Часовые пояса с точки зрения хронобиологии

Борисенков М.Ф.
(«ХиЖ», 2013, №1)




Но самое мерзкое — мучительные пробуждения по утрам, вскоре после того, как наконец удалось заснуть. По этой причине я сперва возненавидел детский сад, а потом и школу. Правда, целых два года мне довелось учиться во вторую смену. Эти два года я был почти отличником. Больше я отличником не был никогда — до встречи с сэром Джуффином Халли, конечно.
Макс Фрай 




Предпосылкой к проведению исследований, о которых будет рассказано в этой статье, послужили слова Д.А.Медведева из послания Президента РФ Федеральному собранию от 12 ноября 2009 года: «Кстати, о часовых поясах. Мы традиционно привыкли гордиться их количеством, потому что это казалось нам яркой иллюстрацией величия нашей Родины. Это действительно так. Но задумывались ли мы когда-нибудь по-серьезному о том, насколько столь дробное деление позволяет эффективно управлять нашей страной, не приводит ли к использованию слишком дорогих технологий? Примеры других стран (Соединенных Штатов Америки и Китая) показывают, что можно обходиться и меньшей разницей во времени. Это большие страны. Нужно рассмотреть возможность сокращения количества часовых поясов. Конечно, надо просчитать все последствия такого решения. ...Я надеюсь, что специалисты дадут нам объективный, подчеркиваю, объективный ответ на эти вопросы».

Как мы помним, за словами последовали и действия, начался процесс слияния часовых поясов, хотя мнение всех специалистов по этому вопросу никто и не подумал учитывать. Для того чтобы выяснить, к каким последствиям для самочувствия и здоровья человека может привести это решение, автор проанализировал литературные данные и провел собственные исследования.


Деление времени


Примерно сто лет назад люди жили по солнечным часам. В то время, в отличие от нынешней ситуации, солнце для любого жителя Земли в полдень находилось строго в высшей точке. В 1879 году канадский инженер-железнодорожник Сэндфорд Флеминг предложил повсеместно ввести поясное время. В 1884 году на Международной меридианной конференции в Вашингтоне была принята система стандартного поясного времени. Земной шар разделили на 24 часовых пояса равной ширины — 15 градусов долготы. В рамках часового пояса действует единое локальное время. При переходе через границу часового пояса время мгновенно изменяется на один час. За точку отсчета приняли Гринвичский меридиан, отмеченный как нулевой (UTC0). Солнечное время на Гринвичском меридиане было принято называть всемирным временем, сейчас его используют в астрономии, телекоммуникации, космической навигации. Порядковые номера часовых поясов увеличиваются с запада на восток. Однако впоследствии для удобства исчисления времени границы часовых поясов стали проводить не строго по меридианам, а по границам территориальных образований — стран, областей и т. п.

Повсеместное введение поясного времени завершилось к 1929 году. Оно было необходимо для оптимизации работы транспортной системы и в первую очередь железнодорожного транспорта. В некоторых странах, например в Индии и Австралии, вместо часовых поясов стандартного размера ввели дробные, получасовые зоны. Испания и Франция живут по времени первого часового пояса (UTC+1), хотя территориально расположены ближе к UTC0. Все население Китая живет по пекинскому времени (UTC+8), хотя территория Китая простирается более чем на 60 градусов долготы.

В России систему поясного времени ввели в 1919 году. Первоначально Российская Федерация была поделена на 11 часовых поясов. Когда в Москве было пятнадцать часов, в Петропавловске-Камчатском наступала полночь. На территории Европейской части России было два часовых пояса. Москва относилась к UTC+2. С тех пор границы часовых поясов в России много раз менялись, и в настоящее время нашу страну разделили на девять часовых поясов. Население большинства областей Европейской части России живет по московскому времени (UTC+3). В 2011 году часы в последний раз перевели на «летнее время», что фактически сдвинуло Европейскую часть России в часовой пояс UTC+4 (о физиологических последствиях этого решения «Химия и жизнь» писала в апрельском номере 2011 года). Размер этого часового пояса на территории России составляет 30 градусов, то есть он в два раза больше стандартной величины.

