно остро эта проблема стоит в отделениях интенсивной терапии новорожденных (ОИТН), где недоношенные младенцы с плохо сформированными циркадными часами проводят недели под почти непрерывным светом. В ходе одного интересного исследования, результаты которого еще предстоит воспроизвести в других больницах, кувезы недоношенных детей в ОИТН на несколько часов просто накрывали одеялом. Это позволяло создать ощущение ночи и значительно улучшить чрезвычайно хрупкое здоровье младенцев, в результате чего появлялась возможность перевести их из ОИТН в палаты для выздоравливающих детей намного быстрее, чем тех, кто находился в стандартных условиях при постоянном освещении^10.

Самостоятельное измерение уровня освещенности

Свет как фактор окружающей среды интересен своей способностью проделывать странные штуки с нашим мозгом. Когда вы выходите из помещения на воздух в солнечный день, яркий свет сначала вас ослепляет. Но за несколько минут вы к нему полностью приспосабливаетесь. И наоборот, когда вы входите в темный зал кинотеатра, вам трудно найти дорогу к своему месту, но через пару минут ваш мозг привыкает к темноте и вы начинаете различать предметы, которых не видели раньше. Вот почему вам трудно положиться на свое зрение и мозг при оценке освещенности помещения, когда нужно определить, какое количество света приносит вам пользу, а какое причиняет вред.

В исследованиях циркадных ритмов мы обычно используем похожее на наручные часы устройство, которое измеряет интенсивность движений, ведет подсчет шагов и продолжительности сна. Кроме того, многие из этих устройств измеряют интенсивность освещения каждые 30 секунд в течение нескольких суток. Даже я сам несколько лет носил одно из таких устройств. Когда я анализировал количество света, которое получал во время сафари в Национальном заповеднике Масаи-Мара в Кении, мой наручный датчик говорил мне, что я подвергался воздействию дневного света более 8 часов в день и получал минимум 2 тысячи люксов, несмотря на то что находился преимущественно в салоне внедорожника, под деревом или навесом. Несколько дней спустя во время работы в Найроби, в лаборатории с огромными окнами, пропускавшими много света, я проводил 2–3 часа на ярком свету, интенсивность которого составляла 2 с лишним тысячи люксов, и много часов на рассеянном дневном свету, интенсивность которого составляла 300–500 люксов. После возвращения в Сан-Диего я был чрезвычайно удивлен тем мизерным количеством света, которое получал в будние дни дома и в офисе. Согласно показаниям датчика, я проводил под ярким светом не больше одного часа, и основная часть этого времени приходилась на дорогу между домом и работой.

Впоследствии с помощью таких же наручных датчиков мы проанализировали количество света, получаемого сотнями людей, проживающих в «солнечном Сан-Диего». Большинство из них получали основную порцию дневного света, когда находились за рулем автомобиля, пили кофе или обедали на свежем воздухе, либо во время прогулок. К тому же на показания датчиков тоже нельзя было положиться, поскольку в то время, когда свет попадал на запястье носителей, многие из них были в солнцезащитных очках, которые снижают количество попадающего в глаза света в семь-восемь раз.

Не у каждого человека в наручных часах есть миниатюрный измеритель света (по крайней мере, пока, но мы надеемся, что в некоторых трекерах физической активности или умных часах вскоре появится функция измерения уровня освещенности). Такой датчик будет полезен практически всем. Например, некоторых людей по вечерам одолевает усталость или сонливость, но когда они выходят на улицу по разным делам (купить продукты, молоко или пиво в магазине на углу, сходить в аптеку или просто пройтись по ближайшему торговому центру), то уже через пару минут становятся такими же бодрыми, как утром. Возможно, это связано с уровнем освещенности помещений. В обычном продуктовом магазине, аптеке, закусочной на заправке уровень освещенности составляет минимум 500 люксов. В некоторых магазинах подсвечиваются полки, и этот горизонтальный свет попадает прямо в глаза. Такой свет в несколько сотен раз ярче того, какому наш мозг должен подвергаться вечером, когда он пытается успокоиться и подготовиться ко сну.

Поэтому неудивительно, что после вечернего похода в магазин за продуктами мы чувствуем себя на взводе.

Несколько лет назад Бен Лоусон, ученик старшей школы, работавший в моей лаборатории, придумал, как использовать для измерения уровня освещенности камеру в смартфоне. Созданное им приложение myLuxRecorder, которое теперь распространяется бесплатно, можно загрузить в iPhone, чтобы производить достаточно точные измерения уровня освещенности в любых условиях. Именно оно помогло мне узнать, насколько ярким может быть освещение в магазинах. Вы можете провести такой же эксперимент, чтобы оценить количество света, получаемое вами в темное время суток, и ограничить его везде, где это возможно.

А как насчет солнцезащитных очков?

Солнцезащитные очки способны уменьшить яркость попадающего в глаза света в 7—15 раз. Это означает, что если яркость дневного света в салоне автомобиля составляет примерно 5 тысяч люксов, то солнечные очки могут уменьшить силу его воздействия до 330–700 люксов. Эта арифметика в сочетании с тем фактом, что основную порцию солнечного света я получаю по дороге на работу и домой, заставила меня отказаться от ношения солнцезащитных очков в ходе занятий повседневными делами.

Возможно, вы слышали, что УФ-излучение солнца может причинить вред сетчатке ваших глаз. Но на самом деле большинство людей, которые, как и я, работают в помещении, очень редко подвергаются прямому воздействию солнечных лучей больше нескольких минут за сутки. Кроме того, стекла автомобиля, а также роговица и хрусталик глаза отфильтровывают значительное количество вредоносного УФ-света прежде, чем он попадает на сетчатку.

Даже в Калифорнии я ношу солнцезащитные очки лишь тогда, когда отправляюсь в дальнюю поездку или провожу несколько часов на пляже. В обычные дни, когда мне не приходится сидеть за рулем больше часа, я их не ношу, чтобы по максимуму использовать возможность получить как можно больше дневного света, который помогает мне приводить в порядок свой циркадный код. И конечно, я никогда не смотрю прямо на солнце.

Технологии, помогающие нам следить за собой

Мониторинг наших суточных ритмов помогает точнее оценить, как наши паттерны питания, сна и активности способствуют работе циркадного кода. Но что конкретно нужно отслеживать? С помощью недорогих технологий потребительского уровня и несложного медицинского оборудования можно проводить мониторинг многих параметров, которые подчиняются суточным ритмам, а потому обычно снижаются вечером и начинают повышаться во время подготовки к пробуждению. Например, снижение кровяного давления в вечернее время указывает на хорошее здоровье сердца.

Суточные колебания внутренней температуры тела свидетельствуют об устойчивости циркадных ритмов. Датчик поверхностной температуры тела, который обязательно появится в следующих моделях портативных технологических устройств, будет фиксировать зеркальное отражение ритмов внутренней температуры тела, показывать повышение поверхностной температуры вечером и небольшое снижение в дневное время. Если у вас будет регулярный доступ к этим данным, то вы сможете определять, насколько ваш образ жизни согласован с идеальными циркадными ритмами, и затем производить любые необходимые корректировки.

Температура тела и овуляция

Температура нашего тела подчиняется предсказуемому 24-часовому ритму. У женщин репродуктивного возраста есть особый температурный ритм, согласующийся с менструальным циклом. Биодатчики внутривагинальной температуры могут измерять температуру во влагалище каждые 5 минут на протяжении нескольких дней и точно предсказывать время, когда женщины готовы или не готовы к зачатию^11. Такая информация о фертильности поможет с большей точностью спланировать беременность.

Еще одним маркером здоровья является уровень сатурации капиллярной крови кислородом (SpO_2). Когда мы спим, наш SpO_2 должен оставаться на уровне 95 процентов, но у некоторых людей с тяжелой формой ночного апноэ этот уровень может упасть ниже 95 процентов. Вот почему мониторинг этих ритмов с помощью бытового измерителя растворенного кислорода (пульсоксиметра) помогает контролировать ритм насыщения тела кислородом.

Интерес к использованию портативных сенсоров для наблюдения за циркадными ритмами неуклонно растет, и в печати появляется все больше научных работ, оценивающих полезность портативных датчиков потребительского уровня12,13. Мы надеемся, что скоро появятся технологии, позволяющие измерять внутренние циркадные ритмы и следить за тем, как изменение привычек сна, упражнений и питания влияет на наши ритмы.

В отличие от перечисленных выше устройств, размещаемых на поверхности кожи без введения иглы, система постоянного мониторинга уровня глюкозы снабжена тонким, как волос, сенсором, который вводится в кожу и измеряет содержание сахара во внутритканевой жидкости – либо непрерывно, либо каждые 1–5 минут, на протяжении 7—14 дней. В настоящее время врачи рекомендуют данную систему диабетикам. Доктор Эран Элинав из Института Вейцмана в Израиле использовал эти датчики уровня глюкозы в эксперименте с участием нескольких десятков здоровых людей, которые фотографировали все, что они ели. Это позволило ему определить, как изменялся уровень глюкозы после каждого приема пищи и сколько времени требовалось для его нормализации^14. Оказалось, что одна и та же пища, съеденная в одно и то же время, у одних людей вызывала резкий скачок уровня глюкозы, а у других – менее значительный подъем ее уровня. Данный подход вы можете использовать самостоятельно, чтобы выявить слишком сильное повышение уровня глюкозы по ночам, а затем решить, когда проводить последний прием пищи, чтобы он вызвал лишь умеренный рост ее уровня в крови. Или вы можете выяснить, что насыщенный белками и жирами ужин вызывает у вас незначительный рост уровня глюкозы, поэтому является вполне приемлемым выбором. Это устройство позволяет выводить данные на смартфон, поэтому идеально подходит для использования в тех случаях, когда вы начинаете программу ОВП и опасаетесь слишком резкого снижения уровня глюкозы в ночное время. В Соединенных Штатах эти устройства пока еще не продаются непосредственно потребителям. Их можно только заказать по предписанию лечащего врача. По мере стремительного совершенствования этих сенсоров многие из них переходят из категории медицинского оборудования в категорию товаров потребительского уровня, поэтому узнайте у врача или аптекаря, можно ли приобрести один из них для применения в домашних условиях.

Часть III

Как оптимизировать циркадный код здоровья

Глава 9

Внутренние часы, микробиом и проблемы с пищеварением

Сэнди кажется, что она совершенно здорова, если не считать того, что каждый вечер перед сном ей приходится принимать антациды. Том уверен, что причиной его ежедневных болей в желудке и проблем с пищеварением является пища с высоким содержанием клейковины. Лизе известно, что у нее непереносимость молочных продуктов. Эбби не знает, в чем причина ее хронических запоров. Мария не может проспать всю ночь, если перед сном не съест мороженое. Эти проблемы с пищеварением настолько типичны, что многие из нас не включают их в категорию медицинских проблем, тем более хронических заболеваний. Согласно данным Национального института диабета, заболеваний системы пищеварения и почек (который входит в структуру Национальных институтов здравоохранения), более трех четвертей населения США страдает одним или несколькими хроническими расстройствами пищеварения, включая кислотный рефлюкс, диарею, запор, повышенное газообразование и боль в животе, причем в большинстве случаев люди не обращаются к врачу с этими жалобами, поскольку не воспринимают их как отклонения от нормы. Однако данные симптомы не являются нормальными и могут быть признаком того, что ваша система пищеварения не в порядке. Не нужно жить с этим дискомфортом. Если вы измените образ жизни и уделите больше внимания циркадному коду, то сможете восстановить свое здоровье.

Раньше мы думали, что система пищеварения похожа на постоянно работающий котел, куда можно в любое время добавлять продукты питания, где они будут преобразованы в энергию. Но сейчас мы знаем: это не так. Почти каждый аспект питания – от желания поесть, или чувства голода, до переваривания и выведения отходов – подчиняется соответствующему циркадному ритму. Нам также известно, что употребление неправильно выбранных продуктов в неподходящее время не только нарушает циркадный ритм пищеварительной системы, но и способствует развитию различных хронических заболеваний.

Ритмы пищеварения

Процесс пищеварения подразделяется на стадии, и у каждой из них есть циркадный компонент. Первая стадия называется цефалической и начинается во рту. Когда мы видим пищу, думаем о ней или приучены питаться в определенное время, у нас во рту (как у собак Павлова) начинает вырабатываться насыщенная ферментами слюна, чтобы желудку было легче выполнить свою часть работы. Как только мы начинаем жевать, производство слюны увеличивается и мозг подает желудку команду приступить к высвобождению желудочной кислоты. На цефалической стадии выделяется почти треть кислоты, необходимой для переработки пищи. Даже небольшой снек после ужина (кусочек шоколада или яблоко либо бокал вина) запускает механизм секреции желудочного сока и весь процесс пищеварения, который затем длится часами. Это приводит к нарушению циркадной программы: вечером, когда температура тела должна понижаться, прием новой пищи повышает ее, поэтому нам становится труднее уснуть.

Секреция слюны носит циркадный характер: основное ее количество выделяется днем – примерно в 10 раз больше, чем ночью, когда мы спим. Дневная секреция слюны нейтрализует желудочный сок, который может подняться по пищеводу в рот, но вечером и ночью, когда слюны вырабатывается меньше, для выполнения этой задачи ее не хватает. Поздний прием пищи может привести к секреции избыточного количества желудочного сока, и, если он поднимется по пищеводу и попадет в рот, находящейся там слюны не хватит, чтобы его нейтрализовать. Вот почему поздний прием пищи может вызвать кислотный рефлюкс, который, если оставить его без внимания, со временем приведет к воспалению и перманентному повреждению желудка, пищевода и зубов.

После того как пища тщательно пережевана и проглочена, она опускается по пищеводу и поступает в желудок, где начинается желудочная фаза пищеварения. Кислотную среду желудка можно сравнить с бродильным чаном, где пища распадается на микроскопические частицы. Кислота удерживается в желудке сфинктером, расположенным между пищеводом и желудком. Она настолько едкая, что может убивать бактерии, содержащиеся в сырых продуктах типа салата и суши. Избыточное производство кислоты, даже в положенное время суток, вызывает кислотный рефлюкс. Когда кислоты производится слишком мало, это тоже опасно, поскольку в такой среде активно размножаются вредные бактерии, вызывающие диарею. К тому же в таких условиях некоторые частицы пищи могут перевариться не полностью и после попадания в кишечник заставить иммунные клетки в его слизистой оболочке запустить воспалительный процесс, который называется синдромом дырявого кишечника.

Оболочка желудка покрыта слоем слизеподобного вещества, защищающего ее от повреждения частицами пищи, которые проходят через нее. Эта оболочка состоит из клеток, расположенных как булыжники в мостовой. Когда одна из них повреждается, цельность оболочки нарушается, позволяя содержимому кишечника просочиться в брюшную полость. Повреждение этих клеток может быть вызвано как механической, так и химической обработкой пищи в процессе пищеварения, и ремонт поврежденной оболочки осуществляется в перерывах между приемами пищи. Отдельные поврежденные клетки могут быть удалены и заменены новыми. Установлено, что из-за таких повреждений нашему организму приходится каждый день заменять 10–14 процентов клеток оболочки желудка. Этот процесс ремонта и замены тоже носит циркадный характер. Когда мы спим, секретируемый мозгом гормон роста заставляет оболочку желудка заниматься саморемонтом, отыскивая поврежденные клетки и заменяя их новыми клетками. Кроме того, здоровые клетки секретируют обильное количество слизи, чтобы смазывать оболочку, так как после каждого приема пищи запасы слизи существенно уменьшаются.

Производство и секреция желудочного сока происходит каждый раз, когда мы едим, и тут тоже присутствует циркадный компонент. Установлено, что производство желудочного сока обычно возрастает перед отходом ко сну, примерно с 8 до 10 часов вечера^1. Если количество желудочного сока, производимого утром, принять за 1 условную единицу, то вечером оно повышается до 5 единиц. Однако, когда пища потребляется днем, производство желудочного сока может возрасти до 50, а употребление такого же количества пищи поздно вечером может довести объем производства до 100. Это значит, что если мы слегка перекусим вечером, то желудок выработает больше кислоты, чем после приема той же пищи в полдень. Возможно, таким способом защитный механизм пищеварительной системы гарантирует, что если бактерии или патогены каким-то образом проберутся в желудок ночью, то кислотная среда уничтожит их прежде, чем они попадут в кишечник, где осуществляется следующая, кишечная фаза пищеварения, которая в ночное время замедляется. Поэтому любая пища, которая попадает в желудок поздно вечером, вынуждена дожидаться утра в высококислотной среде, а избыточное количество кислоты, вырабатывающееся после позднего приема пищи, переполняет желудок и начинает медленно подниматься вверх по пищеводу. В конце концов она может попасть в рот и вызвать кислотный рефлюкс.

Съеденная пища проводит в желудке от 2 до 5 часов – в зависимости от того, сколько мы съели. Затем она переходит из желудка в кишечник, где продолжается ее ферментативная химическая переработка. Кишечник не предназначен для работы в условиях высокой кислотности, присутствующей в желудке, поэтому, как только пища попадает в кишечник, секреция кислоты сокращается и лишняя кислота нейтрализуется.

Пища, поступившая в пищеварительный тракт, не продвигается сама собой. Ее проталкивают мышцы, окружающие пищеварительную трубку. Это называется перистальтикой органов ЖКТ. Электрические сигналы, поступающие от нервных клеток в системе пищеварения, заставляют мышцы растягиваться и сокращаться. В результате возникают волнообразные движения, которые проталкивают пищу по трубке. После того как пища полностью переваривается и все питательные вещества абсорбируются, отходы пищеварения перемещаются в толстую кишку, последнюю часть кишечника, а затем, спустя 24–48 часов, выводятся из тела в виде экскрементов. Процесс элиминации отходов тоже подчиняется циркадному ритму: в дневное время его активность повышается, а ночью движение происходит очень медленно. Вот почему мы обычно не просыпаемся посреди ночи, чтобы сходить в туалет по-большому. Привычка полежать после обильной трапезы не позволяет пище продвигаться вниз по желудочно-кишечному тракту так быстро, как следует, и это тоже приводит к кислотному рефлюксу. Чем старше мы становимся, тем сильнее проявляются вредные последствия этой привычки. Точно так же, как в старости наши мышцы слабеют, если мы не используем их надлежащим образом, мышцы органов пищеварения тоже могут потерять силу. В этом случае электрические импульсы, которые проталкивают пищу вниз по ЖКТ, становятся такими же слабыми. Когда мы принимаем горизонтальное положение, пищеварительная система не получает помощи от силы тяжести и пища не продвигается по ЖКТ, а остается на месте или движется очень медленно.

Вот почему вместо того, чтобы после ужина ложиться и смотреть телевизор или развлекаться с другими девайсами, лучше выходить на короткую прогулку или заниматься домашними делами, которые нужно выполнять стоя. Работа заодно с силой тяжести, а не против нее, помогает предотвратить рефлюкс.

Может ли кишечник действительно быть дырявым?

Когда кишечник протекает, словно старый садовый шланг, внутренние органы подвергаются воздействию пищеварительных ферментов и бактерий, способных вызвать опасный для жизни септический шок. Такая ситуация требует неотложной медицинской помощи. Для простоты я буду использовать термин «дырявый кишечник» так же, как это делают многие медицинские эксперты: для описания кишечника, который находится в плохом состоянии, подвержен воспалению и способен пропускать частицы, размер которых может быть меньше размера средних бактерий.

Кстати, продуктам питания, к которым вы особенно чувствительны, необязательно просачиваться через кишечник, чтобы вызвать системное воспаление. Даже когда эти вредоносные продукты просто входят в контакт со слизистой оболочкой кишечника, они активируют расположенные в ней иммунные клетки, запускающие механизм воспалительного ответа. Активированные иммунные клетки могут попадать из кишечника в кровоток и распространяться по всему телу. Они «разносят слух» о нападении вредных продуктов питания и запускают механизм воспалительного процесса. Другими словами, продуктам питания не нужно прорываться через стенки кишечника, чтобы вызвать проблемы со здоровьем.

Не все продукты перевариваются одинаково

Каждый вид пищевых макронутриентов (белки, углеводы и пищевые жиры) переваривается по-разному. Все нутриенты сначала всасываются в слизистую оболочку, которая высвобождает их в специальный кровоток, доставляющий кровь от желудка и кишечника в печень. Оттуда нутриенты направляются в другие органы. Белки расщепляются на аминокислоты, которые легко абсорбируются в кровоток и используют в качестве строительного материала для новых клеток. Углеводы расщепляются на простые сахара. Пищевые жиры абсорбировать труднее всего. С помощью желчи, которая вырабатывается в печени и хранится в желчном пузыре, жиры преобразуются в эмульсию, которая затем поступает в тонкий кишечник, а оттуда – в кровоток. Производство желчи тоже подчиняется циркадному ритму. Этот ритм не только обеспечивает достаточное количество желчи для абсорбции жира из продуктов питания, но и регулирует расщепление холестерина в печени.

Абсорбция глюкозы, аминокислот и жира регулируется жестким циркадным ритмом. Процесс абсорбции нутриентов требует много энергии, поэтому не может происходить постоянно. В клетках пищеварительного тракта, которые абсорбируют содержащиеся в пище нутриенты и другие химические вещества, есть различные канальцы, которые открываются только для пропуска определенных типов молекул, и открытие и закрытие этих канальцев носит циркадный характер.

В процессе пищеварения разные макронутриенты активируют производство различных желудочно-кишечных гормонов. Аминокислоты (получаемые из белков) активируют в желудке и кишечнике гормон гастрин, который приказывает клеткам желудка высвобождать кислоту. Жир активирует в кишечнике гормон холецистокинин (ХЦК), который, в свою очередь, отвечает за высвобождение желчи из желчного пузыря. Многие гормоны и химические вещества, продуцируемые в желудочно-кишечном тракте, стимулируют мозг, воздействуя на эмоции и когнитивные способности. Например, под действием холецистокинина и других гормонов, производимых в ЖКТ, формируются такие эмоции, как депрессия, возбуждение, беспокойство, паника.

Другие желудочно-кишечные гормоны ощущают присутствие еды и посылают телу и мозгу сигнал о доступности нового источника энергии. Например, когда желудок пуст, гормон грелин сообщает мозгу, что нужно создать чувство голода. У самого грелина есть циркадный механизм, отвечающий за согласование чувства голода с пустотой в желудке.

После приема пищи уровень грелина снижается и чувство голода сменяется ощущением сытости. Без такой синхронизации уровня грелина мы продолжали бы чувствовать себя голодными даже после обильной трапезы. И тогда в желудке оказалось бы слишком много пищи при недостаточном количестве пищеварительных соков, что могло бы привести к несварению. Во время сна производство грелина снижается, уменьшая вероятность того, что мы проснемся от потребности поесть. Но, когда мы не получаем достаточно сна, даже если наш желудок все еще переваривает находящуюся в нем пищу, уровень грелина повышается и заставляет нас думать, что мы голодны.

Возможно, такая реакция обусловлена механизмом подготовки тела, который заставляет мозг позаботиться о том, чтобы ночью у нас было достаточно энергии для действий в неожиданной чрезвычайной ситуации. Наши предки не просыпались посреди ночи, чтобы ответить на телефонный звонок, прочитать полученную эсэмэску или проверить электронную почту. Они просыпались для того, чтобы убежать от хищника или потушить пожар, то есть в случаях, требующих значительной физической активности. Эта заложенная в нас программа выживания при стихийных бедствиях заставляет есть перед сном, чтобы запастись энергией на случай, если придется проснуться и быстро двигаться. Ученые видят в этом одну из причин, по которым недостаточная продолжительность сна ассоциируется с высоким уровнем грелина и в конечном счете с ожирением2,3. Программа ограничения времени питания поможет вам улучшить сон и укрепить суточные ритмы голода и сытости, чтобы в то время, когда нужно отправляться в постель, вы не чувствовали себя слишком голодными.

Кишечно-мозговая ось: тревога и нарушение циркадных ритмов

Иногда холецистокинин частично расщепляется на мелкие фрагменты (ХЦK-4), которые могут быть довольно опасными: попав через кровоток в мозг, они вызывают тревогу, паническую атаку или безотчетный страх. Сила ХЦK-4 так велика, что инъекция в кровь даже 1/20 миллиграмма может вызвать полномасштабный приступ паники^4.

Нарушения сна повышают предрасположенность человека к тревоге, но точных сведений о характере этой взаимосвязи пока нет. Мы полагаем, что в случаях депривации сна или позднего отхода ко сну повышается вероятность поздних приемов пищи, запускающих механизм производства холецистокинина. Нарушение процесса расщепления холецистокинина, приводящее к накоплению ХЦK-4 в крови, может вызывать частые приступы тревоги у людей, страдающих бессонницей.

Как доказать существование циркадных часов в органах пищеварения

Как видите, в системе пищеварения происходит так много взаимосвязанных процессов, что синхронизация часов в каждой из ее частей становится весьма нелегкой задачей. Возможно, поэтому часы органов пищеварения дольше всего приспосабливаются к новому часовому поясу. Когда у вас возникает джетлаг или вы бодрствуете до глубокой ночи, вам может потребоваться больше времени, чтобы переварить пищу, и у вас может возникнуть кислотный рефлюкс или появиться проблема со стулом на следующее утро.

