Досьє про їжу, сон та пильність - Інститут Danone
Достатньо хоча б раз піддатися натиску сонливості після їжі, щоб запідозрити наявність зв'язку між харчуванням і сном. Ці експериментальні дані підтверджуються електрофізіологічними та нейрохімічними фактами. Вони дають змогу скласти таблицю потенційних механізмів, щоб отримати практичні рекомендації.
I - КЛІНІЧНІ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДАНІ
A - Їжа і сон
Експерименти, проведені на щурах, вказують на те, що обсяг і характер їжі впливають на тривалість і розподіл різних фаз сну. Щури, зроблені гіперфагічними або за допомогою дієти типу "їдальня" (приємна, насичена і безмежна їжа), або внаслідок ураження вентромедіального гіпоталамуса спостерігають збільшення загальної тривалості сну, як повільного, так і тривалого парадоксального сну.
І навпаки, експериментальне недоїдання зменшує тривалість сну. Також у щурів інтрацеребровентрикулярна інфузія амінокислот збільшує кількість швидкого сну, інфузія глюкози збільшує повільний сон.
Роль складу їжі добре видно з експерименту, проведеного на людях. Французька команда цікавилася структурою сну під час нормальної ночі у спортсменів, які піддавались скандинавській дисоційованій дієті: спортсмени на витривалість, щоб збільшити свої глікогенні резерви перед змаганнями, дотримувались такої схеми: дієта з низьким вмістом вуглеводів протягом 3 днів, потім дієта з високим вмістом вуглеводів (70% добового раціону) протягом наступних 3 днів. У цій роботі вживання майже виключно ліпідного білка збільшувало тривалість швидкого сну, тоді як дієта з високим вмістом вуглеводів збільшувала повільний сон.
Б - Харчування та пильність
Кілька досліджень, проведених на здорових чоловіках у стані неспання, без попереднього недосипання, чітко вказують на те, що всмоктування вуглеводів збільшується, протягом 30-60 хвилин після прийому, схильність до сонливості.
Під час вітрильної гонки 1986 року Fastnet на прохання екіпажу на борт був взятий лікар-дієтолог для вивчення харчових потреб під час океанічних перегонів: навіть з екіпажем цей вид тестів накладає депривацію: частковий сон, сильна фізична втома та психологічний стан стрес.
Здійснені спостереження мали тенденцію виявляти типову поведінку: після періоду інтенсивного маневрування екіпаж відчував потребу приймати в їжу солодку їжу. Цей прийом найчастіше супроводжувався епізодом сонливості від 10 до 15 хвилин.
Цей невеликий компенсаційний відпочинок здавався ефективним для підтримки працездатності саме в цьому контексті. Це спостереження ілюструє той факт, що прийом вуглеводного шроту посилює шкідливі наслідки для настороженості при частковому недосипанні. І навпаки, білкова їжа, або більш карикатурно прийом розчину амінокислоти, здається, покращує психомоторні показники у втомлених осіб.
Цей момент був проілюстрований покращенням часу реакції під впливом селективного надходження розгалужених амінокислот в кінці марафону. Всі ці експериментальні дослідження виступають за зниження психомоторних показників після вуглеводного прийому їжі, тоді як споживання білка буде менш покаральним (табл. 1).
Під час нітемеру люди переживають різні стани настороженості, починаючи від глибокого сну і закінчуючи пробудженням тривоги. Збір та аналіз електроенцефалографічних (ЕЕГ) сигналів дозволили класифікувати ці різні стадії.
Сон має дві фази: повільний хвильовий сон (SOL) і швидкий сон (SP), так званий, оскільки характеризується швидкими електроенцефалографічними хвилями, тоді як глибина сну максимальна. Саме у фазах парадоксального сну відбувається максимальна кількість сновидінь, явищ запам’ятовування та відновлення після втоми неспання. Останні події в знаннях, як правило, вказують на те, що вхід і підтримка сну є активними явищами, керованими центрами, відмінними від тих, що неспали і залежать від центральних нейромедіаторів: більш конкретно церебрального серотоніну, перехрестя нейрохімічного між харчуванням і пильністю. Серотонінергічна гіпотеза індукції сну формулюється з перших днів нейрохімії сну; кілька років тому, його гіпногенна роль нещодавно була підтверджена.
Пробудження можна сприймати як протилежність сну. Прокинувшись, відбувається прискорення електроенцефалографічних хвиль, подібне до прискореного стану. Здається, нервові центри, що відповідають за збудження, відрізняються від центрів сну.
Протягом дня, бувають періодичні варіації рівня збудження та його поведінкової кореляції, настороженості; це відбивається кількома синхронізаторами, включаючи гормональні коливання. Таким чином, пік пильності є синхронним з піком циркадного кортизолу. На цьому циклічному тлі можуть виникати раптові коливання рівня пильності. Харчування можна розглядати як один із синхронізаторів циркадних ендокринних ритмів; їх склад також може модулювати рівень пильності.
Оскільки ці спостереження були зроблені після прийому майже виключно вуглеводних або білкових страв, важко поширити їх результати на щоденне харчування. Однак англійська команда формулює гіпотезу про те, що характер їжі може впливати на виникнення дорожньо-транспортних пригод, спортивних або побутових.
II - ПИТАННЯ ПРО МЕХАНІЗМИ, ЯКІ ПОВ'ЯЗАНІ З ХАРЧУВАННЯМ І СНОМ
В даний час пропонуються дві гіпотези для пояснення механізмів дії.
