Сейчас в Арктике:
Ледоход

Как условия Крайнего Севера влияют на сон детей

Как условия Крайнего Севера влияют на сон детей
6 Июня, 2019, 10:43
Комментарии
Поделиться в соцсетях


Сезонные изменения освещённости (полярный день и полярная ночь) оказывают влияние на качество и продолжительность сна, а индивидуальная реакция на это воздействие определяется индивидуальными психофизиологическими особенностями и способностью к пространственно-временной организации (хронотип). Нарушение сна является одной из наиболее частых жалоб, с которыми сталкивается педиатр. По данным Е.С. Акарачковой и соавторов, значительная часть школьников испытывает временные или постоянные трудности, связанные с нарушением сна (Акарачкова, 2013). Для оценки качества сна в клинике используют несколько инструментов – прежде всего такой, как дневник сна, а также анкеты для детей и родителей (Акарачкова, 2013). Выявление проблем сна среди школьников особенно важно для эффективной профилактики нарушений сна и улучшения успеваемости у этой группы населения. Половое созревание является важным периодом для развития различных факторов риска здоровью подростков, поэтому существует необходимость адекватной диагностики и коррекции нарушений сна для предотвращения заболеваний в более зрелом возрасте (Ohida, 2004). Ранее у школьников, проживающих в Республике Карелия, была выявлена зависимость продолжительности сна от возраста (Kolomeichuk, 2016). Изменения параметров сна указывают на ранние признаки десинхроноза между биологическими часами для выборки в 539 школьников Республики Карелия и социальными указателями времени (Коломейчук, 2017). Под десинхронозом понимается ухудшение качества сна, а также  сокращение его продолжительноcти во время учёбы и навёрствание в выходные дни. Это приводит к нарушению привычного режима учёбы и отдыха школьников.

Изменения цикла сон-бодрствование в естественных условиях Арктики при сезонных изменениях фотопериодизма у коренного и пришлого населения не изучались ранее. В настоящее время доказано, что такие характеристики сна и цикла сон-бодрствование, как короткая и длинная продолжительность сна, снижение качества сна, смещение времени засыпания на более поздние часы, позднее время пробуждения и социальный джетлаг (рассогласование внутренних часов организма с окружающим ритмом жизни) ассоциированы с повышением риска сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения и смертности, более высокой частотой вредных привычек (курения, злоупотребления алкоголем, низкой физической активности) и дневными последствиями в виде сонливости и снижения работоспособности.

Учитывая, что оценка сна, его продолжительности, качества и привычек, а также их сезонных изменений у коренного населения Арктики и их изменений при адаптации пришлого населения ранее комплексно не проводилась, представляется актуальным оценить их характеристики и вклад в развитие соматической патологии для разработки стратегий улучшения адаптации пришлого населения. Под пришлым населением понимаются также дети приехавших в Арктику родителей, их гормональный фон также отличается. 

Освещение является основным синхронизатором циркадианных (суточных) ритмов в организме человека. Недостаточный сон может серьёзно ухудшить как познавательные способности, так и навыки обучения человека. Самые заметные изменения происходят в детском и подростковом возрасте. 

Большая часть функций организма человека находится под контролем внутренних биологических часов. В течение суток происходят ритмические изменения физиологических показателей (содержания эритроцитов в крови, артериального давления, кислотности желудочного сока и др.). Существует оптимальное время для приёма пищи, умственной работы и занятий спортом. Продолжительность сна и время суток, в которое мы обычно спим, также контролируется биологическими часами. Циркадианная система координирует суточные ритмы большинства физиологических функций организма человека, в том числе ритм сна–бодрствования. Период эндогенного циркадианного ритма определяется в основном генетическими факторами. Утреннее освещение является ключевым фактором для настройки биологических часов, и если интенсивность освещения недостаточна, возникает фазовая задержка циркадианных ритмов (Moore-Ede M. C., Sulzman F. M., Fuller C. A. 1982). Результатом этого часто является смещение времени сна на более поздние часы, что сокращает продолжительность сна в будние дни при наличии социальной необходимости (работы/учёбы). 

Фактором, обеспечивающим связь внешнего синхронизатора суточных ритмов освещения и эндогенных ритмов, является мелатонин. Секреция мелатонина в норме начинается в интервале с 19.30 до 22.00 с последующим наступлением сна через 1,5 -2 ч. Для перезагрузки циркадианных ритмов необходимо воздействие дневного света в утренние часы. 

Экспериментальные исследования показали, что искусственное освещение более 500 Лк в утренние часы способствует снижению массы тела. Кроме света, основными модуляторами цикла сна являются приём пищи (Zeitgeber. J. 2002) и физическая активность, роль которых повышается при уменьшении интенсивности освещения. Яркое освещение в вечерние часы способствует уменьшению уровня мелатонина и может смещать время начала его секреции на более поздние часы, что приводит к более позднему засыпанию или трудностям засыпания в социально-приемлемое для работающего населения время. Несмотря на отсутствие нормативов по времени отхода ко сну и пробуждению, учитывая время начала секреции с последующим засыпанием, ряду исследователей представляется поздним отход ко сну позже полуночи.

