Naukowcy z Zurychu wykazali, że dłuższy głęboki sen korzystnie wpływa na układ sercowo-krążeniowy. Stymulacja dźwiękowa ukierunkowana na wytwarzanie fal wolnych spowodowała u badanych poprawę efektywności pracy serca. Odkrycie może mieć znaczenie w leczeniu chorób kardiologicznych, alzheimera oraz w sporcie jako sposób na zwiększenie wydajności pracy serca i zapewnienia szybszej regeneracji po treningach.
– Sen głęboki oznacza fazę snu wolnofalowego, w skrócie określanego jako NREM [non rapid eye movement, czyli charakteryzująca się wolnym ruchem gałek ocznych – red.]. Większość osób prawdopodobnie słyszała o dwóch fazach snu – NREM i REM. Fazę NREM można dodatkowo podzielić na sen lekki i głęboki. W czasie snu głębokiego mózg wytwarza fale dominujące o wysokiej amplitudzie, tzw. fale wolne. Im więcej takich fal i im bardziej są one wyraźne, tym głębiej śpimy – tłumaczy w rozmowie z agencją Newseria Innowacje dr Caroline Lustenberger, kierowniczka grupy badawczej w ETH Zurich, od 13 lat zajmująca się zagadnieniem snu.
Istnieje wiele badań poświęconych wpływowi snu głębokiego na zdrowie, m.in. na wspomaganie pamięci czy neuroplastyczność mózgu. Charakterystyczne dla niego fale wolne odpowiadają za działanie regeneracyjne. Gdy sen głęboki zostaje przerwany, może wywołać serię niekorzystnych dla zdrowia mózgu procesów i powodować różne zaburzenia, takie jak choroba Alzheimera.
– Sen, w tym sen głęboki, ma duży wpływ nie tylko na mózg, ale także na funkcje obwodowe organizmu. Coraz więcej badań wskazuje na to, że sen głęboki bierze udział we wspieraniu działania układu odpornościowego i zdrowia układu sercowo-naczyniowego. Nasze najnowsze badanie wykazało, że podniesienie jakości snu głębokiego i wzmocnienie fal wolnych przyczynia się również do lepszego funkcjonowania serca – mówi Caroline Lustenberger.
Badanie zostało przeprowadzone przez naukowców z ETH Zurich i Uniwersytetu w Zurychu na grupie 18 zdrowych osób w wieku od 30 do 57 lat. Uczestnikami byli tylko mężczyźni, co pozwoliło obserwować efekty niezakłócone innymi czynnikami, takimi jak cykl menstruacyjny czy różnice między płciami. Badani spędzili w laboratorium snu trzy nienastępujące po sobie noce. Przed każdą z nich przestrzegali regularnego harmonogramu snu i czuwania, powstrzymywali się od kawy, alkoholu, intensywnego wysiłku i drzemek. Przez dwie eksperymentalne noce mężczyźni byli poddawani stymulacji dźwiękowej. W tym czasie naukowcy mierzyli aktywność mózgu, czynność serca i ciśnienie krwi badanych osób. Wykorzystano system elektroencefalografii o dużej gęstości, dwie elektrody elektrokardiograficzne (EKG) oraz nowoczesny nieinwazyjny system ciągłego monitorowania ciśnienia krwi.
Pomiary zbierał i analizował system komputerowy. Gdy odczyty wykazały, że badana osoba wpadła w głęboki sen, komputer emitował serię krótkich dźwięków, zwanych szumem różowym, po których następowała kilkusekundowa cisza i kolejna emisja. Ta metoda pozwoliła wykazać, że szum różowy wzmacnia fale wolne, a więc poprawia głęboki sen. Okazało się ponadto, że wzrost fal mózgowych podczas głębokiego snu korzystnie wpływa na reakcję układu sercowo-naczyniowego.
Po nocy kardiolodzy wykonali badanie ultrasonograficzne serca (USG). Wykazało ono, że po nocnej stymulacji dźwiękiem lewa komora (odpowiadająca za pompowanie krwi do całego ciała) intensywniej się kurczyła i rozkurczała. Dzięki temu zwiększał się przepływ krwi w organizmie.
– Efekty obserwowaliśmy nie tylko podczas snu, ale przy stymulacji bezpośredniej w formie krótkich pulsacji sercowo-naczyniowych, skutkujących bardzo niewielkim wzrostem tętna, po którym następował spadek, oraz nieznacznym wzrostem ciśnienia krwi. Te krótkie pulsacje mają miejsce nie tylko przy odtwarzaniu dźwięku, ale także naturalnie podczas snu, gdy występują bardzo silne fale wolne, tzw. zespoły K. Podczas stymulacji doprowadziliśmy więc do powstania większej ilości silnie zsynchronizowanych fal wolnych, które prowadzą do powstawania pulsacji sercowo-naczyniowych – wyjaśnia badaczka z ETH Zurich.
Jak podkreśla, fakt, że można wzmocnić funkcjonowanie serca oraz efektywność skurczu i rozkurczu, może mieć istotne skutki dla zdrowia. Stymulacja fal wolnych mogłaby stanowić uzupełnienie leczenia farmakologicznego przy schorzeniach układu sercowo-naczyniowego. W badaniu brali jednak udział tylko zdrowi mężczyźni, więc wykazanie tego, na ile ta metoda może być skuteczna w terapii zaburzeń, wymaga dodatkowych badań.
Według WHO choroby układu krążenia są główną przyczyną zgonów na świecie. Rocznie z ich powodu umiera niemal 18 mln ludzi. Przyczyną śmierci są przede wszystkim zawały serca i udary mózgu. Jedna trzecia zgonów następuje przedwcześnie, u osób poniżej 70. roku życia.
– Warto spojrzeć na sen jako na czynnik zapobiegający, który wraz z odpowiednim odżywianiem i ćwiczeniami fizycznymi można włączyć do profilaktyki, aby ograniczyć liczbę osób z chorobami układu sercowo-naczyniowego oraz zmniejszyć obciążenie społeczeństwa związane z tymi chorobami – mówi Caroline Lustenberger.
Metoda zastosowana przez naukowców z Zurychu może być jednak wykorzystana nie tylko do terapii chorób kardiologicznych, ale też np. do zwiększenia wydajności układu sercowo-naczyniowego u sportowców. Wyniki mogą się okazać istotne nie tylko pod kątem zdrowia serca.
– Z ogółu badań wiemy, że związek między mózgiem a sercem może być bardzo istotny dla oczyszczania mózgu. Niedawno odkryto, że mózg ma system, tzw. system glimfatyczny, który jest dla nas ważny, ponieważ oczyszcza go ze zbędnych substancji, które powstają podczas aktywności neuronalnej i po pewnym czasie muszą zostać usunięte. Ten proces odbywa się podczas głębokiego snu, gdzie fale wolne prawdopodobnie odgrywają istotną rolę – tłumaczy badaczka z ETH Zurich. – Nasza metoda może więc okazać się bardzo korzystna we wspieraniu procesu oczyszczania mózgu, co może być przydatne w opracowaniu działań profilaktycznych w stanach, gdy ten proces oczyszczania jest ograniczony, na przykład w chorobie Alzheimera.