Для того чтобы доказать существование циркадного компонента в функциях органов пищеварения, Каролина Эскобар, профессор Национального автономного университета Мексики, провела простой эксперимент^5. Она изучила режим работы часов в различных органах крыс, которые имели свободный доступ к пище, а затем изменила расписание освещения в их домике так, словно крысы пересекли шесть часовых поясов. В течение нескольких следующих дней она наблюдала за тем, как часы в разных частях тела изменяли режимы работы, чтобы приспособиться к новому часовому поясу. Было установлено, что часы пищеварительной системы переходили на новое время медленнее остальных. В ходе второго эксперимента она не только изменила цикл света и темноты, но и заставила крыс питаться по новому местному времени (у животных не было свободного доступа к пище). В этом случае часам пищеварительного тракта потребовалось меньше дней, чтобы приспособиться к новому часовому поясу, и крысы испытывали меньший дискомфорт, связанный с джетлагом. Это единственное из известных нам доказательств того, что поддержание регулярного цикла питания и голодания обеспечивает синхронизацию внутренних часов с режимом питания по местному времени. Соответственно, один из способов избавления от симптомов джетлага состоит в том, чтобы при пробуждении ночью в новом часовом поясе не поддаваться соблазну поесть до наступления утра. Питание по распорядку нового часового пояса является самым лучшим способом синхронизации циркадных часов органов пищеварения.

Как работа пищеварительного тракта влияет на общее состояние здоровья

Если хорошее питание – это ключ к оптимальному обеспечению тела топливом, то пищеварительный тракт – это ворота, через которые пища попадает в наш организм. Большинство болезненных состояний ЖКТ ухудшает его основную функцию – абсорбирование всех необходимых нутриентов, минералов и витаминов. Например, у людей, страдающих аллергией на клейковину, присутствующую в пшенице, ячмене и ржи, потребление продуктов из пшеницы вызывает в ЖКТ воспалительный ответ. Оставленный без внимания, этот ответ может стать причиной неприятных долговременных проблем с пищеварением. А когда у нас не все в порядке с пищеварением, наше самочувствие оставляет желать лучшего, и это негативно отражается на нашем сне, продуктивности и желании заниматься физическими упражнениями.

Более того, если ЖКТ теряет способность абсорбировать какой-то конкретный нутриент или минерал, страдает все тело. Когда организм не получает все необходимые питательные вещества, это может привести к развитию болезненных состояний, например низкая усвояемость белков может вызвать анемию, а нехватка кальция – стать причиной переломов костей.

Тревожность Саймона рождалась в его кишечнике

Из данных, собранных через приложение myCircadianClock, и адресованных лично мне сообщений от людей, которые интегрировали ОВП в свой образ жизни, мы узнали о возможной связи между паттернами питания и тревожными расстройствами. Например, некто Саймон страдал избыточным весом (врач сказал, что ему нужно сбросить 15 килограммов) и периодически испытывал панические атаки. Особенно сильную тревогу у него вызывало общее состояние его здоровья. Саймон решил перейти на 10-часовое ОВП, чтобы посмотреть, сможет ли сбросить вес и нарастить мышечную массу.

Рацион питания Саймона был почти идеальным даже до перехода на ОВП. Он вел тщательный учет потребляемых продуктов, и его записи показали, что он придерживался сбалансированной диеты, считал калории и регулярно посещал тренажерный зал. Поэтому у него было очень мало возможностей что-нибудь улучшить в плане выбора продуктов питания. Ему нужно было просто сосредоточиться на времени потребления этих продуктов. Мы сообщили об этом Саймону, но он не посчитал это хорошей новостью. Тот факт, что при правильном рационе питания все равно происходил набор веса, лишь усиливал его страхи.

После нескольких недель соблюдения 10-часового ОВП Саймон сообщил о заметном снижении общего уровня его тревожности и частоты панических атак. Кроме того, у него улучшился сон. В свою очередь, снижение тревожности помогло ему сфокусироваться на поставленных задачах, включая сохранение 10-часового окна питания.

Кроме того, Саймон сообщил, что стал стабильно сбрасывать лишний вес, по 0,5–1 килограмму в неделю. Я не могу точно сказать, какую роль в его успехе сыграли факторы улучшения сна и уменьшения объема талии или как эти факторы повлияли друг на друга. Но мы смогли однозначно установить факт активизации посылаемых из кишечника в мозг сигналов на снижение общей тревожности. Кроме того, нам известно, что, когда вы сохраняете спокойствие, вам легче заниматься выполнением поставленных задач. Снижение уровня тревожности стало для Саймона важным шагом, позволившим ему сфокусироваться на ОВП и сбросить вес.

Микробиом желудочно-кишечного тракта живет по циркадным часам

Все участки пищеварительного тракта наполнены разными видами микробов, или бактерий, каждому из которых для роста и процветания требуется специфическая среда.

Одним бактериям нравится более кислотная среда, другим – более нейтральная; одни питаются белками, другие – жиром или сахаром; и все они поддерживают собственные ритмы питания и голодания. Одни виды микробов процветают в условиях голодания, в то время как другим для процветания требуется питание. Поэтому композиция микробиома в желудочно-кишечном тракте меняется в зависимости от времени суток. Другими словами, вечером мы ложимся в постель с одним набором бактерий в кишечнике, просыпаемся с другим, а в середине дня там появляется третий^6. Разные виды бактерий выполняют различные функции и переваривают разные типы нутриентов. Например, многие компоненты пищевых продуктов не поддаются расщеплению желудочно-кишечными ферментами и для их переработки требуется кишечный микробиом. Пищевая клетчатка и другие химические вещества, присутствующие в пище, могут быть переварены только теми микробами, которые живут в кишечнике. Вот почему поддержание разнообразия кишечных микробов считается ключом к здоровью пищеварительной системы.

Одним из способов обеспечения разнообразия кишечного микробиома является включение в рацион различных источников питательных веществ. Исследователи установили, что, когда в меню мышей преобладают продукты с высоким содержанием жиров или углеводов и они питаются произвольно, в любое время дня и ночи, их пищеварительная система не получает богатого разнообразия продуктов, которые нужны для поддержания всех необходимых видов бактерий^7. Такое питание нарушает микробиом: в кишечнике мышей остается лишь несколько видов бактерий, и у них развивается ожирение. Мы считаем, что точно так же дело обстоит с людьми: когда у нас нет всех необходимых бактерий, мы не можем переварить всю пищу, и ее остатки откладываются в виде жира.

Нам также известно, что, когда мы испытываем дефицит сна или подвергаемся воздействию джетлага либо посменной работы, композиция микробиома изменяется, и новый состав бактерий начинает способствовать развитию ожирения^8. Например, когда экскременты людей, испытывающих джетлаг, помещаются в кишечник здоровых мышей, у них развивается ожирение. Но экскременты здоровых людей, которые не пересекают часовые пояса и не работают посменно, не запускают механизм ожирения у грызунов. Эти наблюдения вызвали у ученых огромное желание понять, каким образом посменная работа, джетлаг и сбой циркадных часов могут изменять состав кишечных микробов настолько сильно, что он начинает подталкивать тело к ожирению.

На первый взгляд может показаться, что, когда мы путешествуем и питаемся в аэропортах и самолетах, у нас нет возможности выбрать полезные продукты и плохая пища способствует размножению вредных бактерий, которые становятся причиной ожирения. Если бы это было правдой, мы никогда не смогли бы выбраться из порочного круга «плохое питание – плохие бактерии». Однако мы провели простой эксперимент на мышах: кормили их продуктами с высоким содержанием жира и углеводов, но заставили следовать строгому циклу питания и голодания. В результате все животные остались здоровыми^9. В условиях ОВП в кишечнике мышей, когда они ели, процветал один набор бактерий, а когда голодали – другой. Иными словами, режим ОВП обеспечивал процветание хороших бактерий, в то время как немногочисленные вредоносные виды, способствующие ожирению или вызывающие болезни, подавлялись. Мы надеемся, что, если результаты соблюдения оптимального цикла ОВП подтвердятся в экспериментах на людях, это будет означать, что работающие посменно, у которых есть доступ только к вредным для здоровья продуктам, все равно могут поддерживать здоровую популяцию микробов в ЖКТ и тем самым предотвращать ожирение и сопутствующие заболевания.

Мы установили, что ОВП оптимизирует микробиом грызунов таким образом, что их организм начинает с максимальной эффективностью перерабатывать пищу, абсорбировать нутриенты и выводить отходы, тем самым способствуя улучшению их здоровья. Кишечный микробиом, формирующийся в условиях ОВП, изменяет процесс расщепления и абсорбции клетчатки так, что значительная часть сахаров не переваривается, а выводится из организма с испражнениями. Помимо этого, ОВП изменяет микробиом таким образом, что желчные кислоты конвертируются в другую форму, которая тоже выводится с фекалиями. Как известно, желчные кислоты синтезируются из холестерина, поэтому чем больше их будет выведено из организма, тем сильнее упадет уровень холестерина в крови.

Микробиом желудочно-кишечного тракта воздействует на нашу ось питания и настроения

Пища, которую мы едим, и микробы в нашем пищеварительном тракте рука об руку трудятся над производством ряда гормонов и химических веществ, влияющих на наше настроение и способных играть определяющую роль в формировании таких состояний, как спокойствие, тревога, депрессия и паника. Одни виды кишечных бактерий конвертируют часть пищи в вещества, которые обеспечивают сбалансированное состояние и эффективную работу мозга.

В число этих веществ, или нейротрансмиттеров, входят дофамин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), гистамин и ацетилхолин. Другие виды кишечных бактерий ферментируют углеводы и производят из них жироподобные вещества – короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), которые затем оказывают негативное воздействие на наше здоровье. КЦЖК способны добираться до мозга и влиять на его развитие и функционирование^10.

Кроме того, кишечные бактерии влияют на эффективность некоторых медицинских препаратов и производят химические вещества, обладающие наркотическими свойствами. Например, многие антибиотики способны изменять состав кишечных микробов, но в то же время выживший микробиом может конвертировать антибиотики в химические вещества, оказывающие негативное воздействие на функции мозга. Возможно, именно этим объясняются такие побочные эффекты антибиотиков, как тревожность, паника, депрессия и даже делирий. У младенцев и тоддлеров непредвиденные последствия применения диет и медпрепаратов могут сохраниться на всю жизнь. Например, в последнее время все больше ученых включают кишечный микробиом в число факторов, способствующих развития аутизма11,12.

Выбирайте продукты питания, которые поддерживают здоровье микробиома

Пищевые консерванты оказывают пагубное воздействие на пищеварительную систему. Вам доводилось замечать, что еда, которую вы готовите сами, не может оставаться свежей дольше нескольких дней даже в холодильнике, в то время как готовые к употреблению магазинные продукты не портятся очень долго? Дело в том, что в магазинные продукты добавляются консерванты, которые подавляют рост бактерий, вызывающих порчу этих продуктов. Даже низкая концентрация консервантов у нас в кишечнике подавляет рост кишечных бактерий и оказывает крайне негативное воздействие на состав кишечного микробиома.

Некоторые пищевые консерванты, такие как карбоксиметилцеллюлоза и полисорбат-80 (эмульгатор, применяемый для улучшения консистенции мороженого и повышения его стойкости к таянию), обладают свойствами стиральных порошков и ингибируют рост бактерий, истончая защитное покрытие бактериальных клеток. Однако аналогичное покрытие имеет слизистая оболочка нашего пищеварительного тракта, и эти консерванты разъедают защитную слизь, которая отделяет микробы от клеток, выстилающих его стенки. Когда микробы входят в контакт с клетками эпителия кишечника, возникают воспалительные процессы, такие как колит13,14. Режим ОВП предоставляет достаточно времени для устранения повреждений слизистой оболочки и помогает предотвратить негативные последствия плохого питания.

Для поддержания оптимального здоровья микробиома нужно употреблять больше разнообразных свежих фруктов и овощей. Содержащаяся в овощах, фруктах и сложных углеводах клетчатка служит основной пищей для полезных кишечных бактерий. Недостаточное количество клетчатки в рационе равнозначно употреблению продуктов, насыщенных консервантами: когда кишечным микробам будет нечего есть, они примутся за слизистую оболочку кишечника^15.

Циркадные нарушения вызывают заболевания пищеварительной системы

Если пища поступает в организм регулярно, в одно и то же время, все циркадные процессы в пищеварительной системе работают согласованно, обеспечивая эффективное переваривание продуктов и выведение отходов, и пищеварительный тракт остается здоровым. Если пища будет поступать, когда пищеварительная система ее не ждет, например посреди ночи, она может быть переварена ненадлежащим образом и, кроме того, препятствовать нормальному ходу ремонтных работ в ЖКТ, нанося ему физический ущерб. Со временем этот ущерб будет накапливаться и приведет к развитию желудочно-кишечных заболеваний.

Если мы принимаем пищу три раза в день, скажем в 8 часов утра, в час дня и в 6 часов вечера, наша пищеварительная система привыкает ждать этих приемов и наполняет ЖКТ пищеварительными ферментами и кислотами лишь после того, как мы приступаем к еде. Если мы пропустим один прием пищи, это не причинит большого вреда. Но если мы едим посреди ночи, когда пищеварительная система занята ремонтом и перистальтика органов пищеварения сильно замедлена, то ущерб оказывается более значительным.

Всего один прием пищи поздно вечером или ночью может стать причиной неприятных ощущений в желудке на следующее утро. Если это будет повторяться на протяжении нескольких дней, кислотный рефлюкс может усилиться и пищеварительному тракту не хватит времени на замену всех поврежденных клеток в его стенках.

Если питание не по режиму продлится много недель, то кислотный рефлюкс и изжога (известные под общим названием гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь, или ГЭРБ) могут стать постоянными спутниками вашей жизни. Несварение, нерегулярный стул и запор могут стать вашими повседневными проблемами. Нормальный состав кишечных бактерий изменится, что приведет к развитию синдрома дырявого кишечника. Воспаление в кишечнике распространится на весь организм и вызовет такие симптомы, как общее утомление, боль в суставах, сыпь, артрит и пищевая аллергия. Иммунная система, ослабленная ненужной битвой, потеряет способность сражаться с реальными патогенами. У вас может усилиться восприимчивость к бактериальным инфекциям, с которыми раньше вы справлялись без особых усилий. Эти болезненные состояния могут вызывать такие осложнения, как пищевод Барретта, эзофагит (воспаление слизистой оболочки пищевода), кариес, пептические язвы, воспалительные заболевания кишечника и даже рак толстой кишки.

Многие из этих проблем напрямую связаны с циркадными нарушениями, о чем свидетельствует свойственная работающим посменно людям предрасположенность к заболеваниям пищеварительной системы. Результаты обследования более чем 10 тысяч человек показали, что работа в ночное время вдвое повышает вероятность развития язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки^16. И поскольку все мы в некоторой степени работающие посменно, неудивительно, что от 10 до 20 процентов населения экономически развитых стран испытывают кислотный рефлюкс минимум раз в неделю и что в одних лишь США каждый год выдается более 60 миллионов рецептов на лекарства от гастроэзофагеальной рефлюксной болезни.

Многомесячный прием средств от повышенной кислотности – плохая идея

Но стоит ли поднимать столько шума из-за такой мелочи, как ГЭРБ? Нужно просто принять таблетку, и симптом исчезнет – почти так же, как несвежее дыхание после мятной жвачки. На самом деле не все так просто. Опрос, проведенный Институтом Гэллапа по заказу Американской гастроэнтерологической ассоциации, показал, что из тысячи взрослых респондентов, которые испытывали кислотный рефлюкс минимум раз в неделю, у 79 процентов ночью возникала изжога. Из тех, у кого появлялась изжога, 75 процентов сообщили, что она ухудшает их сон, 63 процента считали, что изжога оказывает негативное воздействие на их способность засыпать, а 40 процентов были убеждены, что ночная изжога снижает их работоспособность на следующий день^17. Совершенно очевидно, что ГЭРБ нарушала их циркадные ритмы.

Однако лекарства помогают не всем. Из 791 респондента, испытывающего ночную изжогу, 71 процент принимал безрецептурные препараты, но лишь 29 процентов из них оценили этот подход как чрезвычайно эффективный. Сорок один процент сообщил, что пробовал принимать препараты, отпускаемые по рецепту, и почти половина из этого числа (49 процентов) посчитали этот подход чрезвычайно эффективным. Это означает, что прием средств от изжоги не принес ожидаемого результата значительной части пациентов. Тогда почему люди продолжают их принимать?

Большинство антацидных препаратов существенно замедляет производство кислоты в желудке. Но это лишь временное решение проблемы, к тому же антацидные средства (так же как снотворные) никогда не проверялись на длительное использование в течение многих месяцев. Лекарственные средства этого класса называются ингибиторами протонного насоса (ИПН); повышенное содержание протонов в желудке является признаком повышенной кислотности, поэтому ИПН подавляют активность молекул, которые закачивают в желудок дополнительные протоны. Как вы можете представить, эти препараты изменяют pH желудочной среды и делают ее менее кислотной. Но организм противодействует этому и пытается увеличить производство кислот или гормона гастрина, который подает желудку команду увеличить выработку кислот, что может привести к эскалации дозировки. Когда человек использует ИПН регулярно, на протяжении нескольких недель или месяцев, химия желудочной среды тоже изменяется таким образом, что человек привыкает к этим препаратам – и даже становится зависимым от них.

Когда кислотность желудка снижается, в нем выживает большее количество бактерий, которые затем попадают в тонкий кишечник. Само собой, некоторые из них могут оказаться патогенными. Таким образом ИПН могут приводить к развитию инфекций и диареи. Систематический обзор шести различных исследований с участием более чем 11 тысяч пациентов среднего возраста, которые использовали эти препараты, показал трехкратное увеличение вероятности возникновения инфекций, вызванных сальмонеллой^18. Другое исследование с участием более чем 14 тысяч человек среднего возраста, которые использовали ИПН, показало в среднем трехкратное увеличение вероятности развития бактериальных желудочных инфекций^19. Некоторые участники оказались еще более чувствительными: у них степень риска была выше в десять раз.

Помимо прочего, ИПН повышают риск развития болезней почек. Исследования, проведенные с участием более чем 500 тысяч пациентов в Новой Зеландии и 200 тысяч пациентов в Соединенных Штатах, показали трехкратное увеличение вероятности развития острого воспаления почек20,21. Негативные последствия использования ИПН распространяются даже на мозг. Некоторые исследования показывают, что у людей, регулярно и часто использующих ИПН, может повышаться риск развития деменции. Кстати, ИПН используются для предотвращения целого ряда других недугов, включая стрессовые язвы, пептические язвы, гастроинтестинальное кровотечение и заражение бактерией H. Pylori^22.

Длительное применение этих средств ассоциируется также с изменением плотности костей, приводящим к остеопорозу и переломам^23. Известно, что средства от этих болезней негативно влияют на функции желудка, в частности вызывают запор. В результате мы втягиваемся в порочный круг, где для борьбы с негативными побочными последствиями одного лекарства приходится использовать другое.

Этот круг можно разорвать или замедлить движение по нему, если внести несколько простых коррективов в свой образ жизни, включая изменение времени приема пищи и отхода ко сну. Сочетание ОВП, физических упражнений и сна поможет нормализовать пищеварение, уменьшить проницаемость кишечника и улучшить общее состояние здоровья пищеварительной системы. В свою очередь, эти улучшения помогут сократить количество медицинских препаратов, которые вы принимаете от кишечных болезней, или полностью прекратить их прием. Дополнительной пользой от сокращения приема лекарств станет ослабление негативных побочных эффектов.

Большинство людей, практикующих ОВП, сообщают, что после того, как они устанавливают расписание питания и начинают строго придерживаться его, у них полностью исчезают симптомы ГЭРБ. Это происходит настолько естественно, что некоторые люди даже не упоминают об этом и уделяют основное внимание тому, как ОВП избавляет их от каких-нибудь более серьезных проблем со здоровьем. Однако чем больше внимания мы будем обращать на такие проблемы пищеварения, как ГЭРБ, тем лучше поймем, что это не является нашим нормальным состоянием.

Паттерны питания и синдром раздраженного кишечника

Синдром раздраженного кишечника (СРК) относится к классу функциональных заболеваний желудочно-кишечного тракта. В число симптомов и признаков СРК входят:

● боль в животе;

● изменение ритма дефекации;

● вздутие живота;

● спазмы в животе;

● газы.

Недавно мы заметили, что у мышей, которые обеспечивались стандартным рационом питания и имели доступ к еде в любое время, потребляли пищу периодически, небольшими порциями, дефекация происходила строго циклично. Когда тех же самых мышей кормили продуктами глубокой переработки, их стул становился очень частым, словно они страдали СРК. Но ограничение времени питания несколькими часами полностью восстанавливало их суточный цикл дефекации. Это порождает определенные надежды на то, что ОВП может оказаться полезным для людей, страдающих СРК.

В наши дни наблюдается стремительное распространение СРК среди подростков и молодежи. И хотя количество исследований, посвященных причинам развития этого синдрома у молодых людей, пока невелико, существует гипотеза, согласно которой нарушения сна и циркадных ритмов развиваются в среднем и старшем школьном возрасте, когда ученики начинают бодрствовать допоздна, практиковать поздний прием снеков и меньше спать. Вполне возможно, что в основе неуклонного роста синдрома раздраженного кишечника лежат именно эти нарушения циркадных ритмов в подростковом возрасте.

Некоторые люди, практикующие ОВП, сообщают, что симптомы СРК заметно ослабевают уже после нескольких недель выполнения программы. Например, сорокалетняя Пэтти более 7 лет страдала СРК, посещая туалет минимум полдюжины раз в сутки. Она стала следовать 8-часовому режиму ОВП, начиная первый прием пищи в 10 часов утра и завершая последний прием в 6 часов вечера. Через 2 недели она прислала нам имейл, в котором сообщила о таком улучшении симптомов СРК, какого ей никогда не удавалось добиться с помощью лекарственных препаратов.

Я советую всем, у кого есть жалобы на пищеварение, попробовать соблюдать ОВП минимум 12 недель, и, надеюсь, они добьются таких же результатов, как Пэтти. Меня не перестает изумлять тот факт, что всего одно небольшое изменение – переход на новый режим питания, который согласуется с природным режимом работы организма, способен быстро привести к улучшению здоровья.

Глава 10

Роль циркадного кода в борьбе с метаболическим синдромом: ожирением, диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями

Уважаемый доктор Панда! Хочу вам сообщить, что по состоянию на 1 августа я официально похудел на 40 фунтов. Я соблюдаю 8-часовой режим ОВП на протяжении трех месяцев, и за это время очень много узнал о своем организме и о том, что ему на самом деле требуется для безупречного функционирования и процветания. Моя следующая цель будет достигнута, когда я сброшу еще 10 фунтов.

Я сел на эту диету, когда мой вес составлял 300 фунтов, а теперь я вешу 260. Моя жизнь полностью изменилась, и теперь я чувствую, что могу контролировать свое тело и что мои взаимоотношения с едой изменились навсегда. За первую неделю я сбросил 10 фунтов, после чего на 2–3 недели вошел в плато, а затем вес снова начал таять. Я обнаружил, что если в начале дня съедаю меньше трудноперевариваемой пищи, то к моменту прекращения голодания на следующее утро у меня сгорает больше накопленного жира. Уверен, что в этом заключается тот самый ответ, поисками которого занято так много людей. У меня примерно два десятка друзей, которые соблюдают эту диету вместе со мной и добиваются таких же впечатляющих успехов. Вчера я разговаривал с одним дальнобойщиком, который сказал, что он уже сдался и больше не верит, что сможет сбросить хотя бы часть из своих 400 фунтов. Я объяснил ему, как работает эта диета, и, кажется, вселил в него новую надежду.

Короче говоря, ваша диета реально работает. Я навсегда останусь ее горячим пропагандистом и буду делать все возможное, чтобы помочь как можно большему количеству людей становиться хозяевами своих жизней и выходить из-под власти плохих привычек питания.

Вестон Барнс

Метаболизм, или обмен веществ, – это совокупность происходящих в организме химических реакций, связанных с использованием потребляемых нами пищевых продуктов для производства энергии, создания материалов, необходимых для строительства, ремонта и выращивания клеток, а также для выведения отходов. Когда метаболизм нарушается, наш организм перестает переваривать жир и сахар, поэтому мы набираем вес. Избыточный вес оказывает на наше здоровье крайне негативное воздействие, что проявляется в форме метаболических заболеваний: ожирения, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Эти недуги могут наброситься на вас всем скопом или по отдельности, но, когда у вас возникают симптомы одного из них, следом могут медленно появиться и симптомы других. По мере накопления эти болезни все сильнее сказываются на нормальном функционировании организма. Медики называют это состояние метаболическим синдромом.

