Нарушение циркадных ритмов очень часто встречается в отделениях реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). Это связано как с дискомфортом, который испытывают пациенты во время пребывания в ОРИТ, так и с воздействием патологического процесса. Нарушения сна в свою очередь приводят к выраженным когнитивным нарушениям, наиболее серьезным из которых является делирий. Поэтому понимание этой проблемы, диагностика и меры профилактики очень важны для организации лечебного процесса в ОРИТ и прогнозе течения заболевания.

Сон — это физиологическое состояние человека, которое характеризуется снижением реакции организма на факторы окружающего воздействия. В норме сон состоит из закономерно повторяющихся в течение ночи стадий, которые различаются активностью структур головного мозга.

Выделяют две фазы сна. Одна из них называется медленноволновым, медленным, или ортодоксальным сном, вторая — парадоксальным, быстрым сном, или сном с быстрыми движениями глаз. Быстрый сон не имеет деления на стадии, а медленный по глубине делится на четыре стадии: 1-я наиболее поверхностная стадия, 2-я так называемая стадия сонных веретен, а 3-ю и 4-ю стадии чаще всего объединяют под названием глубокий медленноволновой, или дельта-сон.

У здорового человека сон начинается с первой стадии медленного сна (Non-Rem), которая характеризуется уменьшением альфа-ритма (ритм, регистрирующийся у человека в состоянии расслабленного бодствования), появлением низкоамплитудного медленного тета-ритма. Во второй стадии наблюдается преобладание тета-ритма, появление сонных веретен и К-комплексов, который по своей форме напоминает комплекс пик—волна. Далее следует 3-я стадия медленного сна, которая характеризуется наличием дельта-волн (2 Гц). Так, в 3-ю стадию дельта-колебания составляют менее 20%, а в 4-ю — более 50% ритма. После дельта-сна спящий на короткий промежуток возвращается во вторую фазу медленного сна, после чего наступает первый эпизод быстрого сна. Быстрый сон (REM-сон) характеризуется появлением быстрых колебаний электрической активности, близких к бета-волнам пилообразной формы. В этой стадии из-за резкого падения мышечного тонуса спящий находится в полной неподвижности, однако глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения.

Таким образом, весь период сна делится на два состояния, которые сменяют друг друга несколько раз в течение ночи [1].

Нарушение сна часто встречается в ОРИТ [2]. Это может быть как депривация сна, так и нарушение структуры сна в виде преобладания второй фазы медленного сна, уменьшение или отсутствие 3-й стадии сна и уменьшение или отсутствие стадии быстрых движений глаз REM. Кроме этого отмечается увеличение времени засыпания, фрагментация сна, многочисленные пробуждения, что приводит к ухудшению качества сна [4—7]. Хотя средняя продолжительность сна практически не отличается от сна здоровых людей, около 50% сна реанимационного больного происходит в дневные часы с заметным сдвигом в сторону поверхностных стадий сна. Эти исследования были проведены в различных реанимациях, и они демонстрируют общие признаки (множественные короткие периоды сна днем и ночью, нормальную общую продолжительность сна, значительную фрагментацию сна, существенное уменьшение 3-й стадии сна и REM-сна) [3, 8].

Ряд исследований [10—12] демонстрирует, что электроэнцефалограмма (ЭЭГ) сна пациентов в ОРИТ не соответствует ни одной из стадий сна. Это происходит из-за отсутствия К-комплексов или сонных веретен у 20—44% пациентов ОРИТ, что затрудняет распознавание второй стадии сна. Так, в исследовании P. Watson [9] при проведении полисомнографии пациентам, находящимся на искусственной вентиляции легких (ИВЛ), было продемонстрировано, что 85% ЭЭГ-паттерна было атипичным.

