Гормональна регуляція та циркадні ритми сну під час вікових змін
Автори статті “Sleep in normal aging” (Junxin Li et al, “Sleep medicine clinic”, 2018) описали фізіологію та циркадні ритми сну при вікових змінах з погляду гормональної регуляції.
Циркадна система є сформованим у процесі еволюції біофізичним і біохімічним регулятором імунної системи людини, пов’язаним із циклічною зміною дня та ночі, який у нормі формує 24-годинний цикл. Цей давній механізм регулює низку важливих фізіологічних функцій людини:
- Температуру тіла
- Частоту серцевих скорочень
- Артеріальний тиск
- Ремоделювання кісткової тканини
- Ритм сну-неспання
- Структуру відпочинку-активності
Анатомічна структура, що відповідає за циркадні ритми, розташована в передній частині гіпоталамуса й називається супрахіазматичним ядром (SCN - nucleus suprachiasmaticus). Регуляція циркадних ритмів забезпечується шляхом надходження до SCN сигналів від сітківки ока. SCN є центральним ендогенним циркадним водієм 24-годинного ритму. Основні функції SCN:
- Генерація циркадних ритмів
- Керування секрецією мелатоніну епіфізом
- Синхронізація всіх «біологічних годинників» організму
- Зниження адаптації до фазового зсуву (decreased ability adjusting to phase-shifting)
Більше актуальної інформації доступно за LINK
Циркадні ритми стають менш стійкими з віком, що проявляється зменшенням циркадної амплітуди та зниженням адаптації до фазового зсуву. Так, наприклад, у людей похилого віку графік сну зазвичай зміщується на більш ранні години: сонливість з’являється раніше ввечері, а пробудження настає раніше вранці. Таке зміщення фаз спостерігається не лише в циклі «сон-неспання», а й у циклах коливання температури тіла, секреції мелатоніну та кортизолу, і в людей похилого віку вони приблизно на 1 годину випереджають відповідні цикли в молодих людей. Людям похилого віку складніше адаптуватися до фазових зсувів, наприклад, до позмінної роботи та зміни часових поясів. Відповідно, людям похилого віку потрібно більше часу для відновлення після фазового зсуву.
Зниження амплітуди циркадних ритмів (reduced amplitude in circadian rhythms)
Вікове зниження циркадної амплітуди пов’язане з порушеннями сну. Встановлено, що порівняно з молодими людьми люди похилого віку частіше прокидаються в той час, коли температура тіла досягає мінімуму. Крім того, зниження амплітуди денної активності також спонукає до денного сну в людей похилого віку. Вікове зниження амплітуди секреції мелатоніну також спричиняє проблеми зі сном. Так, одне з досліджень показало, що люди похилого віку прокидаються у 2,7 раза частіше за молодих, що свідчить на користь десинхронізації та зниження амплітуди циркадних ритмів (Klerman EB et al, 2004).
Гормональна регуляція сну (sleep-related hormones)
Гормони, що беруть участь у регуляції сну:
- Гормон росту (growth hormone)
- Кортизол (cortisol)
- Пролактин (prolactin)
- Тиреотропний гормон (ТТГ, TSH - thyroid-stimulating hormone)
- Мелатонін (melatonin)
- Статеві гормони (sex hormones)
Гормон росту
Секреція гормону росту досягає свого піку в підлітковому віці, знижується в геометричній прогресії під час переходу від молодого до середнього віку, а потім повільно знижується до похилого віку. Секреція гормону росту починається приблизно через годину після засинання та зменшується при короткочасних пробудженнях. Пригнічення секреції гормону росту призводить до стимуляції секреції кортикотропіну. Також зниження нічного рівня гормону росту з віком прямо й опосередковано впливає на фазу повільного сну (SWS – slow wave sleep), зменшуючи тривалість цієї фази.
Кортизол
Секреція кортизолу має чітко виражений циркадний характер, а саме: досягає свого піку після ранкового пробудження, поступово знижується протягом дня та досягає свого мінімуму до вечора. Сон пригнічує секрецію кортизолу. Підвищення рівня кортизолу під час сну призводить до пробуджень. З віком змінюється циркадний ритм вивільнення кортизолу. Це проявляється зниженням амплітуди, підвищенням нічного рівня кортизолу, що відповідно є причиною зниження SWS і частих пробуджень.