Для того чтобы определить, грозит ли вам метаболический синдром, врач использует очень простой критерий. В руководстве по лечению гиперхолестеринемии, подготовленном Комиссией экспертов Третьей национальной образовательной программы США по изучению холестеринового обмена у взрослых, метаболический синдром определяется как совокупность любых трех из пяти компонентов:

● абдоминальное ожирение;

● повышенное кровяное давление (артериальная гипертензия);

● отклонения от нормы лабораторных показателей триглицеридов (один из типов жира в крови);

● повышенный уровень холестерина липопротеинов высокой плотности;

● гипергликемия натощак.

Метаболический синдром может привести к летальному исходу, но в то же время он полностью предотвратим и обратим. Ключевыми факторами предотвращения данного заболевания и обращения его вспять являются избавление от лишнего веса, физические упражнения и усиление здорового циркадного кода. Главную роль в этом процессе играет избавление от жира, особенно в области живота. Абдоминальный жир производит вредоносные провоспалительные молекулы и другие химические вещества, которые вызывают атеросклероз и рак, повышают уровень сахара в крови и резистентность к инсулину, а также способствуют развитию воспалительных процессов. Выполнение программы ОВП в сочетании с физическими упражнениями является оптимальным способом уменьшения талии и восстановления здоровья.

Сбой циркадного кода может привести к ожирению

Как только мы что-нибудь съедаем, поджелудочная железа высвобождает инсулин, который выполняет две важные метаболические функции: участвует в абсорбции сахара из крови в печень, мышцы, жировые и другие ткани и подает этим тканям и органам сигнал конвертировать часть сахара в телесный жир. Этот процесс продолжается в течение 2–3 часов после каждого приема пищи. Режим отложения жира включается даже после легкого снека. В первой половине дня поджелудочная железа активно вырабатывает инсулин, а вечером этот процесс замедляется. После позднего приема пищи организм еще очень долго продолжает производить жир. Лишь после 6–7 часов воздержания от пищи он приступает к его сжиганию. Вот почему критически важный аспект программы ОВП заключается в том, чтобы прекратить подачу пищи и заставить организм работать на накопленных запасах топлива. Это единственный способ, позволяющий предотвратить и повернуть вспять набор веса и в конечном счете ожирение.

Ожирение обычно характеризуется как избыточный вес тела. Традиционным и самым распространенным критерием ожирения служит индекс массы тела (ИМТ). Согласно классификации Американской медицинской ассоциации, ожирением считается состояние, при котором ИМТ ≥ 30. Ожирение – это гораздо хуже, чем избыточный вес. Оно может негативно сказываться на всех аспектах вашего здоровья. Ожирение повышает риск развития жировой болезни печени, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и хронической почечной недостаточности. Развитие конкретных болезней отчасти связано с тем, где у вас хранится избыточный телесный жир.

Избыточная энергия, получаемая сверх той, которая может быть сохранена в виде гликогена, конвертируется в жир и откладывается в адипозной ткани, или жировых клетках. Когда адипозные клетки заполняются до предела, жир начинает откладываться в клетках и органах, не предназначенных для данной цели. Это особенно негативно сказывается на функционировании печени, мышц и поджелудочной железы, потому что лишний жир отнимает у клеток свободное пространство, где обычно производится выработка энергии. Согласно данным Национального института диабета, заболеваний системы пищеварения и почек, этот фактор ассоциируется с широким спектром заболеваний: от жировой болезни печени до диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и рака^1.

Кроме того, когда в клетке хранится избыточный жир, в ней остается меньше места для эндоплазматического ретикулума – сети внутриклеточных канальцев, которые соединяются с клеточной мембраной и затем выходят за пределы клетки. В ходе суточного ремонтного цикла клетки постоянно что-то секретируют через эти канальцы. Давление жира на секреторные канальцы затрудняет процесс устранения повреждений клетки. Помимо прочего, часть телесного жира конвертируется в так называемые провоспалительные жиры, которые проникают в кровь, способствуя распространению воспаления по всему телу.

Нарушение циркадного кода является одним из главных виновников ожирения по многим причинам. Во-первых, депривация сна приводит в замешательство гормоны мозга, которые регулируют чувство голода. Мозг не может предсказать, как долго человек собирается бодрствовать, и, поскольку в этом состоянии расходуется больше энергии, чем во сне, мозг увеличивает синтез гормона голода. В результате люди съедают больше пищи, чем требуется для того, чтобы не уснуть в течение нескольких дополнительных часов. Во-вторых, дефицит сна ослабляет нашу способность принимать правильные решения, заставляя отдавать предпочтение вредным продуктам. Когда нас одолевает усталость, мы испытываем тягу к высококалорийным продуктам, злоупотребление которыми ускоряет развитие ожирения. В дополнение ко всему нехватка сна делает нас апатичными и менее активными, что также способствует превращению избыточной энергии в запасы жира.

Каждый раз, когда мы что-то едим, поджелудочная железа производит инсулин, чтобы помочь печени и мышцам абсорбировать присутствующий в крови сахар. Кроме того, инсулин стимулирует биохимический путь конвертации сахара в жир. Когда мы растягиваем прием калорий на длительный период, все это время процесс синтеза инсулина идет очень активно и наши органы продолжают производить телесный жир. Дополнительный вклад в увеличение жировых накоплений вносит перенос приемов пищи на поздний вечер или на ночь, когда наша физическая активность снижена и расход энергии сокращается. И наконец, увеличение времени питания лишает организм возможности приступить к сжиганию жира, потому что он постоянно использует энергию поступающих в него новых продуктов питания.

ОВП создает новые паттерны питания

Классический рецепт улучшения здоровья заключается в употреблении питательных пищевых продуктов мелкими порциями на протяжении всего дня^2. Даже мой персональный тренер рекомендовал принимать пищу каждые 2–4 часа вплоть до отхода ко сну. В свое время этот режим питания был разработан для двух групп людей с противоположными показателями здоровья. Врачи полагали, что людям с преддиабетом следует есть небольшими порциями, чтобы уменьшить количество сахара, проходящее через артерии после каждого приема пищи. Считалось, что это помогает ограниченному количеству инсулина, производимого поджелудочной железой, справляться с резкими скачками уровня глюкозы в крови. Другую группу составляли спортсмены, которые готовились к соревнованиям по бодибилдингу или триатлону. Частые приемы пищи считались хорошей стратегией поддержания тела в анаболическом режиме наращивания мышечной массы. Однако результаты такого паттерна питания, по меньшей мере, неоднозначны, поэтому мы никому не рекомендуем придерживаться его пожизненно, независимо от уровня вашей физической нагрузки.

Дробное питание породило концепцию полезных снеков, которая господствовала в диетологии на протяжении последних 40 лет. Согласно данным Национальной программы проверки здоровья и питания, за период с 1971 по 2019 год доля снеков в общем количестве калорий увеличилась с одной десятой до одной четвертой^3. Вместе с ростом популярности снеков росло и общее потребление калорий.

Когда мы проанализировали данные о паттернах питания, полученные через приложение myCircadianClock, оказалось, что традиционная модель «завтрак, обед, ужин» больше не используется даже здоровыми взрослыми людьми, не занятыми на посменной работе. Среднее количество приемов пищи варьировалось от 4,2 до 10,5 раза в день. Наше исследование однозначно показало, что у 50 процентов взрослых граждан США окно питания составляет не менее 15 часов^4. Кстати, Соединенные Штаты далеко не единственная страна, где преобладает этот паттерн питания. Аналогичный паттерн был выявлен в ходе исследования образа жизни взрослого населения Индии^5.

Исправьте свой код: помогите себе избавиться от синдрома ночного питания

Если вам трудно контролировать привычку перекусывать после ужина или вы просыпаетесь среди ночи, чтобы подкрепиться, это может быть признаком довольно редкого болезненного состояния, которое называется синдромом ночного питания (СНП)6. Принято считать, что СНП может быть вызван депрессией, тревогой, стрессом или печальными результатами попыток сбросить вес. Поскольку потребляемая ночью пища обычно состоит из высокогликемических углеводов, люди с СНП могут страдать от избыточного веса^7.

Вместе с профессором Ин Сюй из Университета Сучжоу в Китае мы занимаемся исследованием мышей с СНП и полагаем, что этот синдром может быть обусловлен генетически. У некоторых из наших мышей выявлена мутация гена Period 1, что может являться причиной поведения, схожего с ночным питанием. Эти мыши начинают есть вскоре после полудня и набирают больше веса, чем те, которые едят в нормальное время. Однако, когда этим же мышам-мутантам позволяют питаться только ночью (в обычное для них время), их темпы набора веса замедляются^8. Эти поразительные результаты показывают, что если предрасположенность мышей к ожирению вызвана генетической мутацией, то принудительное ОВП может противодействовать негативному влиянию генетического дефекта и уменьшить степень ожирения.

Подобной мутации гена Period 1 у людей пока не выявлено. Но в ближайшие годы мы сможем получить больше данных о собственных генетических мутациях и паттернах питания. А до тех пор самой действенной стратегией борьбы с синдромом ночного питания будет оставаться осознание нашей подверженности ему и использование ОВП для подавления позывов к поздним приемам пищи. Если вы не в силах справиться с неодолимым желанием подкрепиться среди ночи, можно попробовать вариант ОВП, при котором вы будете начинать первый прием пищи в обеденное время, чтобы последний прием можно было проводить примерно в полночь. Конечно, этот подход не позволит добиться полного контроля над СНП, но может значительно замедлить темпы набора веса.

У Александра был синдром ночного питания

Когда Александр связался с нашей лабораторией, он весил 120 килограммов при росте 175 сантиметров. За период с 2013 года он набрал более 35 килограммов. До обращения к нам и перехода на ОВП Александр питался по ночам более 20 лет. По его словам, во время ночных приемов пищи он не просыпался и на следующее утро не помнил, что именно он ел. Поначалу Александр считал это следствием отказа от углеводов в дневное время. На протяжении 15 лет он занимался бодибилдингом и сидел на диете с очень высоким содержанием белков. Но чем старше он становился, тем труднее ему было контролировать свою диету, и в какой-то момент это довело его до компульсивного переедания по ночам.

Александр обращался к врачам, диетологам и психиатрам, но прекратить есть по ночам не мог. Он пробовал принимать зопиклон, чтобы избавиться от бессонницы, но это не помогло. Врачи посоветовали Александру пройти полисомнографию и выявили у него синдром обструктивного апноэ сна, после чего он стал пользоваться СИПАП-аппаратом, который помогал ему регулярно дышать во время сна.

Мы изучили анамнез Александра и предложили ему попробовать ОВП, но сказали, что он может сам выбрать время питания. Теперь Александр просыпается между 7 и 8 часами утра. В течение дня он только пьет черный кофе и воду. Первый прием пищи он проводит в 6 часов вечера, когда возвращается домой с работы. В меню этой трапезы входит здоровое сочетание белков и жиров с большим количеством салата и овощей. Он ложится спать в 10 или 11 часов вечера и перед отправлением в постель проводит еще один прием пищи. Таким образом, основная часть калорий поступает в его организм между 6 часами вечера и полуночью. Несмотря на то что такой поздний распорядок питания далеко не идеален, это был самый лучший вариант ОВП, какому он мог следовать, с учетом его синдрома ночного питания.

После одного месяца соблюдения ОВП и попыток снизить уровень стресса, Александр сообщил, что эта программа оказалась очень эффективной и полностью изменила его жизнь. У Александра восстановилась концентрация внимания, и он похудел на 4,5 килограмма. Невзирая на то что весь день он вообще ничего не ел, уровень энергии у него все равно был очень высоким.

Нарушение циркадного ритма и диабет 2-го типа

Диабет возникает, когда поджелудочная железа не может производить достаточно инсулина или когда клетки тела больше не реагируют на инсулин и не абсорбируют глюкозу из крови. К его развитию могут привести чрезмерное потребление сахаросодержащих продуктов, недостаточные физические нагрузки или ожирение. Однако в последнее время появляется все больше свидетельств того, что причиной диабета может являться нарушение циркадных ритмов. Например, одна неделя депривации сна может повысить уровень глюкозы в крови до преддиабетического.

Поскольку диабет изменяет базовые свойства крови, осложнения этой болезни могут оказать негативное воздействие на все тело и мозг. Хронический диабет может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям, появлению язв на ногах, ухудшению зрения и хронической болезни почек.

За контроль над суточным ритмом регуляции уровня глюкозы отвечают, по меньшей мере, двое разных циркадных часов. Одни из них находятся в поджелудочной железе и программируют механизм высвобождения инсулина на снижение до минимального уровня в ночное время. Другие находятся в мозге и по ночам повышают уровень мелатонина, который воздействует на поджелудочную железу, заставляя ее высвобождать еще меньше инсулина^9. Следовательно, если мы продолжим принимать пищу ночью, когда поджелудочная железа спит, этого минимального количества инсулина не хватит, чтобы приказать печени и мышцам всосать дополнительное количество глюкозы в их клетки. В результате уровень глюкозы в крови останется слишком высоким, что приведет к еще бóльшим повреждениям.

Реакция глюкозы крови на прием одной и той же пищи в разное время суток

Утром уровень глюкозы крови остается в пределах безопасной зоны. По мере приближения к вечеру та же самая еда заставляет уровень глюкозы подниматься все выше и оставаться высоким в течение более длительного периода времени.

Циркадные ритмы и сердечно-сосудистые заболевания

Сердечно-сосудистые заболевания возникают в результате нарушения кровообращения. В подавляющем большинстве случаев нарушение циркуляции крови связано с отложениями жира на стенках артерий. Уменьшение притока крови к сердцу вызывает боль в груди (стенокардию) или инфаркт миокарда (самую острую и тяжелую форму болезни коронарных артерий). Когда блокируется приток крови к мозгу, это приводит к инсульту, или цереброваскулярной болезни; а когда перекрывается приток крови к какому-нибудь периферическому органу, такому как нога, возникает болезнь периферических артерий. Еще одна группа заболеваний характеризуется нарушением сердечного ритма, известным как аритмия или фибрилляция предсердий. Трепетание предсердий (фибрилляция) и нерегулярность их сокращений (аритмия) могут приводить к образованию тромбов, инсульту, сердечной недостаточности и другим осложнениям.

Двумя основными причинами заболеваний сердечно-сосудистой системы являются ожирение и повышенное артериальное давление. Ожирение может привести к проникновению избыточного жира в кровь и развитию воспаления. По мере сужения артерий приток крови к различным частям тела и мозгу уменьшается. Повышение кровяного давления обостряет заболевание. Под воздействием высокого давления холестериновые бляшки могут сорваться с места, перенестись в суженный участок артерии, закупорить ее, перекрыв тем самым приток крови к мозгу или к сердцу, и вызвать, соответсвенно, инсульт либо инфаркт.

Нарушение циркадного ритма влияет на метаболизм жира, что приводит к увеличению его производства и повышению риска воспаления, то есть к созданию благоприятных условий для формирования холестериновых бляшек.

Циркадный ритм функционирования почек определяет суточный ритм кровяного давления, которое в ночное время снижается. Это помогает уменьшить риск развития заболеваний сердечно-сосудистой системы. Нарушение циркадного ритма может стать причиной сохранения повышенного кровяного давления как днем, так и ночью и увеличить риск возникновения инсульта или инфаркта.

Вам поможет ОВП!

Ограничение времени питания обеспечивает много преимуществ в плане оказания помощи при метаболических заболеваниях: помогает снизить вес, улучшить контроль над уровнем глюкозы и поддержать здоровье сердца. Воспользовавшись этими тремя преимуществами, вы сможете повернуть ход болезни вспять. Вот как это происходит.

Совершенно очевидно, что сокращение времени питания ограничивает количество потребляемой еды. Когда все приемы пищи проводятся в рамках установленного пищевого окна (поначалу 12-часового), вы естественным образом сокращаете прием калорий. В главе 5 мы уже говорили, что после ужина чаще всего отдаем предпочтение самым вредным продуктам. В первую очередь это касается перенасыщенных жиром и сахаром снеков и спиртных напитков. Если вы установите строгий распорядок, при котором последний прием пищи будет проводиться примерно в 6–7 часов вечера, тогда у вас появится хорошая возможность уменьшить прием спиртного и всех закусок, сопутствующих употреблению спиртных напитков по вечерам. И когда эти продукты исчезнут из вашего рациона, организм автоматически станет настраиваться на осуществление процесса пищеварения в полном соответствии с циркадными ритмами, что в конечном итоге улучшит ваш сон. Чем лучше вы будете спать, тем меньше у вас будет вырабатываться гормонов голода, что еще сильнее ослабит тягу к еде. А когда вы проснетесь, чувствуя себя отдохнувшими, вам будет легче заставить себя заняться физическими упражнениями, и в процессе их выполнения тело будет посылать мозгу сигналы, направленные на подавление чувства голода.

ОВП позитивно повлияет на вашу способность правильно выбирать продукты, что, в свою очередь, заставит вас отдавать предпочтение продуктам, богатым питательными веществами, и отказываться от продуктов, перенасыщенных калориями. Если вы будете соблюдать 12-часовой режим ОВП, то уже за завтраком сможете обнаружить, что питательные продукты гораздо лучше на вкус. Вы можете объяснить это голодом, но будете правы лишь отчасти. Все дело – в повышении чувствительности ваших вкусовых сосочков и органов обоняния, которые теперь станут работать особенно активно. Но самое интересное заключается в том, как это скажется на ваших вкусовых предпочтениях. После нескольких недель применения ОВП многие люди сообщают, что перенасыщенные калориями продукты с большим количеством добавленного сахара и без натуральных ароматов начинают казаться им слишком пресными, слишком сладкими и перестают их привлекать. Поэтому у них пропадает желание лакомиться сладостями в таком количестве, как раньше. Эта волшебная перемена автоматически побуждает людей выбирать более качественные и полезные продукты.

Когда у вашего организма появится больше времени на использование гликогена в ходе голодания или выполнения упражнений, клетки мышц и печени смогут потратить значительную часть запасов гликогена и к следующему дню освободить место для восполнения этих запасов. Поэтому, когда вы приступите к приему пищи после длительного периода воздержания, некоторая часть избыточных углеводов будет конвертирована в гликоген и их не придется хранить в виде жира.

Помимо прочего, строгий режим питания оживляет процессы производства гормонов и синхронизирует их с естественными ритмами. Когда запасы гликогена истощены, синтез гормона голода глюкагона и его воздействие на печень должны ограничиваться несколькими часами. Когда мы голодаем, этот гормон приказывает печени производить глюкозу из аминокислот. Но если вы страдаете ожирением и/или диабетом, тогда эта программа работает в режиме 24/7 и ваша печень продолжает производить сахар из аминокислот даже после приема пищи, что приводит к повышению уровня сахара в крови и снижению поставок аминокислот для синтеза мышечных белков. Соблюдение ОВП поможет нормализовать функцию глюкагона, и тогда печень уменьшит производство собственной глюкозы наполовину, что позволит сохранить белки, необходимые для поддержания здоровья мышц. Кроме того, это поможет понизить уровень сахара в крови.

ОВП не только избавляет тело от необходимости откладывать больше жира, но и восстанавливает ритм сжигания накопленного жира. Для того чтобы клетки печени и мышц смогли запустить механизм сжигания жира, им требуется несколько часов ночного голодания. Если ритм этого процесса нарушен, ОВП его восстановит. В то время как здоровая жировая клетка может предоставить 90 процентов своего объема для хранения жира, клетка печени, у которой более 20 процентов объема заполнено жиром, становится больной. Вот почему даже небольшое уменьшение количества жира в клетке печени чрезвычайно благотворно сказывается на улучшении функций этого органа. По мере того как в первые несколько недель программы ОВП запасы жира в печени и мышцах будут уменьшаться, в них будет высвобождаться место для хранения гликогена. И по мере увеличения свободного пространства во всех клетках вашего организма они будут становиться более здоровыми.

Мы обнаружили еще одну интересную связь между холестерином и жиром. ОВП повышает уровень фермента, расщепляющего холестерин в печени. Обычно холестерин расщепляется на желчные кислоты. В условиях ОВП у мышей наблюдалось снижение уровня холестерина в крови до нормального и небольшое повышение уровня желчных кислот. Умеренное повышение уровня желчных кислот считается полезным, поскольку запускает программу сжигания жира в жировых клетках^10.

У нас также есть данные о том, что ОВП помогает ослабить системное воспаление^11. Системное воспаление называют матерью многих метаболических заболеваний: диабета, жировой болезни печени, атеросклероза и т. д. Снижение веса ведет к уменьшению количества провоспалительных жиров, которые активируют иммунные клетки, вызывая воспаление. При ослаблении системного воспаления у людей уменьшаются боли в суставах и они могут повысить уровень своей физической активности.

Короче говоря, ОВП снижает потребность производить и хранить избыток жира, стимулирует сжигание жира, нормализует уровень холестерина и ослабляет воспаление. Исследования показывают, что чем меньше у вас жира и чем слабее системное воспаление, тем ниже риск развития атеросклероза, или закупорки артерий^12.

После нескольких недель ОВП восстанавливается циркадный ритм автономной нервной системы. Эта система контролирует множество функций, включая регуляцию кровяного давления. У моей коллеги, Джули Вей-Шатцел, есть пациенты, которые с помощью одного лишь 10-часового ОВП добивались такого же значительного снижения кровяного давления, как в результате приема лекарственных препаратов. Некоторые пациенты с очень высоким давлением, регулярно принимающие лекарства, тоже пробовали ОВП и добивались еще лучших результатов в плане нормализации давления. В ходе другого независимого клинического исследования, проведенного под руководством Пам Тауб, кардиолога из Калифорнийского университета в Сан-Диего, у пациентов с избыточным весом и высоким риском заболеваний сердца, которые практикуют 10-часовое ОВП, наблюдалось значительное снижение веса и уменьшение жировой массы.

ОВП повышает эффективность медпрепаратов от метаболического синдрома

Большинство лекарств от метаболических заболеваний предназначены для того, чтобы находить ключевые регуляторы метаболизма и воздействовать на них. Например, самым широко используемым средством от диабета является метформин, который активизирует АМФ-активируемую протеинкиназу (АМФК) – белок, служащий триггером улучшения контроля над метаболизмом глюкозы и жиров. Интересно отметить, что ОВП имитирует действие метформина, стимулируя сжигание жира на стадии голодания.

Многие препараты для снижения уровня холестерина, известные как статины, воздействуют на ключевой фермент первой стадии каскада синтеза холестерина. Регуляцию этой контрольной точки можно также производить с помощью циркадных часов. ОВП улучшает ритм активности этого фермента; он естественным образом отключается на полдня, примерно так же, как под воздействием статинов. У статинов есть негативные побочные эффекты, в частности слабость и боль в мышцах. Эди, пациентка, которая много лет принимала статины и всегда испытывала боль в мышцах, почти полностью избавилась от мышечных болей после того, как стала использовать ОВП, и ей стало намного легче принимать прописанные препараты.

Предстоит операция на сердце? Обратите внимание на свой циркадный код

Время суток играет важную роль в том, насколько хорошо работают различные методы лечения – от приема лекарств до хирургической операции. Результаты одного исследования с участием 596 пациентов, которым проводили замену аортального клапана утром либо во второй половине дня, показали, что в течение 500 дней после операции частота серьезных нежелательных сердечно-сосудистых явлений была ниже у тех, кого оперировали днем, чем у тех, кого оперировали утром^13. Обусловленные циркадными ритмами различия в экспрессии генов на протяжении дня могут быть причиной того, что во второй половине дня сердце человека исцеляется быстрее, чем утром. Эти первые несколько часов исцеления в значительной степени определяют ход дальнейшего восстановления, в связи с чем желательно, чтобы время проведения операции совпадало с вашими циркадными ритмами.

Суть в том, что ОВП полезно не только для похудения. Этот метод помогает решать действительно серьезные проблемы со здоровьем. Кроме того, нормализация веса тела является одним из самых лучших способов обращения болезней вспять. Если в вашей семье кто-то страдал ожирением, сердечно-сосудистыми заболеваниями или диабетом и ему помогла программа ОВП, расскажите об этом! Жизнь в согласии с циркадным кодом пойдет на пользу всем людям независимо от возраста.

Глава 11

Укрепление иммунной системы и лечение рака

Так же как хорошо оборудованная система обороны располагает разными тактическими приемами и видами оружия для разрешения различных ситуаций, в распоряжении нашей иммунной системы находится обширный арсенал эффективных средств для постоянного наблюдения за телом и выявления чужеродных агентов (вирусов, аллергенов, поллютантов и т. п.) или повреждений тканей. Если чего-то не хватает, эта система мобилизует необходимое количество молекул нужного типа, чтобы устранить повреждения или отразить атаку. После ликвидации угрозы иммунная система выходит из режима развертывания сил и боевых действий и возвращается к выполнению своих надзорных функций.

Чаще всего болезни, инфекции и аллергические реакции развиваются тогда, когда иммунная система слишком слаба или слишком агрессивна, когда она приводит в действие защитный механизм по ошибке или продолжает вести боевые действия еще долго после того, как угроза нейтрализована. Когда иммунная система не в состоянии справиться с угрозой, она может запустить каскад реакций системного воспалительного ответа, или хронического воспаления.