Судя по высказываниям чиновников, можно предположить, что нам еще предстоят преобразования часовых поясов. Некоторые «специалисты» полагают, что нужно сократить их число до четырех. Реформаторы обосновывают необходимость перемен экономическими, социальными и даже политическими причинами, но при этом не принимают во внимание то, как эти решения влияют на самочувствие и здоровье человека. Хотелось бы высказать свое мнение о физиологических последствиях подобных реформ.


Жизнь по разным часам


Прежде чем приступать к обсуждению основного вопроса, необходимо договориться о терминологии. Есть солнечное время — суточный и сезонный ритм освещенности Земли, обусловленный вращением нашей планеты вокруг своей оси и вокруг Солнца соответственно. Социальное время — система отсчета времени, принятая в данном обществе. Обычно люди выделяют суточный, недельный и годовой ритмы. В строгом соответствии с социальным временем организуют свою работу учреждения и учебные заведения, общественный транспорт и т. д. 24-часовой и 12-месячный ритмы социального времени практически точно совпадают с суточным и сезонным ритмами солнечного времени. Биологическое время — ритмичность процессов, которые протекают в организме всех живых существ, обитающих на поверхности Земли. Биологическое время изучает специальная отрасль науки о живом — хронобиология. Современные хронобиологи выделяют два основных ритма: околосуточный (циркадианный) и сезонный. Более длительные отрезки биологического времени, определяющие биологический возраст, мы сейчас не рассматриваем, их изучает другая дисциплина, геронтология. Околосуточный ритм характерен практически для всех существ за редким исключением, например жителей морских глубин и животных, постоянно обитающих в пещерах. Сезонный ритм чаще наблюдается у животных, населяющих высокие широты  Земли. 

В последнее время исследователи достигли больших успехов в изучении работы биологических часов. Они установили, что в процессе эволюции у всех живых существ, от микроорганизмов до человека, выработался генетически закрепленный механизм, предназначенный для отсчета околосуточных ритмов. Это один из древнейших механизмов, который играет чрезвычайно важную роль в адаптации к жизни на Земле. В специальной литературе есть множество примеров, указывающих на важную адаптивную роль биологических часов. Приведу лишь один из них: клетки животных и растений во время деления (митоза) очень чувствительны к действию внешних факторов, в частности к ультрафиолетовому излучению, поэтому пик митозов в большинстве тканей приходится на темное время суток.

Для дальнейшего обсуждения важно отметить, что период циркадианных ритмов не равен в точности 24 часам. Почему природа создала часы, которые отсчитывают биологические сутки приблизительно, хронобиологи до сих пор не выяснили. Но из этого свойства циркадианной системы следует, что биоритмы организма вынуждены постоянно подстраиваться к суточным ритмам изменений окружающей среды. Для настройки циркадианная система использует различные внешние факторы, но важнейшим синхронизирующим сигналом для нее служит световой режим и в первую очередь время восхода Солнца.


Внутренний отсчет


Все вышесказанное в полной мере относится к человеку.  Рассмотрим вкратце, как устроена его циркадианная система. («Химия и жизнь» подробно разбирала устройство циркадианной системы дрозофилы в июньском номере 2011г.; у млекопитающих она очень похожа, однако некоторые гены и белки имеют другие названия.)

