Это не метафора. Почти вся энергия, которую мы потребляем из пищи, поступает прямиком от солнца. Для большинства из нас фотосинтез – это термин, с которым мы познакомились в средней школе и тут же забыли. Но помните этот чудесный факт: энергия, передаваемая от солнца, преодолевая 150 миллионов км в космосе, сохраняется в химических связях молекул глюкозы, образующихся в растениях. Даже если вы предпочитаете мясо, многие животные, которых мы едим, являются травоядными, поэтому большую часть энергии, которую мы получаем из пищи, можно отнести к солнцу. Это наш источник жизни.
Не стоит забывать и о том, что в результате фотосинтеза образуется кислород, который необходим каждой клетке нашего организма для выработки энергии.
Жизнь на Земле существует благодаря солнцу. Жаль, что нас, врачей, не учат трем ключевым способам, с помощью которых оно играет решающую роль в функционировании нашего организма.
С момента появления простейших форм жизни регулярное чередование солнечного света и темноты было постоянным стимулом, определяющим нашу биохимию. Клетки человека закодированы на 24-часовой цикл сна и бодрствования. Они обучены функционировать в двух отдельных режимах: в режиме активности – питания при солнечном свете, а затем в режиме отдыха – голодания в темноте. Биология этих двух фаз очень разная, с разной генетической экспрессией, метаболизмом и гормональной активностью. Воздействие света диктует, в какой фазе мы находимся. Если подавать организму путаные сигналы с помощью неравномерного или нерегулярного воздействия света и темноты, это приведет к дисфункции и заболеваниям.
Солнечный свет выполняет функцию «переключателя» организма. Количество света, которое человек получает на улице в ясный день, в 100 раз больше, чем в помещении с искусственным освещением. Даже сидя под тенистым деревом, вы получите в десять раз больше света, чем сидя в помещении с искусственным освещением. Одно из исследований показало, что интенсивность освещения в помещении – обычно меньше 100 люкс, а на улице может превышать 100 000 люкс. Несмотря на прозрачность окон, стекло все равно является физическим барьером на пути фотонов к вашим глазам и ключевой информации к вашим клеткам. Так же как пища – это молекулярная информация, которая определяет функционирование клеток, свет можно рассматривать как энергетическую информацию, которая диктует организму, который сейчас час и, следовательно, как должны работать клетки. Современные дети проводят всего 1–2 часа в день при интенсивности света более 1000 люкс, что является неестественным и приводит к метаболическим заболеваниям, ожирению, проблемам со зрением (число которых резко возросло за последние десятилетия) и многим другим. Неудивительно, что количество времени, проведенного на свежем воздухе, обеспечивает значительную защиту от избыточного веса и развития хронических заболеваний.
Когда свет попадает на фоторецепторы в наших глазах, он вызывает электрический импульс, передаваемый от одной клетки к другой. Информация поступает к супрахиазматическому ядру мозга (СХЯ), которое является главным дирижером многочисленных функций нашего организма. Маленькие трехмиллиметровые отверстия в черепе, через которые проходят зрительные нервы, – это основной способ, с помощью которого наше тело узнает, который час. Эти зрительные нервы только и ждут, чтобы передать световой сигнал и «включить» организм. Но современный образ жизни не позволяет нам проводить много времени на свежем воздухе по утрам.
В то время как почти каждая клетка тела имеет свой собственный внутренний 24-часовой шаблон активности, свет «синхронизирует» наши внутренние клеточные часы, подтверждая время и организуя гормональные и генетические процессы, которые отвечают за все аспекты нашей биологической активности. К ним относятся выработка энергии, выделение мелатонина, пищеварение и чувство голода, а также гормоны стресса.
Нерегулярные фотосигналы, то есть пребывание на свету в темное время суток или в помещении, когда на улице светло, могут серьезно нарушить метаболизм и повысить риск развития всевозможных заболеваний, связанных с плохой энергией.
Большее количество света утром и меньшее ночью сигнализирует о том, какое сейчас время суток, и настраивает организм на соответствующие времени генетические и гормональные процессы. Проще говоря, ключевой способ регулирования гормонов, метаболизма, веса и риска заболеваний – это показать своим клеткам, который сейчас час, подставляя лицо под прямые солнечные лучи в течение светлой части дня и пряча его от света, когда солнце садится.
Специалисты, изучающие сон и диабет, с 1960-х годов знают, что чувствительность к инсулину и толерантность к глюкозе ритмично варьируются в течение дня. Считается, что этот феномен обусловлен влиянием мелатонина – гормона, который выделяется мозгом в темное время суток и вызывает сонливость, – на чувствительность к инсулину.