Во всех исследования при оценке сна использовались полисомнография и шкала Рехтшаффена и Кэйлса (R&K). [6, 7, 9]. Однако ряд авторов [10] указывают, что применение шкалы R&K для распознавания первой и второй стадий сна не является надежным и она более применима при диагностике фазы «быстрых движений глаз». Седативные препараты, анальгетики и вазопрессоры также нарушают структуру сна и влияют на паттерн ЭЭГ [13]. Поэтому для исследования сна у пациента ОРИТ, по мнению ряда авторов, необходимо использовать различные методы оценки ЭЭГ во время сна: визуальную оценку ЭЭГ, спектральный анализ ЭЭГ, альтернативные стратегии.

Поскольку у пациентов ОРИТ встречаются нестандартные паттерны ЭЭГ, исследователи ищут альтернативные методы оценки структуры сна. X. Drouot и соавт. [14] придумали новую классификацию анализа структуры сна, включающую как визуальную оценку, так и спектральный анализ ЭЭГ. Они предложили две новые стадии сна: патологическое бодрствование и атипичный сон. Патологическое бодрствование определяется визуально путем оценки реактивности ЭЭГ. Оценивается основной ритм ЭЭГ в затылочных отведениях, когда пациент бодрствует с закрытыми глазами, с последующим анализом реактивности ЭЭГ при открывании глаз. При этом с помощью спектрального анализа оценивается пиковая частота ЭЭГ.

Атипичный сон характеризуется отсутствием комплексов сонных веретен при сохранении высокоамплитудной длительной нерегулярной дельта-частоты без наложения быстрых частот или быстрых движений глаз и с низкоамплитудной электромиографией (ЭМГ) [14, 15]. Оценка сна проводилась пациентам, у которых не использовалась седация. Подобная стратегия анализа сна расширяет существующую, которая использует визуальную оценку и спектральный анализ. Использование такого подхода в реанимации позволяет предсказывать атипичный сон с чувствительностью 100% и специфичностью 97% [14].

1. Факторы, связанные с пациентом: предшествующие нарушения сна, боль, тревога.

2. Факторы, связанные с отделением реанимации: шум, свет, медицинские манипуляции.

3. Результаты полисомнографии у пациентов в критических состояниях:

— общее время сна неизменно/уменьшено,

— общее время дневного сна составляет 50%,

— время засыпания неизменно/увеличено,

— эффективность сна уменьшена,

— фрагментация сна увеличена,

— число пробуждений увеличено,

— продолжительность NREM-стадии 1 сна увеличена,

— продолжительность NREM-стадии 2 сна увеличена.

— продолжительность NREM-стадии 3 сна уменьшена,

— продолжительность REM-стадии сна уменьшена.

4. Проблемы в интерпретации полисомнографии:

— NREM-стадия 1 и 2 сна — низкая надежность шкалы R&K;

— NREM-стадия 2 сна — сложность в ее определении;

— отсутствие К-комплексов — 20—44%;

— отсутствие сонных веретен — 20—44%;

— использование седативных препаратов.

5. При атипичном сне:

— отсутствуют К-комплексы и сонные веретена;

— наличествует высокоамплитудный, длительный, нерегулярный дельта-ритм ЭЭГ;

— отсутствуют быстрые частоты;

— отсутствует REM;

— отмечается низкоамплитудная ЭМГ.

Для альтернативных способов интерпретации полисомнографии при патологическом бодрствованим применяется визуальная оценка реактивности ЭЭГ с использованием спектрального анализа с открытыми и закрытыми глазами.

Нормальным циклом сон—бодрствование управляют два основных процесса — эндогенный циркадный ритм и гомеостаз (биологические часы). Циркадный ритм управляет временем и длительностью ежедневных циклов сна—бодрствования. Гомеостатический процесс регулирует длительность и глубину сна, и определяется длительностью и качеством предыдущего сна. Сон и бодрствование являются результатом взаимодействия между гомеостатическими механизмами и внутренними циркадными ритмами. Циркадные нарушения происходят, когда появляется несоответствие между эндогенным циркадным ритмом и факторами внешнего воздействия на сон, как это происходит при работе в ночную смену. Это может приводить к отсутствию сна в то время, когда он необходим, и к снижению внимания и продуктивности во время бодрствования.

