Brak snu powoduje zaburzenia hormonalne i metaboliczne

Sen jest jednym z najważniejszych procesów decydujących o sprawności intelektualnej, refleksie, efektywności treningu nastawionego na przyrost masy czy siły mięśni. W badaniach wykazano, iż zaburzenia snu są skorelowane z otyłością i zaburzeniami glikemii. Te ostatnie mogą dotknąć nawet zdrowe osoby, które „zarywają” noce.

1. Ograniczenie snu a stężenie testosteronu
2. Ograniczenie snu a zaburzenia glikemii
3. Ograniczenie snu a ryzyko cukrzycy i ryzyko sercowo-naczyniowe

IARC obecnie przygotowuje się do sklasyfikowania nocnej pracy na zmiany jako czynnika zaburzającego rytmy biologiczne, powiązanego z powstawaniem nowotworów! Na razie przydzielono kategorię 2A „prawdopodobnie”, niemniej jest to niepokojące.

Niektórzy ludzie chodzą wcześnie spać a inni bardzo późno

Naukowcy wykazali, iż niektóre osoby są uwarunkowane do chodzenia spać bardzo wcześnie, np. o 8 wieczorem i wstawania np. o 4-5 rano. Większość ludzi walczy, by wstać o takiej godzinie, tymczasem „ranne ptaszki” bez problemu budzą się i są gotowe do działania. Naukowcy nazwali to zjawisko „zaawansowaną fazą snu”. Oznacza to, że zegar biologiczny o wiele wcześniej wysyła te osoby do łóżka, indukując zmiany temperatury ciała i wydzielając melatoninę. To zjawisko może dotyczyć nawet 1 na 300 osób dorosłych, a więc jest o wiele częstsze niż sądzono do tej pory. Profesor neurologii w UCSF School of Medicine, lekarz Louis Ptacek, twierdzi, iż osoby chodzące wcześniej spać mają problem z aktywnością w godzinach wieczornych, gdyż normalnie o tej porze już idą spać. 

Na drugim końcu skali są „nocne sowy” - osoby mające problem z zasypianiem, które często zmagają się z niewystarczającą ilością snu i mają problem, by wstać do pracy.

Ograniczenie snu a stężenie testosteronu

Ale co z tego, że chodzę spać późno? Cóż, Rachel Leproult i wsp. wykazali, iż ograniczenie czasu snu ma kolosalne znaczenie. 10 zdrowych mężczyzn w wieku 24,3 ± 4,3 lat wzięło udział w eksperymencie. Całkowity czas snu został zmniejszony z 8 h 55 minut do 4 h 48 minut.

W odniesieniu do normalnej sytuacji, podczas każdej nocy, gdzie zastosowano skrócony czas snu, uczestnicy tracili ogółem 2 godziny 45 minut snu fazy 2 i 1 godzinę 3 minuty (18 min) snu fazy REM, z kolei zyskali 9 minut snu faz 3 + 4.

W normalnych warunkach mężczyźni spali od 22 do 8 rano. W warunkach interwencji czas snu przesunięto na godziny 00:30 – 05:30.

Wyniki

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4445839/bin/nihms-690822-f0001.jpg

Grafika: stężenie testosteronu i kortyzolu przy ograniczeniu czasu snu.

W 68 pomiarach średnie stężenie testosteronu wynosiło 5,01 nmol / L (zakres 2,98-7,53 nmol / L) przy normalnym śnie oraz i 4,26 nmol / L (zakres 2,82-6,92 nmol / L ) przy przesunięciu i skróceniu czasu snu. Paradoksalnie stężenie kortyzolu, gdy ujęto wszystkie punkty czasowe, było nieco niższe przy ograniczeniu czasu snu, w porównaniu do grupy kontrolnej (normalnego snu).

Co to znaczy?

