• Внутренние циркадные ритмы влияют на консолидацию эпизодов сна и бодрствования и имеет решающее значение для здорового сна, а также для оптимального функционирования организма в целом.
• Рассогласование между внутренней системой циркадного ритма и желаемым временем сна и бодрствования или изменения в самой системе их взаимодействия могут привести к одному из шести нарушений циркадного ритма сна и бодрствования. Циркадная дисфункция также является важным фактором, который следует учитывать при лечении пациентов с необъяснимой бессонницей и/или чрезмерной сонливостью.

• Собственная циркадная система регулирует множество физиологических процессов, включая суточные ритмы температуры тела, секрецию мелатонина, кортизола, эндокринную и иммунную функции, метаболизм и многое другое.
• Система циркадных ритмов все больше стимулирует бодрствование на протяжении обычного периода бодрствования, чтобы компенсировать прогрессирующее увеличение сонливости, опосредованное гомеостазом сна во время длительного бодрствования.
• Гомеостатическое влечение ко сну накапливается во время бодрствования и способствует началу сна.
• Правильно настроенная циркадная система поддерживает низкий уровень активности (бодрствования) в ночное время, особенно во второй половине ночи, способствуя закреплению сна до утреннего пробуждения.
• При отсутствии информации о внешнем времени, внутренняя циркадная система превышает 24 часа: в среднем около 24,2 часа у взрослых и потенциально дольше у подростков -24,3 часа.
• Чтобы поддерживать согласованность (синхронизацию) с 24-часовыми сутками окружающей среды, эндогенная циркадная система должна корректироваться каждый день; такие фазовые сдвиги достигаются с помощью временных сигналов (zeitgebers).
• Самый мощный цейтгебер – это световой цикл окружающей среды.
• Важными несветовыми цейтгеберами являются питание, активность и социальные взаимодействия.
• Эффект фазового сдвига яркого света зависит от биологического циркадного времени, когда происходит воздействие света. То есть влияние яркого света на циркадные ритмы зависит от того, в какое именно время суток (в соответствии с внутренними биологическими часами) человек подвергается воздействию этого света.
• Обычно воздействие света в течение последних нескольких часов обычного периода сна и в течение часов, следующих за привычным временем пробуждения, сдвигает циркадный ритм на более раннее время (сдвиг фазы). Это значит, что если человек подвергается воздействию яркого света в конце ночного сна и в первые часы после пробуждения, то это сдвигает его внутренние биологические часы вперед, то есть он начинает раньше засыпать и раньше просыпаться.
• И наоборот, свет вечером и в первые две трети обычного периода сна сдвигает циркадный ритм на более позднее время (задержка фазы). В этом случае, если человек подвергается воздействию яркого света вечером и в первую часть ночного сна, то это сдвигает его внутренние биологические часы назад, то есть он начинает позже засыпать и позже просыпаться.
• Ретинальные циркадные фоторецепторы максимально чувствительны к синему свету. Некоторые исследования показывают, что отказ от использования светоизлучающих устройств, таких как планшеты и мобильные телефоны, за несколько часов до сна может предотвратить подавление мелатонина и задержку фазы.
• Однако возраст, пол, генетические и другие индивидуальные особенности могут предрасполагать к различной реакции на вечерний свет.
• По мнению экспертов, в течение трех часов перед сном воздействие света должно быть ограничено меланопическим эквивалентом дневной освещенности (EDI)* 10 люкс, измеренным на глазу.
• *Примечание автора - это метрика, которая описывает реакцию нефоточувствительных ганглиозных клеток сетчатки (ipRGC) на свет, тем самым количественно оценивает биологическое воздействие света на циркадные ритмы человека, в отличие от обычной освещенности, измеряющей только визуальное восприятие.

Патофизиология

• Предполагаемая патофизиология различных циркадных расстройств связана с одним из двух факторов:
  • Внутренняя аномалия самой циркадной системы времени
  • Внешние факторы, такие как авиаперелеты, сменная работа или другие обстоятельства или поведение, которые приводят к неправильному воздействию света и/или навязанным режимам сна и бодрствования, не соответствующим их внутренним ритмам
• Выравнивание графика сна относительно 24-часового дня варьируется в зависимости от конкретного циркадного расстройства
• Внутренняя циркадная патофизиология
  • Четыре из циркадных расстройств считаются внутренними расстройствами, с предполагаемой патофизиологией эндогенной циркадной системы времени пациента или ее способности синхронизироваться с 24-часовым днем.
  • Однако, вероятно, в основе состояний, в настоящее время классифицируемых как расстройства циркадного ритма сна и бодрствования, лежат сложные взаимодействия между эндогенными циркадными свойствами и внешними факторами и поведением.