Считается, что нарушение циркадного ритма у пациентов в критических состояниях может вызывать специфические изменения. Нарушения циркадного ритма вызывают изменения длительности и качества сна, снижается восстановление пациента за счет дискоординации нормальных физиологических процессов. Исторически анализ циркадных ритмов у людей основывался на анализе следующих маркеров: температуры тела человека, уровня мелатонина в плазме крови, или уровня его метаболита уринарного 6-сульфатоксимелатонина, или уровня кортизола плазмы крови. Хотя эти маркеры у здоровых людей являются достаточно надежными, в критическом состоянии их диагностическая ценность при наличии гипертермии, органной дисфункции и применении различных лекарственных препаратов существенно снижается [9, 16].

К факторам, которые рутинно способствуют возникновению нарушений циркадных ритмов в отделениях реанимации, следует отнести слабый дневной свет и высокую освещенность ночью. Достаточно часто пациенты поступают уже с нарушениями циркадного ритма вследствие основного заболевания. У пожилых пациентов нарушения структуры сна могут быть связаны с возрастными изменениями. В настоящее время нет убедительных данных, что пациентам в критическом состоянии можно адаптироваться к пребыванию в ОРИТ за счет регуляции циркадных ритмов.

Нарушение сна в ОРИТ определяют как тяжесть состояния пациента, так и факторы реанимационного окружения. Несмотря на то что в настоящее время не доказана прямая взаимосвязь между нарушением фаз сна и тяжестью состояния пациента, в ряде работ было показано, что имеется корреляция между выраженностью органной дисфункции и степенью фрагментации сна. В исследовании J. Gabor и соавт. [17] было продемонстрировано, что у пациентов в критическом состоянии уменьшается общее время сна и процент медленно-волнового сна по сравнению со здоровыми волонтерами, также находящимися в ОРИТ.

Необходимо помнить, что шум является одним из основных этиологических факторов нарушений сна. В отделениях реанимации к источникам шума следует отнести сигналы тревоги, разговор персонала, шум аппаратов ИВЛ, пейджеры и телевизоры. В исследованиях, проведенных в отделениях реанимации, зафиксированы пиковый уровень шума, существенно превосходящий допустимые значения (45дБ днем и 35 дБ ночью) и колеблющиеся от 55 до 65 дБ, достигая 80 дБ. Однако следует подчеркнуть, что представленные в настоящее время исследования свидетельствуют о том, что шум как причина пробуждения и нарушения сна пациентов фиксируется только в 11—24% случаев от общего количества пробуждений [12]. Эти данные указывают на то, что большинство пробуждений в ОРИТ вызвано вовсе не шумом.

Важным фактором изменения физиологии сна является ненормальное воздействие света. Свет важен для поддержания нормального циркадного ритма. При его исследовании измеряли уровень освещения в реанимации и зафиксировали уровень свыше 1000 лк [18]. Уровень ночного освещения от 100 до 500 лк может влиять на секрецию мелатонина, а уровень от 300 до 500 лк может нарушать работу центрального циркадного пейсмекера — супрахиазмального ядра гипоталамуса. Несмотря на высокий уровень освещенности, опросы пациентов ОРИТ показали, что свет им мешал не так, как медицинские манипуляции [8]. Медицинские манипуляции (сестринские процедуры, взятие лабораторных анализов, диагностические процедуры и др.) существенно нарушают сон в ОРИТ. Пациенты могут просыпаться до 60 раз в течение ночи из-за процедур, связанных с уходом за больными [17, 19]. Разработанные опросники, предназначенные для идентифицирования факторов, нарушающих сон в реанимациях, выявили, что пациенты отмечают плохое качество сна в реанимации вследствие шума, процедур ухода (инвазивные вмешательства, мониторирование жизненно важных функций и боль) [8, 20].

