Уривок. «Чому ми спимо»

Багатьом здається, що витрачати по вісім годин на сон — це зайва трата часу. Однак окрім сновидінь, під час сну наш організм має можливість відновити сили, а регулярне недосипання призводить до розвитку хвороб. Навіщо нам спати, чи спить в цей час мозок та, звісно, звідки приходять сновидіння, можна дізнатися у книжці Метью Вокера «Чому ми спимо», яка виходить у «Видавництві Старого Лева». Публікуємо з неї уривок, у якому автор пояснює, чому разом з недостатнім сном приходять зайві кілограми.

«Видавництво Старого Лева»

Збільшення ваги та ожиріння

Коли організму бракує сну, він починає набирати вагу. Вам доводиться носити одяг більшого розміру через «змову» багатьох сил. Перша сила — дія двох гормонів, що контролюють апетит: лептину та греліну. Лептин сигналізує людині, що вона наситилася. За високої концентрації лептину апетит притуплюється, тож їсти ви не хочете. А от грелін, навпаки, викликає сильне відчуття голоду. Коли підвищується рівень греліну, зростає й бажання поїсти.

Дисбаланс (зависокий чи занизький рівень) будь-якого з цих гормонів може змусити вас їсти більше — і повнішати.

Останні тридцять років моя колега з Чиказького університету доктор Ів Ван Каутер досліджує зв’язок сну та апетиту, й це дослідження водночас виняткове та дуже плідне. Замість не давати піддослідним спати цілу ніч, Ван Каутер вирішила підійти до проблеми з іншого боку. Науковиця ґрунтувалася на тому факті, що більш як третина мешканців індустріального світу впродовж робочого тижня спить по 5–6 годин на добу. Тож у першій серії досліджень, проведених серед здорових молодих людей із нормальною вагою, вона взялася шукати відповідь на запитання: чи достатньо такого, типового для сучасного світу, тижневого недосипання, щоби порушити в організмі рівень лептину чи греліну або й обох цих гормонів?

Участь в експериментах Ів Ван Каутер більше схожа на тижневе перебування в готелі. Вам дають окрему кімнату, ліжко, чисту постіль, телевізор, доступ до інтернету тощо. Все, що завгодно, крім чаю та кави, адже вживати кофеїн тут заборонено. У першій частині експерименту ви щоночі впродовж п’яти діб спите по 8,5 годин, поки електроди на голові зчитують мозкову діяльність. А от у другій частині експерименту ви протягом п’яти ночей можете спати всього 4–5 годин — так само з електродами на голові. На обох етапах дослідження вас годують однаковою їжею. Ваша фізична активність також залишається незмінною. Експериментатори щодня вимірюють ваше відчуття голоду та кількість з’їденого, а водночас фіксують рівень лептину та греліну в організмі.

Провівши таке дослідження із групою здорових струнких учасників, Ван Каутер з’ясувала, що коли люди сплять по 4–5 годин на добу, то мають вовчий апетит. Сильний голод та бажання більше їсти учасники починали відчувати вже на другий день недосипання. (А от коли вони спали 8 годин чи довше, відчували менший голод, хоч і отримували такі самі порції їжі та вели однакову фізичну активність.)

Винні в цьому стані двійко персонажів — лептин та грелін. Брак сну знизив концентрацію лептину — гормону ситості, та підвищив рівень греліну — гормону голоду. Це класичний приклад подвійної фізіологічної небезпеки: учасники експерименту були двічі покарані за один злочин — недосипання. Першого разу, коли з організму пропав сигнал «я ситий», а другого — коли відчуття «я все ще голодний» посилилося. Отож невиспані учасники їли, та не могли наїстися.