Все клетки организма содержат молекулярные часы, механизм которых состоит из часовых генов и их белковых продуктов (рис. 1). Элементы молекулярных часов образуют единый механизм благодаря наличию прямых и обратных связей между ними. Белки CLOCK и BMAL1, образуя комплекс в цитоплазме клетки, перемещаются в ядро и активируют гены Per1, Per2, Cry1 и Cry2. Пик активности комплекса CLOCK/BMAL1, стимулирующей транскрипцию часовых генов, приходится на дневное время. Белки CRY1/2 и PER1/2 образуют комплексы и перемещаются в ядро, где подавляют активность комплекса CLOCK/BMAL1 и, следовательно, экспрессию генов Cry1/2 и Per1/2. Пик активности комплексов CRY1/2 и PER1/2, ингибирующей транскрипцию часовых генов, приходится на ночное время. В результате снижается уровень мРНК и белковых продуктов Cry1/2 и Per1/2. Снижение уровня белков PER и CRY восстанавливает активность комплекса CLOCK/BMAL1 и таким образом запускает новый цикл часового механизма с периодичностью около 24 часов.


s20130102 hrono2 isp.jpg
1. Молекулярные часы человека. Днем комплекс CLOCK/BMAL1 связывается с промотором часовых генов Cry и Per, активирует их экспрессию, в цитоплазме клеток повышается содержание белков CRY и PER, они перемещаются в ядро и образуют комплексы CRY/PER. Ночью их концентрация в ядре возрастает, они образуют комплексы с CLOCK/BMAL1 и подавляют экспрессию часовых генов. В результате содержание белков CRY и PER в цитоплазме снижается.


Молекулярные часы обладают относительной автономностью, они могут поддерживать ритм активности в течение нескольких суток и даже недель в условиях полной изоляции (например, при длительном пребывании человека в пещере), однако при этом часто происходит рассогласование фазы ритмов в отдельных клетках и органах. Это состояние в хронобиологии получило название «десинхроноз». Чтобы избежать десинхроноза, часы в периферических органах должны получать синхронизирующий сигнал от центральных часов.

Центральные часы у человека расположены в головном мозге и состоят из двух основных элементов: супрахиазматических ядер (СХЯ) гипоталамуса и эпифиза (рис. 2). СХЯ обладают способностью поддерживать автономный околосуточный ритм электрической активности, а также навязывать этот ритм клеточным часам, расположенным в других органах, в том числе в эпифизе, через многочисленные нервные связи. Эпифиз в темное время суток вырабатывает мелатонин, который осуществляет гормональную регуляцию клеточных часов в периферических органах. Центральные часы синхронизируют свой ритм с ритмом освещенности окружающей среды.


s20130102 hrono3 isp.jpg

2. Циркадианная система человека. Ганглиозные клетки сетчатки глаза содержат особый пигмент меланопсин, реагирующий на изменение освещенности во время восхода солнца. Электрическая активность ганглиозных клеток повышается, и сигнал от них поступает по ретиногипоталамическому тракту в супрахиазматические ядра (СХЯ) гипоталамуса, синхронизируя суточный ритм их электрической активности. От СХЯ по волокнам симпатической нервной системы сигнал передается в эпифиз, регулируя суточный ритм биосинтеза мелатонина. Нейрогормональные сигналы от СХЯ и эпифиза поступают в периферические органы, синхронизируя суточные ритмы их активности.


Изменение освещенности фиксируют ганглиозные клетки сетчатки глаза, содержащие пигмент меланопсин. Это единственная их задача, в восприятии зрительных образов ганглиозные клетки не участвуют. При постоянной темноте и постоянном освещении их активность невысока, они наиболее чувствительны к восходу Солнца. Информация о времени восхода от ганглиозных клеток поступает в СХЯ по ретиногипоталамическому тракту.

Нарушение функции циркадианной системы может быть вызвано воздействием как внутренних, так и внешних факторов, например неадекватным световым режимом окружающей среды (сменный режим труда, частые перелеты через несколько часовых поясов, длительное проживание в высоких широтах Земли). Десинхроноз часто, но не всегда наблюдается в старости, а также при онкологических, сердечно-сосудистых и некоторых других возрастных заболеваниях.

