Несмотря на широкое распространение информации о здоровом образе жизни и правильном питании, проблема избыточной массы тела и ожирения продолжает увеличиваться в современном обществе. Так, в 2013 г. число людей с избыточной массой тела и ожирением достигло 2,1 млрд. Прогнозируется, что к 2025 г. распространенность ожирения в мире превысит 18% у мужчин и 21% у женщин. Интересно, что 1/3 всех случаев ожирения сосредоточена в 5 странах: США, Китае, Бразилии, Индии и России [1].
Современные многочисленные исследования выявили, что ожирение играет ключевую роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2-го типа и метаболического синдрома. Эти заболевания относятся к наиболее значимым проблемам здравоохранения практически во всех странах мира.
При этом традиционные факторы риска ожирения и метаболического синдрома, такие как избыточное потребление энергии и недостаток физической активности, не могут полностью объяснить высокую распространенность этих состояний. Недостаточный сон и расстройство циркадного ритма предрасполагают к нарушениям обмена веществ и способствуют набору массы тела у людей. За последние 10 лет количество исследований, посвященных вышеописанным проблемам, значительно выросло.
За последний век произошли значительные изменения и в образе сна человека. Сон современных жителей постиндустриального общества сильно зависит от социально-экономических факторов, что привело к распространению различных форм нарушений сна [2]. Согласно имеющимся данным, с 1960 по 2000 г. средняя продолжительность ночного сна сократилась на 1,5-2 ч. Исследования показывают, что сокращение сна на 1 ч в день связано с увеличением индекса массы тела (ИМТ) на 0,35 кг/м2 [3].
Кроме того, в исследовании The Whitehall II Study, в котором приняли участие 5021 человек, обнаружены статистически значимые ассоциации между короткой продолжительностью сна (≤5 ч), ИМТ, окружностью талии, а также повышенным риском развития ожирения [4].
Характеристика сна у пациентов с ожирением
Современные исследования указывают на наличие двунаправленной связи между различными нарушениями сна и метаболическими расстройствами. С одной стороны, установлено, что изменение продолжительности сна, синдром ночного апноэ, фрагментация и другие изменения сна - значимые факторы риска развития ожирения, а с другой - избыточная масса тела могут провоцировать развитие нарушений сна. Поскольку патология сна может оказывать негативное влияние на возможность/скорость снижения массы тела у пациентов с ожирением и считается дополнительным фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, методы воздействия на различные характеристики сна могут рассматриваться в качестве терапевтической мишени.
Установлено, что у пациентов с ожирением или избыточной массой тела чаще отмечается изменение (увеличение или сокращение) продолжительности сна по сравнению с участниками с нормальным ИМТ, у которых средняя продолжительность сна составляет 7-8 ч [5, 6].
Также известно, что у пациентов с ожирением, но без синдрома обструктивного апноэ сна (СОАС), субъективное восприятие качества сна ниже, чем у людей с нормальным ИМТ, а также чаще отмечаются жалобы на дневную сонливость [7].
Согласно проведенным исследованиям, у людей с избыточной массой тела и ожирением распространенность различных форм нарушений сна выше, чем у взрослых с ИМТ до 25 кг/м2 [8].
Нарушения сна у пациентов с ожирением
Изменение продолжительности сна
По определению профессора В.М. Ковальзона, сон - это особое генетически детерминированное состояние организма теплокровных животных (т. е. млекопитающих и птиц), характеризующееся закономерной последовательной сменой определенных полиграфических картин в виде циклов, фаз и стадий.
Средняя продолжительность сна взрослого человека составляет 7-8 ч и состоит из 4-6 завершенных циклов, каждый из которых начинается с фазы медленноволнового сна и завершается фазой быстрого сна [9].
На основе данных метаанализа короткая продолжительность сна ассоциирована с увеличенным риском ожирения. При этом чем короче продолжительность сна, тем выше вероятность развития избыточной массы тела [10].