В аспекті обміну речовин, в учасників, що недоспали, послабився контроль голоду. Ван Каутер дала змогу своїм піддослідним спати вночі стільки часу, скільки багато хто в нашому суспільстві вважає достатньо тривалим сном (5 годин). І цим спровокувала суттєвий дисбаланс на терезах гормонального відчуття голоду. Коли хімічний сигнал «досить їсти» (лептин) працює на беззвучному режимі, а інший гормон кричить: «їж далі, не спиняйся» (грелін), ваш організм, дезорієнтований депривацією сну, почувається голодним навіть після королівської вечері. Сама Ван Каутер описала це дуже красиво, сказавши, що «невиспаний організм потерпає від мук голоду навіть серед рясноти».

Та бути голодним і фактично їсти більше — це різні речі. Хіба ви справді їсте більше, коли недосипаєте? Чи розмір вашого одягу дійсно збільшується через отаке підвищення апетиту?

Ван Каутер здійснила ще одне знакове дослідження, результати якого підтвердили, що так воно і є. Учасники цього експерименту також побували у двох різних станах, один з яких став базовим для контролю: чотири ночі вони спали по 8,5 годин, а ще чотири — по 4,5 години. Щодня на обох етапах експерименту учасники були однаково фізично активні; вони також мали вільний доступ до їжі, а експериментатори скрупульозно підра ховували різницю у кількості спожитих калорій у різних умовах експерименту.

У фазі недосипання люди щодня з’їдали на 300 калорій більше, ніж у фазі, коли щоночі повноцінно висипалися. Загалом у експериментальній фазі недосипання вони спожили на 1000 з лишком калорій більше. Такі самі зміни у харчуванні фіксують, коли людина впродовж 10-ти днів спить по 5–6 годин на добу. Отож впродовж робочого року людина в середньому споживає понад 70 000 зайвих калорій (навіть якщо ми відмінусуємо місяць відпустки, впродовж якого вона, на диво, спить скільки влізе). Відповідний приріст маси тіла людини в умовах такого харчування становить 5–7 кг за один лише рік (багатьом із нас це, на жаль, знайомо).

Наступний експеримент Ван Каутер був найбільш приголомшливий, просто таки зухвалий. Здорові стрункі люди проходили через ті самі дві фази: чотири ночі спали по 8,5 годин, а наступні чотири — по 4,5. Однак останнього дня кожної з експериментальних фаз дещо змінювалося. Упродовж 4-х годин учасники могли споживати додаткові закуски — «снеки». Вони мали доступ до великого асортименту їжі: м’ясних та овочевих страв, хліба та випічки, картоплі та салатів, а також фруктів та морозива. Збоку ж стояв іще один буфет зі смаколиками («снеками») — печивом, шоколадними батончиками, чипсами та брецлями. Чотири години поспіль учасники могли їсти скільки влізе, причому в порожні тарілки на столі страви докладали знову й знову. Важливе уточнення: піддослідні їли на самоті, тобто ніхто не міг би засудии чи вплинути на їхній природний голод чи харчові побажання.

Після цієї частини експерименту Ван Каутер та її команда знову підраховували, скільки чого їли піддослідні. З’ясувалося, що невиспані учасники, споживши на обіді майже 2000 калорій, підходили до буфету із закусками, де поглинали снеки, отримуючи 330 додаткових калорій — і це після повноцінного обіду.

Описуючи таку поведінку невиспаних людей, доречно згадати про ще одне недавнє відкриття: недосипання підвищує в організмі концентрацію ендоканабіноїдів, а це (як ви, мабуть, вже здогадалися) — хімічні речовини, що синтезуються у нашому тілі, дія яких схожа на дію наркотика канабісу (коноплі). Ці хімічні речовини діють, як марихуана: стимулюють апетит та викликають бажання щось пожувати. (Такий стан у народі описують як «пробиває на хавчик».)

А коли рівень ендоканабіноїдів збільшується одночасно з коливаннями рівнів лептину та греліну внаслідок нестачі сну, ми отримуємо вибухову суміш сигналів, які шлють до нашого мозку всі ці хімічні речовини, спонукаючи нас до одного — переїдати.

