Стресс и сон

«Целую ночь спишь, а то не спишь. То так, то этак. Встал, походил, лег. Лег, походил, встал», — в песне советской рок-группы «Звуки Му» описаны знакомые многим трудности с засыпанием. Такое состояние чаще всего возникает в ответ на воздействие стрессоров. Сомнолог Михаил Полуэктов объясняет, почему во время стресса так трудно выспаться и почему депривация сна сама по себе является стрессовым фактором.

Люди, испытывающие стресс, могут жаловаться на бессонницу. Это состояние не характеризуется полным отсутствием сна. Человек в любом случае засыпает, но это дается ему сложнее: он ворочается в постели, пытаясь избавиться от навязчивых мыслей о предстоящем или уже произошедшем неприятном событии. Его сон может быть неглубоким или прерывистым. Поэтому врачи предпочитают использовать термин «инсомния», который подразумевает субъективное ощущение недостаточного или некачественного сна, поверхностного и прерывистого, что сказывается на активности в период бодрствования. 

Инсомнию, которая возникает в ответ на действие какого-либо стрессового — чаще всего эмоционального — фактора называют острой, или адаптационной. Как правило, она длится до тех пор, пока присутствует стрессовый фактор. После прекращения его действия сон восстанавливается. 

У людей с инсомнией отмечается повышенная активность центральной нервной системы. Кроме того, у них преобладает активность симпатического отдела вегетативной нервной системы, который отвечает за деятельность внутренних органов, желез и сосудов в ситуации стресса, причем как в периоды бодрствования, так и в течение всех фаз сна. Активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, который отвечает за работу организма в периоды расслабления — сон, переваривание пищи и так далее, — при этом снижена. Уровень секреции кортизола — гормона стресса, который отвечает за активацию разнообразных систем во время стресса, — у людей с адаптационной инсомнией повышается к 20 часам, в то время как у здоровых людей его выработка в это время невелика, поскольку организм готовится ко сну. Этот гормон отвечает за активацию разнообразных систем в стрессовой ситуации.

Как мы засыпаем

В каждый момент времени возможность заснуть определяется уровнем нашего недосыпания, то есть тем, сколько времени прошло с момента пробуждения, сколько у нас накопилось усталости и так называемых веществ сна. Предполагается, что главным веществом, которое определяет нарастание сонливости в период бодрствования, является аденозин. Это нуклеозид, который входит в состав аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) — универсального источника энергии для всех биохимических процессов. 

Во время работы клетки расходуют много АТФ, которая деградирует сначала до аденозиндифосфорной кислоты, потом до аденозинмонофосфорной кислоты, затем просто до аденозина и фосфорной кислоты. Каждый раз, когда от молекулы отщепляются фосфорные остатки, выделяется большое количество энергии, которая и служит топливом для биохимических реакций. Когда все фосфорные остатки отсоединяются и вся энергия высвобождается, в цитоплазме клеток остается лишь аденозин, который и обусловливает нарастание чувства сонливости. Естественно, тормозящее действие на нервную систему оказывает аденозин, который высвобождается в нервных клетках, а не в клетках мышц или внутренних органов. В течение дня аденозин накапливается во все больших количествах, и вечером человека начинает клонить в сон.

Активирующие и тормозящие центры мозга

Одновременно с этим вероятность наступления сна определяют колебания мозговой активности в суточном цикле. Они обусловлены сложным взаимодействием нескольких центров в головном мозге, одни из которых относятся к системе поддержания бодрствования (так называемой ретикулярной активирующей системе в стволе мозга), другие — к системе генерации сна (центры гипоталамуса, ствола мозга и прочие, всего их насчитывается восемь). 

Нейроны активирующих зон стимулируют остальные участки мозга при участии нейромедиаторов — биологически активных веществ различной химической структуры. Нейромедиаторы выделяются в синаптическую щель, а затем, соединяясь с рецепторами следующего нейрона на другой стороне синапса, вызывают изменение электрической возбудимости последнего. Нейроны различных активирующих систем обладают собственными медиаторами и обычно располагаются рядом, скоплениями по несколько десятков тысяч клеток, образуя центры бодрствования. Эти нейромедиаторы не только стимулируют мозг, но и подавляют центры сна.

