Сон: как работает наш организм ночью и почему недосып бьёт по телу и мозгу

Сон с точки зрения эволюции

Спят практически все живые организмы — от простейших до человека. На первый взгляд, сон нелогичен: на это время мы хуже защищены, не добываем пищу и не размножаемся. Но эволюция «закрепила» сон, потому что его плюсы перевешивают минусы: именно во сне запускаются процессы репарации, регенерации и тонкая перенастройка нейросетей.

Изначально сон служил энергосбережению в безопасные часы — когда не нужно охотиться и прятаться. У высших млекопитающих и человека он «оснастился» сложной мозговой активностью и стал ключевым для памяти, обучения, обработки эмоций.

Наблюдения за приматами показывают преобладание медленноволнового сна — адаптацию к энергоэффективному режиму. По мере усложнения социальной жизни и когнитивных задач у рода Homo выросла доля REM-фазы: вместе с ней усилились консолидация памяти, эмоциональная регуляция и креативность. У современного человека архитектура сна дифференцирована: выраженные стадии медленного NREM и быстрого REM-сна обеспечивают высокий уровень когнитивной и поведенческой адаптации.


Архитектура сна: фазы, стадии и циклы

Фазы сна

У человека чередуются две крупные фазы:

• NREM (медленноволновый сон) — ортодоксальный, занимает около 75% ночи и делится на три стадии: N1, N2, N3.
• REM (быстрый сон) — парадоксальный, со сновидениями и высокой мозговой активностью при почти полной мышечной атонии.

Стадии NREM

• N1 (лёгкая дрема, ~5% цикла). Мышечный тонус ещё сохранён, дыхание обычное, глазные движения замедляются. На ЭЭГ — переход от альфа-к тета-ритму. Длится 1–5 минут.
• N2 (более глубокий сон, до ~45%). На ЭЭГ появляются сонные веретёна и К-комплексы, снижаются ЧСС и температура тела. Идут процессы синаптической пластичности и консолидации декларативной и процедурной памяти.
• N3 (глубокий медленный сон, ~25%). Самая «тяжёлая» для пробуждения стадия. После форсированного пробуждения — инерция сна (30–60 минут). Здесь активно восстанавливаются ткани, укрепляется иммунитет, поддерживается ремоделирование костей и мышц.

REM-сон (около 25% цикла)

Сопровождается сновидениями, учащением пульса и дыхания, подъёмом метаболизма мозга и артериального давления при низком скелетном тонусе. Первый REM наступает через ~90 минут от засыпания; к утру эпизоды удлиняются (последний может длиться до часа), пробуждение чаще происходит именно в REM.

Циклы сна

Обычно ночь состоит из 3–5 циклов по 70–110 минут. Последовательность стадий в типичном цикле: N1 → N2 → N3 → REM. В первой половине ночи больше глубокого сна (N3), ближе к утру — удлиняется REM и растёт доля N2.


Зачем нам здоровый сон

Клеточный стресс и восстановление. Недосып запускает молекулярный стресс. Во сне, напротив, активируются восстановительные механизмы и регенерация, что является адаптивной реакцией против перегрузки.

Иммунная система и циркадные ритмы. Цикл «сон–бодрствование» синхронизирует иммунные процессы. Днём активнее клетки быстрой защиты тканей и ответ на антигены, ночью — Т- и В-лимфоциты, формирующие долговременную иммунную память.

Хроническое недосыпание повышает маркёры воспаления и ослабляет противоинфекционную защиту. Даже одна короткая ночь снижает продукцию Т-лимфоцитов.

Память и обучение. Сон консолидирует декларативную (факты, события) и процедурную (навыки, моторные программы) память, защищает следы от «зашумления» новыми впечатлениями и помогает мозгу выстраивать связи между разрозненными фрагментами информации — основа инсайтов и креативности.

Эмоции и нейрохимия. Нехватка сна смещает нейрохимию: повышается адреналин, падают серотонин и дофамин — отсюда раздражительность и гиперреакции на мелочи.

Энергетика и терморегуляция. Ночью метаболизм замедляется, снижается тонус и теплоотдача, что позволяет восстановить энергетические резервы.


Что происходит с телом при засыпании

При входе в сон замедляются ЧСС и дыхание, мягко снижается артериальное давление, расширяются периферические сосуды — падает температура тела. ЖКТ и почки переходят в «экономичный» режим. В ЦНС активно перерабатывается дневная информация: укрепляются полезные связи, лишние следы ослабляются. Во время глубокого сна возрастает секреция гормона роста — идёт репарация мышц, костной ткани и кожи.


Чем опасен хронический недосып

Мы спим меньше, чем век назад: если в начале ХХ века взрослые проводили во сне около 9 часов, то к 2010-м треть людей — менее 7 часов. Последствия недосыпа касаются всех ключевых систем:

Ожирение и аппетит

Короткий сон коррелирует с повышением ИМТ. Оптимум наблюдается при ~7,7–8 часах; отклонения в обе стороны — рост массы. Механизм прост: при дефиците сна падает лептин (гормон насыщения) и растёт грелин (гормон голода). Добавьте сюда порочный круг апноэ сна: избыточный вес повышает риск обструктивных пауз дыхания, а прерывистый сон, в свою очередь, усугубляет набор веса.

Диабет и толерантность к глюкозе

Сон ≤5 часов увеличивает вероятность диабета примерно в 2,5 раза по сравнению с 7–8 часами; около 6 часов — примерно в 1,7 раза. Даже кратковременное ограничение сна до 4 часов на неделю резко ухудшает утилизацию глюкозы.

Сердечно-сосудистые риски

Недосып повышает частоту инфарктов и инсультов. Одна короткая ночь (менее 4 часов) у молодых способна поднять давление на клинически значимые величины. «Потеря» часа сна при переходе на летнее время — всплеск острых событий на следующие сутки; осенью — обратный эффект.

Настроение и тревожность

Первым страдает аффект: растут тревога, эмоциональная лабильность, чаще — употребление алкоголя. У подростков недосып усиливает депрессивную симптоматику и снижает самооценку.

Нейродегенерация

Связь недостатка сна с деменцией многокомпонентна: от нарушения ночного «вымывания» бета-амилоида и тау-белка до нейровоспаления и нарушений циркадных ритмов. У людей с хроническим недосыпом в молодом и среднем возрасте риск деменции существенно выше; единичная бессонная ночь повышает уровень бета-амилоида.

Гормональный дисбаланс

У мужчин короткий и фрагментированный сон приводит к снижению тестостерона, что по профилю напоминает возрастные сдвиги и «омолаживает» их на десятилетие вперёд — увы, в плохом смысле. У женщин более высокий уровень эстрогенов связан с лучшим качеством сна и меньшим числом ночных пробуждений; понижение эстрогенов — с ухудшением сна и репродуктивных показателей, что перекликается с профилем 45+.

Здоровый сон — это не роскошь, а базовый биологический инструмент для поддержания иммунитета, памяти, метаболизма, эмоциональной стабильности и гормонального баланса. И это лишь часть тех механизмов, которые наука уже успела описать: ответы на многие «почему» сна ещё впереди.