А - Метаболічна гіпотеза
Ця гіпотеза була вперше сформульована з експериментів на тваринах. Периферична або центральна інфузія інсуліну збільшує тривалість сну, особливо повільний сон. І навпаки, ця тривалість зменшується введенням антиінсулінового антитіла. З іншого боку, мозковий соматостатин, схоже, відіграє певну роль у індукції швидкого сну.
Ці гормональні дії підтверджені в експериментальній моделі ожиріння, щурі Цукера: у цієї тварини з хронічним гіперінсулінізмом загальний сон збільшується через тривалі періоди повільного сну. Поглинання акарбози, яка зменшує гіперінсулінізм і збільшує соматостатин (інгібітор інсуліну), зменшує повільний сон і збільшує швидкий сон.
Ця гіпотеза порушує проблему: як периферичний інсулін, який не проходить гематоенцефалічний бар’єр, може інформувати мозкові центри про сон ?
| Потенційний вплив дієти на тривалість і структуру сну | ||
| Тривалість сну | Структура сну | |
| Збільшення споживання калорій | ЗЕМЛЯ ІП | |
| Дієта з високим вмістом вуглеводів | ЗЕМЛЯ | |
| Ліпідно-білкова дієта | ІП | |
| ЗЕМЛЯ: Повільний сон; ІП: Парадоксальний сон Таблиця 1 | ||
Б - серотонінергічна гіпотеза
Ця пізніша гіпотеза частково вирішує суперечності, викликані метаболічною гіпотезою.
Теорія Вуртмана пов'язує прийом вуглеводів з індукцією синтезу серотоніну мозку. Це допомагає краще зрозуміти поведінкові ефекти дієти з високим вмістом вуглеводів.
Їжа, багата вуглеводами, викликає секрецію інсуліну: цей гормон за допомогою механізму, що діє на зв'язування триптофану з альбуміном, збільшує передачу цього безпосереднього попередника серотоніну в мозок. Це призводить до збільшення синтезу серотоніну (рис. 1). Цей механізм застосовується для пояснення явища ситості, але він також може пояснити сонливість після їжі, оскільки серотонін є одним із гравців, що засинають.
Фігура 1
Навпаки, їжа, багата білками, зменшує синтез церебрального серотоніну явищем конкуренції на рівні церебрального транспортера амінокислот, що дозволяє підтримувати пильність.
Ця конкурентна роль буде спеціально відведена розгалуженим амінокислотам. Якщо нейрохімічну сторону цієї теорії продемонструвати досконало, її поведінкові ефекти ще не встановлені.
III - ПРАКТИЧНІ НАСЛІДКИ
Харчовий статус впливає на сон при двох патологіях. Це, з одного боку, безсоння нервової анорексії, яке частково коригується повторним годуванням, а з іншого боку, синдром Клейна-Левіна, який асоціює переїдання та ожиріння. Встановлено, що надмірна вага та сон також пов’язані із синдромом Піквіка, проте прямий зв’язок з прийомами їжі є більш складним, оскільки порушення легеневої вентиляції працюють разом із метаболічними змінами, порушуючи настороженість.
Лікар частіше стикається з проханням про консультацію у здорових чоловіків. Збереження пильності є ключовим фактором безпеки у багатьох сферах людської праці. Є багато прикладів, коли людський оператор повинен зберігати високу пильність, незважаючи на повторювані завдання або модифікацію своїх добових ритмів: диспетчери повітряного руху, оператори машин усіх видів, персонал служби безпеки ядерної електростанції, який несе вахту з півночі до 8 ранку.
У цих конкретних випадках консультація з дієтологом може бути корисною. Що стосується автомобіліста, який веде свою сім’ю на дорогу на канікули, ми можемо дати йому кілька здорових глуздів: коли втома починає набирати свого курсу, він помилково шукає вуглеводну їжу з високою гедонічною цінністю, яка ризикує зайві сонні моменти.
Краще було б порадити йому приймати послідовні маленькі страви, що містять складні вуглеводи та білково-ліпідну їжу: вони, на щастя, порушують монотонність поїздки та забезпечують достатнє споживання калорій, не викликаючи піку інсулін-вуглеводи.
Представник C.Y. ГУЕЗЕННЕЦЬ
Центр льотних випробувань CERMA
Бретіньї-сюр-Орже
Бібліографія
ДАНГУІР Ж. НІКОЛАЙДІС С. - Залежність сну від поживності. Фізіол. Рехав. 1979, 22: 735-740.
ЗАКРІПЛЕННЯ G. - Цукри та нейрофізіологічні функції. У: Цукор та здоров’я сс. 773-809 Джон Ліббі Євротекст ПАРИЖ 1996.
ФРАНКАРТ АЛ, ДЕВЕНН Д., ФРАНСОЙ Т., РЕНО А., ГАРНЬЄ А., МАГНІН П. - Вплив скандинавської дисоційованої дієти на структуру сну спортсменів. C.R. Soc. Біол. 1989,183: 467-473.
ЖОВЕТ М. - Серотонін і сон: незакінчена історія. Медичні науки. 1995, 11: 886-893.
Сміт А.П., Кендрік А.М. - Харчування та продуктивність - у: довідник з людської діяльності. Saith and Jones (Eds) Academy Press ltd London, pp. 1-23 - 1992.
ВУРТМАН RJ, ВУРТМАН JJ. - Харчування та мозок, New York Raven Press, 1986.