Пролактин
Немає достатніх доказів, що пролактин впливає на сон. Однак достовірно відомо, що сон впливає на секрецію пролактину. Незалежно від денного чи нічного сну, підвищена секреція пролактину спостерігається в початковій фазі сну. З віком секреція пролактину знижується через більш поверхневий і фрагментований сон. Рівень нічного пролактину в людей похилого віку значно нижчий (Klerman EB et al, 1990).
Тиреотропний гормон
Секреція ТТГ також має циркадний характер: у денний час підтримується стабільно низький рівень, підвищення починається ближче до вечора, досягаючи свого піку до моменту засинання, а потім поступово знижується протягом ночі. Циркадна секреція ТТГ зберігається з віком, хоча сумарний рівень ТТГ знижений.
Мелатонін
Рівень мелатоніну залежить від темного та світлого часу доби. Аналіз 24-годинного профілю секреції мелатоніну продемонстрував стабільно низький рівень у денний час, прогресивне вечірнє підвищення за дві години до сну, стабільно підвищений рівень у середній період сну та поступове зниження до денного рівня в ранкові години. Початок вечірньої сонливості корелює з підвищенням вечірньої секреції мелатоніну. У людей похилого віку зниження секреції мелатоніну призводить до порушень сну.
Статеві гормони
У чоловіків рівень тестостерону поступово знижується після 30 років. Зниження тестостерону в людей похилого віку додатково пов’язане з фрагментацією сну та поверхневим сном.
У жінок із віком відбувається зниження рівня естрадіолу та підвищення рівня фолікулостимулювального гормону (ФСГ). Особливо ці процеси виражені під час перименопаузального періоду. Своєю чергою, зміна секреції жіночих статевих гормонів є причиною скарг на труднощі засинання та підтримання сну. Крім того, зниження рівня ендогенного естрогену та прогестерону чинить супресивний вплив на верхні дихальні шляхи, збільшуючи частоту дихальних рухів уві сні.
Додаткові факти з пов’язаних тем доступні за LINK
Фактори ризику порушень сну в людей похилого віку
Більшість параметрів сну знижуються з віком, але після 60 років залишаються незмінними. Описані зміни сну стосуються здорових людей похилого віку й часто сприймаються ними як нормальні вікові зміни. Але у звичайному повсякденному житті старіння пов’язане із супутніми соматичними та психічними захворюваннями, зниженням соціальної активності та змінами способу життя. Усі ці фактори сприяють змінам сну. Так, до 60% людей похилого віку повідомляють про значне зниження якості сну. Тому проблеми зі сном не завжди пов’язані лише з віком.
Супутні соматичні та психічні захворювання
Найчастіші супутні соматичні захворювання людей похилого віку:
- Остеоартрит
- Серцево-судинна патологія
- Захворювання легень
- Гастроезофагеальний рефлюкс
- Рак
- Діабет
До 67% людей похилого віку повідомляють про ту чи іншу супутню патологію. Близько 90% людей старше 65 років отримують медикаментозне лікування, а понад третина з них приймає понад 5 препаратів. Дискомфорт, побічні ефекти препаратів, що приймаються, емоційні страждання негативно впливають на якість сну, збільшуючи кількість пробуджень. Поширеними скаргами таких пацієнтів стають:
- Безсоння
- Апное уві сні
- Синдром неспокійних ніг (restless legs syndrome) – стан, що характеризується неприємними відчуттями у стопах і гомілках під час засинання та змушує постійно рухатися для полегшення страждання
Депресія, тривога та інші психіатричні проблеми часто проявляються безсонням. Своєю чергою, безсоння збільшує ризик депресії.
Вплив соціальних факторів на сон
Хоча люди похилого віку мають гнучкіший графік сну й можуть подрімати вдень, компенсуючи недостатність нічного відпочинку, фактори зниження соціальної активності та малорухливого способу життя все ж сприяють порушенням сну. Втрата близьких, самотність, втрата незалежності та переміщення до закладів із додатковим доглядом є значними стресорами для людей, які старіють.
Висновок
Вікові зміни впливають на сон:
- збільшується загальна тривалість сну
- зменшується час нічного сну
- збільшується час денного сну
- збільшується кількість нічних пробуджень
- зменшується тривалість повільного сну (SWS)
Сон залишається практично незмінним після 60 років у здорових людей. Вікові зміни нейроендокринних функцій корелюють зі змінами архітектури сну при нормальному старінні. Порушенням сну в людей похилого віку сприяють соматичні та психічні супутні захворювання, зниження соціальної активності, зміни в навколишньому середовищі.
Про параметри нормального сну при вікових змінах читайте в нашій статті «Нормальний сон при вікових змінах».
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