Сон и обмен веществ - Sleep and metabolism
Сон важен для регулирования обмена веществ . Сон млекопитающих можно разделить на две отдельные фазы - быстрый сон (быстрое движение глаз) и медленный сон (медленный сон). У людей и кошек медленный сон состоит из четырех стадий, из которых третья и четвертая стадии считаются медленноволновым сном (SWS). SWS считается глубоким сном, когда метаболизм наименее активен.
Метаболизм включает два биохимических процесса, которые происходят в живых организмах. Первый - анаболизм , то есть образование молекул. Второй - катаболизм , распад молекул. Эти два процесса работают, чтобы регулировать количество энергии, которое тело использует для поддержания себя. Во время медленного сна скорость метаболизма и температура мозга снижаются, чтобы справиться с повреждениями, которые могли возникнуть во время бодрствования.
Нормальный обмен веществ
После еды поджелудочная железа выделяет инсулин . Инсулин дает сигнал мышцам и жировым клеткам поглощать глюкозу из пищи . В результате уровень глюкозы в крови приходит в норму.
Недосыпание и диабет 2 типа
Инсулинорезистентный метаболизм
Исходные уровни инсулина не сигнализируют мышцам и жировым клеткам о поглощении глюкозы. Когда уровень глюкозы повышен, поджелудочная железа высвобождает инсулин. Затем уровень сахара в крови резко упадет. Это может прогрессировать до диабета 2 типа .
Недосыпание может повлиять на основные метаболические функции хранения углеводов и регулирующих гормонов . Сокращение сна с восьми до четырех часов вызывает изменения толерантности к глюкозе и эндокринной функции . Исследователи из Медицинского центра Чикагского университета наблюдали за 11 здоровыми молодыми мужчинами в течение 16 ночей подряд. Первые 3 ночи молодые люди спали нормальные 8 часов. Следующие 6 ночей они проспали 4 часа. Следующие 7 ночей они провели в постели 12 часов. У всех была одинаковая диета. Они обнаружили, что в метаболизме глюкозы наблюдались изменения , напоминающие изменения у пациентов с диабетом 2 типа . Когда участники проходили тестирование после недосыпания, им потребовалось на 40% больше времени, чем обычно, для регулирования уровня сахара в крови после приема пищи с высоким содержанием углеводов . Секреция инсулина и реакция организма на инсулин снижаются на 30%. Недостаток сна также изменяет выработку гормонов , снижая секрецию тиреотропного гормона и повышая уровень кортизола в крови .
Также было показано, что когда медленный сон подавлялся в течение трех ночей, молодые здоровые субъекты были на 25% менее чувствительны к инсулину. Им требовалось больше инсулина, чтобы избавиться от того же количества глюкозы. Если организм не вырабатывает больше инсулина для компенсации, уровень глюкозы в крови повышается. Это похоже на нарушение толерантности к глюкозе, которое может привести к диабету 2 типа.
Недосыпание и контроль аппетита
Сон играет жизненно важную роль в регулировании обмена веществ и аппетита . Когда вы недосыпаете, метаболическая система выходит из равновесия, что в конечном итоге влияет на выбор диеты. Недосыпающие подростки хотят больше углеводов. Недостаток сна является фактором риска ожирения среди молодых людей.
Есть два гормона, лептин и грелин , которые важны для контроля аппетита. Лептин, выделяемый жировой тканью , является гормоном, подавляющим аппетит и увеличивающим расход энергии. Грелин, выделяемый из желудка, представляет собой гормон, повышающий аппетит и снижающий расход энергии. Недостаток сна может вызвать снижение уровня лептина на 19%. Субъектов лишали сна на 2 ночи (4 часа в сутки) и получали компенсацию сна на следующие 2 ночи (10 часов в сутки). Уровень лептина снизился на 18%, а уровень грелина увеличился на 28%. Уровень голода увеличился на 23, что, вероятно, связано со снижением уровня лептина. Субъекты также предпочитали пищу с высоким содержанием углеводов (сладости, соленую пищу и крахмалистую пищу). Тяга к соленой пище увеличилась на 45%. Недостаток сна может привести к тому, что люди будут принимать пищу из-за эмоциональных / психологических потребностей, а не из-за потребности тела в калориях.
Хроническое недосыпание (менее 8 часов сна) было связано с увеличением индекса массы тела (ИМТ). В когортном исследовании сна в Висконсине с участием 1024 пациентов более короткая продолжительность сна показала снижение уровня лептина и повышение уровня грелина. В исследовании с участием 3000 пациентов было обнаружено, что мужчины и женщины, которые спят менее 5 часов, имеют повышенный индекс массы тела (ИМТ). В другом исследовании, в котором наблюдали около 70 000 женщин в течение 16 лет, наблюдалось значительное увеличение массы тела у тех, кто спал 5 часов или меньше, по сравнению с теми, кто спал 7-8 часов.
Поскольку с 1950-х по 2000-е годы время сна уменьшилось с примерно 8,5 часов до 6,5 часов, произошло увеличение распространенности ожирения с примерно 10% до примерно 23%.