Кроме того, у пациентов с короткой продолжительностью сна или его низким качеством ограничение суточной калорийности на 600 ккал в течение 24 нед привело к меньшему снижению массы тела по сравнению с участниками с продолжительностью сна 7-8 ч и высокой субъективной оценкой его качества [11]. Согласно данным небольшого исследования с участием 14 пациентов, прошедших бариатрическую операцию, продолжительность сна оказывает влияние и на сохранение достигнутых результатов в долгосрочной перспективе. Через 6 лет наблюдения была выявлена обратная корреляционная связь между продолжительностью сна и ИМТ [12].
Таким образом, короткий сон может не только увеличивать риск развития ожирения, но и оказывать влияние на результаты вмешательств, направленных на снижение массы тела.
В основе влияния короткой продолжительности сна на динамику массы тела лежат несколько патофизиологических механизмов.
Во-первых, у людей с короткой продолжительностью сна больше времени бодрствования, что, вероятно, приводит к положительному энергетическому балансу.
Во-вторых, сокращение времени сна приводит к повышению активности системы вознаграждения головного мозга [13].
В-третьих, укорочение продолжительности сна оказывает влияние на выработку гормонов, вовлеченных в регуляцию пищевого поведения, таких как грелин и лептин, что в совокупности с активацией систем вознаграждения приводит к нарушению пищевого поведения, стимулируя аппетит и потребление пищи [14].
Также преобладание симпатических влияний в результате сокращения времени сна способствует увеличению секреции кортизола, который, в свою очередь, вызывает развитие инсулинорезистентности, стимуляцию липолиза, кетогенеза и глюконеогенеза в печени [15, 16].
Кроме того, короткая продолжительность сна ассоциирована с увеличением секреции провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин‑6, фактор некроза опухоли α и свободных жирных кислот [17].
Исследования, в которых изучали влияние депривации сна на метаболические показатели, предоставляют ценную информацию о связи между недостатком сна и развитием инсулинорезистентности. Одно из таких исследований показало, что ограничение продолжительности сна до 4,5 ч в течение 4 дней вызывает снижение чувствительности к инсулину в адипоцитах [18].
В конечном итоге описанные выше механизмы формируют положительный энергетический баланс, лежащий в основе повышения массы тела.
В течение многих лет исследовали различные фармакологические и нефармакологические методы, направленные на увеличение продолжительности и повышение качества сна [19]. Препараты, такие как бензодиазепины, седативные антигистаминные средства, барбитураты и аналоги мелатонина, широко назначают в качестве снотворных препаратов. Однако их длительное применение связано с развитием серьезных побочных эффектов, таких как повышенный риск смерти и онкологических заболеваний [20]. С другой стороны, были исследованы нефармакологические вмешательства, включающие использование поведенческих или психологических стратегий, включая обучение принципам гигиены сна [21].
В работе E. Tasali и соавт. [22] было установлено, что обучение гигиене сна эффективно в стратегии увеличения его времени. В данном исследовании приняли участие взрослые с продолжительностью сна <6,5 ч/сут. В 1-й день вмешательства им были предоставлены персонализированные советы по гигиене сна от специалиста. По результатам актиграфии к концу вмешательства средняя продолжительность сна у участников увеличилась с 5,6±0,1 до 7,1±0,1 ч. Это сопровождалось снижением аппетита на 4% и уменьшением желания потребления сладких и соленых продуктов на 62%.
Хотя короткая продолжительность сна считается независимым фактором риска ожирения, важно выяснить, может ли коррекция продолжительности сна оказать влияние на динамику массы тела. В небольшом исследовании длительностью 6 лет пациенты с исходно короткой продолжительностью сна (≤6 ч/сут, n=43) были разделены на 2 группы: те, у кого продолжительность сна увеличилась до 7-8 ч/сут (среднее увеличение на 1,52±0,66 ч/сут), и те, кто не изменил свою короткую продолжительность сна в течение последующего периода наблюдения. Контрольную группу составили 173 человека с продолжительностью сна 7-8 ч/сут. За 6 лет наблюдения в контрольной группе отмечено наименьшее увеличение ИМТ и окружности талии по сравнению с двумя другими группами. При этом в группе пациентов, не увеличивших продолжительность сна, отмечалось наибольшее увеличение ИМТ и окружности талии [23].