Сбой иммунной системы может спровоцировать появление угревой сыпи, болей в мышцах и суставах, гриппа, астмы, болезней печени, колита, ринита, рассеянного склероза, сердечно-сосудистых и прочих заболеваний. Со временем хроническое воспаление может вызвать повреждение

ДНК клеток и в конечном итоге привести к раку. Например, у людей, страдающих язвенным колитом и болезнью Крона, повышен риск развития рака толстой кишки^1.

Однако у иммунной системы, так же как у основных органов, есть циркадный компонент, и если вы сумеете восстановить ее синхронизацию, то сможете регулировать иммунный ответ. Нарушение циркадного кода негативно сказывается на состоянии иммунной системы, повышая вашу восприимчивость к болезням и препятствуя быстрому выздоровлению. Например, сильный циркадный компонент есть у механизма заживления ран. Процессы кровотечения и свертывания крови должны быть четко сбалансированы по времени: кровь не должна сворачиваться слишком рано или слишком поздно. Сгусток свернувшейся крови выполняет функцию цементной заплатки на трещине в бассейне. Его связующая структура состоит из белков, произведенных в печени, которая, как нам известно, работает по циркадным часам. Если кровь будет слишком долго течь не сворачиваясь, в рану может попасть инфекция.

Исследования показывают, что посменная работа ослабляет иммунную систему. По сравнению с теми, кто трудится только в дневное время, среди работающих посменно широко распространены воспалительные заболевания кишечника (колит). Кроме того, у них повышен риск развития бактериальных инфекций, рака и многих других заболеваний, связанных с деятельностью иммунной системы, включая сердечно-сосудистые заболевания и артрит. И если все мы в какой-то степени работаем посменно, значит, эти болезни могут подстерегать каждого из нас. Из этой главы вы узнаете, как именно ваш циркадный код воздействует на иммунную систему и как медицинские препараты, хирургические вмешательства и терапевтические способы лечения можно привести в соответствие с этим кодом, чтобы ускорить выздоровление и оптимизировать состояние здоровья.

Циркадные часы контролируют иммунный ответ на клеточном уровне

В нашей крови содержится много разных типов иммунных клеток, и все они служат разным целям. Каждый тип является частью специфического защитного механизма. Одни из них уничтожают бактерии, другие заживляют раны, третьи распознают чужеродные агенты и запоминают, какие из них уже проникали в наш организм, чтобы в следующий раз дать надлежащий отпор. Нам необходимо оптимальное сочетание всех средств защиты. Важную роль в принятии решений о численности иммунных клеток каждого типа, которые должен произвести наш организм, играют часовые гены. Когда наши циркадные часы дают сбой, это вызывает клеточный дисбаланс в иммунной системе, которая усиливает одни защитные механизмы за счет других. Например, если разбалансированная иммунная система хорошо уничтожает бактерии, но гораздо хуже заживляет раны, то она может полностью истощить свои ресурсы в борьбе с новыми инфекциями, пытающимися проникнуть в рану. Если иммунная система не способна запомнить последние чужеродные агенты, с которыми она сталкивалась, то она может слишком слабо отреагировать на новую вакцину.

Кроме того, циркадные часы регулируют работу базового защитного механизма внутри каждой клетки независимо от того, является ли клетка частью иммунной системы. Похоже, что внутри каждой клетки есть своя иммунная система, способная устранять угрозы. Самой распространенной угрозой для клетки является оксидативный стресс, который становится прямым результатом проникновения в клетку дополнительных молекул кислорода. Эти молекулы производят опасные свободные радикалы, или молекулы кислорода с нестабильным электроном, которые захватывают электроны из любых источников, какие только могут найти, чтобы снова стать стабильными молекулами. В число этих источников электронов могут входить клеточная ДНК, клеточные мембраны, важные ферменты и жизненно необходимые белки. Когда эти важные части клетки и вещества теряют свои электроны и прикрепляются к свободным радикалам, у них изменяются функциональные свойства.

Оксидативный стресс является важным фактором развития многих болезней, потому что приводит к хроническому и системному воспалению. Возможно даже, что оксидативный стресс является главным биологическим механизмом, лежащим в основе большинства хронических болезненных состояний, и что в число его последствий могут входить рак, болезни сердца, деменция, артрит, повреждения мышц, инфекции и ускоренное старение. Одна из основных функций циркадных часов заключается в том, чтобы обеспечить контроль над оксидативным стрессом. После приема пищи клетки нашего тела, использующие питательные вещества для выработки энергии, производят реактивные формы кислорода. Часы играют роль датчика слежения за оксидативным состоянием внутри клетки и координируют работу механизмов антиоксидантной защиты в процессе устранения повреждений. Поскольку на протяжении миллионов лет потребление пищи предсказуемо происходило в дневное время, эта функция часов стала чрезвычайно важной для поддержания здоровья клеток. Ученые полагают, что эти предсказуемые повышения и снижения уровня оксидативного, или окислительного, стресса в дневное и ночное время могли быть одним из основных инициаторов эволюции циркадных часов^2.

Другим видом клеточной активности является аутофагия, или «поедание себя», – контролируемое переваривание клеткой собственных частиц, которое помогает уменьшить некоторые повреждения, вызванные оксидативным стрессом. Скажем, вы живете в отдаленном городке, где нет службы, занимающейся сбором бытового мусора. Вам самим трудно вывозить его на свалку, поэтому вы стараетесь переработать как можно больше отходов на месте и использовать некоторые вещи повторно, вместо того чтобы их выбрасывать. Аутофагия позволяет клетке использовать ненужные, старые или поврежденные компоненты в качестве вторсырья, отправляя обнаруженный ее внутренней иммунной системой мусор на миниатюрные перерабатывающие предприятия, которые называются липосомами. Липосомы содержат кислоты, переваривающие клеточный мусор. Полученные в результате расщепления клеточного мусора сырьевые материалы можно снова использовать для создания новых частей клеток. Активность процесса аутофагии возрастает через несколько часов после завершающего приема пищи и снижается после первого кусочка, съеденного на следующий день. ОВП на несколько часов увеличивает время ночного голодания и, соответственно, время активной работы механизма аутофагии^3.

Митохондрии – это микроскопические органоиды, которые можно найти внутри каждой клетки, но особенно много их в клетках мышц. Именно в них генерируется вся наша энергия. Неисправные, поврежденные и подвергающиеся стрессу митохондрии производят реактивные формы кислорода, а процесс аутофагии очищает клетку от дисфункциональных митохондрий и последствий причиненного ими ущерба. Нормальный циркадный ритм помогает оптимизировать функции митохондрий и процесс аутофагии, что, в свою очередь, улучшает общее состояние здоровья клетки.

Иногда аутофагия и аналогичные механизмы очищения могут оказаться не в состоянии устранить клеточные повреждения или нейтрализовать стресс. В таких случаях в действие вступает вторая, более мощная линия обороны. Эта защитная система может заставить любую клетку защищать себя так же, как это делают иммунные клетки. Она позволяет клетке производить химические вещества, способные дать отпор инфекции или призвать на помощь находящиеся в тканях иммунные комплексы. Представьте эту иммунную реакцию внутри каждой клетки как пожарную сигнализацию в доме. Хорошо, когда она есть, но непрерывный сигнал тревоги (при хроническом воспалении) выводит из себя. Кроме того, когда эта клеточная пожарная сигнализация включается (даже при реальной угрозе), она отвлекает внимание клетки от выполнения других ее функций. Вот почему хроническая активация этой защитной системы может негативно сказаться на основных функциях организма, таких как метаболизм, устранение повреждений и т. д.4 Нами было установлено, что, когда мы нарушаем циркадный код мышей, каждая клетка ведет себя так, словно подвергается нападению^5.

Циркадный характер иммунного ответа

Каждая специфическая функция иммунной системы – надзор, нападение, ремонт и уборка мусора – выполняется по расписанию и в разное время суток. Может показаться, что это противоречит здравому смыслу, поскольку на первый взгляд все иммунные ответы лучше запускать одновременно – в момент обнаружения угрозы. Однако разделение операций по времени служит чрезвычайно важной для жизни цели. Запуск сразу всех многочисленных видов вооружения иммунной системы может привести к перенапряжению тела и вызвать состояние шока, от которого нам будет трудно оправиться. Это называется септическим шоком. Выполняя все задания в разное время, организм сможет легче приспособиться к происходящим изменениям.

Значительная часть иммунной системы располагается в органах пищеварения, что вполне понятно, поскольку самое большое количество потенциально опасных агентов проникает в наш организм с продуктами питания или развивается внутри бактерий в нашем ЖКТ. Как мы уже говорили, одни популяции кишечных микробов процветают днем, а другие – ночью. Во времена, когда человечество меньше заботилось о санитарии и гигиене, люди постоянно подвергались воздействию бактерий, паразитов и вирусов, которые регулярно приводили в действие иммунную систему. У многих из этих вредоносных агентов тоже есть циркадные часы. Чтобы приспособиться к ежесуточным подъемам и спадам уровня опасности, наша иммунная система сформировала свой циркадный ритм. Кроме того, ритмичность иммунной функции помогает сдерживать хроническое воспаление. Вот почему нарушение циркадной регуляции иммунной системы может стать одной из причин системного, или хронического, воспаления.

Специфические средства иммунной защиты есть не только у пищеварительного тракта, но и у печени, и у мозга. Эти локальные иммунные системы выполняют функции пограничников: бóльшую часть времени они ведут наблюдение, ожидая нападения. Когда появляется нарушитель, они вступают в бой, чтобы устранить угрозу. Например, если в результате «протечки» кишечника бактериальные частицы попадут в кровь и доберутся до находящихся в тканях иммунных комплексов, может возникнуть системное воспаление. Еще одной причиной хронического воспаления может стать циркадное нарушение, которое подвергает стрессу клетки мозга, тем самым стимулируя производство большого количества химических веществ, активирующих иммунные комплексы в тканях мозга.

Воспаление в мозге может способствовать развитию депрессии, рассеянного склероза и даже шизофрении. Воспаление в жировых отложениях является одним из характерных проявлений ожирения. Воспаленное состояние жировых клеток мешает им выполнять свою функцию сжигания жира. Когда избыточное количество жира вызывает повреждение печени, она производит химические вещества, призывающие иммунные клетки оказать помощь в проведении ремонтных работ. В результате такой помощи печень заполняется рубцовой тканью, что приводит к стеатогепатиту или, в крайних случаях, к циррозу печени.

Нормализация циркадных ритмов посредством ОВП помогает решить несколько важных задач, связанных с ослаблением системного воспаления. Нормальный циркадный ритм способствует повышению эффективности устранения повреждений кожи и слизистой оболочки кишечника, в результате чего непереваренным частицам пищи, болезнетворным бактериям и вызывающим аллергию химическим веществам становится намного труднее проникать в организм и активировать иммунную систему. Укрепление циркадных ритмов помогает снизить оксидативный стресс и уменьшить производство провоспалительных химических веществ. Другими словами, когда количество чужеродных агентов и собственных воспалительных агентов сокращается, иммунные клетки ведут себя менее активно и не вызывают острых системных воспалений.

Оптимизация циркадного кода облегчает выздоровление

Даже врачи согласны с тем, что самым опасным местом для любого человека, особенно в старшем возрасте, является больница. Мы все чаще слышим о случаях, когда пациенты с ослабленной иммунной системой подхватывают в больницах потенциально смертельные инфекции. Например, существует официально признанный термин делирий в отделениях интенсивной терапии, который характеризует состояние интеллектуального расстройства, способствующее развитию долгосрочной когнитивной дисфункции^6. В число симптомов могут входить невнимательность, кратковременное помутнение и спутанность сознания, потеря памяти, нарушение речи и эмоциональные расстройства^7. Делирий в ОИТ может возникнуть у любого обитателя больничной палаты в результате депривации сна и потери ощущения времени. Возможно, что делирий в ОИТ становится следствием ослабления иммунной системы, но мы полагаем, что причина, скорее, кроется в каком-нибудь циркадном нарушении. Когда люди лежат в больнице, им делают уколы каждые 2–3 часа, их сон то и дело прерывается, в палате постоянно горит свет и им часто устанавливают внутривенный катетер, через который питание и лекарства вводятся в произвольно выбранное время или постоянно.

Самой лучшей защитой в этих обстоятельствах является нападение: если вам нужно лечь в больницу, запаситесь самыми лучшими приспособлениями для сна, такими как маска для глаз и беруши. В ходе одного исследования изучалось воздействие шума на качество сна и распространенность делирия в ОИТ. Использование берушей во время отхода ко сну приводило к улучшению сна и предотвращению делирия, особенно если они применялись в течение первых 48 часов после поступления в отделение интенсивной терапии^8. Ученые пришли к выводу, что нормальный циркадный ритм помогает ускорить выздоровление во время пребывания в больнице, поскольку способствует восстановлению тканей, ослабляет воспаление, стимулирует регенерацию поврежденных тканей и минимизирует воздействие стресса на организм.

Циркадный код и прием противовоспалительных препаратов

Если воспалительный процесс в организме подчиняется циркадному ритму, это может объяснить тот факт, что многие воспалительные заболевания обостряются в определенное время суток. Например, одним из воспалительных заболеваний, наиболее распространенных среди людей старшего возраста, является артрит, вызывающий сильную боль в суставах. Многие больные артритом отмечают, что по утрам боли в суставах и их тугоподвижность становятся настолько сильными, что им трудно выбраться из постели.

Больные часто принимают противовоспалительные препараты, чтобы контролировать боли при артрите. В ходе одного исследования с участием более чем 500 пациентов, страдающих ревматоидным артритом, пациентам предлагали принимать популярное нестероидное противовоспалительное средство (НПВС) индометацин утром, в полдень или вечером^9. При утреннем приеме препарат вызывал побочные эффекты, включая дискомфорт в желудке и головную боль или головокружение, почти в пять раз чаще, чем при вечернем. Кроме того, при вечернем приеме препарат лучше снимал боли и тугоподвижность, которые обычно появляются утром. Доказано, что воспаление, которое становится причиной ревматоидного артрита, после полуночи усиливается. Следовательно, если вы примете любое противовоспалительное средство перед отходом ко сну, оно сможет превентивно ослабить ночное обострение воспалительного процесса, и утром вы проснетесь с менее сильной артритной болью.

Стероидные медицинские препараты, такие как преднизон, оказывают сильное противовоспалительное действие. Они замедляют работу иммунных клеток или подавляют их активность. Нам также известно, что по ночам в организме увеличивается производство собственных стероидов, таких как кортизол, и что у больных артритом вырабатывается меньше кортизола^10. Исходя из этого, ученые предположили, что повышение уровня стероидов после полуночи могло бы стать эффективным средством борьбы с артритом. Однако соблюдать такой режим приема препаратов крайне затруднительно, особенно если учесть, что в полночь всем положено крепко спать. Решением проблемы стало создание препаратов пролонгированного действия, которые пациенты принимают перед сном, примерно в 9—10 часов вечера, но лекарственные вещества начинают высвобождаться из капсул в кишечник через 3–4 часа после этого. Контролируемое клиническое испытание подтвердило эффективность новой лекарственной формы: когда пациенты с ревматоидным артритом получали перед сном одинаковые дозы преднизона мгновенного и пролонгированного действия, эффективность препарата, в котором лекарственное вещество высвобождалось поздно ночью, оказалась на 24 процента выше^11.

На сегодняшний день ученые установили, что переносимость почти 500 лекарственных средств повышается почти в пять раз, когда их прием согласуется с циркадным расписанием^12. Дозировка каждого принимаемого нами лекарства должна обеспечивать баланс двух факторов: желаемую эффективность воздействия на болезнь или симптом и нежелательные побочные эффекты. Вот почему простое увеличение дозы лекарства не позволяет улучшить или ускорить лечение, так как негативные побочные эффекты приема повышенной дозы могут оказаться слишком серьезными. Следовательно, более приемлемым способом повышения эффективности лекарств может стать выбор правильного времени их применения. Это может радикально изменить подход к лечению многих болезней: от рака до гипертонии, аутоиммунных заболеваний, болезней сердца, депрессии, тревожности и т. д.

Когда делать прививку от гриппа

Запланируйте день проведения вакцинации заранее и постарайтесь обеспечить себе перед прививкой минимум неделю хорошего сна. Результаты одного исследования показали, что, когда участники плохо спали в течение нескольких дней перед вакцинацией, почти у половины из них наблюдалось значительное замедление реакции на вакцину^13. Этим может объясняться тот факт, что у некоторых людей, получивших прививку от гриппа, не формируется защита от вируса. Возможно, в следующем году этим людям стоит уделить больше внимания данной особенности действия вакцины и позаботиться о том, чтобы перед прививкой от гриппа обеспечить себе неделю хорошего сна.

Похоже, что, собираясь получить прививку от гриппа, вам следует подумать не только о качестве вашего сна. Некоторые предварительные исследования показывают, что вакцинация, проведенная утром, обеспечивает лучшую защиту от вируса, чем прививка, сделанная во второй половине дня^14.

ОВП помогает контролировать воспаление

Научно доказано, что нарушение циркадных ритмов ослабляет иммунную систему, что приводит к усилению системного воспаления и повышению восприимчивости к бактериальным инфекциям^15. В свою очередь, нормализация циркадных ритмов с помощью ОВП позволит вам оптимизировать иммунную функцию, повысить сопротивляемость инфекциям и ослабить системное воспаление^16. Этот результат обеспечивается работой многочисленных механизмов.

Мы считаем, что эта польза для иммунной системы отчасти обусловлена улучшением здоровья пищеварительной системы в условиях ограничения времени питания. Как уже говорилось в главе 9, когда мы усиливаем барьерную функцию пищеварительного тракта, в кровоток проникает меньше вредоносных агентов и сокращается количество угроз, устранением которых занимаются иммунные клетки кровеносной системы. Кроме того, ОВП ослабляет системное воспаление во всех участках тела, включая отложения жира. Когда телесный жир используется в качестве источника энергии, уменьшается количество провоспалительных жиров и клеточных повреждений. Снижение объема провоспалительных жиров все чаще признается одним из факторов, способствующих предотвращению диабета 2-го типа и резистентности к инсулину. По мере ослабления системного воспаления исчезают боли в суставах и их тугоподвижность, делая физическую активность доступной и приятной. Помимо прочего, ОВП улучшает работу мозговых часов, укрепляющих барьер (аналогичный тому, что существует в пищеварительном тракте), который окружает мозг и пропускает только насыщенную кислородом кровь, перекрывая доступ бактериям, клеточному мусору и другим частицам, способным негативно повлиять на функции мозга. Это способствует ослаблению локального воспаления, которое становится причиной многих заболеваний мозга, включая деменцию.

Следует особо отметить, что ОВП укрепляет систему иммунной защиты в каждой клетке. Когда мы соблюдаем режим ОВП, наши клетки производят больше антиоксидантов, которые нейтрализуют вредоносные свободные радикалы. Кроме того, ОВП оптимизирует работу механизма аутофагии, благодаря чему клетки перерабатывают больше поврежденных частиц для повторного использования. И наконец, улучшение работы циркадных часов внутри клетки позволяет ее внутренней защитной системе включаться лишь на несколько часов в сутки. Когда наши клетки здоровы и не находятся в воспаленном состоянии, все тело работает намного лучше.

Пока я не начал применять ОВП, у меня постоянно болели суставы. После занятий физическими упражнениями мне часто приходилось прикладывать к коленям пакеты со льдом или надевать ортезы. Во время путешествий я всегда подхватывал какие-нибудь болезни: простуды или инфекции. Все антибиотики, которые мне прописывали в последние несколько лет, предназначались для борьбы с инфекциями, развивавшимися после нескольких дней работы до поздней ночи (и поздних приемов пищи) или после трансконтинентальных перелетов.

С тех пор как 6 лет назад я стал соблюдать режим ОВП, меня перестали преследовать заболевания, связанные с путешествиями, а боли в суставах полностью исчезли. Я уже много лет не пользуюсь коленными ортезами и пакетами со льдом.

Рак: полное нарушение циркадных ритмов

В 2007 году Международное агентство по изучению рака при Всемирной организации здравоохранения официально признало посменный труд, вызывающий циркадные нарушения, возможным канцерогеном. Проведенные за последнее десятилетие дополнительные исследования показывают, что предполагаемая связь между посменной работой и раком распространяется на такие виды злокачественных новообразований, как рак кишечника, рак яичников и рак молочной железы.

У рака может быть много разных причин, и у некоторых из них есть те или иные циркадные компоненты:

● Чрезмерное воспаление. Как мы уже говорили, воспаление – это циркадный процесс, и, когда хроническое воспаление продолжается долго, особенно в пищеварительном тракте или печени, оно способствует развитию рака.

● Оксидативный стресс, вызванный свободными радикалами. Свободные радикалы способны повреждать клеточную ДНК, в результате чего могут возникнуть злокачественные мутации.

● Теломеры. Поскольку циркадные часы участвуют в устранении повреждений ДНК, они оказывают определенное воздействие на поддержание здоровья теломеров (конечных участков хромосом). В ходе одного исследования было установлено, что у женщин, которые проработали в ночную смену 5 или более лет, укорачивается длина теломеров и повышается риск развития рака молочной железы^17.

● Надзорная функция иммунной системы. Некоторые иммунные клетки занимаются поиском и уничтожением нездоровых тканей. Это весьма показательный пример продуктивности аутоиммунитета, потому что, когда иммунная система обнаруживает раковую клетку, которая на 90 процентов выглядит нормальной, она ее убивает. Когда этот иммунный механизм дает сбой, что часто случается при циркадных нарушениях, многие раковые клетки ускользают от слабого надзора и растут, превращаясь в опасные для жизни опухоли.

● Контрольные точки клеточного цикла. Одно из главных отличий между нормальной и раковой клеткой заключается в том, что нормальные клетки растут не очень быстро и делятся не очень часто, в то время как раковые клетки растут намного быстрее и делятся гораздо чаще. Чтобы начать процесс деления, нормальная клетка должна находиться в отличной форме. Циркадные часы в нормальной клетке заботятся о наличии контрольных точек, в которых проверяется завершение каждой фазы клеточного цикла. Это необходимо для того, чтобы клетка росла в строго определенное время, делилась лишь раз в один или несколько дней и с большей регулярностью ремонтировала себя. Раковые клетки избегают всех этих проверок. Они растут намного быстрее, потому что не подчиняются циркадному механизму, который нормирует доставку питательных веществ в клетки. Раковые клетки производят больше молекул жира, из которых создают новые клетки, и перерабатывают свои отходы, получая дополнительное топливо для своего стремительного роста. Кроме того, у раковых клеток отсутствует механизм обязательного устранения повреждений ДНК, поэтому они медленно накапливают количество этих повреждений.

● Метаболизм. Во время роста клеткам требуется много энергии. Циркадные часы контролируют метаболизм, но, когда они ломаются, метаболизм ускоряется, что способствует развитию рака.

● Репарация ДНК. Если ДНК повреждена, ее необходимо отремонтировать, и циркадные часы регулируют некоторые репарационные ферменты, чтобы система устранения повреждений была включена в то время, когда клетки чаще всего получают повреждения. Например, в пищеварительном тракте система репарации ДНК включается поздно вечером, чтобы не мешать работе системы, устраняющей повреждения, причиненные организму солнечным излучением. Если таймер репарационной системы отключен, клетка начнет делиться до того, как поврежденная ДНК будет отремонтирована. Распространение повреждений ДНК повышает вероятность развития рака.

● Аутофагия. Раковые клетки используют аутофагию, чтобы снабжать самих себя топливом. Как только что-то повреждается, они сразу же пожирают это и используют в качестве вторсырья. Как мы уже говорили, аутофагия регулируется внутренними часами, поэтому ее механизм включается только в определенные периоды суток, в частности в середине ночи, когда мы голодаем. Когда механизм аутофагии работает на повышенных скоростях, ему не хватает времени, чтобы собрать все поврежденные частицы, и иногда часть поврежденных митохондрий ускользает от его внимания. В свою очередь, эти поврежденные митохондрии производят больше свободных, или кислородсодержащих, радикалов и усиливают оксидативный стресс.

Выбор времени при лечении рака

Ваши циркадные ритмы имеют прямое отношение ко многим аспектам рака, включая профилактику и лечение. Мы знаем, что у работающих посменно людей, которые не соблюдают режим питания, сна, а также подвергаются воздействию света, повышен риск развития рака, и это наводит на мысль о том, что поддержание нормальных циркадных ритмов сможет обеспечить защиту от данного заболевания. Широкомасштабное ретроспективное исследование историй болезни пациентов с раком молочной железы, проведенное моей коллегой Рут Паттерсон из Онкологического центра Мурса при Калифорнийском университете в Сан-Диего, показало, что женщины, которые соблюдали регулярный распорядок питания и режим 11-часового ОВП, были в значительной степени защищены от этой формы рака^18. Точно известно, что ОВП ослабляет хроническое воспаление – одну из главных причин рака, поэтому вполне логично, что 11-часовой режим ОВП уменьшает риск развития рака груди. Мы считаем это открытие очень важным, поскольку независимые контролируемые исследования на людях, способные подтвердить получаемые нами данные о связи распорядка питания с риском рака, проводятся крайне редко.

