Кофеин может замедлить фазу быстрого сна (REM-сон), изменить кровоток в мозге

Кофеин замедляет сон и влияет на кровоток в мозге.

Поделиться на Pinterest
Потребление кофеина может влиять на цикл сна различными способами. Михела Равазио/Стокси
  • Проблемы со сном встречаются у половины населения планеты, однако правильный сон важен для общего здоровья.
  • Использование кофеина для повышения энергии днем может помочь, но может вызвать дополнительные проблемы со сном.
  • Исследователи теперь нашли дополнительное подтверждение того, что кофеин влияет на режим сна и даже на кровоток в мозге с помощью модели мышей.
  • Исследователи обнаружили, что кофеин задерживает начало быстрого сна, но заставляет мышей спать более крепко.

Если у вас есть проблемы со сном, вы не одиноки. Проблемы с бессонницей испытывает до половины населения мира.

И получение достаточного количества сна каждый день важно для здоровья. Предыдущие исследования связывали недостаток сна с семью из 15 ведущих причин смерти в США, включая диабет, сердечно-сосудистые заболевания, повышенное артериальное давление и аварии.

Когда люди устают днем из-за недостатка нормального сна, они часто обращаются к чему-то, чтобы получить энергию. Часто это напиток, содержащий кофеин, такой как кофе, чай или энергетический напиток.

Однако стимулирующее действие кофеина не является постоянным. И предыдущие исследования показывают, что потребление кофеина может привести к дополнительным проблемам со сном.

Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе нашли дополнительные доказательства того, что кофеин влияет на режим сна и даже на кровоток в мозге с помощью модели мышей.

Это исследование было недавно опубликовано в журнале PNAS Nexus.

Как кофеин влияет на режим сна и быстрый сон

Для этого исследования исследователи использовали модель мышей с минимально инвазивными микрочипами и системой видеозаписи для записи физиологических и поведенческих привычек мышей на протяжении длительного периода времени.

В естественном состоянии ученые наблюдали, что мыши постоянно берут “сиесту” или короткий дневной сон в конце своей бодрствующей фазы. Когда мышам был введен кофеин, они перестали брать короткий сон.

“Эти мыши – и, возможно, некоторые люди – генетически программированы иметь ‘сиесту’ как часть их нормального режима сна”, – объяснил доктор Эндрю Чарльз, профессор неврологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и один из старших авторов этого исследования, Medical News Today.

“Вы также обнаружили, что мыши компенсируют задержку начала сна, вызванную ежедневным потреблением кофеина, более плотным и “долгим сном””, – сказал он.

Исследователи также обнаружили, что ежедневное потребление кофеина сдвигает начало сна в мышах – особенно быстрый сон – на два часа относительно светового цикла.

Увеличение кровотока в мозге с кофеином

В ходе исследования ученые также обнаружили, что кровоток в мозгу мышей был выше, когда они были бодрыми, и ниже во время сна. Однако были исключения во время быстрого сна, когда происходили значительные увеличения кровотока в мозгу.

“Мы обнаружили, что при контрольных условиях (то есть без кофеина) быстрый сон сопровождался значительным увеличением кровотока в мозгу, что, по нашему мнению, может быть связано с функцией быстрого сна”, – пояснил доктор Чарльз.

Мыши, потреблявшие кофеин, на самом деле имели снижение кровотока в мозгу, когда они были бодрыми, и значительный рост кровотока в мозгу во время сна.

“Потребление кофеина в состоянии бодрствования у мышей приводило к значительному увеличению кровотока в мозгу во время сна без быстрого сна и усиливало увеличение кровотока во время быстрого сна”, – продолжил он. “Мы предполагаем, что это увеличение кровотока в мозгу может играть роль в нейрозащитном эффекте кофеина, улучшая очистку мозга от отходов во время сна.”

Как долго действует кофеин?

Кофеин – это стимулятор, который временно стимулирует активность вашего мозга и нервной системы.

Это естественное химическое соединение, которое находится в более чем 60 видах растений, включая кофейные зерна, орехи колы, какао-бобы и чайные листья.

Для потребления кофеина большинство людей пьют напитки, содержащие стимулятор, включая кофе, чай, энергетические напитки, горячий шоколад и газированные напитки. Есть также некоторые батончики с протеином и даже некоторые лекарства, содержащие кофеин.

