Введение

Оптимальная продолжительность сна для взрослых составляет от 7 до 9 часов в сутки [1, 2]. Однако эти рекомендации часто не совпадают с реальной продолжительностью сна в повседневной жизни. Есть данные о том, что примерно 35% населения США спят менее 6 часов в сутки и еще 29,5% — менее 7 ч [3]. Подобная тенденция отмечена и в других развитых странах [4]. Уменьшение отводимого на сон времени является важной проблемой в современном обществе.

Известно несколько причин, обусловливающих сокращение продолжительности сна. Во-первых, это факторы образа жизни: сменная работа или работа, не соответствующая индивидуальному циркадному ритму, трансмеридианные перелеты, использование электронных устройств перед сном, нарушение ритма сна в выходные дни и другие социальные причины [5]. Во-вторых, широко распространенные в популяции нарушения сна сокращают его общую продолжительность. К ним относятся нарушения дыхания во сне, разные типы инсомнии, периодические движения конечностей во сне и другие [6, 7]. В-третьих, дефицит сна у людей старше 60 лет нередко связан с инволютивными процессами и представлен сокращением как общей продолжительности сна, так и длительности медленноволнового сна, отвечающего за восстановление преимущественно телесных функций.

Установлено, что короткая продолжительность сна ассоциирована с негативными последствиями для здоровья: со смертностью от всех причин [8], с развитием артериальной гипертонии [9] и нарушениями ритма сердца (фибрилляцией предсердий, ФП) [10], инсультом [11, 12], сахарным диабетом [13] и ожирением [14]. Следует отметить, что взаимосвязь между продолжительностью сна и кардиоваскулярными событиями имеет U-образную форму, предполагающую, что как короткая, так и увеличенная (более 9 часов) продолжительность сна могут влиять на состояние сердечно-сосудистой системы. При этом они имеют разные патофизиологические механизмы [15].

В данном обзоре освещены известные сигнальные пути, которые могут быть запущены при продолжительности сна менее 6 ч, оценено влияние экспериментальных типов сокращения сна у здоровых людей, а также проанализирована связь короткой продолжительности сна с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями и смертностью.

Определение границ короткого сна, частичной и полной депривации сна

В настоящее время в литературе приведены различные определения, описывающие временные границы сна. Отсутствие единой позиции относительно временных границ в научных работах часто приводит к несогласованности в оценке получаемых результатов. Наиболее распространены определения сокращения сна или полного его отсутствия, предложенные M.A. Grandner и соавт. в 2010 г. [16]. Короткой считается продолжительность сна, составляющая 6 ч и менее за ночь; полная депривация (лишение) сна определяется как полное отсутствие сна непрерывно в течение 24 ч подряд, частичная депривация сна — сокращение сна на несколько часов от обычной продолжительности (точной продолжительности нет, обычно на 30—50%). В более общем смысле используется термин «дефицит сна», когда сокращение продолжительности сна связано с отрицательным влиянием на различные дневные функции. Сокращение продолжительности сна на срок не более 1—2 дней можно назвать острым, тогда как хроническое сокращение ассоциировано с более длительными периодами (неделями и месяцами).

Патофизиологические механизмы, обусловленные коротким сном

При сокращении продолжительности сна может быть активировано несколько патофизиологических механизмов. К ним относятся нарушение функции вегетативной нервной системы (ВНС) с гиперактивацией симпатического отдела, воспаление, окислительный стресс, эндотелиальная дисфункция, атеросклероз, инсулинорезистентность и протромботическое состояние [17—19]. Подавляющее большинство этих механизмов относятся к основным факторам риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (см. рисунок) [20].

Патофизиологические механизмы, ассоциированные с короткой продолжительностью сна и риском развития сердечно-сосудистых заболеваний (Адаптация E. Tobaldini и соавт. [20]).