Может ли простое изменение повседневных привычек замедлить рост опухоли? Мы считаем, что ответ может быть утвердительным и что ключом к успеху должно стать восстановление циркадных ритмов. Одна группа ученых провела такой эксперимент на мышах и получила положительные результаты. Они привили крошечную опухоль трем группам мышей. Первая группа жила при нормальном цикле света и темноты, в то время как у второй группы этот цикл менялся каждые несколько дней, словно мыши испытывали джетлаг или занимались посменной работой. Обеим группам был предоставлен постоянный доступ к пище и возможность питаться в любое время. Ученые установили, что более агрессивно опухоли росли у мышей, находившихся в условиях джетлага или посменной работы. Однако когда мышам из третьей группы создали такие же условия джетлага или посменной работы, но ограничили доступ к пище 12-часовым периодом, то всего за 7 дней рост опухолей замедлился на 20 процентов19,20.

О том, что при лечении рака имеет значение время проведения химиотерапии, стало известно более 30 лет назад^21. В ходе одного из последующих исследований женщины на поздней стадии рака яичников получали два разных препарата, доксорубицин и цисплатин, в разное время, что в те годы являлось стандартным протоколом для пациенток с раком яичников. У женщин, которые принимали доксорубицин утром, а цисплатин вечером, наблюдались менее серьезные побочные эффекты, в то время как у женщин, принимавших цисплатин утром, а доксорубицин вечером, побочные эффекты выражались сильнее. Это было первое исследование, которое показало, что неправильное время приема лекарств может приводить к усугублению побочных эффектов^22.

С тех пор авторы многих исследований с использованием других лекарств для лечения иных видов рака приходят к такому же заключению: время приема противораковых препаратов действительно может влиять на эффективность терапии. В ходе одного из таких исследований пациентам с раком кишечника вводили оксалиплатин с помощью микро-инфузионной помпы. Каждый час медленно вводилось небольшое количество препарата, а самая большая доза поступала в 4 часа ночи. При таком распределении доз в течение суток положительная реакция на препарат наблюдалась даже у тех пациентов, которые не реагировали на предыдущий курс химиотерапии^23.

Фактор выбора времени имеет значение даже в случае удаления опухоли. Например, если опухоль добралась до печени, тогда вместе с опухолью удаляется почти половина органа. После операции нормальные клетки печени должны активно делиться и расти, чтобы печень выросла до нормального размера и могла успешно справляться со своими функциями. В Японии одна группа исследователей удаляла у мышей две трети печени либо утром, либо в конце дня. У мышей, которым операцию проводили в конце дня, регенерация печени происходила быстрее, чем у тех, которых оперировали утром^24.

Некоторых раковых больных приходится подвергать тотальному облучению тела (ТОТ), чтобы разрушить раковые клетки в тех местах, до которых трудно добраться с помощью химиотерапии или хирургических инструментов; обычно этот метод применяется против рака, обнаруженного в нервной системе, костях, коже и, у мужчин, в яичках (семенниках). Иногда ТОТ проводится, чтобы ослабить или подавить иммунную систему, особенно если человеку вводят донорские стволовые клетки или костный мозг. Иммунная система пациента воспринимает эти клетки как чужеродные и пытается уничтожить их, препятствуя достижению цели лечения. Кроме того, ТОТ используется для уничтожения пораженного болезнью костного мозга, чтобы освободить место для роста новой мозговой ткани. Однако у ТОТ много негативных побочных эффектов, включая выпадение волос, тошноту, рвоту и кожную сыпь. Дело в том, что радиация, призванная убивать раковые клетки, заодно повреждает ДНК нормальных клеток; когда ДНК не регенерируется, клетки могут умереть.

Несколько лет назад мы провели простой эксперимент на лабораторных мышах и обнаружили, что клетки кожи и волос мышей ремонтируют все поврежденные ДНК в вечернее время. Затем мы пошли еще дальше и посмотрели, что происходит, когда животные подвергаются тотальному облучению тела в разное время суток. Одна группа мышей получала дозу радиации утром, а другая – такую же дозу вечером. Мыши, которых облучали по утрам, как и ожидалось, потеряли 80 процентов волосяного покрова. Те же, которых облучали по вечерам, сохранили 80 процентов волосяного покрова. Дело в том, что вечернее облучение согласовывалось с их циркадными часами, поэтому вызванные облучением повреждения ДНК быстро устранялись и у клеток волос восстанавливалась нормальная функция^25.

Самая новая идея в области исследования связи рака с циркадными ритмами заключается в том, чтобы разработать такие препараты, которые будут напрямую связаны с молекулами часов и станут восстанавливать функцию циркадных часов в опухолях, где эти часы работают очень плохо. Первое исследование показало, что у пациентов с раком мозга и нормальным уровнем содержания часовых белков в опухолях показатели выживаемости выше, чем у больных с низким уровнем часовых белков в опухолях^26. В нашей лаборатории мы реактивировали часы в опухолях мышей, когда использовали для лечения глиобластомы препарат, стимулирующий функцию часового гена^27. Когда мышам прививали глиобластомы, опухоли росли агрессивно и через несколько дней увеличивались почти в десять или пятнадцать раз. Но у мышей, которые получали «часовой» препарат, наблюдались выраженное замедление роста опухоли и более высокая продолжительность выживания. Но самое главное заключается в том, что «часовой» препарат был более эффективным, чем стандартное лекарство для лечения раковых больных, которое получала вторая группа мышей.

Сестры побеждают рак

Вылечить рак сложно. Даже когда противораковые лекарства убивают одни опухоли, у человека появляются другие, или после нескольких лет избавления от рака может начаться рост спящих опухолей. Это называется рецидивом рака.

Синхронизация пациентов и медперсонала

Когда причинная связь между циркадными ритмами и улучшением исхода раковых заболеваний получит широкое признание, врачи займутся оптимизацией клинических протоколов, чтобы добиваться наилучших результатов лечения. Как вы уже видели, наши циркадные ритмы поддаются изменению. Например, у работников, которые постоянно трудятся в ночную смену, циркадные ритмы буквально переворачиваются с ног на голову. Их уровень мелатонина повышается днем и снижается ночью, потому что они живут в совершенно ином часовом поясе. Хирурги тоже могли бы изменять свои циркадные ритмы так, чтобы подводить себя к пику продуктивности в то время, когда ритмы их пациентов обеспечивают максимальную восприимчивость к лечению. Например, если хирургические операции дают лучшие результаты во второй половине дня, врачи могут сдвинуть пик своей продуктивности на это время, если проснутся попозже и выйдут на работу во вторую смену.

Значительную помощь в улучшении протоколов лечения нам оказывает развитие технологий. Например, в некоторых европейских больницах пациента подключают к микроинфузионной помпе, которая обеспечивает введение лекарственных препаратов в нужное время, согласованное с ходом его индивидуальных часов. Такую технологию можно использовать в лечении многих заболеваний. В других видах лечения, включая хирургические вмешательства, используются роботы с дистанционным управлением: с помощью такого робота врач, находящийся в Нью-Йорке, может оперировать пациента в Сан-Франциско или на Гавайях28,29. Этот технологический прорыв потенциально способен стать еще одним средством синхронизации временного лага между оптимальным состоянием организма для проведения операции и временем максимальной продуктивности врача.

Мы считаем, что механизм лечения рака должен сочетаться с пониманием циркадного кода, и в нашей лаборатории занимаемся поиском способов их синхронизации. Например, мы работаем в тесном контакте с двумя сестрами: у старшей врачи обнаружили рак яичников и матки, а у младшей – рак молочной железы. Обе сестры соблюдают режим 8-часового ОВП и сообщают, что этот распорядок питания значительно помогает лечению. Они меньше устают, лучше спят и лекарства вызывают у них меньше побочных последствий, таких как тошнота и боли в животе. Возможно, что ОВП даже повышает эффективность принимаемых противораковых препаратов. Опыт этих сестер согласуется с результатами недавнего исследования, в ходе которого у женщин, практикующих ОВП, было отмечено снижение рецидивов рака^30. ОВП снижает вероятность роста крошечных спящих опухолей и тем самым улучшает результаты лечения рака.

Глава 12

Роль циркадного кода в оптимизации здоровья мозга

Определить, когда мозг начинает работать хуже, как правило, очень трудно. Мы наделены колоссальным потенциалом, позволяющим компенсировать недостатки, и часто считаем свое поведение нормальным, даже когда оно не является таковым. Чаще всего изменения в нашем поведении и мышлении первыми замечают близкие родственники и друзья. Когда у одного члена семьи развивается дисфункция мозга, это проявляется в ослаблении мыслительных способностей, ухудшении памяти или неадекватности эмоциональных реакций и причиняет страдания всей семье. По мере прогрессирования дисфункции человеку становится все труднее поддерживать нормальные семейные отношения, у него почти или совсем не остается друзей, и он может стать обузой для окружающих. Следовательно, проявляя заботу о своем ментальном здоровье, мы заботимся не только о себе, но и о своих близких.

Пока еще не придуман такой анализ крови или генетический тест, который позволил бы нам с абсолютной точностью определить, что у конкретного человека не разовьются нарушения функций мозга, такие как депрессия, тревожность, биполярное расстройство, посттравматическое стрессовое расстройство, обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР). Более того, на данный момент нет никаких лекарств от заболеваний, связанных с нарушением функций мозга, таких как болезни Паркинсона, Альцгеймера,

Гентингтона, рассеянный склероз, боковой амиотрофический склероз. Перечисленные недуги могут быть связаны с определенными мутациями в некоторых генах, однако это объясняет лишь малую часть всех случаев и определенно не может служить причиной увеличения темпов распространения различных болезней мозга в последние годы.

Скорее всего, болезнь возникает в результате взаимодействия генетических факторов с факторами окружающей среды. Этим можно объяснить многие опасные для жизни расстройства мозга, а также депрессию, тревожность и даже ОКР. Но, несмотря на правдоподобность такого объяснения, мы не знаем, какие конкретно факторы окружающей среды запускают механизм развития этих болезней. Однако нам точно известно, что поддержание нормальных циркадных ритмов усиливает нашу сопротивляемость данным недугам.

В чем заключается циркадный компонент?

Свои циркадные часы есть почти у всех отделов мозга, включая те, что могут быть замешаны в развитии психоневрологических заболеваний. Хотя мы не полностью понимаем, как начинается или развивается дисфункция мозга, механизмы этих болезней в первую очередь связаны с четырьмя обстоятельствами, и циркадные часы участвуют в создании каждого из них:

1. Недостаточная скорость образования новых клеток мозга (нейронов), которые заменяют погибшие клетки, приводит к постепенному снижению количества здоровых нейронов. Раньше считалось, что после завершения развития мозга в детском возрасте новых нейронов у нас больше не появляется. Однако почти 20 лет назад один из моих коллег в Институте Солка, Фред Гейдж, опроверг эту теорию^1.

Теперь точно известно, что во взрослом мозге есть особые стволовые клетки, которые занимаются производством новых нейронов на протяжении всей нашей жизни. Эти новые нейроны заменяют поврежденные или погибшие нейроны в ходе процесса, который называется взрослым нейрогенезом, и способность к регенерации нервных клеток очень важна для поддержания надлежащего функционирования мозга вплоть до весьма преклонного возраста. Ослабление нейрогенеза способствует развитию широкого спектра нарушений функций мозга – от забывчивости и потери памяти до деменции.

Циркадные часы регулируют несколько аспектов нейрогенеза у взрослых. Процесс создания новых нейронов стволовыми клетками обеспечивается циркадной схемой доставки новым нейронам нужного типа здоровых молекул жира в нужное время суток. Когда мы поддерживаем здоровый циркадный ритм, производство новых нейронов увеличивается. И наоборот, когда мы не высыпаемся или испытываем джетлаг, количество нейронов, которые могут быть созданы в этот день, уменьшается.

2. Плохая система нейронных связей становится причиной неправильных соединений/неправильной коммуникации между отделами мозга. Когда мы появляемся на свет, наш мозг развит не полностью. Это означает, что многие части мозга еще не имеют связи с другими его отделами. Такие связи развиваются медленно на протяжении первых пяти лет жизни. Вместе с этими соединениями создается уникальная композиция химических веществ, которые являются медиаторами коммуникации между нейронами. В этот критический период развития сильное влияние на развитие мозга оказывают циклы сна – бодрствования и света – темноты. Дисбаланс в количестве света (слишком мало света днем или слишком много в темное время суток) или нерегулярность цикла сна и бодрствования может повлечь за собой такие серьезные и долгосрочные последствия, как перманентное изменение паттерна сна, повышенная чувствительность к яркому свету, расстройства аутистического спектра и синдром дефицита внимания и гиперактивности. Установлено, что у мышей результатом неправильной связи меланопсиновых клеток с мозгом может стать вызываемая светом мигреневая головная боль^2. То же самое может происходить с людьми, когда они проводят слишком много времени на ярком свету.

3. Накопление повреждений, недостаточный ремонт и отмирание нейронов. Циркадные часы регулируют работу генов, которые поддерживают здоровье нейронов, ослабляя стрессовые нагрузки на нервные клетки и обеспечивая устранение повреждений. Если какие-то из циркадных часов в мозге дадут сбой, связанные с ними нейроны могут подвергнуться стрессу, получить повреждения или погибнуть. Либо это может привести к снижению эффективности процесса уборки клеточного мусора и стать причиной дополнительного стресса и повреждений. Вот почему нарушение работы часов в мозге может сопровождаться потерей большого количества нейронных связей. Неправильная передача химических сигналов в мозге вызывает еще большие повреждения и может способствовать развитию множества различных нарушений деятельности мозга, включая аутизм, СДВГ, депрессию, биполярное расстройство, ПТСР, генерализованное тревожное расстройство, паническое расстройство, сильные мигрени, эпилепсию и судорожные приступы.

4. Дисбаланс мозговых химических веществ. Нейроны мозга производят химические вещества, которые называются нейротрансмиттерами и выполняют функцию мессенджеров (транспортных средств связи) между нервными клетками. В эту группу входят дофамин, серотонин, норадреналин и гамма-аминомасляная кислота. Эти нейротрансмиттеры модулируют различные аспекты деятельности мозга, включая состояния алертности, активности, спокойствия и реакцию на мотивацию или вознаграждение. Многие из этих нейротрансмиттеров контролируются циркадными часами, что совершенно естественно, поскольку в разное время дня нам свойственно находиться в разных ментальных состояниях. Утром мы насторожены и немного волнуемся по поводу всего, что планируем на предстоящий день. Днем руководствуемся стремлением сделать то, что запланировали, и получаем дополнительные стимулы в виде мелких вознаграждений за выполненные задания. Ближе к вечеру и с наступлением темноты мозговые химические вещества, которые создают состояние спокойствия, помогают нам покончить с делами.

Одни мозговые часы принимают участие в производстве данных мозговых химических веществ, в то время как другие участвуют в нарушении цикла этого химического производства. Когда часы дают сбой, процесс создания мозговых химических веществ перестает подчиняться суточному ритму или его интенсивность «застревает» на высоких или низких уровнях. И тогда у нас развиваются различные болезни мозга. Например, когда у мышей отсутствуют мозговые часы, животные производят слишком много дофамина – нейротрансмиттера, регулирующего использование энергии в организме, метаболизм и активность^3. От избытка дофамина как у мышей, так и у людей развивается психоз.

Роль света

Связь между нашим циркадным кодом и ментальным здоровьем можно проследить до миграции первобытных людей в северное полушарие 30–40 тысяч лет назад. Дефицит света вызывает депрессию, и главными виновниками этого состояния становятся короткие зимние дни, когда длительность светлого времени суток едва достигает 6 часов. Сегодня это называется сезонным аффективным расстройством. Это одна из форм депрессии, в число симптомов которой входят отсутствие сил, уныние и социальная самоизоляция. Люди, подверженные этому синдрому, мучаются «зимней хандрой» с поздней осени до ранней весны, когда они получают очень мало естественного света. Проходит это состояние лишь после того, как дни становятся длиннее. Таким расстройством страдают жители северных стран, где зимой солнце не появляется по утрам, когда люди собираются на работу. После восхода солнца настроение у них поднимается и повышается производительность труда. По данным исследований показатели депрессий и самоубийств среди населения повышаются по мере продвижения от экватора к северным широтам и имеют выраженный сезонный характер, достигая пика в зимние периоды4,5. Это яркий пример того, как фактор окружающей среды вызывает у широких масс населения подверженность расстройствам ментального здоровья.

Одной из общих причин депрессии, сезонного аффективного расстройства и плохого ночного сна (и сонливости после пробуждения) является отсутствие достаточного количества яркого дневного света. Установлено, что особенно сильно депрессии подвержены люди, которые ночью страдают бессонницей и днем борются с сонливостью (независимо от того, работают ли они посменно)6. Однако ученые только начинают понимать, как свет формирует пожизненные паттерны сна и активности. Проведенное в 2017 году исследование показало, что, когда молодых мышей всего на несколько недель подвергают воздействию неестественного цикла дня и ночи, который имитирует очень плавный джетлаг со смещением светлого времени суток в ту или иную сторону на 1 час в день, их циркадные часы перестраиваются на новый режим, который сохраняется до конца их жизни7,8. Исследователи объясняют данный результат тем, что эталонные мозговые часы в супрахиазматическом ядре перепрограммируют себя, включая или выключая какой-то специфический набор генов.

Данное исследование знаменует собой прорыв в науке, поскольку раньше считалось, что циркадные изменения такого типа возможны лишь у мышей с генетическими мутациями. Вместо этого ученые обнаружили у мышей химический дисбаланс в СХЯ. Изменение схемы освещения повлияло на производство ГАМК, которая, как известно, помогает сохранять спокойствие. Интересно отметить, что ГАМК производится большинством нейронов СХЯ и что избыток или недостаток ГАМК оказывает чрезвычайно сильное воздействие на нашу суточную организацию цикла сна и бодрствования, а также на нашу способность оставаться спокойными или испытывать беспокойство.

Означает ли это, что дети, выросшие в условиях, нарушающих циркадный ритм освещения, обречены стать жертвами проблем с ментальным здоровьем или что привычки взрослых людей способны послужить триггерами дисфункции мозга? Мы не можем сказать этого наверняка, но нам точно известно, что распространенность заболеваний и расстройств, связанных с дисфункцией мозга, неуклонно растет. И если мы постараемся установить постоянное время отхода ко сну, станем уделять больше внимания яркости освещения в темное время суток и позаботимся о том, чтобы получать больше солнечного света днем, то, возможно, сумеем обратить вспять тенденцию роста заболеваемости.

Искусственное освещение, тем более в неподходящее время, может оказать крайне негативное воздействие на наш циркадный код, особенно когда мы болеем. Как уже говорилось в главе 11, у многих пациентов отделений интенсивной терапии, которые и без того находятся в критическом состоянии, теряется ясное ощущение дня и ночи из-за постоянного яркого освещения в больничных палатах. Через несколько дней у многих из них развивается делирий в ОИТ. Установка новой системы освещения переменной яркости, имитирующей смену дня и ночи, в сочетании со снижением уровня шума улучшает сон больных по ночам. Это помогает восстановить циркадные ритмы пациентов ОИТ и значительно снижает количество случаев делирия^9.

Недоношенные дети подвергаются воздействию неправильного освещения с первого дня своего появления на свет. Эти дети приходят в наш мир, когда их мозг и тело все еще развиваются и формируются. Они проводят первые дни или недели в отделениях интенсивной терапии новорожденных, пока не достигнут уровня развития, позволяющего ухаживать за ними дома. Освещение в ОИТН включено постоянно, потому что врачам и сестрам нужно проверять состояние младенцев каждые несколько часов (если не минут). Кроме того, там много мониторов и компьютерных дисплеев, которые производят шум и тоже излучают свет. В результате мозг развивающегося ребенка не ощущает разницы между днем и ночью. К тому же у недоношенных детей, как правило, много других проблем со здоровьем, в том числе с развитием мыслительных способностей: у многих впоследствии выявляются такие проблемы, как СДВГ, РАС, необучаемость, задержка речевого развития и т. д. В связи с этим возникают новые вопросы, в частности сможет ли поддержание циркадных ритмов посредством организации оптимального освещения и распорядка приема пищи предотвратить или снизить степень тяжести этих заболеваний.

В ходе очень интересного исследования, о котором мы упоминали в главе 8, ученые на несколько ночных часов накрывали кувезы недоношенных детей одеялами, защищая младенцев от яркого света^10. Эта простая имитация цикла дня и ночи ускорила рост и развитие младенцев до такой степени, что срок их пребывания в больнице сократился на 30 процентов. Младенцы быстрее набирали вес (ускорение набора веса коррелирует с улучшением общего развития мозга), и частота их сердечных сокращений была более стабильной. В дополнение к этому кровь младенцев лучше насыщалась кислородом и содержала больше мелатонина. Другими словами, простая имитация цикла дня и ночи позволила добиться замечательного эффекта.

Голубой свет побеждает депрессию

Помните Кори Мапстоуна, сержанта полиции, с которым мы познакомились в главе 7? Кори очень хорошо знает, что во время ночных дежурств он подвержен плохому настроению. Но за 25 лет службы у него никогда не было приступов депрессии. Почему? Он заботится о том, чтобы перед отходом ко сну получить как минимум четыре часа дневного света. Кори рассказал мне, что, когда на него падает солнечный свет, он чувствует, как поток этого света направляется из глаз в мозг и будит его. Дневной свет для него все равно что бесплатная доза витамина, повышающего настроение мозга. Дневной свет восстанавливает баланс мозговых химических веществ – стимулирует высвобождение возбуждающего глутамата в мозге, укрепляет суточные ритмы кортизола и мелатонина и поддерживает их правильное соотношение. Кроме того, получение большего количества дневного света делает ваш сон более устойчивым к вечернему освещению, чтобы, несмотря на его воздействие, вы все равно смогли подавить беспокойство и крепко уснуть.

Как решение проблем со светом и сном способствует оптимальному здоровью мозга

Одним из характерных проявлений всех неврологических заболеваний является нарушение сна. Наше дневное функционирование складывается из последовательности решений, принимаемых на основании знаний и эмоций. Нарушения сна негативно сказываются на процессе принятия решений. Исследования показывают, что они способствуют развитию многих психических заболеваний, включая ПТСР, тревожность и биполярное расстройство, а также играют важную роль в развитии нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз^11. Поэтому нормализация сна входит в число основных аспектов лечения любой из этих проблем.

Слишком сильное воздействие света в темную часть суток укорачивает сон, сокращая время выполнения основной части работ по очищению клеток от поврежденных белков. Чем больше сна вы получаете, тем больше времени у вашего мозга на ремонт и уборку. Кроме того, сон помогает проводить детоксикацию мозга другим способом. Недавно ученые обнаружили в мозге специальную дренажную систему, которую назвали лимфатической системой мозга. Эта система работает во время сна, удаляя из мозга отходы метаболизма. Сон повышает интенсивность данного процесса примерно на 60 процентов^12. Поэтому независимо от того, насколько здоровый образ жизни вы ведете днем, самым лучшим способом удаления всех отходов из вашего мозга является хороший ночной сон. Вот почему некоторые исследователи полагают, что сон может способствовать предотвращению деменции^13. В условиях сильного стресса или депривации сна мозг производит неправильно сформированные белки. Накопление этих белков неправильной формы может стать причиной массовой гибели клеток мозга – отличительного признака деменции.

Правда ли, что, когда мы стареем, мозг забывает, сколько нам нужно сна?

Как мы уже говорили, во время сна производится консолидация памяти и сохранение воспоминаний. Чем чаще вы сможете получать до 7 часов ночного сна, тем лучше будете защищены от потери памяти в преклонном возрасте. Этот механизм работает и в краткосрочном плане: в главе 4 мы отмечали, что улучшение сна ведет к улучшению памяти и внимания на следующий день.

Некоторые люди спрашивают меня, могут ли их плохие привычки сна привести к проблемам с долговременной памятью, таким как деменция или болезнь Альцгеймера. Мы не знаем точно, является ли плохой сон причиной деменции, но он определенно вносит свою лепту в ее развитие. Исследователи установили, что депривация сна ухудшает память у мышей и способствует формированию в тканях мозга бляшек и клубков, являющихся характерным признаком болезни Альцгеймера14,15. Вот почему гораздо лучше хорошо выспаться и защитить мозг, чем потратить это время на ненужное бодрствование.

Однако с возрастом нам свойственно посвящать сну меньше, а не больше времени. Люди старшего возраста рассказывают мне, что после всего 5 часов сна они просыпаются и чувствуют себя достаточно бодрыми. Нам также известно, что по мере старения у нас ухудшается качество сна. Мы становимся более чувствительными к свету и звукам, которые нарушают наш сон. Майкл Росбаш (в 2017 году получивший Нобелевскую премию за открытие молекулярных механизмов, управляющих циркадным ритмом) и его команда исследователей обнаружили, что, когда они одинаково осторожно толкали молодых и старых фруктовых мушек, старые мушки просыпались чаще, чем молодые^16. Молодые мушки снова засыпали или на следующий день спали дольше, словно наверстывали потерянный сон, в то время как старые этого не делали, словно их мозг «забывал», какое количество сна было у них отнято. Простой эксперимент Росбаша позволяет предположить, что в преклонном возрасте мозг не только просыпается от слабых воздействий, но и забывает о том, сколько времени ему нужно спать.