Искусственная вентиляция легких и медикаменты также вносят вклад в нарушение сна у пациентов в критическом состоянии. Сон пациентов на ИВЛ очень сильно фрагментирован [11]. Кроме того, в разные фазы сна синхронизация пациента с аппаратом ИВЛ может существенно меняться. Так, в фазу NREM-сна была продемонстрирована высокая вероятность десинхронизации аппарата ИВЛ с пациентом [21]. Вид режима ИВЛ также играет роль в нарушении сна. Хотя вентиляция с поддержкой давлением (PSV) позволяет пациентам задавать их собственную частоту дыхания и дыхательный объем, есть данные о возникновении центрального апноэ при использовании таких режимов вентиляции. Эти нарушения могут быть предотвращены путем увеличения мертвого пространства для повышения уровня парциального давления углекислого газа в артериальной крови [22]. Последние исследования продемонстрировали, что пропорциональная вспомогательная вентиляция (PAV) приводит к уменьшению эпизодов десинхронизации и этот способ вентиляции лучше, чем вентиляция с поддержкой давлением (PSV) в том, что касается качества сна [23].

Некоторые медикаменты, включая вазопрессоры, антибиотики, седативные средства и анальгетики, могут оказывать негативное влияние на качество и архитектуру сна. Хотя и было показано, что бензодиазепины увеличивают общее время сна, но они разрушают его архитектуру, увеличивая стадию 2 NREM и уменьшая 3 и 4 фазы, а также REM-сон. Достаточно широко применяемый для длительной медикаментозной седации препарат пропофол подавляет REM-сон и ухудшает качество сна [24]. Инотропные медикаменты могут воздействовать на сон посредством стимуляции адренергических рецепторов. β-Блокаторы вызывают инсомнию и ночные кошмары из-за подавления REM-сна [25]. Фторхинолоновые антибиотики за счет подавления ГАМКрецепторов типа, А в головном мозге также влияют на процессы регуляции сна [26] (см. таблицу).

Таким образом, рациональное использование препаратов, указанных в таблице, может существенно улучшать качество сна пациента ОРИТ.

Депривация сна может влиять на иммунную систему, уровни гормонов, биомеханику дыхания и когнитивные функции. Потеря сна повреждает защитные механизмы и может увеличить риск возникновения инфекционных осложнений у реанимационных больных, хотя доказательная база этого утверждения противоречива. Многочисленные исследования [27] показали, что модуляция иммунной функции является следствием изменений в паттернах сна. Изменения в иммунной системе при депривации сна у здоровых людей хорошо описаны, но их влияние на восстановление или утяжеление течения заболевания неизвестно.

Депривация сна приводит к значительным изменениям нейроэндокринной системы, вызывая увеличение концентрации тиреоидных гормонов, норэпинефрина и уровня кортизола, уменьшая концентрации гормонов роста и инсулина [28]. Влияние нарушений сна на метаболизм глюкозы является значительным, потому что регуляция уровня глюкозы влияет на смертность больных в критическом состоянии.

Отсутствие полноценного сна также негативно сказывается и на дыхательной мускулатуре. Так, через 30 ч без сна снижается тонус инспираторной мускулатуры, что может стать дополнительной проблемой при переводе пациентов, длительно находящихся на ИВЛ, на самостоятельное дыхание.

Когнитивные последствия нарушения сна схожи с нарушениями психики при делирии. Было показано, что у здоровых волонтеров депривация сна нарушает память, внимание, время реакции и другие аспекты неврологических функций. В одной из работ [29] была продемонстрирована связь между депривацией сна у критических больных и развитием делирия.