Дети в Европейских странах и США спят значительно больше, чем их сверстники из Юго-Восточной Азии. В последнее время отмечена тенденция сокращения продолжительности сна во всех индустриально-развитых странах. Эти изменения объясняются повышением информационной нагрузки на человека в современном обществе. У людей, проживающих в больших городах, наблюдается смещение в сторону позднего хронотипа.

Режим учёбы и труда также оказывает влияние на продолжительность сна. Причём степень влияния социальных ритмов на продолжительность сна зависит от хронотипа людей. «Жаворонки» легче адаптируются к ритмам современной жизни. Они рано встают и достигают пика активности к моменту начала работы/учёбы. «Совы», в соответствии со своими внутренними часами, ложатся спать поздно, но вынуждены просыпаться рано, чтобы не опоздать на работу/учёбу. Пика активности они достигают во второй половине дня. Кроме того, они в течение рабочей недели спят меньше, чем необходимо для полного восстановления сил. Для того чтобы компенсировать накопленный за неделю долг сна, в выходные дни они спят значительно больше. Такой нестабильный в течение календарной недели режим сна-бодрствования негативно сказывается на самочувствии и снижает способность людей адаптироваться к режиму труда/учёбы.

Известно, что нарушение режима сна-бодрствования не только негативно отражается на успеваемости учеников, но и ухудшает общее самочувствие детей и подростков. Для таких детей характерна быстрая утомляемость, повышенная раздражительность, склонность к девиантному поведению, они более предрасположены к потреблению стимуляторов. Поздний отход ко сну является основным фактором, уменьшающим продолжительность сна (при отсутствии нарушений сна) среди работающего населения. Таким образом, сезонные изменения продолжительности светового дня и длительности экспозиции яркого освещения вечером могут приводить к уменьшению продолжительности сна и развитию трудностей засыпания в желаемое время.

***

Автор данной статьи интенсивно изучает механизмы взаимодействия индивидуума и среды его обитания. Проживание на Крайнем Севере связано с особенностями светового режима «полярная ночь/полярный день», что может нарушать выработанный тысячелетиями циркадианный ритм у человека. Данное исследование предполагает изучение характеристик сна у школьников младшего школьного возраста Арктической территории России. Несомненно, все знают, как тяжело вставать по утрам, как много задают домашних заданий, как тяжело учиться, что сказывается на здоровье, психоэмоциональном состоянии и нарушениях сна. Исследование актуально в плане выработки профилактических подходов к гигиене процесса обучения, сна, и отдыха детей на Крайнем Севере.

Стоить отметить, что в среде опрошенных преобладали пробуждения среди ночи и низкая субъективная оценка продолжительности сна. Встречаемость нарушений сна среди подростков высока, составляя для бессонницы – 50%, для различных парасомний (иных нарушений сна) – от 15 до 50%. Большая часть нарушений встречается у детей с анамнезом неврологических заболеваний и у детей, регулярно принимающих лекарственные препараты по поводу хронических заболеваний. 6,7 % подростков (14-18 лет) регулярно употребляют алкогольные напитки, а 18% школьников курят. Вредные привычки (употребление алкоголя, курение) ассоциированы с бруксизмом (скрип зубами во сне) и сомнилоквией (говорением во сне). Употребление кофеинсодержащих напитков ассоциировано с частыми пробуждениями ночью и с ночными кошмарами.

В раннем возрасте дети имеют более качественный сон, и у них реже встречаются признаки расстройства сна. Однако не только возраст обследованных лиц имеет значение. По-видимому, в Кеми на детей и подростков оказывает позитивное влияние ряд внешних факторов, возможно, связанных с отсутствием избыточного внешнего освещения.

Мы предполагаем, что психологический стресс, испытываемый детьми в условиях Арктики, приводит к негативным эффектам кортизола (например, изменениям в структуре). Краткосрочный стресс подавляет аппетит за счёт выброса в кровь гормона адреналина. В длительной перспективе  стресс, испытываемый детьми в условиях Арктики, приводит к повышенному содержанию другого гормона - кортизола, который вызывает чувство голода. Это может отрицательно влиять на продолжительность и качество детского сна. Кроме того, меняется и состав потребляемой пищи в сторону диеты с высоким содержанием углеводов и жиров.