Отсюда вывод: с возрастом мы оказываем себе и своему мозгу плохую услугу, лишая себя возможности спать столько, сколько положено. Поэтому вам следует каждую ночь давать себе шанс получить полных 8 часов сна.

ОВП для здоровья мозга

Как мы уже говорили, гормоны из пищеварительного тракта могут по той или иной причине попасть в кровь. Затем эти гормоны могут проникнуть в мозг и повлиять на его функции. В частности, один из этих гормонов (ХЦK-4) при попадании в мозг вызывает приступы тревоги. ОВП поможет уменьшить количество кишечных гормонов, способных воздействовать на ваш мозг и становиться причиной приступов тревоги или панических атак.

Еще один механизм воздействия пищи на функцию мозга активируется, когда мы слишком сильно фокусируемся на одной группе нутриентов. Например, уже почти сто лет известно, что кетогенная диета (с очень низким содержанием углеводов и очень большим количеством жиров) способна сократить число случаев тяжелой фармакорезистентной детской эпилепсии. Нутриентный профиль этой диеты изменяет тип энергии, доступной для клеток мозга, заставляя их использовать кетоновые тела (продукты расщепления жира), способные улучшить общую функцию мозга и снизить частоту приступов. Ограничение времени питания 8—10 часами тоже может заставить организм использовать запасы жировых клеток и производить эти кетоновые тела, чтобы использовать их в качестве источника энергии для мозга. Если вы начнете соблюдать режим 8—10-часового ОВП, то в течение нескольких часов перед завтраком ваш организм будет естественным образом производить кетоны, которые станут питать ткани мозга и ослаблять воспалительные процессы в мозге.

Одной из самых примитивных реакций живых существ является мотивация на поиск еды, когда им не хватает пищи. Мы установили, что, когда пища предоставляется мышам лишь в течение нескольких часов, у них формируется интересная стратегия ситуативно-обусловленного пищевого поведения^17. Они просыпаются за пару часов до ожидаемого начала кормежки и начинают бегать вокруг, словно ищут пищу. Были получены доказательства того, что мыши, которым ограничили доступ к пище, используют энергию кетонов в сочетании со своими циркадными часами, чтобы обеспечить себе такое количество сна, которое позволяет им рано просыпаться и заниматься поиском пищи^18.

Недавно получены новые свидетельства того, что кетоны выполняют функции химических сигналов, которые защищают нейроны от повреждений или помогают им лучше ремонтировать себя на ранних стадиях нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Паркинсона, Альцгеймера и Гентингтона^19. И хотя еще слишком рано утверждать, что усиление мотивации на поиск еды у животных в условиях ОВП связано с улучшением здоровья мозга, уже сейчас совершенно ясно, что многие аспекты полезности кетогенной диеты для здоровья мозга можно усилить, если съедать всю суточную норму пищи за 8—10 часов.

Ежедневное проведение приемов пищи в одно и то же время в сочетании с длительным периодом воздержания от еды синхронизирует циркадные часы в вашем мозге и теле. ОВП естественным образом улучшает качество сна, чтобы вы смогли легко засыпать и отдыхать несколько часов без перерывов.

В ходе исследования, проведенного в 2018 году в лаборатории Кристофера Колвелла при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, было установлено, что ОВП значительно ослабляет нейродегенеративные симптомы болезни Гентингтона у мышей^20. За 3 месяца у мышей, имевших неограниченный доступ к пище, полностью развились явные признаки болезни Гентингтона: тяжелое нарушение нормального цикла сна и бодрствования, ухудшение координации движений и повышенная вариабельность сердечного ритма. Мыши в группе ОВП были в значительной степени защищены от этих симптомов. Они хорошо спали, имели хорошую координацию движений, их сердечный ритм был более регулярным, а функция мозга больше похожа на функцию здорового мозга.

Как физические упражнения поддерживают здоровье мозга

Физические упражнения усиливают экспрессию нейротрофического фактора мозга, который укрепляет связи между нейронами и улучшает память. НТФМ содействует повышению интенсивности ремонта подвергающихся стрессу или поврежденных нейронов – процесса, который в значительной степени обеспечивается наличием в мозге сильных циркадных часов.

Упражнения и режим ОВП могут независимо или совместно укрепить защиту от потери дофаминергических нейронов, характерной для болезни Паркинсона. Сила их воздействия так велика, что, когда мышей, которые занимались физическими упражнениями, подвергали воздействию токсинов, которые убивают нейроны и вызывают болезнь Паркинсона, инсульт и болезнь Гентингтона, они выздоравливали быстрее, чем мыши, которых не заставляли заниматься упражнениями, и их мозг был более устойчив к этим провокациям21,22. По всей видимости, физические упражнения и голодание в течение 12–16 часов вызывают в мозге мышей аналогичные химические изменения^23 и могут способствовать поддержанию нормальных циркадных ритмов. Эти изменения повышают сопротивляемость мозга, помогая ему справляться с многочисленными вредными воздействиями и быстрее восстанавливаться.

Как справиться со стрессом

Надежный механизм циркадных часов служит защитой от стрессов повседневной жизни, которые ухудшают наше здоровье. Например, гормон стресса кортизол подвергается жесткой циркадной регуляции. У здоровых людей секреция кортизола достигает пика утром и падает до минимального уровня во время отхода ко сну. Это позволяет нам завершить все дела и отправиться спать.

Кроме того, механизм циркадных часов может сам свести на нет последствия внезапного всплеска уровня гормона стресса, чтобы после исчезновения фактора стресса мы вернулись в нормальное, спокойное состояние. Представьте, что, возвращаясь с работы, вы застряли в дорожной пробке и можете не успеть забрать ребенка из садика. Одного беспокойства о возможном опоздании оказывается достаточно, чтобы надпочечники резко увеличили выработку гормонов стресса. Но, когда вы в конце концов доедете до садика и заберете ребенка, стресс улетучится, невзирая на опоздание, потому что синтез гормона прекратится. Гормон стресса, который активно вырабатывался и циркулировал в крови во время поездки, не принесет большого вреда, если механизм ваших часов сработает эффективно и остановит производство кортизола.

Но, если у вас есть проблема с реакцией на стресс, возбуждение может сохраниться до позднего вечера. Количество кортизола может оказаться слишком большим, и ваши собственные часы не сумеют с ним справиться. Вечерний всплеск гормона стресса будет удерживать вас во взвинченном состоянии. Это помешает вам вовремя лечь спать, и вы подвергнетесь дополнительному воздействию яркого вечернего освещения, которое еще сильнее нарушит ход ваших часов. Некоторые могут посчитать этот «естественный прилив энергии» полезным, потому что он повышает их продуктивность по вечерам. Но со временем постоянная вечерняя активность может привести к развитию тревожного расстройства. Последствия такой реакции на стресс могут проявиться в различных формах: если вы поздно отправитесь спать, то весь следующий день будете испытывать усталость, раздражение, затуманенность сознания и голод.

Хронический стресс может усилить подверженность депрессии. Переизбыток гормона стресса на протяжении всего цикла дня и ночи сокращает производство новых нейронов, и, когда количество поврежденных нейронов дойдет до критической отметки, мы можем впасть в депрессию. У людей старшего возраста нехватка новых нейронов в сочетании с увеличением количества поврежденных или погибших нейронов может стать одной из причин забывчивости и/или потери памяти.

Справляться со стрессом помогают хорошие привычки. Выполнение любых упражнений (даже 30–60 минут занятий в тренажерном зале) обеспечит вам дополнительную защиту от разрушительного воздействия стресса. Завершение дневной активности легким вечерним чтением или медитацией помогает сократить производство гормона стресса и способствует засыпанию.

Как справиться с депрессией

Стрессы и неожиданные печальные события могут приводить людей в подавленное состояние и вызывать у них совершенно естественное стремление побыть в одиночестве, остаться дома и предаться тягостным раздумьям в темной комнате. Все эти модели поведения сказываются на работе циркадных часов. В то же время типичными симптомами депрессии являются бессонница или патологическая сонливость, которые еще сильнее нарушают ход этих часов. У тех, кто уже впал в депрессию, может сформироваться порочный цикл. Дело в том, что не сбой циркадных часов вызывает депрессию, а депрессия становится причиной циркадных нарушений, которые, в свою очередь, усугубляют депрессию.

Один из способов, позволяющих избавиться от депрессии или хотя бы взять ее под контроль, заключается в том, чтобы упростить свою жизнь и подчинить ее строгой дисциплине. Хорошие привычки порождают еще больше хороших привычек. Если вы заставите себя работать над получением достаточного количества ночного сна, заниматься упражнениями в дневное время, увеличить пребывание на ярком дневном свету и каждый день принимать пищу в одно и то же время, то сумеете значительно ослабить воздействие стрессов, связанных с условиями жизни.

Многие стрессовые и неблагоприятные события неизбежны. Я не встречал людей, которые никогда не испытывали стрессов или не сталкивались с трудностями вроде потери работы или любимого человека. Часто эти события способствуют развитию тревожных расстройств или депрессии, но противоударный механизм циркадных часов послужит надежной защитой от стрессов и поможет уберечься от этих болезней.

Поддержать стрессоустойчивость циркадных ритмов и нормальное функционирование мозга помогут четыре простых средства: сон, ОВП, физические упражнения и достаточное воздействие дневного света. Каждое из них улучшает здоровье мозга. Чем больше циркадных привычек вы сформируете, тем большего прогресса в улучшении здоровья мозга сможете добиться.

У подавляющего большинства людей, страдающих депрессией, есть трудности с засыпанием и поддержанием качества сна в течение ночи. Действие многих медицинских препаратов, применяемых для лечения депрессии, основано на увеличении времени сна. Однако на следующий день после сна, вызванного лекарствами, люди испытывают повышенную сонливость и едва могут выбраться из постели. Несмотря на то что эти препараты помогают им за несколько недель или месяцев справиться с депрессией, их прием часто ухудшает качество жизни.

У некоторых людей депрессия может вызывать периоды чрезмерной алертности и активности, или маниакальные эпизоды. (Это называется биполярным расстройством.) В настоящее время собрано достаточно свидетельств того, что больные депрессией, у которых нарушается регулярность паттернов сна или уменьшается количество получаемого сна, больше подвержены маниакальным состояниям, которые могут медленно переходить в психоз. Триггерами маниакальных эпизодов могут служить пересечения нескольких часовых поясов в сочетании с деприваций сна^24.

Связь между циркадными нарушениями и заболеваниями мозга долгое время считалась взаимозависимой, однако было трудно установить, как именно она осуществляется. Несколько лет назад доказательство прямой связи между биполярным расстройством и циркадными часами было, наконец, получено. Ученые установили, что одно из лекарственных средств, широко применяемых для лечения биполярных расстройств, – литий – прикрепляется к одному из компонентов циркадных часов и значительно улучшает их функции^25. С точки зрения науки о здоровье мозга это открытие может иметь чрезвычайно важное профилактическое и терапевтическое значение. Нам также известно, что у людей, не подверженных депрессии, привычки сна и питания намного лучше, чем у тех, кто борется с депрессией.

Но для того, чтобы сделать ваше настроение позитивным, литий вовсе не нужен; согласованные с циркадным кодом привычки организации сна, освещения, питания и физической активности помогут вам с таким же успехом поднять настроение и улучшить здоровье мозга.

Роже Гиймен объясняет секрет своего долголетия циркадными ритмами

Роже Гиймен – лауреат Нобелевской премии по физиологии, художник, отец шестерых детей и прадедушка. Но самое поразительное, что в свои 94 года он все еще активен и сохраняет живость и ясность ума. В беседе с моей сотрудницей, постдокторантом Эмили Манукян, он сказал, что главным секретом своих успехов считает строгий распорядок своей повседневной жизни (касающийся питания, сна и движения)26.

Доктор Гиймен вырос в Дижоне, Франция, где окончил университет со степенью бакалавра искусств и наук, после чего поступил в медицинскую школу. Со временем, чтобы удовлетворить свой давний интерес к исследованиям, он перебрался в Монреаль, где работал под руководством знаменитого канадского физиолога Ганса Селье, чье наставничество сыграло важнейшую роль в жизни Геймена. Доктор Селье раскрыл механизм реакции на стресс и понял, что гормон кортизол, который производят надпочечники, помогает нам справляться с острыми стрессами. По словам Гиймена, «Селье первым ввел слово стресс в медицинскую терминологию. До этого его использовали только инженеры».

На протяжении 50 лет работы доктора Гиймена руководителем собственной лаборатории его распорядок дня оставался практически неизменным. (Любопытно отметить, что более 40 лет у него была одна и та же секретарь, Бернис.)

Каждый день Гиймен просыпался примерно в 6:30—7:00 без будильника. Его завтрак никогда не был плотным: чашка кофе и тост с джемом. В лабораторию он приходил в 8:00, иногда в полдень съедал легкий обед (никаких снеков!), а затем, возвращаясь домой после 5 часов вечера, в 19:00 ужинал с семьей и выпивал бокал вина. Гиймен питался исключительно блюдами французской кухни. Примерно в 10 часов вечера он отправлялся в постель, чтобы на следующий день повторить все снова. Доктор Гиймен никогда не считал себя спортсменом, но почти каждый день своей взрослой жизни занимался плаванием или игрой в теннис.

Несмотря на свои выдающиеся успехи, доктор Гиймен подвергался таким же стрессам, как и все ученые, стремящиеся постоянно добиваться прогресса в лаборатории. По правде говоря, временами он подумывал закрыть свою лабораторию. У Гиймена не было какого-то особого способа снятия стресса: по его словам, он просто продолжал делать свое дело, а размеренный распорядок дня и общение с семьей были и остаются для него замечательной системой поддержки на протяжении всей жизни.

Поддержание оптимального здоровья мозга необязательно должно быть пожизненным бременем, особенно если вы осознаете, насколько значительна роль циркадных ритмов в сохранении здоровья тела и разума. Если для сохранения здоровья зубов нужно лишь ежедневно ухаживать за ними, то для нормализации циркадных ритмов нужно лишь сформировать простые привычки, о которых мы говорили в этой книге. Время вашего сна, еды и упражнений всегда можно привести в соответствие с ритмом ваших генов, гормонов и мозговых химикатов. Кстати, внимательное рассмотрение привычек людей, которые, подобно доктору Гиймену, сохраняют крепкое здоровье после преодоления 90-летнего рубежа, всегда показывает, что в повседневной жизни они следуют правилам циркадной мудрости.

Глава 13

Идеальный циркадный день

Мои идеальные циркадные дни начинаются с предыдущего вечера, когда я рано завершаю ужин – примерно в 19 часов – и в 22:30 отправляюсь спать. Утром я чувствую себя отдохнувшим и посвежевшим. После плотного завтрака примерно в 8 часов утра я совершаю короткую прогулку быстрым шагом на свежем воздухе, а затем сажусь в машину и еду на работу. Управление автомобилем становится хорошей разминкой для разума, и я вхожу в свой кабинет уже полностью готовым к началу рабочего дня. Примерно в полдень я делаю короткий перерыв на обед и продолжаю работать до 17:00. Затем отправляюсь в тренажерный зал, немного занимаюсь, а потом возвращаюсь домой и ужинаю с семьей. После ужина я посвящаю еще немного времени работе или помогаю дочери с уроками, используя рабочее освещение.

Как вы уже знаете, этот идеальный распорядок дня настраивает мои внутренние часы на поддержание оптимального здоровья. Но удается ли мне соблюдать его каждый день? Конечно, нет. Моя работа связана с многочисленными разъездами не только по США, но и по всему миру. Порой я вынужден вставать очень рано, чтобы успеть на самолет или провести телеконференцию с коллегами, которые живут в других часовых поясах. Если поджимают сроки, я могу допоздна засиживаться на работе перед монитором компьютера. А иногда мне приходится нарушить режим ОВП, чтобы принять участие в развлечениях коллег или в конференции с последующим банкетом, который, как правило, проводится намного позже, чем мне хотелось бы.

И все же я каждый день изо всех сил стараюсь сделать так, чтобы как можно больше требований моего циркадного кода было выполнено с максимально возможной точностью. Если у меня нет возможности заниматься физическими упражнениями, я слежу за тем, чтобы не нарушать предписанный режимом ОВП период воздержания от пищи. Если ужинать мне приходится поздно, я все равно пытаюсь предоставить своему желудку минимум 12–13 часов отдыха перед следующим приемом пищи. Если я вынужден поздно ложиться спать, то на следующее утро обязательно занимаюсь физическими упражнениями. В общем, вы меня поняли. Мы стремимся к совершенству, но иногда приходится довольствоваться чем-то просто хорошим. Я знаю, что мое здоровье – в моих руках: если я хочу принести себе как можно больше пользы, мне нужно как можно чаще выбирать то, что правильно.

Надеюсь, что эта книга помогла вам узнать кое-что о вашем циркадном коде и о том, как легко произвести небольшие изменения, необходимые для его нормализации. После того как вы попробуете несколько недель следовать предложенным в ней рекомендациям, вернитесь к тестам, приведенным в главе 3, и посмотрите, изменились ли ваши результаты. Сохраните изначально собранные данные, чтобы вам было легче оценивать свои успехи в формировании новых привычек. Помните, что от времени, когда вы каждый день съедаете первый и последний кусочек пищи, зависит бесперебойная работа всех циркадных часов. Снижение интенсивности освещения в темное время суток, особенно уменьшение воздействия яркого света, поможет вам быстрее засыпать и дольше спать. Физические упражнения вызывают усталость и в то же время улучшают здоровье мозга – мы знаем, что основная часть работы, укрепляющей здоровье мозга, осуществляется, когда вы спите.

Доказанные полезные результаты ограничения времени питания

Если сейчас вы страдаете каким-нибудь хроническим заболеванием, помните, что нормализация циркадного кода является одним из самых лучших способов, позволяющих повернуть вспять его ход или ослабить степень его тяжести. Мы начинаем получать все больше благодарностей от людей, которым эти рекомендации помогли начать вести здоровый образ жизни. Некоторые даже сообщают, что им больше не нужно принимать лекарства. Роль, которую ОВП играет в синхронизации циркадного кода и улучшении здоровья, невозможно переоценить. В таблице, приведенной на странице 339, перечислены самые сильные стимулы, призванные побудить вас и ваших близких воспользоваться преимуществами ОВП.

Надеюсь, что вы не верите в существование волшебных пилюль и понимаете, что восстановление циркадного кода не станет чудодейственным лекарством от всех болезней. Но если вы объедините рекомендации своего врача с информацией, представленной в данной книге, то сделаете все от вас зависящее, чтобы улучшить состояние своего здоровья и оставаться здоровыми до конца своих дней. Разумеется, я надеюсь, что именно так вы и поступите.

Литература

Предисловие

1. F. Damiola et al., «Restricted Feeding Uncouples Circadian Oscillators in Peripheral Tissues from the Central Pacemaker in the Suprachiasmatic Nucleus», Genes and Development 14 (2000): 2950—61.

2. K. A. Stokkan et al., «Entrainment of the Circadian Clock in the Liver by Feeding», Science 291 (2001): 490—93.

3. M. P. St-Onge, et al., «Meal Timing and Frequency: Implications for Cardiovascular Disease Prevention: A Scientific Statement from the American Heart Association», Circulation 135, no. 9 (2017): e96—e121.

ГЛАВА 1. Все мы – работники со сменным графиком

1. D. Fischer et al., «Chronotypes in the US – Influence of Age and Sex», PLoS ONE 12 (2017): e0178782.

2. T. Roenneberg et al., «Epidemiology of the Human Circadian Clock», Sleep Medicine Reviews 11, no. 6 (2007): 429—38.

3. L. Kaufman, «Your Schedule Could Be Killing You», Popular Science, September/October 2017, https://www.popsci.com/your-schedule-could-be-killing-you.

4. J. Li et al., «Parents’ Nonstandard Work Schedules and Child Well-Being: A Critical Review of the Literature», Journal of Primary Prevention 35, no. 1 (2014): 53–73.

5. D. L. Brown et al., «Rotating Night Shift Work and the Risk of Ischemic Stroke», American Journal of Epidemiology 169, no. 11 (2009): 1370—77.

6. M. Conlon, N. Lightfoot, and N. Kreiger, «Rotating Shift Work and Risk of Prostate Cancer», Epidemiology 18, no. 1 (2007): 182—83.

7. S. Davis, D. K. Mirick, and R. G. Stevens, «Night Shift Work, Light at Night, and Risk of Breast Cancer», Journal of the National Cancer Institute 93, no. 20 (2001): 1557—62. 8. C. Hublin et al., «Shift-Work and Cardiovascular Disease: A Population-Based 22-Year Follow-Up Study», European Journal of Epidemiology 25, no. 5 (2010): 315—23. 9. B. Karlsson, A. Knutsson, and B. Lindahl, «Is There an Association between Shift Work and Having a Metabolic Syndrome? Results from a Population Based Study of 27,485 people», Occupational & Environmental Medicine 58, no. 11 (2001): 747—52.

10. T. A. Lahti et al., «Night-Time Work Predisposes to Non-Hodgkin Lymphoma», International Journal of Cancer 123, no. 9 (2008): 2148—51.

11. S. P. Megdal et al., «Night Work and Breast Cancer Risk: A Systematic Review and Meta-Analysis», European Journal of Cancer 41, no. 13 (2005): 2023—32.

12. F. A. Scheer et al., «Adverse Metabolic and Cardiovascular Consequences of Circadian Misalignment», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106, no. 11 (2009): 4453—58.

13. E. S. Schernhammer et al., «Night-Shift Work and Risk of Colorectal Cancer in the Nurses’ Health Study», Journal of the National Cancer Institute 95, no. 11 (2003): 825—28.

14. E. S. Schernhammer et al., «Rotating Night Shifts and Risk of Breast Cancer in Women Participating in the Nurses’ Health Study», Journal of the National Cancer Institute 93, no. 20 (2001): 1563—68.

15. S. Sookoian et al., «Effects of Rotating Shift Work on Biomarkers of Metabolic Syndrome and Inflammation», Journal of Internal Medicine 261, no. 3 (2007): 285—92.

16. A. N. Viswanathan, S. E. Hankinson, and E. S. Schernhammer, «Night Shift Work and the Risk of Endometrial Cancer», Cancer Research 67 no. 21 (2007): 10618—22.

17. E. S. Soteriades et al., «Obesity and Cardiovascular Disease Risk Factors in Firefighters: A Prospective Cohort Study», Obesity Research 13, no. 10 (2005): 1756—63.

18. E. S. Soteriades et al., «Cardiovascular Disease in US Firefighters: A Systematic Review», Cardiology in Review 19, no. 4 (2011): 202—15.

19. K. Straif et al., «Carcinogenicity of Shift-Work, Painting, and Fire-Fighting», Lancet Oncology 8, no. 12 (2007): 1065—66.

20. International Air Transport Association, «New Year’s Day 2014 Marks 100 Years of Commercial Aviation», press release, http:// www.iata.org/pressroom/pr/Pages/2013-12-30-01.aspx.

21. J.-J. de Mairan, «Observation Botanique», Histoire de l’Academie Royale des Sciences (1729): 35–36.

22. J. Aschoff, «Exogenous and endogenous components in circadian rhythms.» Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 25 (1960): 11–28.

23. J. Aschoff and R. Wever, «Spontanperiodik des Menschen bei Ausschluß aller Zeitgeber», Naturwissenschaften 49, no. 15 (1962): 337—42.

24. C. J. Morris, D. Aeschbach, and F. A. Scheer, «Circadian System, Sleep, and Endocrinology», Molecular and Cellular Endocrinology 349, no. 1 (2012): 91—104.

25. R. N. Carmody and R. W. Wrangham, «The Energetic Significance of Cooking», Journal of Human Evolution 57, no. 4 (2009): 379—91.

26. R. N. Carmody, G. S. Weintraub, and R. W. Wrangham, «Energetic Consequences of Thermal and Nonthermal Food Processing», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108, no. 48 (2011): 19199—203.

27. P. W. Wiessner, «Embers of Society: Firelight Talk among the Ju/’hoansi Bushmen», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111, no. 39 (2014): 14027—35.

28. R. Fouquet and P. J. G. Pearson, «Seven Centuries of Energy Services: The Price and Use of Light in the United Kingdom (1300–2000)», Energy Journal 27, no. 1 (2006): 139—77.

29. G. Yetish et al., «Natural Sleep and Its Seasonal Variations in Three Pre-Industrial Societies», Current Biology 25, no. 21 (2015): 2862—68.

30. H. O. de la Iglesia et al., «Ancestral Sleep», Current Biology 26, no. 7 (2016): R271—72.

31. H. O. de la Iglesia et al., «Access to Electric Light Is Associated with Shorter Sleep Duration in a Traditionally Hunter-Gatherer Community», Journal of Biological Rhythms 30, no. 4 (2015): 342—50.