Воздействие яркого света в течение дня также имеет решающее значение для поддержания чувствительности к инсулину. В исследовании, проведенном в Бразилии, у женщин с ожирением, которые три раза в неделю в течение 5 месяцев после дневных тренировок проходили курс лечения ярким светом, наблюдалось заметное снижение инсулинорезистентности и жировой массы по сравнению с женщинами, которые выполняли те же тренировки, но не получали светового воздействия.
Более того, ученые из Женевского университета обнаружили, что даже незначительные изменения в освещенности (например, час света в середине темного цикла или темнота в течение 2 дней) могут оказать значительное влияние на инсулинорезистентность. Это объясняет, почему люди, подвергающиеся воздействию света в неподходящее время, более склонны к развитию метаболических нарушений, таких как диабет.
Установлено, что солнечный свет влияет на настроение, а оно, в свою очередь, – на метаболическое здоровье. Известно, что снижение солнечной активности у некоторых людей вызывает депрессию, в то время как у других изменения настроения могут быть менее ярко выраженными. Исследования обнаружили связь между уменьшением времени воздействия солнечного света и снижением уровня серотонина, который регулирует наше настроение. Существует также корреляция между большим количеством естественного света и более высоким уровнем серотонина. Это может быть связано с тем, что естественный свет усиливает связывание рецепторов серотонина-1А в мозге и стимулирует выработку серотонина. Исследования также показывают, что повышенный уровень серотонина может снижать аппетит и улучшать контроль глюкозы.
Хотите убить щенка? Не давайте ему спать 9 дней.
Хотите заработать себе преддиабет? Сократите сон до 4 часов в сутки всего на 6 дней.
Каждый раз, режим сна, уменьшаете его количество и снижаете качество, вы приближаетесь к могиле – к метаболическим симптомам и заболеваниям, – вызывая окислительный стресс, дисфункцию митохондрий, хроническое воспаление, дисфункцию микробиома. Вы можете питаться идеально, но если вы не будете спать, ваши клетки будут извергать излишки свободных радикалов, посылать сигналы опасности, привлекать иммунную систему, бороться за производство энергии и становиться устойчивыми к инсулину. Недостаток качественного сна – это глубокий сигнал опасности для организма, который нарушает метаболизм и способствует отложению жира.
Недостаток сна также создает порочный круг. Как только у вас появляется плохая энергия – от любого из множества факторов (еда, сон, стресс, сидячий образ жизни, токсины и т. д.), – она оказывает негативное влияние на вашу способность хорошо высыпаться. Люди с метаболическими заболеваниями испытывают еще бо́льшие проблемы со сном, что усугубляет их состояние. Чтобы жить без симптомов, необходимо разорвать этот круг. Клетки, лишенные сна, являются двигателями плохой энергии.
Вот как недостаток полноценного сна формирует процессы плохой энергии.
• Митохондриальная дисфункция. Исследование хронического лишения сна у мышей, в котором они спали по 4 часа в сутки в течение 4 месяцев, определило, что «структура митохондрий была разрушена в результате длительного лишения сна». Полученные под электронным микроскопом изображения здоровых и лишенных сна митохондрий, приведенные в статье, показывают их очевидные различия. «Разрушенные митохондрии», что неудивительно, быстро приводили к сердечной недостаточности у мышей. Более того, дополнительные исследования на мышах выявили значительное снижение активности митохондриальной цепи переноса электронов – ключевого конечного шага в производстве АТФ – после 72 часов лишения сна.
• Окислительный стресс. Было доказано, что недостаток сна приводит к увеличению количества свободных радикалов и последующему окислительному стрессу во всем организме, в том числе в печени, кишечнике, легких, мышцах, мозге и сердце. В недавней статье, опубликованной в ведущем медицинском журнале Cell, сообщалось, что лишение сна у животных приводило к значительному накапливанию повреждающих свободных радикалов в желудочно-кишечном тракте, что вызывало раннюю смерть. Накапливание свободных радикалов постепенно увеличивается с каждым днем лишения сна и снижается после прекращения опыта. Поскольку реактивные формы кислорода являются естественным побочным продуктом метаболических процессов, исследователи предположили, что одной из ключевых функций сна является помощь в нейтрализации свободных радикалов, накопленных в течение дня.
• Хроническое воспаление. Даже умеренное ограничение сна с 8 до 6 часов в сутки в течение недели может значительно повысить уровень провоспалительных химических веществ в крови, включая IL-6 и TNF-α, которые являются сигналами опасности для организма и вызывают резистентность к инсулину.
Более того, исследования экспрессии генов у мышей показали, что хроническое лишение сна увеличивает экспрессию 240 генов и уменьшает экспрессию 259 генов, и многие из них связаны с метаболизмом.