Здесь нам и необходим сон: глимфатическая система, или система удаления отходов головного мозга, наиболее активна в фазе глубокого сна, когда мы видим сновидения: она противоположна фазе быстрого сна (фазе сна с быстрыми движениями глаз). То есть фаза глубокого сна – тот период, когда головной мозг вымывает пока еще растворимые формы этих клеточных ядов, прежде чем они успеют убить нейроны (нервные клетки) и клетки глии (вспомогательные клетки). В 2018 году ученые показали, что даже одна ночь недосыпа повышает содержание в головном мозге растворимых бета-амилоидов у здорового человека, независимо от связанного с АРОЕ4 риска развития болезни Альцгеймера.
Итак, нарушен ли ваш ночной сон необходимостью каждые пару часов вставать к новорожденному, жестким рабочим графиком, болями, внеурочной работой или учебой или гипоксией из-за апноэ сна, изменяя продолжительность сна и его вид, вы мешаете мозгу очищаться от продуктов распада. И «ночное обслуживание» вашего «офиса» не успевает очистить контейнеры с мусором и произвести влажную уборку. Неудивительно, что ученые нашли так много состояний, связанных с деменцией всех видов и порожденных дисфункцией глимфатической системы мозга: ожирение, малоподвижный образ жизни, гипертония, резистентность к инсулину и диабет, инфаркты и кровоизлияния в мозг и, конечно, закупорка сосудов (атеросклероз коронарных сосудов). Эти новые данные о нашем спящем мозге открывают новое направление поисков путей профилактики деменции в ближайшие годы.
Важность дыхания
Как всегда опоздавший, доктор Питер Сафар, приглашенный докладчик на открытии в 1961 году. Медицинской школы Питтсбургского университета и отец СЛР (сердечно-легочной реанимации), вошел в огромный зал мюзик-холла Карнеги, пересек его по проходу между креслами и поднялся на сцену. После того как его представили, он долго стоял молча, глядя на собравшееся здесь сообщество врачей, их родных и коллег. А затем сказал:
– Розовый – хорошо. Синий – плохо. Воздух должен входить и выходить. Это все, что вам нужно знать, – на этом доктор Сафар покинул ошарашенную публику и вышел из зала.
Это неожиданное высказывание доктора Сафара остается верным и по сей день, 60 лет спустя. Кислород необходим для жизни, и особенно для мышления. Получение этого кислорода из воздуха, перемещение его в кровь, затем из крови во все органы тела – и прежде всего в головной мозг – основное для профилактики деменции.
Почему же кислород так важен? Потому что ваши клетки используют его для выработки энергосодержащих молекул АТФ (аденозинтрифосфата). Из-за нехватки кислорода АТФ становится мало или он кончается совсем. Тогда клетки перестают работать и погибают. И этот запас кислорода должен быть доступен постоянно. Того, что сдержится в вашей крови, хватит на три-четыре минуты – в зависимости от индивидуальной скорости метаболизма. Гипоксия, или нехватка кислорода, на более длительные сроки чревата необратимыми повреждениями головного мозга и смертью. Повторяющиеся эпизоды слабой, временной гипоксии в течение длительного времени могут привести к значительным изменениям в структуре нейронов и их молекулярных функциях. И, конечно, такие перемены не могут не сказаться на процессе мышления.
Мышление – целый комплекс сложных действий головного мозга (обращение внимания, принятие решений, запоминание, коммуникация), требующий согласованной работы 100 миллиардов нейронов и примерно такого же количества вспомогательных клеток глии. И все эти клетки требуют непрерывного, 24-часового снабжения энергией. А энергию не получить без кислорода.
Итак, вывод ясен: нам необходимо дышать со скоростью 12–20 вдохов-выдохов в минуту, чтобы получать достаточно кислорода для поддержания жизни. И еще: мы должны дышать даже во сне.
