Гормональная регуляция и циркадные ритмы сна при возрастных изменениях
Авторы статьи «Sleep in normal aging» (Junxin Li et al, «Sleep medicine clinic», 2018) описали физиологию и циркадные ритмы сна при возрастных изменениях с точки зрения гормональной регуляции.
Циркадная система представляет собой сложившийся в процессе эволюции биофизический и биохимический регулятор иммунной системы человека, связанный с циклической сменой дня и ночи, формирующий в норме 24-часовой цикл. Этот древний механизм регулирует ряд важных физиологических функций человека:
- Температуру тела
- Частоту сердечных сокращений
- Кровяное давление
- Ремоделирование костной ткани
- Ритм сна-бодрствования
- Структуру отдыха-активности
Анатомическая структура, отвечающая за циркадные ритмы, располагается в передней доли гипоталамуса и называется супрахиазматическим ядром (SCN - nucleus suprachiasmaticus). Регуляция циркадных ритмов обеспечивается путем получения сигналов на SCN от сетчатки глаза. SCN является центральным эндогенным циркадным водителем 24-часового ритма. Основные функции SCN:
- Генерация циркадных ритмов
- Управление секрецией мелатонина эпифизом
- Синхронизация всех «биологических часов» организма
- Снижение адаптации к фазовому сдвигу (decreased ability adjusting to phase-shifting)
Больше актуальной информации доступно по LINK
Циркадные ритмы становятся менее устойчивыми с возрастом, что проявляется в уменьшении циркадной амплитуды и снижении адаптации к фазовому сдвигу. Так, например, у пожилых людей график сна обычно сдвигается на более ранние часы: сонливость появляется раньше вечером, а пробуждение наступает раньше утром. Такое смещение фаз наблюдается не только в цикле «сна-бодрствования», но и в циклах колебания температуры тела, секреции мелатонина и кортизола, и опережают у пожилых людей примерно на 1 час соответствующие циклы у молодых людей. Пожилым людям сложнее адаптироваться к фазовым сдвигам, например, к посменной работе и смене часовых поясов. Соответственно, пожилым требуется больше времени для восстановления после фазового сдвига.
Снижение амплитуды циркадных ритмов (reduced amplitude in circadian rhythms)
Возрастное снижение циркадной амплитуды связано с нарушениями сна. Установлено, что в сравнении с молодыми людьми, пожилые люди чаще просыпаются в то время, когда температура тела достигает минимума. Кроме того, снижение амплитуды дневной активности также побуждает к дневному сну у пожилых. Возрастное снижение амплитуды секреции мелатонина также вызывает проблемы со сном. Так, одно из исследований показало, что пожилые люди просыпаются в 2,7 раз чаще молодых, что говорит в пользу десинхронизации и снижения амплитуды циркадных ритмов (Klerman EB et al, 2004).
Гормональная регуляция сна (sleep-related hormones)
Гормоны, участвующие в регуляции сна:
- Гормон роста (growth hormone)
- Кортизол (cortisol)
- Пролактин (prolactin)
- Тиреотропный гормон (ТТГ, TSH - thyroid-stimulating hormone)
- Мелатонин (melatonin)
- Половые гормоны (sex hormones)
Гормон роста
Секреция гормона роста достигает своего пика в подростковом возрасте, снижается в геометрической прогрессии при переходе от молодого к среднему возрасту, а затем медленно понижается к пожилому возрасту. Секреция гормона роста начинается примерно через час после засыпания и уменьшается с кратковременными пробуждениями. Подавление секреции гормона роста ведет к стимуляции секреции кортикотропина. Также снижение ночного уровня гормона роста с возрастом прямо и косвенно влияет на фазу медленного сна (SWS – slow wave sleep), уменьшая длительность этой фазы.
Кортизол
Секреция кортизола имеет явно выраженный циркадный характер, а именно: достигает своего пика после утреннего пробуждения, постепенно снижаясь в течение дня и достигая своего минимума к вечеру. Сон подавляет секрецию кортизола. Повышение уровня кортизола во время сна приводит к пробуждениям. С возрастом меняется циркадный ритм высвобождения кортизола. Это проявляется в снижении амплитуды, повышении ночного уровня кортизола, что соответственно является причиной снижения SWS и частых пробуждений.
Пролактин
Нет достаточных доказательств, что пролактин оказывает влияние на сон. Однако достоверно известно, что сон влияет на секрецию пролактина. Независимо от дневного или ночного сна, повышенная секреция пролактина наблюдается в начальной фазе сна. С возрастом секреция пролактина снижается из-за более поверхностного и фрагментированного сна. Уровень ночного пролактина у пожилых людей значительно ниже (Klerman EB et al, 1990).