Задержка фаз сна-бодрствования 

• Расстройство задержки фазы сна и бодрствования является многофакторным, и основная причина рассогласования не установлена.
• Предлагаемые факторы включают в себя:
  • Изменения в развитии и поведении, влияющие на временную организацию сна и бодрствования
  • Удлинение внутреннего циркадного периода
  • Аномальное взаимодействие между гомеостатическими и циркадными процессами
  • Изменения в освещенности
  • Измененная чувствительность циркадной системы к свету
• Генетические варианты могут лежать в основе некоторых из этих потенциальных механизмов.

Расстройство опережения фазы сна и бодрствования

• может быть связано с более ранним временем отхода ко сну и пробуждения, связанным с возрастными изменениями, а также с изменением чувствительности циркадной системы к свету.
• Это расстройство также может быть генетически обусловлено у некоторых людей и семей.

Нарушение 24-часового ритма сна и бодрствования 

• представляет собой неспособность циркадной системы поддерживать стабильное соответствие (так называемую «синхронизацию») 24-часовому дню.
• Наиболее распространенной причиной является слепота световосприятия.
• Без световых сигналов эндогенная циркадная система «работает свободно» в течение циркадного периода, который обычно длится более 24 часов.
• В результате эндогенная система смещается к все более поздним фазовым позициям относительно 24-часового дня.
• Примерно одна треть слепых людей без восприятия света имеют нормальную синхронизацию, в то время как остальные имеют несинхронизированные циркадные ритмы или имеют модели сна, синхронизированные в опережающей или задержанной фазе.
• Примечательно, что люди со зрением также могут развивать расстройство несинхронизированного 24-часового ритма сна и бодрствования, и предполагается, что его патофизиология перекрывается с патофизиологией расстройства задержки фазы сна и бодрствования.
• Факторы могут включать в себя:
  • Продолжительный циркадный период
  • Воздействие света и других синхронизаторов, способствующих рецидивирующей фазовой задержке
  • Изменения чувствительности циркадной системы ко свету
  • Аномальное взаимодействие между циркадной и гомеостатической регуляцией сна
  • Генетические изменения
• Как и при расстройстве задержки фазы сна и бодрствования, расстройство несинхронизированного 24-часового ритма сна и бодрствования у людей со зрением также наблюдалось в связи с психическими расстройствами.

Нерегулярный цикл сна и бодрствования

• возникает из-за утраты модулирующего влияния циркадной системы на сон и бодрствование.
• Оно чаще всего наблюдается у пациентов с деменцией, вероятно, в связи как с возрастными изменениями, так и с дополнительными нарушениями циркадной системы, вызванными самим нейродегенеративным процессом.

Рассогласование, навязанное внешней средой

• Расстройство, нарушения биоритма из-за смены часовых поясов и расстройство, вызванное сменным графиком работы, считаются экзогенного происхождения.

Расстройство, вызванное сменой часовых поясов (джет-лаг)

• При расстройстве, вызванном сменой часовых поясов, часовые пояса пересекаются быстрее, чем циркадная система времени может адаптироваться; поэтому попытки сна, бодрствования и приема пищи не согласованы с эндогенной циркадной фазой.
• Тяжесть рассогласования зависит от количества пересекаемых часовых поясов и направления поездки.
• Поскольку естественный циркадный цикл немного длиннее 24 часов, поездки на запад, как правило, вызывают меньше нарушений, так как легче задержать, чем ускорить естественный циркадный цикл.

Расстройство, вызванное сменным графиком работы

• При расстройстве, вызванном сменным графиком работы, рабочий период накладывается на время, когда циркадная система обычно способствует сну, а отведенное время для сна приходится на период высокой циркадной активации.
• Рассогласование между желаемым графиком и эндогенным циркадным ритмом приводит к снижению бодрствования в желаемый период бодрствования, что еще больше усугубляется нарушением сна из-за вызванной циркадными факторами бессонницы.