Известно много способов оценки сна у пациентов в критических состояниях. Хотя полисомнография является «золотым стандартом», ее применение в ОРИТ не является рутинной практикой из-за технических сложностей [6, 7]. Так, применение ЭЭГ требует наличия специально обученного персонала, чтобы проводить исследование и интерпретировать данные. Следует также понимать, что продолжительность исследования в ОРИТ больше, чем в амбулаторных условиях, так как период сна не ограничивается только ночным периодом. Выделение стадий сна у больных в критическом состоянии также представляет собой сложности.

Актография. Актография измеряет движение тела при помощи внутреннего акселерометра и измеряет время сна при помощи специального алгоритма. Актограф представляет собой автоматизированные часы, которые можно носить с собой на запястье или лодыжке, и является хорошим средством для изменения паттернов сна/бодрствования и общего времени покоя. Среди здоровых людей данные актографии хорошо коррелируются и соотносятся с данными полисомнографии [30]. Есть исследования, в которых актография применялась для измерения седации и ажитации в ОРИТ [31]. Эти работы показывают, что данные актографии соответствуют наблюдениям медсестер за поведением пациентов [32]. Актография также коррелирует с проверенными средствами оценки седации [33]. Лучше всего использовать актографию для объективного измерения уровня седации/ажитации на протяжении некоторого периода, что позволит клиницистам распознать возросшую ажитацию.

Опросники для оценки сна. В реанимации используются опросники пациентов и медсестер для оценки сна пациентов. Опросник сна Richards — Campbell (RCSQ) — это короткий опросник из 5 пунктов, который демонстрирует визуальную шкалу для оценки глубины сна, времени засыпания и пробуждений, процент времени бодрствования и качества сна [34]. Этот опросник сопоставлялся с данными полисомнографии, и он может заполняться как самим пациентом, так и медицинским персоналом. Надежность опросника при заполнении медсестрой и пациентом противоречива. Два исследования [35, 36] показывают, что медсестры переоценивают качество сна по сравнению с пациентами. В другом исследовании [37] показано соответствие оценки качества сна медсестрой и пациентом. Сестринские оценки сна переоценивают общее время и эффективность сна и недооценивают число пробуждений по сравнению с данными полисомнографии [38]. Недостатками оценок сна пациентами являются потенциальная неаккуратность данных из-за седации и делирия [39].

Следующим шагом в изучении сна является сопоставление эффективности нефармакологических и фармакологических стратегий улучшения сна и восстановления циркадных ритмов в ОРИТ. Сложность при исследовании сна в ОРИТ заключается в необходимости обеспечивать постоянную круглосуточную интенсивную терапию и уход, с одной стороны, с другой — обеспечение стратегий, способствующих сохранению сна. Влияние стратегий по уменьшению шума в ОРИТ на качество сна является противоречивым и плохо изученным.

Некоторые исследования [40] показывают, что использование беруш уменьшает число пробуждений и увеличивает продолжительность REM-сна. Однако другое исследование [17] продемонстрировало, что уменьшение шума увеличивает длительность сна, но оно не меняет архитектуру сна и индекс пробуждений.

Среди здоровых добровольцев, которых также подвергли шуму и свету, аналогичных в ОРИТ, использование беруш и масок для глаз привело к увеличению REM-сна, более короткой латентности REM-сна, меньшему числу пробуждений и повышению уровня мелатонина [41]. Использование беруш у пациентов без ИВЛ и седации показало субъективное улучшение качества сна [40]. В настоящее время опубликован ряд работ [42] с небольшой выборкой пациентов, направленных на изучение различных методик засыпания у больных в ОРИТ. Так, у мужчин, находящиеся в ОРИТ, наблюдалось улучшение качества и количества сна после 6-минутного массажа спины. В другом исследовании [43] у послеоперационных больных было показано субъективное улучшение сна, измеренного при помощи опросника RCSQ, при прослушивании шума океана вместо рутинного шума.

Нерандомизированное контролируемое исследование «тихого часа» показало увеличение длительности сна у пациентов экспериментальной группы за счет уменьшения шума. Пациенты, посетители и медицинский персонал также отмечали удовлетворение от введения «тихого часа». Проект по улучшению качества сна в ОРИТ, который оценивал качества сна до и после эксперимента, отмечал уменьшение восприятия шума и снижение дней делирия, но при этом не отмечалось улучшение сна [44].