Przy jednotygodniowym ograniczeniu czasu snu do 5 h na dobę, stężenie testosteronu w ciągu dnia spadło u młodych mężczyzn od 10% do 15%. Warto pamiętać, iż wielu mężczyzn w wieku 18-25 lat uważa się za „nieśmiertelnych” i kieruje się hasłem YOLO (żyje się tylko raz). Bardzo często te osoby „zarywają” noce, nadużywają alkoholu, sięgają po narkotyki itd. Bardzo wielu mężczyzn nie dożywa 30. roku życia, gdyż wykazują ryzykowne zachowania, nie szanują swojego zdrowia i życia. Wielu szaleje wykorzystując samochody, motocykle czy quady. Nie powinno też dziwić, iż najwięcej wypadków ma miejsce przy dobrej pogodzie, w dzień, na prostym odcinku drogi.

W 2018 r. najwięcej (750 osób) zginęło w wyniku działania kierowców w wieku 25-39 lat (te osoby powodowały najwięcej wypadków, spowodowały najwięcej obrażeń i najwięcej śmierci ze wszystkich grup wiekowych). Bardzo dużo ludzi zginęło też wskutek oddziaływania kierowców z grupy wiekowej 18-24 lata (428 zabitych, ponad 6.7 tys. rannych).

Jak się okazuje, nawet u młodych mężczyzn ograniczenie czasu snu ma wyraźny wpływ na stężenie testosteronu, a to może oznaczać kiepskie przyrosty obwodów (masy) i siły mięśni. Prawdopodobnie u mężczyzn mających więcej lat, efekt będzie jeszcze silniejszy.

Ograniczenie snu a zaburzenia glikemii

W badaniach Donga E. i wsp. część osób spała w godzinach 23:00-07:30, druga grupa tylko 4 h (od 01:00 do 05:00). Zbadano wrażliwość insulinową podając znakowaną glukozę: [6,6-(2)H(2)]glucose]. Ograniczenie czasu snu nie miało wpływu na wyjściowy poziom glukozy, wolnych kwasów tłuszczowych, insuliny czy produkcję glukozy. Jednakże po podaniu znakowanej glukozy i zastosowaniu klamry hiperinsulinemiczno-normoglikemicznej, sytuacja się diametralnie zmieniła.

Wyniki

Grupa, która spała krótko średnio, „wytwarzała” znacznie więcej glukozy (4,4 +/- 0,3 mmol na kg beztłuszczowej masy ciała) ,w porównaniu do kontrolnej (która spała) – tam powstawało 3,6 +/- 0,2 mmol glukozy na kg beztłuszczowej masy ciała,

U osób, które spały krótko, znacznie wzrosła wątrobowa oporność insulinowa („Dotychczas nie wyjaśniono w pełni mechanizmów wątrobowej insulinooporności. Kluczową rolę wydają się odgrywać zaburzenia metabolizmu kwasów tłuszczowych i ich oksydacji, nadmierna lipoliza obwodowa oraz wzmożony dowątrobowy transport lipidów, prowadzący do akumulacji w hepatocytach wolnych kwasów tłuszczowych i do stresu oksydacyjnego.”),

U osób, które spały krótko, znacznie zmniejszył się wskaźnik zużycia glukozy (ang. glucose disposal rate) - jest jednym z podstawowych parametrów obwodowej wrażliwości na insulinę! W grupie śpiącej krótko GDR wynosił 32,5 +/- 3,6, zaś w grupie śpiącej bez zakłóceń 40,7 +/- 5,1 mmol na kilogram beztłuszczowej masy ciała. Świadczy to o pogorszeniu się obwodowej tolerancji węglowodanów, zmniejszeniu wrażliwości na insulinę,

Dodatkowo w grupie śpiącej krótko, w trakcie próby z glukozą powstawało o wiele więcej NEFA (WKT, FFA) – ich poziom w osoczu krwi był podwyższony (68 +/- 5 vs. 57 +/- 4 mmol/litr).

A więc, jeśli śpisz krótko, a na dodatek w drugiej połowie nocy, to masz dużo większą szansę na zaburzenia glikemii i odkładanie się tkanki tłuszczowej, w tym wisceralnej, skorelowanej z wieloma chorobami. W niektórych badaniach wykazano także, iż drzemka w ciągu dnia może przyczyniać się do silnego pożądania pokarmu, co także sprzyja otyłości.