Тиреотропный гормон
Секреция ТТГ также носит циркадный характер: в дневное время поддерживается стабильно низкий уровень, повышение начинается ближе к вечеру, достигая своего пика к моменту засыпания, а затем постепенно снижается в течение ночи. Циркадная секреция ТТГ сохраняется с возрастом, хотя суммарный уровень ТТГ снижен.
Мелатонин
Уровень мелатонина зависит от темного и светлого времени суток. Анализ 24-часового профиля секреции мелатонина продемонстрировал стабильно низкий уровень в дневное время, прогрессивное вечернее повышение за два часа до сна, стабильно повышенный уровень в средний период сна и постепенное снижение до дневного уровня в утренние часы. Начало вечерней сонливости коррелирует с повышением вечерней секреции мелатонина. У пожилых людей снижение секреции мелатонина приводит к нарушениям сна.
Половые гормоны
У мужчин уровень тестостерона постепенно снижается после 30 лет. Снижение тестостерона у пожилых людей дополнительно связано с фрагментацией сна и поверхностным сном.
У женщин с возрастом происходит снижение уровня эстрадиола и повышение уровня фолликулинстимулирующего гормона (ФСГ). Особенно эти процессы выражены во время перименопаузального периода. В свою очередь, изменение секреции женских половых гормонов являются причиной жалоб на трудности засыпания и сохранения сна. Кроме того, снижение уровня эндогенного эстрогена и прогестерона оказывает супрессивное влияние на верхние дыхательные пути, увеличивая частоту дыхательных движений во сне.
Дополнительные факты по смежным темам доступны по LINK
Факторы риска нарушений сна у пожилых людей
Большинство параметров сна снижаются с возрастом, но после 60 лет остаются неизменными. Описанные изменения сна касаются здоровых пожилых людей и часто воспринимаются ими как нормальные возрастные изменения. Но в обычной повседневной жизни старение связано с сопутствующими соматическими и психическими заболеваниями, снижением социальной активности и изменениями образа жизни. Все эти факторы способствуют изменениям сна. Так, до 60% пожилых людей сообщают о значительном снижении качества сна. Поэтому проблемы со сном не всегда связаны только лишь с возрастом.
Сопутствующие соматические и психические заболевания
Наиболее часто встречающиеся сопутствующие соматические заболевания пожилых людей:
- Остеоартрит
- Сердечно-сосудистая патология
- Заболевания легких
- Гастроэзофагеальный рефлюкс
- Рак
- Диабет
До 67% пожилых людей сообщают о той или иной сопутствующей патологии. Около 90% людей старше 65 лет получают медикаментозное лечение, а более трети из них принимают более 5 препаратов. Дискомфорт, побочные эффекты принимаемых препаратов, эмоциональные страдания пагубно влияют на качество сна, увеличивая количество пробуждений. Распространенными жалобами таких пациентов становятся:
- Бессонница
- Апноэ во сне
- Синдром беспокойных ног (restless legs syndrome) – состояние, характеризующееся неприятными ощущениями в ступнях и голенях во время засыпания и вынуждающее совершать постоянные движения для облегчения страдания
Депрессия, тревога и другие психиатрические проблемы часто проявляются бессонницей. В свою очередь, бессонница увеличивает риск депрессии.
Влияние социальных факторов на сон
Хотя пожилые люди имеют более гибкий график сна и могут вздремнуть днем, восполнив недостаток ночного отдыха, факторы снижения социальной активности и сидячего образа жизни все же способствуют нарушениям сна. Утрата близких, одиночество, потеря независимости и перемещение в учреждения с дополнительным уходом являются значительными стрессорами для стареющих людей.
Заключение
Возрастные изменения влияют на сон:
- увеличивается общая продолжительность сна
- снижается время ночного сна
- увеличивается время дневного сна
- увеличивается количество ночных пробуждений
- уменьшается длительность медленного сна (SWS)
Сон остается практически неизменным после 60 лет у здоровых. Возрастные изменения нейроэндокринных функций коррелируют с изменениями архитектуры сна при нормальном старении. Нарушениям сна у пожилых способствуют соматические и психические сопутствующие заболевания, снижение социальной активности, изменения в окружающей среде.
О параметрах нормального сна при возрастных изменениях читайте в нашей статье «Нормальный сон при возрастных изменениях».
References:
Li J, Vitiello MV, Gooneratne NS. Sleep in Normal Aging. Sleep Med Clin. 2018;13(1):1-11. doi:10.1016/j.jsmc.2017.09.001