В условиях эксперимента удавалось показать, что десинхроноз не только сопутствует онкологическим заболеваниям, но и вызывает их. (См. об этом также «Химию и жизнь», 2011, № 12.) Французские и британские исследователи под руководством Элизабет Филипски («Cancer Research», 2004, 64, 7879—7885) провели эксперименты, в которых изучали влияние хронического джетлага (смещения суточного ритма) на темпы опухолевого процесса у мышей. Ученые каждые два дня смещали светлый период суток на восемь часов вперед (например, в первые дни в помещении, где находились мыши, свет включали в 8 часов утра и выключали в 20 часов вечера, затем в 16 часов дня и 4 часа ночи, соответственно и т. д.). Эксперимент продолжался десять дней. Оказалось, что скорость роста остеосаркомы достоверно выше у животных, находившихся в условиях хронического джетлага. Специалисты из нескольких исследовательских центров Техаса (PLoS ONE 2010 5(6): e10995) вызывали десинхроноз у мутантных мышей с отдельными «выключенными» часовыми генами, помещая их в условия хронического джетлага. В отличие от Элизабет Филипски, они смещали режим освещения мышей на восемь часов вперед, а затем на восемь часов назад каждые три дня. Ученые обнаружили, что нарушение функции циркадианной системы повышает частоту образования у животных спонтанных опухолей и сокращает продолжительность жизни.


Люди-птицы


Циркадианная система человека имеет индивидуальные отличия. Наиболее ярким их проявлением служит хронотип. Он бывает ранним («жаворонки»), промежуточным («голуби») и поздним («совы»). Люди, относящиеся к раннему хронотипу, ложатся спать и просыпаются в среднем на два часа раньше «сов» и достигают пика интеллектуальной и физической активности в первой половине дня. У людей, относящихся к позднему хронотипу, максимум умственной и физической работоспособности приходится на вторую половину дня. Среди мужчин и двадцатилетней молодежи преобладают «совы», а дети и пожилые люди чаще «жаворонки».

Хронотипы людей исследуют с помощью тестов. Самый известный на сегодняшний день — тест Хорна — Остберга, он позволяет определять время сна и бодрствования, психологически (именно психологически) удобное для человека.

Людей просят ответить, в какое время они предпочли бы ложиться и вставать, заниматься умственной и физической работой, легко ли им обходиться без будильника, как они себя чувствуют по утрам и вечерам и т. п. Недостаток теста заключается в том, что с его помощью можно оценить фазы ритма сна-бодрствования только качественно. Согласно результатам, полученным с помощью теста Хорна — Остберга, примерно по 20% людей относятся к «жаворонкам» и «совам», остальные 60% — «голуби».

В 2003 году немецкие исследователи под руководством профессора Тиля Рённеберга из Института медицинской психологии Мюнхенского университета Людвига Максимилиана разработали Мюнхенский тест для оценки хронотипа (MCTQ). Испытуемых просят ответить, какой у них график работы, во сколько они ложатся и встают в выходные и будние дни, сколько времени бодрствуют в постели, перед тем как заснуть, и сразу ли встают, пробудившись; нужен ли им будильник, принимают ли они снотворное, сколько времени они проводят на улице под действием дневного света. Обработав полученные результаты, исследователи определяют середину фазы сна в цикле «бодрствование — сон» и на основе этого показателя оценивают хронотип количественно.

Чем больше час, на который приходится середина фазы сна, тем «позднее» хронотип. Например, если середина фазы сна у человека наступает в час-два ночи, перед нами ярко выраженный «жаворонок», а если в восемь-девять часов утра, то «сова». Разработчики теста накопили обширную базу данных, более 70 тысяч заполненных анкет, и показали, что результаты их тестирования очень хорошо согласуются с данными, полученными с помощью теста Хорна — Остберга. В отличие от него, MCTQ отражает важное свойство циркадианной системы человека — отсутствие четких границ между ранним, промежуточным и поздним хронотипами. Кроме того, новый тест позволяет точнее оценивать влияние внутренних и внешних факторов, в том числе дневного света, на состояние циркадианной системы человека.