В центрах сна выделяется не активирующий, а, наоборот, тормозящий нейромедиатор — гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Сон наступает, когда подавляющее действие активирующих систем уменьшается и центры сна «вырываются из-под контроля» и сами начинают подавлять центры бодрствования.

Работу активирующих систем регулируют внутренние часы — группа клеток в гипоталамусе, цикл обмена веществ в которых составляет в среднем 24 часа 15 минут. Каждый день это время корректируется, так как внутренние часы получают информацию о времени заката и восхода солнца. Таким образом, наш организм постоянно знает, сколько сейчас времени. Днем внутренние часы поддерживают работу активирующих структур, а в темное время суток перестают им помогать, и засыпать становится легче.

Продолжительность сна определяется временем, которое требуется на восстановление функций организма. Как правило, она составляет от 7 до 9 часов. Эта потребность закладывается генетически: на восстановление организма одному человеку потребуется 7,5 часов, а другому — 8,5. 

Почему во время стресса трудно заснуть

Если здоровый человек в расслабленном состоянии ложится спать в 12 ночи, у него высок уровень аденозина в мозге, при этом мозговая активность идет на спад, как диктуют внутренние часы. Поэтому обычно заснуть ему удается менее чем за полчаса (норма). В состоянии стресса сон долго не наступает, даже если человек долго не спал и у него в организме накопилось много аденозина. Это происходит из-за гиперактивации нервной системы.

Любой стресс является вызовом для безопасности жизнедеятельности организма. В ответ на действие стрессора включаются механизмы, которые активируют деятельность одних органов и систем и затормаживают деятельность других. Ключевую роль в регуляции этих процессов играет «эмоциональный мозг» и нейромедиаторы.

Воздействие эмоционально значимого фактора приводит к активации зон лимбической системы мозга (части мозга, отвечающей за эмоции), главным элементом которой является миндалина. Функцией этой структуры является сопоставление поступающих в мозг стимулов с предшествующим опытом, оценка того, является ли этот фактор опасным, и инициация эмоциональной реакции в его отношении. При активации миндалины кроме генерации эмоций также стимулируются активирующие системы мозга. Эти системы не только активируют кору мозга, но и препятствуют засыпанию, в том числе подавляя активность центров сна. 

Главным активирующим «стрессовым» медиатором, который обеспечивает возбуждение мозга и мешает засыпанию, является норадреналин. Нейроны, содержащие норадреналин и обеспечивающие поддержание бодрствования, расположены в области голубого пятна в верхних отделах ствола мозга. 

Кроме того, в поддержании высокого тонуса мозга играют роль ацетилхолин, источником которого является базальное ядро переднего мозга (он активирует кору мозга), серотонин (содержащие его нейроны могут как воздействовать на нейроны коры напрямую, так и тормозить центры сна), глутамат и в меньшей степени дофамин. Также исследователи сегодня уделяют много внимания орексину, который помогает мозгу находиться в состоянии возбуждения. Функция орексинсодержащих нейронов, которые располагаются в области среднего гипоталамуса, уникальна: с одной стороны, они непосредственно активируют нейроны коры головного мозга, не позволяя им «засыпать», с другой — воздействуют на нейроны иных активирующих систем, являясь «активаторами активаторов». 

Если организм сталкивается с чем-то непредвиденным, активирующие системы начинают работать более интенсивно, чем обычно, и возбуждать другие отделы мозга, чтобы они перешли в «авральный» режим работы. Соответственно, вероятность засыпания уменьшается, поскольку мозговая активность оказывается слишком высокой. И хотя внутренние часы в это время диктуют мозгу снизить активность, полному спаду препятствует постоянное возбуждение активирующих систем мозга, которые поддерживают его в гиперактивном состоянии. 