Ograniczenie snu a ryzyko cukrzycy i ryzyko sercowo-naczyniowe

Wg Reynolds AC i wsp., ograniczenie czasu snu sprzyja rozwojowi cukrzycy. 14 zdrowych mężczyzn (w wieku 27,4 ± 3,8, BMI 23,5 ± 2,9) przeszło laboratoryjny protokół ograniczający sen. Najpierw 2 noce spali po 10 h, od 22:00 do 08:00. Kolejne 5 nocy spali po 4 h, od 04:00 do 08:00. Mężczyznom pozwolono swobodnie poruszać się w laboratorium. Podczas badania nie była dozwolona forsowna aktywność. Spożycie pokarmu było kontrolowane, a osoby spożywały średnio 2000 kcal / dzień.

Najważniejszym wnioskiem z cytowanego badania jest ten, iż ograniczenie snu powoduje wyraźne zaburzenia glikemii. Po ograniczeniu snu stężenie glukozy po posiłku było o 11,4% wyższe.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3402517/bin/pone.0041218.g002.jpg

Grafika: stężenie glukozy wyjściowe (B1) oraz po 5 dniach ograniczania snu (SR5).

Podobnie, stężenie leptyny po ograniczeniu snu było o 13,7% wyższe (4,8 ± 0,4 ng / ml), niż na początku eksperymentu (4,3 ± 0,3 ng / ml). To też świadczy o zaburzeniach glikemii. Z badań Nergisa Ekmena i wsp. wiemy, iż średnie stężenia leptyny są znacznie wyższe u ludzi otyłych, w porównaniu z grupą o normalnym składzie ciała (2,53 ng / ml, w porównaniu z 1,23 ng / ml). Fizjologicznie leptyna stymuluje sytość, jednak jeśli ciągle będzie jej więcej, organizm stanie się na nią oporny (to właśnie dzieje się u ludzi z otyłością). A to może oznaczać wilczy głód, gdyż brakuje regulatora sytości (są inne, ale też mogą być w jakiś sposób zahamowane). Uważa się ponadto, iż leptyna ma wpływ na ciśnienie krwi, agregację płytek, zakrzepicę tętnic, zapalną odpowiedź naczyń. Najprawdopodobniej leptyna ma związek z rozwojem zmian miażdżycowych.

W kilku badaniach wykazano, że stężenie leptyny pozwala przewidywać zawał mięśnia sercowego, zdarzenia wieńcowe i udary mózgu, niezależnie od wskaźnika masy ciała (BMI). Osoby, w których rodzinie występowały incydenty sercowo-naczyniowe, miały wyższe stężenie leptyny we krwi, w porównaniu do ludzi niemających takich zdarzeń w rodzinie. Stężenie leptyny jest wyższe u mężczyzn, u których następnie wystąpił pierwszy zawał mięśnia sercowego, w porównaniu do ludzi z grup kontrolnej (którzy nie mieli zawału).

Podsumowanie: przewlekłe ograniczenie snu jest związane z zaburzeniami metabolicznymi, takimi jak: insulinooporność, otyłość, zespół metaboliczny i cukrzyca typu 2. Kluczowe cechy zaburzeń metabolicznych (np. zespołu metabolicznego) obejmują rozwój insulinooporności, hiperglikemię i hipertriglicerydemię.