Немецкие хронобиологи получили с помощью теста MCTQ несколько неожиданных результатов. Так, в современном обществе человек, как правило, живет не по Солнцу и в большей степени вынужден адаптироваться к ритмам социальной жизни. Тем не менее оказалось, что время восхода Солнца по- прежнему служит главным синхронизирующим сигналом для циркадианной системы человека. Исследователи рассуждали следующим образом. Люди в границах одного часового пояса живут по единому поясному (социальному) времени. Вблизи восточной границы часового пояса стандартного размера солнце восходит на один час раньше, чем вблизи западной его границы. По этой причине в рамках одного часового пояса солнечное и социальное время различаются. Если основным синхронизирующим сигналом для циркадианной системы человека служат социальные ритмы, то распределение хронотипов в границах одного часового пояса будет равномерным. Если же работу циркадианной системы человека регулирует солнечный свет, то вблизи западной границ часового пояса, где Солнце восходит на час позже, чем вблизи восточной, должно быть больше «сов». Так и оказалось: среди населения, проживающего вблизи западной границы второго часового пояса, преобладают «совы», а вблизи восточной — «жаворонки». Восточно-западный градиент фазы ритма сна-бодрствования по данным авторов составил 36 минут. Следовательно, циркадианная система в самом деле управляется солнцем, а не социальными факторами.

Взяв на вооружение разработанный немецкими коллегами тест MCTQ, мы провели аналогичное исследование в границах третьего часового пояса на территории Европейского севера России. Мы хотели ответить на два вопроса: что произойдет с циркадианной системой человека при длительном проживании в границах часового пояса, размер которого в два раза больше стандартного, и как функционирует циркадианная система у людей, проживающих на севере, где летом белые ночи, а зимой солнце практически не показывается.

В исследовании приняли добровольное анонимное участие около 3000 учеников 5—11-х классов средних школ из пяти городов (рис. 3). В анкете, которую школьники заполняли в классе, без участия родителей, они указывали, помимо ответов на стандартные вопросы теста, срок проживания на данной территории.


s20130102 hrono4 isp.jpg

3. Северная часть третьего часового пояса.


Сыктывкар, Инта и Воркута расположены вблизи восточной границы третьего часового пояса, а Петрозаводск и Апатиты — у западной его границы. Апатиты и Воркута находятся за полярным кругом, Инта — вблизи полярного круга, Сыктывкар и Петрозаводск южнее. Сравнивая данные школьников из этих городов, мы могли исследовать влияние широты и долготы места проживания внутри одного часового пояса на хронотип.

На хронотип человека могут влиять разные факторы, поэтому в работе мы использовали метод множественного линейного регрессионного анализа, который позволяет вычленить влияние географических координат места проживания. Мы обнаружили, что в городах, расположенных вблизи западной границы часового пояса, чаще встречаются дети с поздним хронотипом (рис. 4). Восточно-западный градиент фазы ритма сна-бодрствования в нашем исследовании составил 46,3 минуты. «Совы» также чаще встречаются среди жителей более высоких широт.


s20130102 hrono5 isp.jpg

4. Влияние долготы места проживания на хронотип 11-18-летних детей и подростков. Середину фазы сна определяли с помощью теста MCTQ. Середина фазы сна у детей и подростков, проживающих вблизи западной границы третьего часового пояса, наступает на 46,3 мин позже, чем у их сверстников, проживающих вблизи восточной границы часового пояса.


Таким образом, наши данные о влиянии долготы проживания в часовом поясе на хронотип человека совпали с результатами немецких коллег. Более того, сравнивая результаты этих двух исследований, мы отметили, что восточно-западный градиент распределения хронотипов прямо пропорционален размеру часового пояса, то есть чем шире пояс, тем больше доля «сов» у западной его границы. Эти результаты еще раз показали, что основным синхронизирующим сигналом циркадианной системы человека служит время восхода Солнца.