Как стресс снижает качество сна

Так или иначе, в какой-то момент за счет накопления в мозге избыточного количества аденозина давление сна пересиливает избыточное возбуждение, и спустя несколько часов мучений человеку, переживающему стресс, наконец удается заснуть. Но возникает новая проблема: при избытке мозговой активации трудно достичь глубоких, расслабляющих стадий сна, во время которых организм восстанавливается физически. 

Когда человек, переживающий стресс, входит в фазу глубокого сна, он не может оставаться в ней надолго. Из-за возбуждения нервной системы возникает большое количество переходов в поверхностные состояния сна. Малейший намек на дополнительное возбуждение — например, когда человеку нужно повернуться в постели, при этом его мозг немного активируется, чтобы дать мышцам команду на смену положения тела, — оказывается в состоянии стресса избыточным и приводит к тому, что человек просыпается и опять не может заснуть. 

Ранние утренние пробуждения тоже объясняются мозговой гиперактивностью, которая препятствует длительному сну. Представим себе здорового человека, не подверженного стрессу, который ложится в 12 часов ночи и просыпается в 7 часов утра. Согласно модели регуляции сна, за семь часов сна весь избыточный аденозин в его мозге был использован для построения новых молекул АТФ и потерял свое тормозное действие. Утром внутренние часы дают мозгу сигнал, что наступило время активизироваться, и наступает пробуждение. В норме давление сна прекращается только через 7–9 часов после засыпания, так как весь аденозин к этому моменту успевает переработаться. В условиях стресса избыточное мозговое возбуждение пересиливает действие аденозина, когда он еще присутствует в клетках мозга, и человек просыпается раньше, например в 4–5 часов утра. Он чувствует себя разбитым, невыспавшимся, но из-за чрезмерной активности мозга не может заснуть вновь.

Депривация сна как фактор стресса

Депривация сна сама по себе является серьезным стрессом для организма — не только у людей, но и у животных. Еще в XIX веке исследовательница Мария Манасеина, проводя опыты на щенках, показала, что полное лишение сна животных в течение нескольких суток приводит к летальному исходу. Когда ее эксперименты в XX веке стали повторять другие ученые, они заметили удивительную вещь: наиболее серьезные изменения у погибших животных происходили не в мозге, которому, как считалось, сон необходим в первую очередь, а в других органах. В желудочно-кишечном тракте были найдены многочисленные язвы, были истощены надпочечники, где, как сегодня известно, вырабатываются гормоны стресса. Иными словами, у животных, которых лишали сна, развивалась неспецифическая реакция на стресс, выражающаяся в проблемах с работой внутренних органов. 

Кроме этого, было показано, что у людей ограничение времени сна влечет за собой ухудшение когнитивных функций: внимания, запоминания, планирования, речи, страдают волевые функции, нарушается эмоциональное реагирование.

При этом, когда человек имеет проблемы со сном, он начинает переживать по поводу возможных последствий для здоровья и связанных с ними жизненных затруднений, что подпитывает избыточную мозговую активацию. Получается замкнутый круг, и нарушения сна могут сохраняться долгие месяцы после того, как стрессовое событие закончилось. Таким образом, нарушения сна, вызванные стрессовым событием, сами становятся стрессовым фактором.

Можно ли отоспаться после стресса

При окончании депривации сна, когда человек получает возможность спать столько, сколько хочет, возникает эффект отдачи. На несколько дней сон значительно углубляется и удлиняется, человек спит, что называется, без задних ног. Например, после установления рекорда по лишению сна школьник Рэнди Гарднер (он не спал 11 суток) проспал 16 часов, после чего был признан врачами совершенно здоровым. Такие же изменения во сне могут наблюдаться при выходе из состояния стресса. Когда действие стрессового фактора закончилось, для мозга уже нет необходимости поддерживать избыточную активность, и природа берет свое: в течение нескольких дней возвращает обратно то время сна, которое человек потерял, недосыпая на фоне стресса.