Администрация по пищевому и лекарственному надзору США (FDA) рекомендует взрослым потреблять не более 400 миллиграммов кофеина в день, что эквивалентно примерно четырём-пяти чашкам кофе.

Когда кофеин попадает в организм, его действие начинается довольно быстро, достигая пика в крови в течение 30-60 минут. Эффекты кофеина могут включать увеличение сердечного ритма, дыхания, физической энергии и умственной бодрости. Как долго продолжаются эти эффекты, может зависеть от человека и количества употребляемого кофеина. Обычно кофеин имеет полураспад 5 часов, что означает, что организму требуется такое количество времени, чтобы вывести половину его.

Влияние кофеина на здоровье

Если человек потребляет слишком много кофеина, он может испытать некоторые негативные эффекты, включая:

  • головную боль
  • нервозность
  • тревогу
  • ускоренное сердцебиение
  • головокружение
  • расстройство желудка

Предыдущие исследования показывают, что умеренное потребление кофеина может оказывать положительное влияние на потерю веса и спортивные достижения, а также помогать защитить организм от таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, заболевания печени, катаракта, почечные камни и даже некоторые виды рака.

Другие исследования показали, что кофеин может вызывать некоторые потенциально вредные эффекты, такие как депрессия и тревога, повышение уровня сахара в крови, мигрень и негативное влияние на беременность.

Предыдущие исследования показывают, что кофеин также может оказывать негативное влияние на сон человека. Исследование, опубликованное в июне 2023 года, показало, что употребление кофеина уменьшает общее время сна человека на 45 минут и эффективность сна на 7%.

Исследование, опубликованное в мае 2021 года, сообщает, что регулярное употребление кофеина днём влияет на регуляцию РЭМ-сна у мужчин, задерживая начало циркадного РЭМ-сна и также ухудшая качество пробуждения.

Когда мне следует прекратить потребление кофеина?

Поскольку у мышей разные циклы сна и бодрствования, и большинство из нас не может “спать дополнительно” по будням, как эти результаты могут быть применимы к людям? Следует ли нам прекращать потребление кофеина после 14:00?

«Многие люди считают, что кофеин, особенно если его потреблять поздно в день, влияет на качество их сна», – отвечает доктор Чарльз. «Наши исследования показывают, что кофеин задерживает начало сна, особенно РЭМ-сна, но как только мышки засыпают, они, фактически, спят более крепко, и они компенсируют задержку начала сна, спящими дольше утром».

«Для большинства из нас, которые не могут спать дольше почти каждый день, это задержанное начало сна [из-за потребления кофеина] может вызывать нарушения, что может объяснить, почему для некоторых людей важно ограничивать потребление кофеина утром, чтобы избежать нарушений начала сна» – доктор Чарльз

Доктор Моник Мей, сертифицированный врач семейной медицины и медицинский консультант по сну в Aeroflow Sleep, который не участвовал в этом исследовании, рассказал MNT, что сложно давать окончательные рекомендации для людей на основе этих данных, поскольку размер исследования был небольшим, а 24-часовой цикл суток – 12 часов света и 12 часов темноты – не является типичным для большинства взрослых в современном обществе.

«В общем, рекомендуется прекратить употребление кофеина за четыре-шесть часов до сна. Однако это число может потребоваться увеличить в зависимости от таких факторов, как возраст, метаболизм, наличие сопутствующих заболеваний, количество употребляемого кофеина и курение» – доктор Моник Мей

И поскольку эффекты кофеина могут длиться несколько часов, доктор Майкл Галло, сомнолог в Baptist Health South Florida, рекомендует потреблять кофеин только утром и не менее чем за 12 часов до сна.

«Возможно, что кофеин может задержать начало сна и нарушить структуру сна, если вы пьете кофе или употребляете что-либо, содержащее кофеин, за 12 часов до сна. Кофеин конкурирует и ингибирует действие нейропередатчика, называемого аденозином; то есть, кофеин связывается с рецепторами аденозина и предотвращает действие аденозина на эти рецепторы», – поясняет он.

«Аденозин – это молекула, которая заставляет нас чувствовать сонливость, поэтому, если эта молекула не может выполнять свои функции, связываясь с рецепторами, то мы не будем чувствовать сонливости, вот цель кофеина. Поэтому, если кофеин до сих пор находится в вашей крови перед сном, вы, вероятно, не достигнете укрепляющего и глубокого сна и можете задержать начало сна», – добавляет доктор Галло.