Дехто заперечить, мовляв, ми їмо більше, коли недоспали, тому що в стані бадьорості спалюємо більше калорій. На жаль, це не так. Під час експериментів зі скороченням часу сну, які я описував вище, люди тратили однакову кількість калорій і в першій, і в другій фазах. Якщо впасти в крайнощі та позбавити людину сну на цілу добу, вона спалить лише на 147 калорій більше, ніж за добу, коли повноцінно спала 8 годин. Виявляється, що сон — це стан, коли і в мозку, і в тілі триває дуже активний обмін речовин. Тому-то теорії, згідно з якими ми спимо, щоб заощадити енергію, вже не мають сенсу. Мізерна економія калорій не здатна переважити загрозу для виживання та решту незручностей, які супроводять стан сну.

Ще важливіший той факт, що кількість додаткових калорій, які ви споживаєте в стані недосипання, значно вища, ніж номінальна додаткова енергія, яку ви спалюєте, коли не спите. Але є й гірша обставина: що менше людина спить, то менш вона енергійна, схильна вести сидячий спосіб життя і має менше бажання займатися фізичними вправами. Недосипання — ідеальний шлях до ожиріння: споживаєте калорій більше, а тратите їх менше.

Та проблема збільшення ваги внаслідок недосипання пов’язана не лише з тим, що людина їсть більше, а й із тим, якої саме їжі вона переїдає. Аналізуючи різні дослідження, Ван Каутер зауважила, що зі щонічним скороченням тривалості сну на кілька годин у піддослідних на 30–40% збільшувався потяг до солодощів (скажімо, печива, шоколаду та морозива), складних вуглеводів (хлібних виробів і макаронів) і солоних снеків (картопляних чипсів і брецлів). Сонні учасники експериментів рідше обирали продукти, багаті білком (м’ясо і рибу), молочні продукти (йогурти та сир) і жирну їжу — загалом, потяг до такої їжі зріс на 10–15%.

Чому ж ми так сильно хочемо швидкорозчинних цукрів і складних вуглеводів, коли невиспані? Ми з командою вирішили провести розвідку: сканували мозок людей, коли вони обирали продукти харчування, а відтак оцінювали силу їхніх бажань щодо кожного продукту. Ми припустили, що в цей період в мозку можуть відбуватися зміни, і якщо ми їх зафіксуємо, то зможемо пояснити, чому брак сну викликає таке нездорове зміщення смаків. Може, в ділянці мозку, що відповідає за контроль імпульсів та зазвичай стримує наші основні гедоністичні забаганки, відбувся збій, і це через нього ми тягнемося по пампух чи шматок піци, а не по цільнозерновий хліб чи листок салату?

Здорові учасники зі середньою вагою тіла проходили експеримент двічі: один раз після повної ночі сну і один раз після безсонної ночі. На кожному етапі вони переглядали 80 однотипних зображень продуктів харчування: від фруктів і овочів, як-от полуниця, яблука й морква, до висококалорійних продуктів — морозива, макаронів і пампушків. Щоб учасники обирали те, чого хотіли насправді, а не те, що, на їхню думку, було б правильно обрати, ми пообіцяли їм стимул: коли вони зійдуть із МРТ-сканера, то отримають порцію обраної їжі, і ми попросимо їх з’їсти її!

Коли ми порівняли схеми мозкової активності учасників на першому та другому етапах, то з’ясували, що, коли людині бракувало сну, активність наглядових ділянок префронтальної кори — тих, що відповідають за вдумливі судження та зважені рішення, — була заглушена. Натомість примітивніші, глибинні структури мозку, які керують мотивацією і бажанням, на зображення їжі реагували активніше. Цей перехід до примітивнішої мозкової активності (без свідомого контролю) змушував учасників обирати інші продукти, ніж раніше. Невиспаних піддослідних значно більше принаджували страви з високим вмістом калорій (загалом, ці страви принесли б їм по 600 додаткових калорій).

Добра звістка: коли ви спите достатньо — вам легше контролювати власну вагу. Ми виявили, що повноцінна ніч сну відновлює канал зв’язку між тими ділянками у глибині мозку, що вивільняють наші гедоністичні забаганки, та мозковими ділянками вищого порядку, що відповідають за стримування таких бажань. У цей спосіб достатній сон відновлює систему контролю мозкових імпульсів, тобто гальмує потенційне переїдання.