32. R. G. Foster et al., «Circadian Photoreception in the Retinally Degenerate Mouse (rd/rd)», Journal of Comparative Physiology A 169, no. 1 (1991): 39–50.

33. M. S. Freeman et al., «Regulation of Mammalian Circadian Behavior by Non-Rod, Non-Cone, Ocular Photoreceptors», Science 284, no. 5413 (1999): 502—4.

34. R. J. Lucas et al., «Regulation of the Mammalian Pineal by Non-Rod, Non-Cone, Ocular Photoreceptors», Science 284, no. 5413 (1999): 505—7.

35. S. Panda et al., «Melanopsin (Opn4) Requirement for Normal Light-Induced Circadian Phase Shifting», Science 298, no. 5601 (2002): 2213—16.

36. N. F. Ruby et al., «Role of Melanopsin in Circadian Responses to Light», Science 298, no. 5601 (2002): 2211—13.

37. S. Hattar et al., «Melanopsin-Containing Retinal Ganglion Cells: Architecture, Projections, and Intrinsic Photosensitivity», Science 295, no. 5557 (2002): 1065—70.

38. D. M. Berson, F. A. Dunn, and M. Takao, «Phototransduction by Retinal Ganglion Cells That Set the Circadian Clock», Science 295, no. 5557 (2002): 1070—73.

39. I. Provencio et al., «Melanopsin: An Opsin in Melanophores, Brain, and Eye», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 95, no. 1 (1998): 340 – 45.

ГЛАВА 2. Как работают циркадные ритмы: выбор времени – это всё

1. R. J. Konopka and S. Benzer, «Clock Mutants of Drosophila melanogaster», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 68, no. 9 (1971): 2112—16.

2. S. Panda et al., «Coordinated Transcription of Key Pathways in the Mouse by the Circadian Clock», Cell 109, no. 3 (2002): 307—20.

3. D. K. Welsh, J. S. Takahashi, and S. A. Kay, «Suprachiasmatic Nucleus: Cell Autonomy and Network Properties», Annual Review of Physiology 72 (2010): 551—77.

4. R. E. Fargason et al., «Correcting Delayed Circadian Phase with Bright Light Therapy Predicts Improvement in ADHD Symptoms: A Pilot Study», Journal of Psychiatric Research 91 (2017): 105—10.

5. T. Roenneberg et al., «Epidemiology of the Human Circadian Clock», Sleep Medicine Reviews 11, no. 6 (2007): 429—38.

6. K. L. Toh et al., «An hPer2 Phosphorylation Site Mutation in Familial Advanced Sleep Phase Syndrome», Science 291, no. 5506 (2001): 1040—43.

7. Y. He et al., «The Transcriptional Repressor DEC2 Regulates Sleep Length in Mammals», Science 325, no. 5942 (2009): 866—70.

8. K. P. Wright, Jr. et al., «Entrainment of the Human Circadian Clock to the Natural Light-Dark Cycle», Current Biology 23, no. 16 (2013): 1554—58.

9. C. Vollmers et al., «Time of Feeding and the Intrinsic Circadian Clock Drive Rhythms in Hepatic Gene Expression», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106, no. 50 (2009): 21453—58.

10. D. M. Edgar et al., «Influence of Running Wheel Activity on Free-Running Sleep/Wake and Drinking Circadian Rhythms in Mice», Physiology & Behavior 50, no. 2 (1991): 373—78. 11. S. Brand et al., «High Exercise Levels Are Related to Favorable Sleep Patterns and Psychological Functioning in Adolescents: A Comparison of Athletes and Controls», Journal of Adolescent Health 46, no. 2 (2010): 133 – 41.

12. K. J. Reid et al., «Aerobic Exercise Improves Self-Reported Sleep and Quality of Life in Older Adults with Insomnia», Sleep Medicine 11, no. 9 (2010): 934 – 40.

13. S. S. Tworoger et al., «Effects of a Yearlong Moderate-Intensity Exercise and a Stretching Intervention on Sleep Quality in Postmenopausal Women», Sleep 26, no. 7 (2003): 830—36.

14. E. J. van Someren et al., «Long-Term Fitness Training Improves the Circadian Rest-Activity Rhythm in Healthy Elderly Males», Journal of Biological Rhythms 12, no. 2 (1997): 146—56.

ГЛАВА 3. Проверьте и оцените: насколько оптимален ваш циркадный код?

1. F. C. Bell and M. L. Miller, «Life Tables for the United States Social Security Area 1900–2100», Social Security Administration, https://www.ssa.gov/oact/NOTES/as120/LifeTables_Body.html.

2. C. R. Marinac et al., «Prolonged Nightly Fasting and Breast Cancer Prognosis», JAMA Oncology 2, no. 8 (2016): 1049—55.

3. A. J. Davidson et al., «Chronic Jet-Lag Increases Mortality in Aged Mice», Current Biology 16, no. 21 (2006): R914—16.

4. D. C. Mohren et al., «Prevalence of Common Infections Among Employees in Difef rent Work Schedules», Journal of Occupational and Environmental Medicine 44, no. 11 (2002): 1003—11.

5. N. J. Schork, «Personalized Medicine: Time for One-Person Trials», Nature 520, no. 7549 (2015): 609—11.

6. B. J. Hahm et al., «Bedtime Misalignment and Progression of Breast Cancer», Chronobiology International 31, no. 2 (2014): 214—21.

7. E. L. McGlinchey et al., «The Effect of Sleep Deprivation on Vocal Expression of Emotion in Adolescents and Adults», Sleep 34, no. 9 (2011): 1233— 41.

8. S. J. Wilson et al., «Shortened Sleep Fuels Inflammatory Responses to Marital Conflict: Emotion Regulation Matters», Psychoneuroendocrinology 79 (2017): 74–83. 9. S. Gill and S. Panda, «A Smartphone App Reveals Erratic Diurnal Eating Patterns in Humans That Can Be Modulated for Health Benefits», Cell Metabolism 22, no. 5 (2015): 789—98.

10. Ibid.

11. N. J. Gupta, V. Kumar, and S. Panda, «A Camera-Phone Based Study Reveals Erratic Eating Pattern and Disrupted Daily Eating-Fasting Cycle among Adults in India», PLoS ONE 12, no. 3 (2017): e0172852.

12. M. Ohayon et al., «National Sleep Foundation’s Sleep Quality Recommendations: First Report», Sleep Health 3, no. 1 (2017): 6—19.

13. M. Hirshkowitz et al., «National Sleep Foundation’s Sleep Time Duration Recommendations: Methodology and Results Summary», Sleep Health 1, no. 1 (2015): 40–43.

14. M. Hirshkowitz et al., «National Sleep Foundation’s Updated Sleep Duration Recommendations: Final Report», Sleep Health 1, no. 4 (2015): 233—43.

ГЛАВА 4. Циркадный код для улучшения ночного сна

1. M. Hirshkowitz et al., «National Sleep Foundation’s Sleep Time Duration Recommendations: Methodology and Results Summary», Sleep Health 1, no. 1 (2015): 40–43.

2. M. Hirshkowitz et al., «National Sleep Foundation’s Updated Sleep Duration Recommendations: Final Report», Sleep Health 1, no. 4 (2015): 233— 43.

3. D. F. Kripke et al., «Mortality Associated with Sleep Duration and Insomnia», Archives of General Psychiatry 59, no. 2 (2002): 131—36.

4. G. Yetish et al., «Natural Sleep and Its Seasonal Variations in Three Pre-Industrial Societies», Current Biology 25, no. 21 (2015): 2862—68.

5. H. O. de la Iglesia et al., «Access to Electric Light Is Associated with Shorter Sleep Duration in a Traditionally Hunter-Gatherer Community», Journal of Biological Rhythms 30, no. 4 (2015): 342—50. 6. A. M. Williamson and A. M. Feyer, «Moderate Sleep Deprivation Produces Impairments in Cognitive and Motor Performance Equivalent to Legally Prescribed Levels of Alcohol Intoxication», Occupational & Environmental Medicine 57, no. 10 (2000): 649—55. 7. H. P. van Dongen et al., «The Cumulative Cost of Additional Wakefulness: Dose-Response Effects on Neurobehavioral Functions and Sleep Physiology from Chronic Sleep Restriction and Total Sleep Deprivation», Sleep 26, no. 2 (2003): 117—26. 8. R. E. Fargason et al., «Correcting Delayed Circadian Phase with Bright Light Therapy Predicts Improvement in ADHD Symptoms: A Pilot Study», Journal of Psychiatric Research 91 (2017): 105—10. 9. N. Kronfeld-Schor and H. Einat, «Circadian Rhythms and Depression: Human Psychopathology and Animal Models», Neuropharmacology 62, no. 1 (2012): 101—14.

10. M. E. Coles, J. R. Schubert, and J. A. Nota, «Sleep, Circadian Rhythms, and Anxious Traits», Current Psychiatry Reports 17, no. 9 (2015): 73.

11. S. E. Anderson et al., «Self-Regulation and Household Routines at Age Three and Obesity at Age Eleven: Longitudinal Analysis of the UK Millennium Cohort Study», International Journal of Obesity 41, no. 10 (2017): 1459—66.

12. A. W. McHill et al., «Impact of Circadian Misalignment on Energy Metabolism during Simulated Nightshift Work», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111, no. 48 (2014): 17302—7.

13. B. Martin, M. P. Mattson, and S. Maudsley, «Caloric Restriction and Intermittent Fasting: Two Potential Diets for Successful Brain Aging», Ageing Research Reviews 5, no. 3 (2006): 332—53.

14. S. Gill and S. Panda, «A Smartphone App Reveals Erratic Diurnal Eating Patterns in Humans That Can Be Modulated for Health Benefits», Cell Metabolism 22, no. 5 (2015): 789—98.

15. S. J. Crowley and C. I. Eastman, «Human Adolescent Phase Response Curves to Bright White Light», Journal of Biological Rhythms 32, no. 4 (2017): 334— 44.

16. J. A. Evans et al., «Dim Nighttime Illumination Alters Photoperiodic Responses of Hamsters through the Intergeniculate Leaflet and Other Photic Pathways», Neuroscience 202 (2012): 300–308.

17. L. S. Gaspar et al., «Obstructive Sleep Apnea and Hallmarks of Aging», Trends in Molecular Medicine 23, no. 8 (2017): 675—92.

18. E. Ferracioli-Oda, A. Qawasmi, and M. H. Bloch, «Meta-Analysis: Melatonin for the Treatment of Primary Sleep Disorders», PLoS ONE 8, no. 5 (2013): e63773.

ГЛАВА 5. Ограничение времени питания: настройте свои часы на снижение веса

1. C. M. McCay and M. F. Crowell, «Prolonging the Life Span», Scientific Monthly 39, no. 5 (1934): 405—14.

2. S. K. Das, P. Balasubramanian, and Y. K. Weerasekara, «Nutrition Modulation of Human Aging: The Calorie Restriction Paradigm», Molecular and Cellular Endocrinology 455 (2017): 148—57.

3. A. Kohsaka et al., «High-Fat Diet Disrupts Behavioral and Molecular Circadian Rhythms in Mice», Cell Metabolism 6, no. 5 (2007): 414—21.

4. M. Hatori et al., «Time-Restricted Feeding without Reducing Caloric Intake Prevents Metabolic Diseases in Mice Fed a High-Fat Diet», Cell Metabolism 15, no. 6 (2012): 848—60.

5. A. Chaix et al., «Time-Restricted Feeding Is a Preventative and Therapeutic Intervention against Diverse Nutritional Challenges», Cell Metabolism 20, no. 6 (2014): 991—1005.

6. A. Zarrinpar et al., «Diet and Feeding Pattern Affect the Diurnal Dynamics of the Gut Microbiome», Cell Metabolism 20, no. 6 (2014): 1006—17.

7. V. A. Acosta-Rodriguez et al., «Mice under Caloric Restriction Self-Impose a Temporal Restriction of Food Intake as Revealed by an Automated Feeder System», Cell Metabolism 26, no. 1 (2017): 267—77.e2. 8. M. Garaulet et al., «Timing of Food Intake Predicts Weight Loss Effectiveness», International Journal of Obesity 37, no. 4 (2013): 604—11. 9. S. Gill and S. Panda, «A Smartphone App Reveals Erratic Diurnal Eating Patterns in Humans That Can Be Modulated for Health Benefits», Cell Metabolism 22, no. 5 (2015): 789—98.

10. T. Moro et al., «Effects of Eight Weeks of Time-Restricted Feeding (16/8) on Basal Metabolism, Maximal Strength, Body Composition, Inflammation, and Cardiovascular Risk Factors in Resistance-Trained Males», Journal of Translational Medicine 14 (2016): 290.

11. J. Rothschild et al., «Time-Restricted Feeding and Risk of Metabolic Disease: A Review of Human and Animal Studies», Nutrition Reviews 72, no. 5 (2014): 308—18.

12. T. Ruiz-Lozano et al., «Timing of Food Intake Is Associated with Weight Loss Evolution in Severe Obese Patients after Bariatric Surgery», Clinical Nutrition 35, no. 6 (2016): 1308—14.

13. A. W. McHill et al., «Later Circadian Timing of Food Intake Is Associated with Increased Body Fat», American Journal of Clinical Nutrition 106, no. 6 (2017): 1213—19.

14. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, «Digestive Diseases Statistics for the United States», https:// www.niddk.nih.gov/health-information/health-statistics/digestive-diseases.

15. McHill, «Later Circadian Timing.»

16. J. Suez et al., «Artificial Sweeteners Induce Glucose Intolerance by Altering the Gut Microbiota», Nature 514, no. 7521 (2014): 181—86.

ГЛАВА 6. Оптимизация обучения и работы

1. J. S. Durmer and D. F. Dinges, «Neurocognitive Consequences of Sleep Deprivation», Seminars in Neurology 25, no. 1 (2005): 117—29. 2. S. M. Greer, A. N. Goldstein, and M. P. Walker, «The Impact of Sleep Deprivation on Food Desire in the Human Brain», Nature Communications 4 (2013): article no. 2259. 3. R. Stickgold, «Sleep-Dependent Memory Consolidation», Nature 437, no. 7063 (2005): 1272—78. 4. T. A. LeGates et al., «Aberrant Light Directly Impairs Mood and Learning through Melanopsin-Expressing Neurons», Nature 491, no. 7425 (2012): 594—98. 5. M. Boubekri, et al., «Impact of Windows and Daylight Exposure on Overall Health and Sleep Quality of Ofifce Workers: A Case-Control Pilot Study», Journal of Clinical Sleep Medicine 10, no. 6 (2014): 603—11. 6. P. Meerlo, A. Sgoifo, and D. Suchecki, «Restricted and Disrupted Sleep: Effects on Autonomic Function, Neuroendocrine Stress Systems and Stress Responsivity», Sleep Medicine Reviews 12, no. 3 (2008): 197–210. 7. J. A. Foster and K. A. McVey Neufeld, «Gut-Brain Axis: How the Microbiome Influences Anxiety and Depression», Trends in Neurosciences 36, no. 5 (2013): 305—12. 8. S. J. Kentish and A. J. Page, «Plasticity of Gastro-Intestinal Vagal Afferent Endings», Physiology & Behavior 136 (2014): 170—78. 9. L. A. Reyner et al., «‘Post-Lunch’ Sleepiness During Prolonged, Monotonous Driving – Effects of Meal Size», Physiology & Behavior 105, no. 4 (2012): 1088—91.

10. M. S. Ganio, et al., «Mild Dehydration Impairs Cognitive Performance and Mood of Men», British Journal of Nutrition 106, no. 10 (2011): 1535— 43.

11. T. Partonen and J. Lönnqvist, «Bright Light Improves Vitality and Alleviates Distress in Healthy People», Journal of Affective Disorders 57, no. 1–3 (2000): 55–61.

12. D. H. Avery et al., «Bright Light Therapy of Subsyndromal Seasonal Affective Disorder in the Workplace: Morning vs. Afternoon Exposure», Acta Psychiatrica Scandinavica 103, no. 4 (2001): 267—74.

13. C. Cajochen et al., «Evening Exposure to a Light-Emitting Diodes (LED)-Backlit Computer Screen Affects Circadian Physiology and Cognitive Performance», Journal of Applied Physioliology 110, no. 5 (2011): 1432—38.

14. A. M. Chang et al., «Evening Use of Light-Emitting eReaders Negatively Affects Sleep, Circadian Timing, and Next-Morning Alertness», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 112, no. 4 (2015): 1232—37.

15. M. P. Mattson and R. Wan, «Beneficial Effects of Intermittent Fasting and Caloric Restriction on the Cardiovascular and Cerebrovascular Systems», Journal of Nutritional Biochemistry 16, no. 3 (2005): 129—37.

16. R. K. Dishman et al., «Neurobiology of Exercise», Obesity 14, no. 3 (2006): 345—56.

17. E. Guallar, «Coffee Gets a Clean Bill of Health», BMJ 359 (2017):j5356.

18. R. Poole et al., «Coffee Consumption and Health: Umbrella Review of Meta-Analyses of Multiple Health Outcomes», BMJ 359 (2017):j5024.

19. I. Clark and H. P. Landolt, «Coffee, Caffeine, and Sleep: A Systematic Review of Epidemiological Studies and Randomized Controlled Trials», Sleep Medicine Reviews 31 (2017): 70–78.

20. J. Shearer and T. E. Graham, «Performance Effects and Metabolic Consequences of Caffeine and Caffeinated Energy Drink Consumption on Glucose Disposal», Nutrition Reviews 72, Suppl. 1 (2014): 121—36.

21. T. M. Burke et al., «Effects of Caffeine on the Human Circadian Clock In Vivo and In Vitro», Science Translational Medicine 7, no. 35 (2015): 305ra146.

22. S. Grossman, «These Are the Most Popular Starbucks Drinks Across the U.S.», Time, July 1, 2014.

23. H. P. van Dongen and D. F. Dinges, «Sleep, Circadian Rhythms, and Psychomotor Vigilance», Clinics in Sports Medicine 24, no. 2 (2005): 237— 49.

24. B. L. Smarr, «Digital Sleep Logs Reveal Potential Impacts of Modern Temporal Structure on Class Performance in Different Chronotypes», Journal of Biological Rhythms 30, no. 1 (2015): 61–67.

25. K. Wahlstrom, «Changing Times: Findings from the First Longitudinal Study of Later High School Start Times», National Association of Secondary School Principals Bulletin 86, no. 633 (2002): 3—21.

26. J. Boergers, C. J. Gable, and J. A. Owens, «Later School Start Time Is Associated with Improved Sleep and Daytime Functioning in Adolescents», Journal of Developmental and Behavioral Pediatrics 35, no. 1 (2014): 11–17.

27. J. A. Owens, K. Belon, and P. Moss, «Impact of Delaying School Start Time on Adolescent Sleep, Mood, and Behavior», Archives of Pediatric & Adolescent Medicine 164, no. 7 (2010): 608—14.

ГЛАВА 7. Как синхронизировать физические упражнения со своим циркадным кодом

1. M. S. Tremblay et al., «Physiological and Health Implications of a Sedentary Lifestyle», Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 35, no. 6 (2010): 725— 40.

2. T. Althoff et al., «Large-Scale Physical Activity Data Reveal Worldwide Activity Inequality», Nature 547, no. 7663 (2017): 336—39.

3. D. R. Bassett, P. L. Schneider, and G. E. Huntington, «Physical Activity in an Old Order Amish Community», Medicine and Science in Sports and Exercise 36, no. 1 (2004): 79–85.

4. H. O. de la Iglesia et al., «Access to Electric Light Is Associated with Shorter Sleep Duration in a Traditionally Hunter-Gatherer Community», Journal of Biological Rhythms 30, no. 4 (2015): 342—50.

5. T. Kubota et al., «Interleukin-15 and Interleukin-2 Enhance Non-REM Sleep in Rabbits», American Journal of Physiology: Regulatory Integrative and Comparative Physiology 281, no. 3 (2001): R1004—12. 6. Y. Li et al., «Association of Serum Irisin Concentrations with the Presence and Severity of Obstructive Sleep Apnea Syndrome», Journal of Clinical Laboratory Analysis 31, no. 5 (2016): e22077. 7. K. M. Awad et al., «Exercise Is Associated with a Reduced Incidence of Sleep-Disordered Breathing», American Journal of Medicine 125, no. 5 (2012): 485—90. 8. J. C. Ehlen et al., «Bmal1 Function in Skeletal Muscle Regulates Sleep», eLife 6 (2017): e26557. 9. E. Steidle-Kloc et al., «Does Exercise Training Impact Clock Genes in Patients with Coronary Artery Disease and Type 2 Diabetes Mellitus?» European Journal of Preventive Cardiology 23, no. 13 (2016): 1375—82.

10. N. Yang, and Q. J. Meng, «Circadian Clocks in Articular Cartilage and Bone: A Compass in the Sea of Matrices», Journal of Biological Rhythms 31, no. 5 (2016): 415—27.

11. E. A. Schroder et al., «Intrinsic Muscle Clock Is Necessary for Musculoskeletal Health», Journal of Physiology 593, no. 24 (2015): 5387—404.

12. S. Aoyama and S. Shibata, «The Role of Circadian Rhythms in Muscular and Osseous Physiology and Their Regulation by Nutrition and Exercise», Frontiers in Neuroscience 11 (2017): article no. 63.

13. E. Woldt et al., «Rev-erb-α Modulates Skeletal Muscle Oxidative Capacity by Regulating Mitochondrial Biogenesis and Autophagy», Nature Medicine 19, no. 8 (2013): 1039—46.

14. H. van Praag et al., «Running Enhances Neurogenesis, Learning, and Long-Term Potentiation in Mice», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 96, no. 23 (1999): 13427—31.

15. J. L. Yang et al., «BDNF and Exercise Enhance Neuronal DNA Repair by Stimulating CREB-Mediated Production of Apurinic/

Apyrimidinic Endonuclease 1», NeuroMolecular Medicine 16, no. 1 (2014): 161—74.

16. S. M. Nigam et al., «Exercise and BDNF Reduce Αβ Production by Enhancing Α-Secretase Processing of APP», Journal of Neurochemistry 142, no. 2 (2017): 286—96.

17. W. D. van Marken Lichtenbelt et al., «Cold-Activated Brown Adipose Tissue in Healthy Men», New England Journal of Medicine 360, no. 15 (2009): 1500–1508.

18. V. Ouellet et al., «Brown Adipose Tissue Oxidative Metabolism Contributes to Energy Expenditure During Acute Cold Exposure in Humans», Journal of Clinical Investigation 122, no. 2 (2012): 545—52.

19. E. Thun et al., «Sleep, Circadian Rhythms, and Athletic Performance», Sleep Medicine Reviews 23 (2015): 1–9.

20. E. Facer-Childs and R. Brandstaetter, «The Impact of Circadian Phenotype and Time Since Awakening on Diurnal Performance in Athletes», Current Biology 25, no. 4 (2015): 518—22.

21. R. S. Smith, C. Guilleminault, and B. Efron, «Circadian Rhythms and Enhanced Athletic Performance in the National Football League», Sleep 20, no. 5 (1997): 362— 65.

22. N. A. King, V. J. Burley, and J. E. Blundell, «Exercise-Induced Suppression of Appetite: Effects on Food Intake and Implications for Energy Balance», European Journal of Clinical Nutrition 48, no. 10 (1994): 715—24.

23. E. A. Richter and M. Hargreaves, «Exercise, GLUT4, and Skeletal Muscle Glucose Uptake», Physiological Reviews 93, no. 3 (2013): 993—1017.

24. E. van Cauter et al., «Nocturnal Decrease in Glucose Tolerance during Constant Glucose Infusion», Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 69, no. 3 (189): 604—11.

25. J. Sturis et al., «24-Hour Glucose Profiles during Continuous or Oscillatory Insulin Infusion: Demonstration of the Functional Significance of Ultradian Insulin Oscillations», Journal of Clinical Investigation 95, no. 4 (1995): 1464—71.

26. H. H. Fullagar et al., «Sleep and Athletic Performance: The Effects of Sleep Loss on Exercise Performance, and Physiological and Cognitive Responses to Exercise», Sports Medicine 45, no. 2 (2015): 161—86.

27. A. Chaix et al., «Time-Restricted Feeding Is a Preventative and Therapeutic Intervention against Diverse Nutritional Challenges», Cell Metabolism 20, no. 6 (2014): 991—1005.

28. T. Moro et al., «Effects of Eight Weeks of Time-Restricted Feeding (16/8) on Basal Metabolism, Maximal Strength, Body Composition, Inflammation, and Cardiovascular Risk Factors in Resistance-Trained Males», Journal of Translational Medicine 14 (2016): article no. 290.

29. P. Puchalska and P. A. Crawford, «Multi-Dimensional Roles of Ketone Bodies in Fuel Metabolism, Signaling, and Therapeutics», Cell Metabolism 25, no. 2 (2017): 262—84.