Экспериментальная острая и хроническая депривация сна

Проведено несколько экспериментальных исследований с целью оценить изменения, вызванные как острой, так и хронической депривацией сна у здоровых людей. В одном из них сообщалось, что после полной депривации сна значения артериального давления (АД) были статистически значимо выше [21]. Аналогичные данные получены и в других работах, где после 24-часовой депривации сна у здоровых участников исследования частота сердечных сокращений и уровень АД были выше по сравнению с исходным уровнем [22, 23]. Одним из механизмов, с помощью которого могут реализоваться «острые» сердечно-сосудистые изменения, является нарушение вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы. Состояние ВНС при острой депривации сна детально изучалось, и почти все полученные экспериментальные данные свидетельствуют о повышении активности симпатического отдела ВНС. X. Zhong и соавт. сообщили о снижении общей вариабельности сердечного ритма, считающейся маркером способности сердечно-сосудистой системы реагировать на раздражители [23]. В состоянии полной депривации сна анализ вариабельности сердечного ритма, отражающей состояние ВНС, показал увеличение симпатической модуляции (увеличение низкочастотной составляющей спектра, более низкие значения высокочастотной составляющей спектра, а также рост их соотношения [24]. Другие авторы сообщили о повышенном высвобождении лейкоцитами провоспалительного цитокина IFN-γ вслед за острой депривацией сна [18].

Таким образом, острая депривация сна оказывает важное влияние на вегетативные параметры, а также на воспалительные реакции. Она вызывает увеличение экспрессии провоспалительных цитокинов IL-21, IL-1, TNF-α, PCR и IFN-γ, изменение тонуса сосудов, связанное с эндотелиальной дисфункцией и изменение функции адгезивных молекул.

Экспериментальные исследования эффектов хронической депривации сна у здоровых людей показали аналогичные результаты. Фактически после 5 дней частичной потери сна вегетативный профиль резко изменился с уменьшением общей мощности вариабельности сердечного ритма и сдвигом симпато-вагусного баланса в сторону активации симпатического отдела [17]. Однако есть исследования с противоположными результатами (без изменений вегетативного профиля после хронической депривации сна) [25]. Необходимо отметить, что исследования с моделированием хронической депривации сна труднее выполнить корректно по сравнению с исследованиями, создающими острую депривацию сна. Протоколы различаются с точки зрения условий депривации сна (лабораторные условия по сравнению с реальными моделями), экспериментальных графиков (например, количество часов недосыпания в день и общая продолжительность протокола) и характеристик исследуемой популяции. Эти ограничения делают результаты неоднородными, и, безусловно, необходимы контролируемые исследования с одинаковыми протоколами для уточнения негативных последствий хронической депривации сна у здоровых людей.

В недавней работе F. Sauvet и соавт. показали, что после одной недели частичного ограничения сна (4 ч сна в сутки) уровень эндотелийзависимого расширения сосудов снижался независимо от вегетативного профиля и был связан с сильной активацией воспалительного и метаболического сигнального путей, так же, как и при острой депривации [26].

Таким образом, можно констатировать, что экспериментальная депривация сна у здоровых людей может нарушать вегетативный контроль, а также влиять на воспалительный статус и вызвать эндотелиальную дисфункцию.

Короткая продолжительность сна и сердечно-сосудистые заболевания

Смертность от всех причин

Все чаще признается, что сон играет важную роль в поддержании здоровья и профилактике заболеваний (в дополнение к общепризнанной роли питания и физических упражнений). Метаанализ с включением более 5 млн участников из 153 исследований показал, что короткая продолжительность сна связана с повышенной смертностью от всех причин (относительный риск (ОР) 1,12, 95% ДИ 1,08—1,16) [27]. Продолжительность сна менее 6 часов линейно связана с ростом смертности [27]. Эти данные согласуются с несколькими предыдущими исследованиями, которые показывают положительную ассоциацию между короткой продолжительностью сна и болезнями сердечно-сосудистой системы, а также смертностью от всех причин [28, 29].

Артериальная гипертония

Связь между короткой продолжительностью сна и развитием артериальной гипертонии (АГ), даже в отсутствие болезней сна, показана в эпидемиологических исследованиях и метаанализах [9, 30, 31].