В литературе [45] описаны нарушения циркадного ритма и снижение уровня мелатонина при критических заболеваниях. Рандомизированное исследование, в котором участвовала небольшая группа пациентов, показало, что применение мелатонина в дозе 10 мг способствовало повышению эффективности ночного сна, измеренного биспектральным индексом.

Процедуры, направленные на профилактику нарушений сна, должны быть объединены в единый протокол, конечной целью которого должна быть нормализация циркадных ритмов.

В нашей стране утверждены клинические рекомендации по реабилитации в интенсивной терапии (РеабИТ), в которых предлагаются мероприятия по обеспечению гигиены сна в ОРИТ. К ним относится ограничение дневного сна, яркий свет в дневное время и уменьшение яркости света после 22 ч, исключение ночного кормления, уменьшение шумовой нагрузки в ночное время, ограничение медицинских манипуляций в ночное время, использование глазных масок и беруш. Предложена эмпирически подобранная схема фармакотерапии нарушений сна в остром периоде заболевания [2]. Однако, несмотря на широкое обсуждение, в современной литературе проблемы нарушений сна в ОРИТ и разработку клинических рекомендаций, внедрение протоколов сна в практику конкретного лечебного учреждения требует изменения культуры поведения медицинского персонала, и должно учитывать требования лечебного учреждения и специфичность отделений реанимации.

Нарушение сна, которое появилось во время острого заболевания, может сохраняться длительное время после выписки. В настоящее время это является одним из наиболее часто упоминаемых в литературе стрессовых факторов для пациентов, переживших критические состояния [7, 19, 35]. S. McKinley и соавт. [46] выявили нарушения сна более чем у 50% пациентов после выписки из стационара, и период восстановления циркадных ритмов достигал 6 мес у 1/3 пациентов.

У пациентов, страдающих от избыточной вялости и сонливости, также может быть нарушена физическая и когнитивная реабилитация. Более того, нарушение сна и циркадных процессов является одной из причин патогенеза эмоционально-когнитивных нарушений, которые часто развиваются после длительного нахождения пациентов в ОРИТ, включая снижение внимания, памяти, депрессию, тревогу [47]. Причины нарушений сна после пребывания в ОРИТ до конца неясны. Учитывая, что после реанимации у пациентов часто сохраняются проблемы со здоровьем, возможно, эти изменения являются следствием продолжения текущего заболевания. Это предположение подтверждается работой, в которой пациенты по своим воспоминаниям отмечали, что качество сна после реанимации было схоже с качеством сна до критического заболевания. Возможно, что само пребывание в ОРИТ (шум, воздействие критического заболевания, использование некоторых медикаментов) приводит к нарушениям нейротрансмиттерного баланса и вызывают изменения, которые сохраняются после выписки пациентов. Таким образом, целесообразно изучать нарушение сна и циркадного ритма не только во время критического состояния, но и после восстановления для исследования взаимосвязи эмоционально-когнитивных нарушений в долгосрочной перспективе.

Взаимосвязь между нарушением сна у пациентов в критическом состоянии и потенциалом восстановления непонятна, но очень важна. Плохой сон в ОРИТ приводит к более выраженным нарушениям сознания, наиболее ярким примером которых является делирий. Мультидисциплинарный подход для понимания и решения проблемы нарушения сна требует совместных усилий как со стороны персонала ОРИТ, так и со стороны администрации больницы, что в свою очередь может привести к улучшению качества реанимационной помощи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для корреспонденции: Цветков Денис Сергеевич, канд. мед. наук, зам. гл. врача по анестезиологии и реаниматологии ГБУЗ ГКБ № 52 ДЗ г. Москвы, 123184, Москва. E-mail: tsvetkov75@gmail.com.