Koreańscy naukowcy identyfikują zespół metaboliczny, gdy stwierdzają u danej osoby co najmniej 3 cechy z 5:

1. zwiększony obwód talii (≥90 cm u mężczyzn, ≥85 cm u kobiet)
2. wzrost trójglicerydów ≥150 mg / dL) lub wdrożone leczenie farmakologiczne w celu obniżenia stężenia trójglicerydów
3. obniżone stężenie cholesterolu HDL (<40 mg / dl u mężczyzn, <50 mg / dl u kobiet) lub leczenie farmakologiczne mające na celu zwiększenie stężenia cholesterolu HDL
4. podwyższone ciśnienie krwi, zdefiniowane jako skurczowe ciśnienie krwi (SBP) ≥130 mmHg lub rozkurczowe ciśnienie krwi (DBP) ≥85 mmHg lub leczenie przeciwnadciśnieniowe
5. podwyższone stężenie glukozy na czczo> 100 mg / dl (lub stosowanie środków obniżających stężenie glukozy we krwi)

W wielu badaniach klinicznych wykazano wpływ ograniczenia snu (od 1 do 14 dni z czasem snu od 4 do 6 h) na upośledzenie tolerancji glukozy, wzrost insulinooporności. Z różnych eksperymentów wynika, iż ograniczenie czasu snu może mieć wpływ na stężenie testosteronu (bardziej znaczący, jak w badaniach Rachel Leproult i wsp. lub mniej znaczący, jak u Amy C. Reynolds). Osoby trenujące powinny zdawać sobie sprawę z tego, jak istotne jest zapewnienie odpowiedniej długości snu. Ma znaczenie nie tylko fakt spania, ale też w jakich godzinach trwa sen oraz jaka jest jego jakość (długość poszczególnych faz snu).

Referencje:

• https://monographs.iarc.fr/list-of-classifications
• https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190806101552.htm
• Brian John Curtis, Liza H Ashbrook, Terry Young, Laurel A Finn, Ying-Hui Fu, Louis J Ptáček, Christopher R Jones. Extreme morning chronotypes are often familial and not exceedingly rare: the estimated prevalence of advanced sleep phase, familial advanced sleep phase, and advanced sleep–wake phase disorder in a sleep clinic population. Sleep, 2019;
• Rachel Leproult, PhD and Eve Van Cauter, PhD „Effect of 1 Week of Sleep Restriction on Testosterone Levels in Young Healthy MenFREE” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4445839/
• KOMENDA GŁóWNA POLICJI BIURO RUCHU DROGOWEGO WYPADKI DROGOWE W POLSCE W 2018 ROKU http://statystyka.policja.pl/st/ruch-drogowy/76562,Wypadki-drogowe-raporty-roczne.html
• Donga E1, van Dijk M, van Dijk JG, Biermasz NR, Lammers GJ, van Kralingen KW, Corssmit EP, Romijn JA “A single night of partial sleep deprivation induces insulin resistance in multiple metabolic pathways in healthy subjects.” J Clin Endocrinol Metab. 2010 Jun;95(6):2963-8. doi: 10.1210/jc.2009-2430. Epub 2010 Apr 6.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20371664
• Reynolds AC1, Dorrian J, Liu PY, Van Dongen HP, Wittert GA, Harmer LJ, Banks S. “Impact of five nights of sleep restriction on glucose metabolism, leptin and testosterone in young adult men.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22844441
• Nergis Ekmen,a Aysen Helvaci,b,⁎ Meral Gunaldi,a Hadi Sasani,c and Sembol Turkmen Yildirmakd “Leptin as an important link between obesity and cardiovascular risk factors in men with acute myocardial infarction”https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4867951/
• Chaput JP, Despres JP, Bouchard C, Tremblay A. Association of sleep duration with type 2 diabetes and impaired glucose tolerance. Diabetologia. 2007;50:2298–2304.
• Knutson KL, Ryden AM, Mander BA, Van Cauter E. Role of sleep duration and quality in the risk and severity of type 2 diabetes mellitus. Arch Int Med. 2006;166:1768–1774.
• Yaggi HK, Araujo AB, McKinlay JB. Sleep duration as a risk factor for the development of type 2 diabetes. Diabetes Care. 2006;29:657–661.
• Ju Ah Kim,1 Jin Young Kim,2 and Seung Wan Kang „Effects of the Dietary Detoxification Program on Serum γ-glutamyltransferase, Anthropometric Data and Metabolic Biomarkers in Adults” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5115202/