Здесь нужно познакомить вас с некоторыми числами. Во вдыхаемом нами воздухе кислорода содержится всего 20 % (почти все остальное – азот). Сперва ему необходимо попасть к вам в легкие, чтобы адсорбироваться в кровоток через структуры под названием альвеолы. Затем молекулы кислорода «цепляются», или связываются с красными клетками крови, которые разнесут железосодержащий гемоглобин (из-за железа они и имеют свой характерный красный цвет) во все части вашего тела, и особенно в головной мозг, где кислород используется для синтеза энергонасыщенных молекул АТФ. Двуокись углерода – побочный продукт клеточного преобразования энергии, так что после каждого сделанного вами вдоха необходимо выдохнуть двуокись углерода. В точности как сказал доктор Сафар: «Воздух должен входить и выходить».
Количество кислорода, содержащегося во вдыхаемом вами воздухе, также имеет важное значение, потому что гемоглобин в красных клетках крови может реагировать с кислородом воздуха, только если он доступен. Если вы здоровый взрослый человек, вам требуется поддерживать насыщение кислородом крови на уровне 95 % или выше, чтобы обеспечить нейронам в нервной системе полноценную работу. Когда ваша кровь «хорошо насыщена», у вас обычно розовые губы и лунки ногтей. Словами доктора Сафара: «Розовый – хорошо».
Однако на содержание кислорода в воздухе могут влиять разные факторы, в том числе высота над уровнем моря. В некоторых географических зонах это может стать проблемой, и наверняка это проблема для тех, кто летит на высоте больше 10 000 футов над уровнем моря без дополнительного источника кислорода. Все военные испытания в конце 1930-х годов показывали, что выше этого предела пилоты становятся заторможенными, эмоционально неустойчивыми, подавленными и раздражительными. У них начинаются проблемы со зрением и слухом. И что самое удивительное – сами пилоты понятия не имели о том, что что-то не так! Они считали, что отлично справляются с обязанностями.
В итоге выяснилось, что вовсе не обязательно взлетать на высоту 10 000 футов, чтобы испытать проблемы с мышлением и эмоциями. Те же когнитивные нарушения развиваются у всех, кто получает слишком мало кислорода для транспортировки в головной мозг. На этой стадии кислородной «десатурации», когда уровень кислорода падает ниже 90 %, губы и лунки ногтей синеют. И снова цитируем доктора Сафара: «Синий – плохо». Низкий уровень кислорода, или гипоксия, может возникнуть из-за проблем с легкими, например, из-за хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), из-за курения, запыления асбестом, отравления окружающей среды, некоторых типов пневмонии и наследственной предрасположенности. Какой бы ни была причина, нехватка кислорода чревата когнитивными нарушениями.
Важность дыхания во время сна: апноэ сна
Итак, пора собрать все вместе. Оказывается, многие люди, у которых с годами развиваются когнитивные проблемы, во время сна не получали в легкие достаточно воздуха, а значит, из него извлекалось недостаточно кислорода для мозга. Такое состояние называется апноэ сна. Это наиболее частый вид нарушения дыхания во сне (НДС), отмеченный у каждого четвертого взрослого среднего возраста в Штатах. Несмотря на столь высокую частоту, только 10 % от популяции прошли адекватное обследование и лишь 20 % из них получили правильный диагноз.
В норме, когда вы дышите, воздух проникает в горло, а оттуда – вниз по дыхательным путям (трахее и бронхам) в легкие. Не у всех дыхательные пути одного размера. У кого-то дыхательные пути более узкие от рождения, у кого-то они перекрываются миндалинами и аденоидами, или большим языком, или язычком (мягким образованием, свисающим над глоткой). Эти структуры не создают проблем, когда вы бодрствуете, потому что мозг автоматически компенсирует их, активируя мышцы, которые держат дыхательные пути открытыми.
Но во сне многое меняется, особенно на стадии, когда вы видите сны. Во время этой стадии, так называемого быстрого сна, мышцы дыхательных путей расслабляются, как и мускулатура всего тела, чтобы движения не мешали сну. К несчастью, у лиц, страдающих обструктивным апноэ сна (ОАС), эти мышцы расслабляются слишком сильно, так, что дыхательные пути спадаются. И несмотря на попытки вдохнуть, получается, что в легкие не поступает воздух, а из легких кислород не поступает в кровоток. Мало воздуха – мало кислорода для вашего мозга.