Исходя из всего вышесказанного короткая продолжительность сна - не только независимый фактор риска развития ожирения, инсулинорезистентности и сахарного диабета 2-го типа, она также способствует ухудшению результатов лечения ожирения. Изменение продолжительности сна оказывает благоприятное воздействие как на динамику массы тела, так и на сохранение результатов в долгосрочной перспективе.
Циркадный сдвиг
Циркадные ритмы представляют собой эволюционно устойчивые механизмы, которые существуют на протяжении филогенеза. Циркадный ритм регулируется как на центральном, так и на периферическом уровне. У млекопитающих центральный пейсмейкер находится в супрахиазмальном ядре гипоталамуса [24].
В свою очередь, циркадные ритмы контролируются "центральными часами", которые согласовывают функции различных органов и систем посредством гуморальных факторов и вегетативной нервной системы. Один из ключевых регуляторов циркадных ритмов - мелатонин, вырабатываемый эпифизом. Он отвечает за синхронизацию циркадианных ритмов организма и координацию их взаимодействия [25].
Циркадные колебания наблюдаются во многих физиологических процессах, включая обмен веществ, а нарушение циркадного ритма ассоциировано с метаболическими нарушениями.
Циркадный сдвиг - различные ситуации рассогласования времени сна и бодрствования, приема пищи и голодания относительно внутреннего циркадного и/или окружающего времени, или неправильное согласование центральных и периферических ритмов. Например, у работников ночных смен возникает несоответствие между окружающим временем и внутренним циркадным временем организма, поскольку деятельности бодрствования, такие как физическая активность и прием пищи, происходят в то время, когда циркадный ритм соответствует сну и голоданию. Таким образом, работники ночных смен считаются идеальной популяцией для изучения циркадного сдвига [26].
У тех, кто работает посменно, риск развития избыточной массы тела и ожирения выше, чем у людей с дневным графиком работы, на 17 и 29% соответственно. Согласно результатам исследования, после 7-дневного периода наблюдения у участников отмечалось статистически значимое повышение уровней инсулина и триглицеридов [27]. Также, согласно исследованию R. Leproult и соавт., у участников с циркадным сдвигом снижение чувствительности к инсулину было более выражено, чем у участников без сдвига [28].
Циркадный сдвиг оказывает влияние на секрецию гормонов, участвующих в регуляции пищевого поведения [29]. При нарушении циркадного ритма было зафиксировано повышение уровня орексигенного гормона грелина и гормона жировой ткани лептина с развитием лептинорезистентности, а также смещение баланса в пользу преобладания симпатического отдела нервной системы [30].
Интересно отметить, что у тех, кто работает в ночное время, калорийность суточного рациона не отличается от его калорийности у людей со стандартным графиком работы. Однако имеет место перераспределение приемов пищи в пользу потребления большего количества калорий в ночное время [31, 32].
В большинстве исследований, посвященных изучению влияния циркадного сдвига на метаболический обмен, проводится оценка либо посменного графика работы, либо образа жизни с преимущественным бодрствованием в ночное время. Тогда как такие явления, как социальный джетлаг, раннее утреннее пробуждение, частые смены часовых поясов, изучены в меньшей степени [33, 34]. Тем не менее, согласно результатам проведенного исследования, каждый час социального джетлага повышает риск развития метаболического синдрома (отношение шансов 1,3) и ожирения, а суточная калорийность рациона у людей с более выраженным социальным джетлагом была выше преимущественно за счет насыщенных жиров и рафинированных углеводов [35].
Синдром обструктивного апноэ сна
СОАС - заболевание, характеризующееся прерывистыми и повторяющимися эпизодами полной или частичной обструкции верхних дыхательных путей во время сна. Эти эпизоды происходят более 5 раз в час и обычно сопровождаются повторным снижением насыщения крови кислородом, симпатической гиперактивностью и изменением внутригрудного давления, что в конечном итоге приводит к фрагментации сна, усталости и чрезмерной дневной сонливости [36, 37].