Сложнее было объяснить, почему увеличивается доля лиц с поздним хронотипом по мере продвижения на север. С точки зрения хронобиологии преобладание «сов» среди северян можно объяснить тем, что северяне живут в условиях постоянно изменяющегося в течение года светового режима. В полярный день и в полярную ночь циркадианная система не получает своевременного внешнего синхронизирующего сигнала и поэтому переходит на автономный режим функционирования. А поскольку у большинства людей период эндогенного ритма больше 24 часов, вступает в действие одно из правил хронобиологии: чем больше период эндогенного ритма, тем более поздний у человека хронотип в условиях изоляции от внешних синхронизирующих сигналов. Внешне это и проявляется в преобладании «сов» среди северян. Скорее всего, это форма адаптации циркадианной системы человека к функционированию в условиях слабого внешнего синхронизирующего сигнала. Однако следует принять во внимание, что адаптация к климатическим факторам севера не всегда дает преимущества в адаптации к условиям социальной среды.


Хронотипы и социальная жизнь


Настало время поговорить о том, как взаимосвязь социальных, солнечных и биологических часов влияет на самочувствие и здоровье людей. В хронобиологии накоплен большой экспериментальный материал, свидетельствующий о том, что самочувствие и здоровье человека напрямую связаны с особенностями функционирования его циркадианной системы.

Лица с поздним хронотипом хуже адаптируются к жизни в социальной среде. Ярче всего это проявляется, когда дети поступают в школу и вынуждены приспосабливаться к режиму ее работы. Ученики-«жаворонки» рано ложатся спать вечером, рано просыпаются утром и поэтому приходят в школу полностью готовыми к восприятию новой информации. Им требуется меньше времени для подготовки домашних заданий и остается больше свободного времени для общения со сверстниками. Их режим сна и бодрствования в учебные и выходные дни одинаков. И напротив, дети и подростки, относящиеся к позднему хронотипу, во время учебной недели постоянно недосыпают. В соответствии со своими биологическими часами они ложатся спать поздно, но вынуждены вставать рано утром, чтобы не опоздать на занятия. Пик интеллектуальной активности у них наступает лишь во второй половине дня, поэтому на первых уроках они с трудом воспринимают новую информацию и вынуждены больше заниматься дома. Накопленный в течение учебной недели долг сна дети и подростки с поздним хронотипом компенсируют, дольше отсыпаясь в выходные. В результате у «сов» середина фазы сна в учебные и выходные дни существенно различается (рис. 5). Эта нестабильность фазы ритма сна-бодрствования представляет собой одну из форм десинхроноза, который в хронобиологии получил название «социальный джетлаг» (СДЛ).


s20130102 hrono6 isp.jpg
5. Влияние режима на ритм сна-бодрствования у детей и подростков с разным хронотипом. У «жаворонков» фаза ритма сна-бодрствования не изменяется в течение календарной недели, тогда как у «сов» в выходной день она смещается на позднее время по сравнению с учебными днями. Нестабильность фазы сна в течение календарной недели представляет собой форму десинхроноза, получившего название «социальный джетлаг» (СДЛ).


Образно выражаясь, смысл СДЛ заключается в том, что «сова» в конце учебной недели «совершает перелет» через несколько часовых поясов, количество которых соответствует величине СДЛ, то есть количеству недоспанных за учебную неделю часов. У крайнего варианта на рис. 5 СДЛ равен пяти часам, что соответствует расстоянию от Москвы до Иркутска. А затем, в начале новой учебной недели, школьник-«сова» возвращается назад («Физиология человека», 2010, 36, 117—122).

Термин «джетлаг» хорошо известен людям, которые часто совершают длительные перелеты. В первые дни после перелета через несколько часовых поясов человек быстро утомляется, испытывает вялость, ухудшение внимания, снижение аппетита и другие симптомы, вызванные рассогласованием между солнечными и биологическими часами. В отличие от реальных перелетов, которые обычному человеку предстоят лишь несколько раз в году, «совы» совершают свои «полеты во сне» каждую неделю. И, несмотря на то, что это всего лишь воображаемые полеты, их последствия для самочувствия и даже здоровья — вполне ощутимые.