В нашем исследовании рассматривается вопрос о том, действительно ли детский сон может быть связан с уровнями свободного кортизола слюны. У двадцати четырёх детей (10-12 лет), участвовавших в работе, отбирались пробы кортизола слюны при пробуждении и через 30 и 60 минут после пробуждения в течение двух последовательных будних дней. Индивидуальные характеристики, такие как возраст и пол, также влияют на утреннюю и вечернюю атмосферу. Два основных сдвига, наблюдаемые для хронотипа, происходят у подростков (сдвиг в сторону вечерней активности) и у пожилых людей (переход к утренней активности) и определяются комплексом взаимодействий между наследственными факторами и факторами окружающей среды. У мальчиков был отмечен резкий подъём уровня кортизола по сравнению с девочками. Кроме того, у коренных жителей обнаружена тенденция к чувствительной реакции на момент пробуждения, что также связано с резким подъёмом уровня свободного гормона в слюне.

Анализ результатов содержания мелатонина в моче детей Севера Карелии выявил три основных фактора, влияющих на его синтез у исследуемых детей: принадлежность к коренному или пришлому населению, пол и время суток. Последний фактор – общий для всех, поскольку синтез мелатонина начинается вечером, и максимум приходится на первую половину ночи.

Получение новых знаний о механизмах взаимодействия иммунной системы и параметров сна может снизить использование антибиотиков и других антимикробных лекарств. Согласно недавнему исследованию, нарушение, называемое чрезмерной дневной сонливостью у взрослых, может привести к изменению иммунной функции. Люди с этим расстройством, испытывающие постоянное недосыпание, чаще заражаются патогенными микроорганизмами и с большей вероятностью нуждаются в лекарствах для устранения этих инфекций. 

У людей с хронической усталостью наблюдается дисфункция клеток иммунной системы, что приводит к росту инфекций и снижению вероятности их самостоятельного устранения (Berticat et al., 2016). Поэтому в нашем проекте было оценено влияние избыточной сонливости, а также параметров сна на биохимические показатели крови детей. В Терском районе Мурманской области в 2018 году произведён забор восьмидесяти пяти образцов периферической крови школьников 7-12 лет посёлка Умба. При формировании когорты исследуемых проводилось комплексное тестирование, направленное на оценку психологического статуса, степени стресс-устойчивости, уровня невротизации, для чего использовались такие тесты, как детская шкала избыточной сонливости, Мюнхенский опросник исследования хронотипа. Производился забор венозной крови для определения основных биохимических и иммунологических показателей, анализ которой делали на базе клинико-диагностической лаборатории НИЦ МБП (это Научно-исследовательский центр Медико-биологических проблем человека в Арктике Кольского научного центра РАН). Для исключения влияния на показатели фактора сезонности забор периферической крови проводили в один сезон. Было достоверно показано, что более позднее начало сна и середина сна повышают уровень глюкозы и снижают уровни кальция и магния в крови. У детей и юношей активность щелочной фосфатазы (маркер развития костной ткани, связан с витамином Д и риском развития рахита) выше, чем у взрослых, так у них происходит рост костей. Отмечена корреляция между продолжительностью сна детей в будние дни и активностью данного фермента.


Автор: Сергей Николаевич Коломейчук, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории генетики ИБ КарНЦ РАН.

Исследование осуществляется при поддержке Экспертного центра "Проектный офис развития Арктики".


Литература:

Акарачкова Е.С., Вершинина С. В., Котова О. В., Рябоконь И. В. Основы терапии и профилактики стресса и его последствий у детей и подростков. Вопросы современной педиатрии. 2013;3:38-44.

Коломейчук С.Н., Теплова Л.И. Качество и параметры сна у школьников Республики Карелия. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2017.№11, вып.2, с. 89-94.

Berticat C, Thomas F, Dauvilliers Y, et al. Excessive daytime sleepiness and antipathogen drug consumption in the elderly: a test of the immune theory of sleep. Sci Rep. 2016;6:23574. Published 2016 Mar 21. doi:10.1038/srep23574

Borisenkov MF, Perminova EV, Kosova AL. (2010). Chronotype, sleep length, and school achievement of 11- to 23-year-old students in northern European Russia. Chronobiology International, 27, 1259–1270.

Kolomeichuk S. N., Randler C., Shabalina I.M., Fradkova L.I., Borisenkov M.F. Chronotype of children and adolescents influences their academic achievements - evidence from Russian Karelia. Biol.Rhythm Research.2016; 47, №6: P.873-83.

Takashi Ohida, Yoneatsu Osaki, Yuriko Doi, Takeo Tanihata, Masumi Minowa, Kenji Suzuki, Kiyoshi Wada, Kenshu Suzuki, Yoshitaka Kaneita, An Epidemiologic Study of Self-Reported Sleep Problems among Japanese Adolescents, Sleep, Volume 27, Issue 5, August 2004, P.978–985, https://doi.org/10.1093/sleep/27.5.978

Reid, K.J., Jaksa, A.A., Eisengart, J.B., Baron, K.G., Lu, B., Kane P, Zee PC. (2012) Systematic evaluation of Axis-I DSM diagnoses in delayed sleep phase disorder and evening-type circadian preference. Sleep Medicine,  13,1171–1177.

Комментарии