30. King, Burley, and Blundell, «Exercise-Induced Suppression.»

ГЛАВА 8. Возьмите под контроль главных нарушителей: источники освещения и дисплеи

1. R. M. Lunn et al., «Health Consequences of Electric Lighting Practices in the Modern World: A Report on the National Toxicology Program’s Workshop on Shift Work at Night, Artificial Light at Night, and Circadian Disruption», Science of Total Environment 607—8 (2017): 1073—84.

2. C. A. Czeisler et al., «Bright Light Induction of Strong (Type 0) Resetting of the Human Circadian Pacemaker», Science 244, no. 4910 (1989): 1328—33.

3. J. Xu et al., «Altered Activity-Rest Patterns in Mice with a Human Autosomal-Dominant Nocturnal Frontal Lobe Epilepsy Mutation in the β2 Nicotinic Receptor», Molecular Psychiatry 16, no. 10 (2011): 1048—61.

4. L. A. Kirkby and M. B. Feller, «Intrinsically Photosensitive Ganglion Cells Contribute to Plasticity in Retinal Wave Circuits», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110, no. 29 (2013): 12090—95.

5. J. M. Renna, S. Weng, and D. M. Berson, «Light Acts through Melanopsin to Alter Retinal Waves and Segregation of Retinogeniculate Afferents», Nature Neuroscience 14, no. 7 (2011): 827—29. 6. J. Parent, W. Sanders, and R. Forehand, «Youth Screen Time and Behavioral Health Problems: The Role of Sleep Duration and Disturbances», Journal of Developmental and Behavioral Pediatrics 37, no. 4 (2016): 277—84. 7. The Nielsen Total Audience Report: Q2 2017, http://www. nielsen.com/us/en/insights/reports/2017/the-nielsen-total-audience-q2-2017.html. 8. I. Provencio et al., «Melanopsin: An Opsin in Melanophores, Brain, and Eye», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 95, no. 1 (1998): 340— 45. 9. P. A. Good, R. H. Taylor, and M. J. Mortimer, «The use of tinted glasses in childhood migraine.» Headache 31 (1991): 533—36.

10. S. Vásquez-Ruiz et al., «A Light/Dark Cycle in the NICU Accelerates Body Weight Gain and Shortens Time to Discharge in Preterm Infants», Early Human Development 90, no. 9 (2014): 535— 40.

11. P. A. Regidor et al., «Identification and Prediction of the Fertile Window with a New Web-Based Medical Device Using a Vaginal Biosensor for Measuring the Circadian and Circamensual Core Body Temperature», Gynecological Endocrinology 34, no. 3 (2018): 256—60.

12. X. Li et al., «Digital Health: Tracking Physiomes and Activity Using Wearable Biosensors Reveals Useful Health-Related Information», PLoS Biology 15, no. 1 (2017): e2001402.

13. C. Skarke et al., «A Pilot Characterization of the Human Chronobiome», Scientific Reports 7 (2017): article no. 17141.

14. D. Zeevi et al., «Personalized Nutrition by Prediction of Glycemic Responses», Cell 163, no. 5 (2015): 1079—94.

ГЛАВА 9. Внутренние часы, микробиом и проблемы с пищеварением

1. J. G. Moore, «Circadian Dynamics of Gastric Acid Secretion and Pharmacodynamics of H2 Receptor Blockade», Annals of the New York Academy of Sciences 618 (1991): 150—58.

2. K. Spiegel et al., «Brief Communication: Sleep Curtailment in Healthy Young Men Is Associated with Decreased Leptin Levels, Elevated Ghrelin Levels, and Increased Hunger and Appetite», Annals of Internal Medicine 141, no. 11 (2004): 846—50.

3. S. Taheri et al., «Short Sleep Duration Is Associated with Reduced Leptin, Elevated Ghrelin, and Increased Body Mass Index», PLoS Medicine 1, no. 3 (2004): e62.

4. J. Bradwejn, D. Koszycki, and G. Meterissian, Cholecystokinin-tetrapeptide Induces Panic Attacks in Patients with Panic Disorder. Can J Psychiatry 35 (1990): 83–85.

5. L. M. Ubaldo-Reyes, R. M. Buijs, C. Escobar, and M. Angeles-Castellanos, «Scheduled Meal Accelerates Entrainment to a 6-H

Phase Advance by Shifting Central and Peripheral Oscillations in Rats», European Journal of Neuroscience 46, no. 3 (2017): 1875—86.

6. C. A. Thaiss et al., «Transkingdom Control of Microbiota Diurnal Oscillations Promotes Metabolic Homeostasis», Cell 159, no. 3 (2014): 514—29.

7. P. J. Turnbaugh et al., «Diet-Induced Obesity is Linked to Marked but Reversible Alterations in the Mouse Distal Gut Microbiome», Cell Host & Microbe 3, no. 4 (2008): 213—23.

8. Thaiss, «Transkingdom Control of Microbiota Diurnal Oscillations.»

9. A. Zarrinpar et al., «Diet and Feeding Pattern Affect the Diurnal Dynamics of the Gut Microbiome», Cell Metabolism 20, no. 6

(2014): 1006—17. 10. J. A. Foster and K. A. McVey Neufeld, «Gut-Brain Axis: How the Microbiome Influences Anxiety and Depression», Trends in

Neurosciences 36, no. 5 (2013): 305—12.

11. D. Hranilovic et al., «Hyperserotonemia in Adults with Autistic Disorder», Journal of Autism and Developmental Disorders 37, no. 10 (2007): 1934— 40.

12. D. F. MacFabe et al., «Effects of the Enteric Bacterial Metabolic Product Propionic Acid on Object-Directed Behavior, Social Behavior, Cognition, and Neuroinflammation in Adolescent Rats: Relevance to Autism Spectrum Disorder», Behavioural Brain Research 217, no. 1 (2011): 47–54.

13. B. Chassaing et al., «Dietary Emulsifiers Impact the Mouse Gut Microbiota Promoting Colitis and Metabolic Syndrome», Nature 519, no. 7541 (2015): 92–96.

14. B. Chassaing et al., «Dietary Emulsifiers Directly Alter Human Microbiota Composition and Gene Expression Ex Vivo Potentiating Intestinal Inflammation», Gut 66, no. 8 (2017): 1414—27.

15. M. S. Desai et al., «A Dietary Fiber – Deprived Gut Microbiota Degrades the Colonic Mucus Barrier and Enhances Pathogen Susceptibility», Cell 167, no. 5 (2016): 1339—53.

16. K. Segawa et al., «Peptic Ulcer Is Prevalent among Shift Workers», Digestive Diseases and Sciences 32, no. 5 (1987): 449—53.

17. R. Shaker et al., «Nighttime Heartburn Is an Under-Appreciated Clinical Problem That Impacts Sleep and Daytime Function: The Results of a Gallup Survey Conducted on Behalf of the American Gastroenterological Association», American Journal of Gastroenterology 98, no. 7 (2003): 1487—93.

18. J. Leonard, J. K. Marshall, and P. Moayyedi, «Systematic Review of the Risk of Enteric Infection in Patients Taking Acid Suppression», American Journal of Gastroenterology 102, no. 9 (2007): 2047—56.

19. R. J. Hassing et al., «Proton Pump Inhibitors and Gastroenteritis», European Journal of Epidemiology 31, no. 10 (2016): 1057—63.

20. T. Antoniou et al., «Proton Pump Inhibitors and the Risk of Acute Kidney Injury in Older Patients: A Population-Based Cohort Study», CMAJ Open 3, no. 2 (2015): E166 —71.

21. M. L. Blank et al., «A Nationwide Nested Case-Control Study Indicates an Increased Risk of Acute Interstitial Nephritis with Proton Pump Inhibitor Use», Kidney International 86, no. 4 (2014): 837— 44.

22. P. Malfertheiner, A. Kandulski, and M. Venerito, «Proton-Pump Inhibitors: Understanding the Complications and Risks», Nature Reviews: Gastroenterology & Hepatology 14, no. 12 (2017): 697–710.

23. T. Ito and R. T. Jensen, «Association of Long-Term Proton Pump Inhibitor Therapy with Bone Fractures and Effects on Absorption of Calcium, Vitamin B12, Iron, and Magnesium», Current Gastroenterology Reports 12, no. 6 (2010): 448—57.

ГЛАВА 10. Роль циркадного кода в борьбе с метаболическим синдромом: ожирением, диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями

1. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases,

«Health Risks of Being Overweight», https://www.niddk.nih.gov/ health-information/weight-management/health-risks-overweight.

2. Y. Ma et al., «Association Between Eating Patterns and Obesity in a Free-Living US Adult Population», American Journal of Epidemiology 158, no. 1 (2003): 85–92.

3. A. K. Kant and B. I. Graubard, «40-Year Trends in Meal and Snack Eating Behaviors of American Adults», Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics 115, no. 1 (2015): 50–63.

4. S. Gill and S. Panda, «A Smartphone App Reveals Erratic Diurnal Eating Patterns in Humans That Can Be Modulated for Health Benefits», Cell Metabolism 22, no. 5 (2015): 789—98.

5. N. J. Gupta, V. Kumar, and S. Panda, «A Camera-Phone Based Study Reveals Erratic Eating Pattern and Disrupted Daily Eating-Fasting Cycle among Adults in India», PLoS ONE 12, no. 3 (2017): e0172852.

6. A. J. Stunkard, W. J. Grace, and H. G. Wolff, «The Night-Eating Syndrome: A Pattern of Food Intake among Certain Obese Patients», American Journal of Medicine 19, no. 1 (1955): 78–86.

7. E. Takeda et al., «Stress Control and Human Nutrition», Journal of Medical Investigation 51, no. 3–4 (2004): 139— 45. 8. Z. Liu et al., «PER1 Phosphorylation Specifies Feeding Rhythm in Mice», Cell Reports 7, no. 5 (2014): 1509—20. 9. T. Tuomi et al., «Increased Melatonin Signaling Is a Risk Factor for Type 2 Diabetes», Cell Metabolism 23, no. 6 (2016): 1067—77.

10. M. Watanabe et al., «Bile Acids Induce Energy Expenditure by Promoting Intracellular Thyroid Hormone Activation», Nature 439, no. 7075 (2006): 484—89.

11. A. Chaix et al., «Time-Restricted Feeding Is a Preventative and Therapeutic Intervention against Diverse Nutritional Challenges», Cell Metabolism 20, no. 6 (2014): 991—1005.

12. P. N. Hopkins, «Molecular Biology of Atherosclerosis», Physiological Reviews 93, no. 3 (2013): 1317–1542.

13. D. Montaigne et al., «Daytime Variation of Perioperative Myocardial Injury in Cardiac Surgery and Its Prevention by Rev-Erbα Antagonism: A Single-Centre Propensity-Matched Cohort Study and a Randomised Study», Lancet 391, no. 10115 (2017): 59–69.

ГЛАВА 11. Укрепление иммунной системы и лечение рака

1. C. N. Bernstein et al., «Cancer Risk in Patients with Inflammatory Bowel Disease: A Population-Based Study», Cancer 91, no. 4 (2001): 854—62. 2. N. B. Milev and A. B. Reddy, «Circadian Redox Oscillations and Metabolism», Trends in Endocrinology and Metabolism 26, no. 8 (2015): 430—37. 3. N. Martinez-Lopez et al., «System-Wide Benefits of Internal Fasting by Autophagy», Cell Metabolism 26, no. 6 (2017): 856 —71. 4. D. Cai et al., «Local and Systemic Insulin Resistance Resulting from Hepatic Activation of IKK-beta and NF-kappaB», Nature Medicine 11, no. 2 (2005): 183—90.

5. R. Narasimamurthy et al., «Circadian Clock Protein Cryptochrome Regulates the Expression of Proinflammatory Cytokines», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109, no. 31 (2012): 12662—67. 6. T. D. Girard et al., «Delirium as a Predictor of Long-Term Cognitive Impairment in Survivors of Critical Illness», Critical Care Medicine 38, no. 7 (2010): 1513—20. 7. S. Arumugam et al., «Delirium in the Intensive Care Unit», Journal of Emergencies, Trauma, and Shock 10, no. 1 (2017): 37–46. 8. B. van Rompaey et al., «The Effect of Earplugs during the Night on the Onset of Delirium and Sleep Perception: A Randomized Controlled Trial in Intensive Care Patients», Critical Care 16, no. 3 (2012): article no. R73. 9. A. Reinberg and F. Levi, «Clinical Chronopharmacology with Special Reference to NSAIDs», Scandinavian Journal of Rheumatology: Supplement 65 (1987): 118—22.

10. I. C. Chikanza, «Defective Hypothalamic Response to Immune and Inflammatory Stimuli in Patients with Rheumatoid Arthritis», Arthritis Rheumatism 35, no. 11 (1992): 1281—88.

11. F. Buttgereit et al., «Efifcacy of Modified-Release versus Standard Prednisone to Reduce Duration of Morning Stiffness of the Joints in Rheumatoid Arthritis (CAPRA-1): A Double-Blind, Randomised Controlled Trial», Lancet 371, no. 9608 (2008): 205—14.

12. A. Ballesta et al., «Systems Chronotherapeutics», Pharmacological Reviews 69, no. 2 (2017): 161—99.

13. K. Spiegel, J. F. Sheridan, and E. van Cauter, «Effect of Sleep Deprivation on Response to Immunization», JAMA: The Journal of the American Medical Association 288, no. 12 (2002): 1471—72.

14. J. E. Long et al., «Morning Vaccination Enhances Antibody Response over Afternoon Vaccination: A Cluster-Randomised Trial», Vaccine 34, no. 24 (2016): 2679—85.

15. O. Castanon-Cervantes, «Dysregulation of Inflammatory Responses by Chronic Circadian Disruption», Journal of Immunology 185, no. 10 (2010): 5796—805.

16. Y. M. Cissé et al., «Time-Restricted Feeding Alters the Innate Immune Response to Bacterial Endotoxin», Journal of Immunology 200, no. 2 (2018): 681—87.

17. J. Samulin Erdem et al., «Mechanisms of Breast Cancer Risk in Shift Workers: Association of Telomere Shortening with the Duration and Intensity of Night Work», Cancer Medicine 6, no. 8 (2017): 1988—97.

18. C. R. Marinac et al., «Prolonged Nightly Fasting and Breast Cancer Risk: Findings from NHANES (2009–2010)», Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention 24, no. 5 (2015): 783—89.

19. E. Filipski et al., «Effects of Light and Food Schedules on Liver and Tumor Molecular Clocks in Mice», Journal of the National Cancer Institute 97, no. 7 (2005): 507—17.

20. M. W. Wu et al., «Effects of Meal Timing on Tumor Progression in Mice», Life Sciences 75, no. 10 (2004): 1181—93.

21. W. J. Hrushesky, «Circadian Timing of Cancer Chemotherapy», Science 228, no. 4695 (1985): 73–75.

22. R. Dallmann, A. Okyar, and F. Levi, «Dosing-Time Makes the Poison: Circadian Regulation and Pharmacotherapy», Trends in Molecular Medicine 22, no. 5 (2016): 430—35.

23. F. Levi et al., «Oxaliplatin Activity Against Metastatic Colorectal Cancer. A Phase II Study of 5-Day Continuous Venous Infusion at Circadian Rhythm Modulated Rate», European Journal of Cancer 29A, no. 9 (1993): 1280—84.

24. T. Matsuo et al., «Control Mechanism of the Circadian Clock for Timing of Cell Division In Vivo», Science 302, no. 5643 (2003): 255—59.

25. M. V. Plikus et al., «Local Circadian Clock Gates Cell Cycle Progression of Transient Amplifying Cells during Regenerative Hair Cycling», Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110, no. 23 (2013): E2106—15.

26. S. Kiessling et al., «Enhancing Circadian Clock Function in Cancer Cells Inhibits Tumor Growth», BMC Biology 15 (2017): article no. 13.

27. G. Sulli et al., «Pharmacological Activation of REV-ERBs Is Lethal in Cancer and Oncogene-Induced Senescence», Nature 553, no. 7688 (2018): 351—55.

28. J. Marescaux et al., «Transatlantic Robot-Assisted Telesurgery», Nature 413, no. 6854 (2001): 379—80.

29. J. Marescaux et al., «Transcontinental Robot-Assisted Remote Telesurgery: Feasibility and Potential Applications», Annals of Surgery 235, no. 4 (2002): 487—92.

30. C. R. Marinac et al., «Prolonged Nightly Fasting and Breast Cancer Prognosis», JAMA Oncology 2, no. 8 (2016): 1049—55.

ГЛАВА 12. Роль циркадного кода в оптимизации здоровья мозга

1. P. S. Eriksson et al., «Neurogenesis in the Adult Human Hippocampus», Nature Medicine 4, no. 11 (1998): 1313—17. 2. R. Noseda et al., «A Neural Mechanism for Exacerbation of Headache by Light», Nature Neuroscience 13, no. 2 (2010): 239— 45. 3. J. Kim et al., «Implications of Circadian Rhythm in Dopamine and Mood Regulation», Molecules and Cells 40, no. 7 (2017): 450—56. 4. G. E. Davis and W. E. Lowell, «Evidence That Latitude Is Directly Related to Variation in Suicide Rates», Canadian Journal of Psychiatry 47, no. 6 (2002): 572—74. 5. T. Terao et al., «Effect of Latitude on Suicide Rates in Japan», Lancet 360, no. 9348 (2002): 1892. 6. C. L. Drake et al., «Shift Work Sleep Disorder: Prevalence and Consequences beyond That of Symptomatic Day Workers», Sleep 27, no. 8 (2004): 1453—62. 7. A. Azzi et al., «Network Dynamics Mediate Circadian Clock Plasticity», Neuron 93, no. 2 (2017): 441—50. 8. A. Azzi et al., «Circadian Behavior Is Light-Reprogrammed by Plastic DNA Methylation», Nature Neuroscience 17, no. 3 (2014): 377—82.

9. C. J. Madrid-Navarro et al., «Disruption of Circadian Rhythms and Delirium, Sleep Impairment and Sepsis in Critically Ill Patients: Potential Therapeutic Implications for Increased Light-Dark Contrast and Melatonin Therapy in an ICU Environment», Current Pharmaceutical Design 21, no. 24 (2015): 3453—68.

10. S. Vásquez-Ruiz et al., «A Light/Dark Cycle in the NICU Accelerates Body Weight Gain and Shortens Time to Discharge in Preterm Infants», Early Human Development 90, no. 9 (2014): 535— 40.

11. K. Wulff et al., «Sleep and Circadian Rhythm Disruption in Psychiatric and Neurodegenerative Disease», Nature Reviews: Neuroscience 11, no. 8 (2010): 589—99.

12. L. Xie et al., «Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain», Science 342, no. 6156 (2013): 373—77.

13. J. Mattis and A. Sehgal, «Circadian Rhythms, Sleep, and Disorders of Aging», Trends in Endocrinology and Metabolism 27, no. 4 (2016): 192–203.

14. J. E. Kang et al., «Amyloid-β Dynamics Are Regulated by Orexin and the Sleep-Wake Cycle», Science 326, no. 5955 (2009): 1005—7.

15. A. Di Meco, Y. B. Joshi, and D. Pratico, «Sleep Deprivation Impairs Memory, Tau Metabolism, and Synaptic Integrity of a Mouse Model of Alzheimer’s Disease with Plaques and Tangles», Neurobiology of Aging 35, no. 8 (2014): 1813—20.

16. J. Vienne et al., «Age-Related Reduction of Recovery Sleep and Arousal Threshold in Drosophila», Sleep 39, no. 8 (2016): 1613—24.

17. A. Chaix and S. Panda, «Ketone Bodies Signal Opportunistic Food-Seeking Activity», Trends in Endocrinology & Metabolism 27, no. 6 (2016): 350—52.

18. R. Chavan et al., «Liver-Derived Ketone Bodies Are Necessary for Food Anticipation», Nature Communications 7 (2016): article no. 10580.

19. M. P. Mattson, «Lifelong Brain Health Is a Lifelong Challenge: From Evolutionary Principles to Empirical Evidence», Ageing Research Reviews 20 (2015): 37–45.

20. H. B. Wang et al., «Time-Restricted Feeding Improves Circadian Dysfunction as Well as Motor Symptoms in the Q175 Mouse Model of Huntington’s Disease», eNeuro 5, no. 1 (2018): doi: 10.1523/ENEURO.0431-17.2017.

21. M. C. Yoon et al., «Treadmill Exercise Suppresses Nigrostriatal Dopaminergic Neuronal Loss in 6-Hydroxydopamine-Induced Parkinson’s Rats», Neuroscience Letters 423, no. 1 (2007): 12–17.

22. C. W. Cotman, N. C. Berchtold, and L. A. Christie, «Exercise Builds Brain Health: Key Roles of Growth Factor Cascades and Inflammation», Trends in Neurosciences 30, no. 9 (2007): 464—72.

23. A. J. Bruce-Keller et al., «Food Restriction Reduces Brain Damage and Improves Behavioral Outcome Following Excitotoxic and Metabolic Insults», Annals of Neurology 45, no. 1 (1999): 8—15.

24. M. L. Inder, M. T. Crowe, and R. Porter, «Effect of Transmeridian Travel and Jetlag on Mood Disorders: Evidence and Implications», Australian and New Zealand Journal of Psychiatry 50, no. 3 (2016): 220—27.

25. L. Yin et al., «Nuclear Receptor Rev-erbα Is a Critical Lithium-Sensitive Component of the Circadian Clock», Science 311, no. 5763 (2006): 1002—5.

26. Emily Manoogian, «A Prized Life: A Glimpse into the Life of Nobel Laureate, Dr. Roger Guillemin», myCircadianClock (blog), May 6, 2016, http://blog.mycircadianclock.org/a-prized-life-a-glimpse-into-the-life-of-nobel-laureate-dr-roger-guille min/.

Примечания

1

«Счастливый час» – время скидок на алкогольные напитки в магазинах, барах и т. д. (в Америке с 4 до 6 часов дня, реже с 5 до 7 часов). – Прим. перев.

2

МЭН – метаболический эквивалент нагрузки.

Content

Сатчин Панда
Циркадный код: как работают часы вашего тела – и как их настроить на здоровье

Выражение признательности

Предисловие

Часть I Циркадные часы

Глава 1 Все мы – работники со сменным графиком

Циркадные ритмы реальны

Суточные ритмы

Нам нужны устойчивые циркадные ритмы

Краткая история подчинения света

Глава 2 Как работают циркадные ритмы: выбор времени – это всё

Супрахиазматическое ядро: эталонные часы

Три ключевых ритма

Глава 3 Проверьте и оцените: насколько оптимален ваш циркадный код?

Нам просто не хватает устойчивости

Как проверить циркадный код

Присоединяйтесь к нашей команде

Часть II Циркадный образ жизни

Глава 4 Циркадный код для оптимального ночного сна

Хорошо ли вы спите?

Питание, выбор времени и сон

Яркий свет по ночам мешает спать

Маленькие хитрости для улучшения ночного сна

Понизьте температуру тела

Увеличьте или уменьшите громкость звука

Простые способы избавления от храпа

Остановка дыхания во сне – дело серьезное

Снотворные лекарственные средства

Мелатониновые добавки

Поведенческие техники улучшения сна

Глава 5 Ограничение времени питания: настройте свои часы на снижение веса

Перекусывать допустимо в течение дня, но не поздно вечером

Ведите учет своего прогресса

Список продуктов, рекомендуемых для укрепления циркадного кода

Глава 6 Оптимизация обучения и работы

Внимание

Рабочая память

Оценка позитивного подкрепления / оценка негативного подкрепления

Гиппокампальная память

Алертность

Настроение

Автономное функционирование

Оптимальный свет – оптимальная продуктивность

Правда о питании и продуктивности

Глава 7 Как синхронизировать физические упражнения со своим циркадным кодом

О пользе ходьбы

Благотворное воздействие упражнений на сон и циркадные ритмы

Когда заниматься упражнениями

Упражнения в конце дня

Когда следует заниматься упражнениями тем, кто работает посменно?

Глава 8 Возьмите под контроль главных нарушителей: источники освещения и дисплеи

Часть III Как оптимизировать циркадный код здоровья

Глава 9 Внутренние часы, микробиом и проблемы с пищеварением

Не все продукты перевариваются одинаково

Микробиом желудочно-кишечного тракта живет по циркадным часам

Микробиом желудочно-кишечного тракта воздействует на нашу ось питания и настроения

Циркадные нарушения вызывают заболевания пищеварительной системы

Многомесячный прием средств от повышенной кислотности – плохая идея

Глава 10 Роль циркадного кода в борьбе с метаболическим синдромом: ожирением, диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями

Сбой циркадного кода может привести к ожирению

ОВП создает новые паттерны питания

Глава 11 Укрепление иммунной системы и лечение рака

Циркадный характер иммунного ответа

Оптимизация циркадного кода облегчает выздоровление

Сестры побеждают рак

Глава 12 Роль циркадного кода в оптимизации здоровья мозга

В чем заключается циркадный компонент?

Как справиться с депрессией

Глава 13 Идеальный циркадный день

Литература

Примечания