Ассоциация короткой продолжительности сна и высокого риска развития АГ может быть связана с возрастом и полом после поправки на традиционные факторы риска (курение, ожирение и социально-экономический статус) [32]. Действительно, некоторые исследования указывают на то, что короткая продолжительность сна — это более важный фактор риска развития АГ у молодых людей по сравнению с пожилыми [33]. Существуют иные данные, которые показали более сильную связь между короткой продолжительностью сна и АГ у мужчин среднего возраста и пожилых женщин [34]. Эта ассоциация также описана у подростков, у которых короткий сон давал 2,5-кратное (95% ДИ 0,9—6,9) увеличение риска развития АГ (после поправки на пол, индекс массы тела и социально-экономический статус).

Следует отметить, что чем короче продолжительность сна, тем сильнее связь с АГ. В поперечном исследовании с участием 10 308 человек (в возрасте 35—55 лет) показано, что у тех, кто спал 6 часов за ночь, соотношение шансов было для АГ 1,56 (95% ДИ 1,07—2,27). Пациенты с продолжительностью сна менее 5 часов имели большее отношение шансов — 1,94 (95% ДИ 1,08—3,50) по сравнению с людьми, которые спали 7 часов за ночь [35].

Большинство эпидемиологических данных основано на самооценке продолжительности сна (анкетный метод), и только в нескольких исследованиях проведена объективная оценка между измеренной продолжительностью сна и развитием АГ [36]. M. Haack и соавт. не нашли ассоциации между объективно измеренной короткой продолжительностью сна и АГ.

Учитывая клиническую значимость АГ как важнейшего фактора риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, исследователи сосредоточили внимание на возможности снижения уровня АД за счет увеличения продолжительности сна. Некоторые предварительные экспериментальные данные о продлении сна показали значительное снижение уровня АД у пациентов с предгипертонией или АГ I стадии [37]. Следовательно, целенаправленное продление и улучшение сна может стать новой целью в профилактике и лечении АГ.

Нарушения сердечного ритма

Экспериментальные исследования показали, что одна ночь, сопровождавшаяся нарушением сна, может вызвать изменения функциональных электрических свойств сердечной мышцы человека. Установлено, что у здоровых молодых людей депривация сна может увеличить интервал QT и создать электромеханическую задержку межпредсердной и внутрипредсердной проводимости [38]. Эти данные говорят о том, что потеря сна может влиять на функцию левого предсердия и способствовать возникновению предсердных аритмий, в частности ФП [39]. В клинических условиях нарушение структуры сна с последующим сокращением его продолжительности ассоциированы с увеличением желудочковой эктопии и увеличением частоты пауз ритма у госпитализированных пациентов [40].

Большое внимание уделяется самому распространенному нарушению ритма сердца в популяции — ФП и факторам риска его возникновения. Поперечное исследование в китайской популяции продемонстрировало, что у пациентов с болезнью сна, приводящей к его сокращению — инсомнией, может быть более высокий риск развития ФП. Эта ассоциация особенно выражена у участников исследования младше 40 лет [41]. В крупном ретроспективном исследовании пациенты с объективно короткой продолжительностью сна отличались повышенным риском развития ФП независимо от других факторов риска. Среди участников когорты MESA (изучение прогрессирования атеросклероза) с дефицитом медленноволнового сна ФП фиксировалась чаще, чем у участников с сохраненной структурой сна [42]. В настоящее время полученных данных недостаточно и необходимы дополнительные исследования для изучения возможных механизмов этой связи, а также роли увеличения продолжительности сна как потенциального средства профилактики ФП.

Ишемическая болезнь сердца

Короткая продолжительность сна связана со значительным риском развития ишемической болезни сердца (ИБС) (ОР 1,26, 95% ДИ 1,15—1,38). Патофизиологические факторы, участвующие в развитии ИБС, такие как гиперактивация симпатического отдела ВНС, окислительный стресс, воспаление, эндотелиальная дисфункция и протромботическое состояние, совпадают с возникающими на фоне частичной или полной депривации сна факторами, поэтому эта ассоциация высоко вероятна.