В многочисленных исследованиях было показано, что школьники и студенты, относящиеся к позднему хронотипу, учатся хуже, чем их сверстники с промежуточным и ранним хронотипом (рис. 6). При этом важно подчеркнуть, что уровень интеллекта у лиц с поздним хронотипом не ниже, а даже выше, чем у остальных хронотипов, о чем свидетельствуют специальные исследования психологов. Причина низкой успеваемости «сов» заключается в том, что они не способны синхронизировать работу своих биологических часов с социальными ритмами.


s20130102 hrono7 isp.jpg

6. Зависимость успеваемости школьников и студентов от хронотипа. Средний балл за предыдущую четверть (сессию) у «жаворонков» достоверно выше, чем у «сов».


Немецкая исследовательница Силке Зондермайер (Медицинский факультет Мюнхенского университета Людвига Максимилиана) в своей диссертационной работе, выполненной под руководством Тиля Рённеберга, показала, что среди школьников, проживающих вблизи западной границы второго часового пояса, травматизм из-за дорожно-транспортных происшествий в ранние утренние часы значительно выше, чем у их сверстников вблизи восточной границы. Основная причина этих различий, по данным автора, заключается в том, что в западных землях Германии солнце восходит на 40 минут позже, чем в восточных землях. Поскольку циркадианная система человека настроена на солнце, пробуждение до восхода приводит к повышенной сонливости и сниженному вниманию по утрам. Хроническое недосыпание в учебную неделю наиболее выражено у «сов», и есть все основания полагать, что с ними чаще происходят несчастные случаи по дороге в школу.

Мы проанализировали влияние хронотипа и географических координат места проживания на частоту выявления признаков сезонной депрессии у здоровых детей и подростков, использовав тест для оценки сезонного профиля (SPAQ). Участников исследования просили ответить, как меняется их самочувствие, потребность во сне, настроение и вес в зависимости от сезона, какую погоду они лучше переносят, как долго живут в данной местности. Анкетирование мы проводили в тех же городах Европейской части России, что и в предыдущем исследовании (рис. 3). Оказалось, что «совы» более предрасположены к сезонной депрессии. Ее признаки чаще отмечают у жителей населенных пунктов, расположенных в более высоких широтах и вблизи западной границы часового пояса.

Многие исследователи из разных стран показали, что дети и подростки с поздним хронотипом в большей степени предрасположены к депрессии, девиантному поведению, агрессии, потреблению стимуляторов, в том числе наркотиков, суицидальным настроениям.

Выше я писал о том, что десинхроноз часто наблюдается у онкологических больных, а по некоторым данным, повышает риск развития злокачественных новообразований и сокращает продолжительность жизни. Мы предположили, что СДЛ при длительном воздействии может привести к тем же последствиям. Анализ литературы показал, что никто этот вопрос не изучал, поэтому мы провели собственное исследование.

Приняв за основу данные о том, что на севере и вблизи западной границы часового пояса больше «сов», мы предположили, что заболеваемость и смертность от рака и продолжительность жизни населения зависят от широты, положения региона проживания в часовом поясе и его размера. Мы проанализировали влияние географических координат места проживания на заболеваемость и смертность от рака населения Европейской части России и продолжительность жизни жителей Европейской части России и Китая («Chronobiology International», 2011, 28, 155—162). Оказалось, что заболеваемость и смертность от злокачественных новообразований зависят от широты и положения места проживания в часовом поясе с минимальными значениями на юго-востоке третьего часового пояса и максимальными — на северо-западе региона. Что касается продолжительности жизни, то для населения Европейской части России она выше на юго-востоке третьего часового пояса, а для населения Китая — на востоке страны.