Та спустімося із мозку вниз, у тіло. Повноцінний сон дуже корисний для нашого шлунково-кишкового тракту. Сон відновлює баланс нервової системи організму і, що дуже важливо, вгамовує симпатичний підрозділ, що прагне «битися або тікати». Також він позитивно впливає на спільноту бактерій (мікробіом) у нашому кишківнику (який ще називають ентеричною нервовою системою). Як ми дізналися із попередніх розділів, коли людина не отримує достатньої кількості сну, а організм перебуває у стані стресу, нервова система, що відповідає за «бійку чи втечу», працює на височенних обертах. Це стимулює викид надлишкового кортизолу, а той своєю чергою сприяє розмноженню «поганих» бактерій, які отруюють мікробіом. Так недосипання погіршує засвоєння поживних речовин із їжі та стає причиною проблем зі шлунково-кишковим трактом.

Звісно, епідемія ожиріння, з якою бореться більша частина світу, виникла не лише через недосипання. Надмірне споживання оброблених харчових продуктів, більші порції та здебільшого сидячий спосіб життя також є коренями цієї проблеми. Однак ці зміни в нашому способі життя навряд чи можуть пояснити, чому рівень ожиріння у світі так стрімко зріс. Тут, без сумніву, спрацювали й інші чинники.

Дані, отримані впродовж трьох останніх десятиліть, показують, що епідемія недосипання — це, ймовірно, основний чинник епідемії ожиріння. Епідеміологічні дослідження встановили: люди, які сплять менше, мають вищу ймовірність набрати зайву вагу чи занедужати на ожиріння. І справді, якщо на один графік (представлений на зобр. 13) нанести показники скорочення часу сну (пунктирна лінія) упродовж останніх 50 років та рівень зростання ожиріння (суцільна лінія) за той самий часовий проміжок, то чітко побачимо зв’язок.

Зараз ми спостерігаємо такий зв’язок навіть у дуже ранньому віці. У трирічних дітей, що сплять всього 10,5 чи менше годин на добу, на 45% вищі шанси занедужати на ожиріння до 7-річного віку, ніж у дітей, що сплять 12 годин на добу. Те, що ми нехтуємо дитячим сном, торуючи дітлахам шлях до хвороби вже в такому ранньому віці, просто не вкладається у голові.

Хоча всім учасникам вдалося схуднути, вони втрачали різну вагу. В учасників, які спали всього 5,5 годин, понад 70% втрат ваги були безжирові — танула м’язова маса. Значно кращими були результати в учасників, що спали 8,5 годин уночі, — понад 50% втраченої ними ваги становили жири, тоді як м’язова маса не змінилася. Коли людина не висипається як слід, її тіло дуже скупо позбувається жирової маси, натомість м’язову масу скидає охоче. Хай скільки б часу ви сиділи на дієтах, якщо не висипатиметеся — стрункості та тонусу не досягнете. Брак сну не сприяє хорошій формі тіла.

Та обговорімо ще одне явище — намагання схуднути. Скажімо, ви вирішили на два тижні сісти на сувору, низькокалорійну дієту, сподіваючись позбутися зайвої ваги, щоб мати більш підтягнутий вигляд та бути в тонусі. Саме такий дослід проводили з групою чоловіків і жінок із надмірною вагою, що впродовж двох тижнів перебували в медичному центрі. Однак одній групі піддослідних дозволили спати всього 5,5 годин на добу, а іншій — 8,5.

Підсумуємо все це так: звичне недосипання більшості дорослих із країн першого світу підвищує відчуття голоду та апетит, ставить під загрозу контроль імпульсів у мозку, стимулює споживати більше їжі (особливо висококалорійної), зменшує відчуття ситості після обіду та не дає змоги ефективно схуднути, навіть якщо харчуватися дієтично.