Биологические ритмы во время пребывания в полярных регионах

В арктических и антарктических широтах зимой персонал лишён естественного солнечного света, а летом круглосуточно находится в условиях дневного освещения; свет достаточной интенсивности и подходящего спектрального состава — основной фактор, поддерживающий 24-часовой период циркадных ритмов человека. Поэтому состояние циркадной системы представляет особый интерес. Кроме того, относительно контролируемые условия искусственного освещения зимой создают возможности для изучения различных видов светотерапии. Вероятно, лучшими показателями циркадной и сезонной ритмики служат гормон мелатонин и/или его метаболит 6-сульфатоксимелатонин (aMT6s). Часто наблюдается задержка циркадной системы зимой. Скелетный фотопериод — два 1-часовых воздействия ярким белым светом утром и вечером — способен восстановить летнюю фазу ритма. Возможно, достаточно и однократного 1-часового воздействия светом утром. У некоторых людей происходит десинхронизация с 24-часовыми сутками, то есть свободный ход ритма, при котором проявляется его собственный циркадный период, обычно превышающий 24 часа. В отношении общего состояния здоровья в полярных регионах имеются отдельные сообщения о нарушениях различных физиологических процессов с точки зрения суточных и сезонных ритмов, однако опубликованы и данные о благоприятных последствиях для здоровья. Истинное сезонное аффективное расстройство, по-видимому, встречается редко, хотя описаны субсиндромальные проявления. Вероятно, наибольшую обеспокоенность вызывают многочисленные сообщения о нарушениях сна. Это послужило основанием для изучения лежащих в их основе механизмов и методов лечения. Задержка циркадной системы при сохранении «обычного» рабочего графика означает, что сон приходится на субоптимальную фазу. Зимой также наблюдаются снижение эффективности сна, увеличение времени засыпания, уменьшение продолжительности и ухудшение качества сна. Увеличение интенсивности окружающего освещения в течение всего дня сдвигало циркадную фазу на более раннее время и было связано с улучшением сна; свет с повышенным содержанием синего спектра оказался несколько эффективнее стандартного белого света. Влияние на работоспособность ещё предстоит изучить в полном объёме. На широте 75° ю. ш. персонал полярной станции адаптирует циркадную систему к работе в ночную смену в течение недели, в отличие от жителей умеренных широт, у которых полной адаптации достичь удаётся редко. Аналогичная ситуация наблюдается на нефтедобывающих платформах в Северном море на больших широтах, особенно при работе с 18:00 до 06:00. Вероятное объяснение — отсутствие конкурирующего светового воздействия и «социальных обязательств». У многих возникают трудности при возвращении к дневной работе, сопровождающиеся циркадной десинхронизацией. Временное применение светотерапии вновь помогало восстановить нормальную фазу ритма и сон у небольшого числа людей. Постпрандиальный ответ на пищу нарушается в периоды десинхронизации; имеются признаки инсулинорезистентности и повышения уровня триглицеридов — факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. Хотя в полярных регионах подробно изучали лишь небольшое число участников, эти наблюдения указывают, что неоптимальные условия освещения вредны для здоровья. Эти выводы в равной степени применимы к людям, живущим в умеренных широтах и подвергающимся недостаточному световому воздействию.