Депривация сна: последствия недосыпания¶

Депривация сна — состояние, возникающее при недостаточной продолжительности или качестве сна относительно потребностей организма. У взрослого человека нормой считается 7–9 часов сна в сутки; систематическое сокращение этого времени приводит к когнитивным, метаболическим, иммунным и психическим нарушениям. Острые эпизоды бессонницы переносятся легче, чем хронический недосып: накопленный «долг сна» восстанавливается лишь частично.

¶Нейробиологические последствия

Во время сна в головном мозге активно очищаются продукты метаболизма: по данным исследований 2013 года (Xie et al., Science), глимфатическая система мозга увеличивает интерстициальный отток в 10–20 раз именно в фазе сна. Хроническое недосыпание ведёт к накоплению бета-амилоида — белка, связанного с патогенезом болезни Альцгеймера.

Уже после 17–19 часов бодрствования когнитивные функции деградируют сопоставимо с состоянием алкогольного опьянения при концентрации этанола около 0,05 %. Исследования ВВС США показали, что пилоты, проводящие в воздухе более 17 часов без отдыха, допускают ошибки, характерные для опьянения с BAC 0,05 %; после 24 часов бодрствования показатели соответствуют BAC 0,10 %.

Основные когнитивные нарушения:

• снижение внимания и скорости реакции;
• ухудшение краткосрочной и рабочей памяти;
• нарушение консолидации долговременной памяти (сон закрепляет приобретённые за день навыки и знания);
• ухудшение креативного мышления и способности к принятию решений;
• эмоциональная лабильность, раздражительность.

При недосыпании активность миндалины — мозговой структуры, отвечающей за эмоциональные реакции, — возрастает примерно на 60 %, при этом связь с префронтальной корой, контролирующей импульсы, ослабевает. Это объясняет повышенную эмоциональную реактивность и агрессивность у людей, не выспавшихся.

¶Метаболические и гормональные изменения

Депривация сна нарушает регуляцию гормонов голода: уровень грелина (стимулирует аппетит) повышается, а лептина (сигнализирует о насыщении) снижается. В результате возрастает тяга к высококалорийной пище с повышенным содержанием сахара и жиров. Уже через несколько ночей недосыпания у здоровых людей наблюдается инсулинорезистентность — ткань хуже усваивает глюкозу. Многочисленные эпидемиологические исследования связывают систематический недосып (менее 6 часов) с повышенным риском ожирения, диабета 2-го типа и сердечно-сосудистых заболеваний.

Кортизол — гормон стресса — при недосыпании остаётся повышенным в вечерние часы, что поддерживает состояние хронического стресса. Снижается также уровень тестостерона: исследование 2011 года (Leproult & Van Cauter) показало, что неделя с ограничением сна до 5 часов снижает уровень тестостерона у мужчин на 10–15 %.

¶Иммунитет

В ходе исследований установлено, что люди, спящие менее 7 часов, в 2,9 раза чаще заболевают респираторными инфекциями при контакте с возбудителем. Сон необходим для продукции цитокинов и активации Т-клеток; хроническое недосыпание подавляет эти процессы. Вакцинация на фоне недосыпания формирует менее стойкий иммунный ответ — организм вырабатывает меньше антител.

¶Психические расстройства

Связь между депривацией сна и психическими нарушениями носит двусторонний характер: бессонница является и симптомом, и фактором риска депрессии, тревожных расстройств и биполярного аффективного расстройства. Полная депривация сна даже у здоровых людей способна вызвать преходящие психотические симптомы — галлюцинации, бред, дезориентацию; при этом у пациентов с биполярным расстройством недосып может спровоцировать маниакальный эпизод.

¶Крайние формы

Полная депривация сна у млекопитающих смертельна. В экспериментах на крысах, начатых в Чикагском университете в 1980-х годах (Rechtschaffen), группа животных, лишённая сна, погибала в течение 2–4 недель; причины смерти — гиперметаболизм, повреждение кожных покровов, потеря массы тела, сепсис. Случаи полной бессонницы у человека в медицинской литературе описаны крайне редко и, как правило, связаны с фатальной семейной инсомнией — наследственным нейродегенеративным заболеванием, при котором сон утрачивается полностью, и болезнь заканчивается смертью.

¶Восстановление

Организм способен частично компенсировать недосып, увеличивая долю медленного и быстрого сна в последующие ночи — так называемый «отскок сна» (sleep rebound). Однако исследования показывают, что когнитивные функции полностью не восстанавливаются даже после нескольких ночей удлинённого сна; часть эффектов хронического недосыпания сохраняется длительно.

¶История изучения

Систематические эксперименты по депривации сна начались в середине XX века. В 1960-е годы Трентон Райт (T.J. Wirt) и Рэнд Кригер в Лос-Анджелесе провели широко освещавшийся эксперимент, в котором 18-летний доброволец Рэнд Гарнер провёл 11 суток без сна; наблюдаемые когнитивные и сенсорные нарушения были описаны в прессе и позднее подтверждены научными исследованиями. В 1965 году 17-летний Рэнд Гарнер установил рекорд — 264 часа бодрствования; эксперимент сопровождался медицинским наблюдением и стал одним из первых публичных свидетельств последствий тотальной бессонницы.

Источники:

• Van Cauter E., Leproult R., Plat L. — «Sleep and the endocrine system»
• Xie L. et al. — «Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain», Science, 2013
• Prather A. et al. — «Behaviorally Assessed Sleep and Susceptibility to the Common Cold», Sleep, 2015
• Rechtschaffen A. et al. — «Sleep deprivation in the rat», 1983
• Roehrs T., Roth T. — «Sleep, sleepiness, and alcohol use», Alcohol Research & Health