Важно подчеркнуть, что положение места проживания в часовом поясе влияет на китайцев в несколько раз сильнее, чем на россиян. По нашему мнению, это связано с тем, что размер часового пояса в Китае в два раза больше, чем третий часовой пояс (Европейская часть России). Так, например, средняя продолжительность жизни россиян в 1998—2008 годах, когда мы проводили исследование, составила 66,4 лет. По данным регрессионного анализа, с увеличением долготы на один градус продолжительность жизни увеличивалась на 0,09 лет, то есть западно-восточный градиент продолжительности жизни составляет 2,7 лет (0,09•30). При этом частный коэффициент детерминации (ΔR2) уравнения регрессии, отражающий силу влияния фактора, составил 0,04. В Китае в период проведения исследования (2000 г.) средняя продолжительность жизни была равна 71,3 лет. С увеличением долготы на один градус она изменялась на 0,18 лет, то есть западно-восточный градиент продолжительности жизни составил 10,8 лет. Частный коэффициент детерминации в данном случае существенно выше: ΔR2=0,17. Очевидно, что на риск развития злокачественных новообразований и продолжительность жизни влияет не только хронический десинхроноз, вызванный расхождением между солнечными и социальными часами, но и многие другие факторы, поэтому мы рассматриваем эти результаты лишь как предварительные.

Введение на Земле часовых поясов, несомненно, способствовало прогрессу, особенно развитию транспортных систем. Сегодня жизнь без часовых поясов уже невозможно представить. Однако надо помнить о том, что любое нововведение имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Из-за увеличения размера часовых поясов происходит рассогласование биологических часов человека, что нередко приводит к ухудшению его самочувствия и здоровья. Зная механизм взаимосвязи между солнечными, социальными и биологическими часами, можно сформировать временную среду, сводящую к минимуму риск развития десинхронозов у человека. Мы считаем, что на территории Российской Федерации необходимо ввести часовые пояса стандартного размера, равного 15 градусам долготы. Одновременно с этим следует пересмотреть режим работы госучреждений, особенно в городах и селах, расположенных вблизи западных границ часовых поясов, приведя его в соответствие с физиологическими особенностями функционирования циркадианной системы человека.


Доктор биологических наук М.Ф.Борисенков — старший научный сотрудник Института физиологии Коми научного центра УрО РАН

Разные разности

01.10.2017 10:00:00
...согласно моделированию с учетом общепринятых сценариев выброса парниковых газов, в Южной Азии температура и влажность приблизятся к опасному для здоровья человека пределу, а в некоторых регионах превысят его уже к концу XXI века («Science Advances», 2017, 3, 8, e1603322, doi: 10.1126/sciadv.1603322)... >>
01.09.2017 10:23:00

...возможно, 39—59% площадей кофейных плантаций в Эфиопии из-за климатических изменений станут непригодными для выращивания кофе, однако охрана лесов и перемещение плантаций могут даже увеличить подходящие площади в четыре раза и более («Nature Plants», 2017, 3, 17081, doi: 10.1038/nplants.2017.81)...

>>
01.08.2017 23:27:00

...явление квантовой запутанности продемонстрировано для фотонных пар, разделенных расстоянием 1203 км на Земле, с ретрансляцией через спутник. Результаты показывают возможность будущей глобальной сети квантовой связи («Science», 2017, 356, 6343, 1140—1144, doi: 10.1126 / science.aan3211)...

>>
06.07.2017 10:00:00

...Казанский федеральный университет принял решение прекратить сотрудничество с итальянским хирургом-трансплантологом Паоло Маккиарини, ранее уличенным в этических нарушениях и фальсификации данных («Science», 2017, doi: 10.1126/science.aal1201)...

>>
31.05.2017 14:02:00

...космический аппарат «Кассини» в последний раз прошел мимо Титана, крупнейшего спутника Сатурна, и направляется в область между планетой и ее кольцами, через которую пройдет 22 раза, а затем, в сентябре 2017 года, нырнет в атмосферу Сатурна («Nature», 2017, 544, 7649, 149—150, doi:10.1038/544149a)...

>>