Почти 20 лет тому назад N.T. Ayas и соавт. изучали когорту из 71 617 здоровых женщин (в возрасте 45—65 лет) и оценивали частоту событий, связанных с ИБС, с учетом продолжительности сна [43]. После поправки на сопутствующие факторы риска (например, храп, индекс массы тела и курение), относительный риск развития ИБС составил 1,45 (95% ДИ 1,10—1,92) для женщин, которые спали менее 5 ч за ночь, 1,18 (95% ДИ 0,98—1,42) для женщин, которые спали менее 6 ч за ночь, и 1,09 (95% ДИ 0,91—1,30) для женщин, которые спали 7 ч за ночь, по сравнению с женщинами, сон которых длился 8 ч.

Частота нефатальных и фатальных случаев ИБС выше у людей, которые спят менее 7 ч или более 8 ч в сутки в ночное время, с объединенным относительным риском заболевания 1,48 (95% ДИ 1,22—1,80) [29]. Распространенность ИБС оказалась выше у лиц, которые спали 6 часов и менее за ночь или 10 ч и более за ночь, по сравнению с людьми, которые спали в среднем 7 ч в сутки [44]. Это еще раз указывает на U-образную взаимосвязь между продолжительностью сна и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Исследования показали, что потеря сна может повлиять на показатели субклинической ИБС. При обследовании 495 молодых людей из когорты CARDIA уровень кальцификации коронарных артерий, определенный с помощью компьютерной томографии, был наиболее выражен при продолжительности сна менее 5 ч [45].

Несмотря на то, что для оценки продолжительности сна использованы разные популяции и разные методы, большинство полученных данных подтверждает концепцию, что кратковременный сон ассоциирован с повышенным риском развития ИБС, и что этот риск выше, если он связан с плохим качеством сна [46].

Заключение

Социальная депривация (уменьшение продолжительности) сна — это растущая проблема во всем мире, связанная с развитием современного общества. Короткий сон влияет на образ жизни и рост распространенности болезней сна, таких как инсомния и апноэ сна. Независимо от своей основной причины короткий сон может запускать несколько сигнальных путей, таких как нарушение вегетативного контроля сердечно-сосудистой системы, окислительный стресс, воспалительные реакции и дисфункция эндотелия. Все эти патофизиологические механизмы отвечают за риск развития сердечно-сосудистых заболеваний: артериальной гипертензии, хронической сердечной недостаточности, ишемической болезни сердца, фибрилляции предсердий.

Клинические данные, оценивающие связь между короткой продолжительностью сна и сердечно-сосудистой системой, получены в основном в результате перекрестных исследований, часто без поправки на наличие болезней сна (например, апноэ сна), что создает трудности для установления причинно-следственных связей. Однако в представленных в обзоре источниках подтверждается связь между короткой продолжительностью сна и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

В настоящее время есть информация только о единичных исследованиях с небольшим количеством участников, в которых оценено влияние коррекции сна на сердечно-сосудистые исходы.

Основная трудность при анализе исследований, в которых изучены последствия короткой продолжительности сна у людей, — большая неоднородность протоколов, приводящая к неоднозначным результатам. Острые и хронические заболевания, контролируемые или неконтролируемые состояния, пол и возраст испытуемых, метод определения продолжительности сна участников являются основными причинами неоднородных результатов. Популяционные исследования имеют ограничения из-за индивидуальных факторов, таких как этническая принадлежность, пол, генетические особенности, окружающая среда и социальные условия. Необходимы крупные популяционные исследования для оценки короткого сна как фактора риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и рассмотрения влияния увеличения продолжительности сна на их течение.

Работа выполнена в рамках государственного задания «Разработка алгоритмов распознавания маркеров нарушений дыхания во сне у пациентов с различными формами сердечно-сосудистой патологии».

Участие авторов: концепция и дизайн — О.М. Драпкина; сбор и обработка литературы — М.В. Агальцов, А.А. Орлова; написание текста, редактирование — М.В. Агальцов, О.М. Драпкина.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.