Как показали несколько эпидемиологических исследований, СОАС - довольно распространенное состояние в общей популяции, с частотой 24% у мужчин и 9% у женщин в возрасте от 30 до 60 лет. У детей СОАС может возникать в любом возрасте (от новорожденных до подростков), с оцениваемой распространенностью от 2 до 5,7%. Однако, несмотря на такую частоту, СОАС считается недооцененным состоянием, обнаруженным только у 5-10% обследованных [38-40].
К основным симптомам СОАС относятся храп, частые внезапные пробуждения с ощущением удушья, нарушенный сон и бессонница [41]. Хроническая усталость, дневная сонливость и гиперсомния, вызванные фрагментацией сна, - наиболее значимые дневные симптомы, которые могут представлять опасность. Фактически избыточная дневная сонливость может быть одной из значимых причин дорожно-транспортных происшествий (ДТП). У пациентов с СОАС частота ДТП в 2 раза превышает их частоту у участников без данного нарушения сна [41].
Хотя все эти симптомы влияют на качество жизни, клиническая значимость СОАС в основном обусловлена его тесной связью с сердечно-сосудистыми заболеваниями, метаболическим синдромом, сахарным диабетом 2-го типа [42], нейрокогнитивными расстройствами [43], особенно теми, которые затрагивают области внимания и концентрации, а также психическими расстройствами, такими как депрессия и тревожность.
В настоящее время ожирение признано наиболее значимым фактором в патогенезе развития СОАС: повышение массы тела на 10% увеличивает риск развития синдрома в 6 раз [44] и, согласно последним данным, более половины людей с ожирением страдают от СОАС [40]. Установлено, что при избыточной массе тела происходит отложение жировой ткани в парафарингеальных клетчаточных пространствах. Это приводит к повышенному давлению на стенки глотки с наружной стороны и сужению просвета верхних дыхательных путей [45].
Предполагается, что метаболические нарушения при СОАС обусловлены несколькими факторами, такими как гиперактивация симпатической нервной системы в условиях ночной гипоксемии и фрагментация сна, нарушение циркадного ритма секреции кортизола, оксидативный стресс и развитие системного воспаления [46].
Хотя ожирение считается основным фактором риска развития СОАС, некоторые авторы предполагают, что и СОАС может приводить к набору массы тела: фактически эти 2 состояния формируют патогенетический порочный круг, при котором каждый компонент усиливает другой [47].
Один из наиболее ярких симптомов СОАС - чрезмерная дневная сонливость, приводящая к снижению физической активности с последующим набором массы тела [48]. Также известно, что рацион пациентов с СОАС включает больше рафинированных углеводов и насыщенных жиров по сравнению с рационом пациентов без данного нарушения сна. У данной когорты пациентов выявлено повышение уровня грелина, который способствует гиперфагии и перееданию. Стоит отметить, что в настоящее время имеются данные, подтверждающие взаимосвязь СОАС и инсулинорезистентности, которая, в свою очередь, имеет двунаправленный характер [49].
Установлено, что симпатическая гиперактивация при СОАС способствует снижению чувствительности периферических тканей к инсулину. При этом применение метода вентиляции постоянным положительным давлением в дыхательных путях (Continuous Positive Airway Pressure, CPAP) на протяжении 3 мес приводит к снижению инсулинорезистентности [50].
Диагностика СОАС и определение его степени тяжести основываются на получении индекса апноэ-гипопноэ, который представляет собой среднее число эпизодов апноэ и гипопноэ в час. Основываясь на индексе апноэ-гипопноэ, СОАС определяется как минимум 5 эпизодов апноэ или гипопноэ в час в сочетании с соответствующими симптомами (чрезмерной сонливостью днем, усталостью, нарушением когнитивных функций) или ≥15 эпизодов апноэ-гипопноэ в час сна вне зависимости от вышеперечисленных симптомов.