Spánek je často považován za prostoje, pasivní přestávkou mezi skutečným obchodem s vzhůru. Nová studie však odhalila, že spánek je aktivní, nezbytná biologie, která ukazuje, jak mozek používá noc k zaplavení těla růstovým hormonem k opravě svalů, posílení kostí a metabolismu rovnováhy. Vědci odhalili nervové obvody, které vysvětlují, proč růstové hormonální nárůsty během zavřeného oka a proč řezání rohů na spánku podkopává naše fyzické zdraví.
Vědci z Kalifornie University of University of University of California (UC Berkeley) poprvé zjistili, proč v noci přepětí růstového hormonu (GH), zejména v hlubokém spánku – něco, co jsme na chvíli znát, ale ne mechanismus. V této studii na zvířatech tým odhalil nový mechanismus zpětné vazby, který vyrovnává hladiny hormonů k napájení řady úkolů – včetně pomoci budovat svaly.
„Lidé vědí, že uvolňování růstových hormonů je úzce související se spánkem, ale pouze nakreslením krve a kontrolou hladin růstového hormonu během spánku,“ řekl první autor studie Xinlu Ding, postdoktorand v oddělení neurovědy UC Berkeley. „Ve skutečnosti přímo zaznamenáváme neurální aktivitu u myší, abychom viděli, co se děje. Poskytujeme základní obvod, na kterém bude v budoucnu pracovat, abychom vytvořili různé ošetření.“
GH není jen o tom, že děti rostou vyšší; U dospělých je zásadní pro udržení svalové hmoty, hustoty kostí, zdravé distribuce tuku a regulaci hladiny cukru v krvi. Nízké hladiny jsou spojeny s křehkostí, slabšími kosti, břišní tuk, inzulínovou rezistenci a vyšší kardiovaskulární riziko – všechny znaky stárnutí. Spojení mezi spánkem a GH je jasné, ale přesné Neuroendokrinní zapojení, které umožňuje zesílit druhý.
V podstatě máme jednu sadu neuronů, které uvolňují hormony uvolňující růstové hormony (GHRH), který stimuluje hypofýzu k produkci růstového hormonu. Zatímco jiná sada uvolňuje somatostatin (SST), který jej inhibuje (tato skupina je dále rozdělena do dvou podtypů, které jemně doladí brzdu na výstupu GH). V této studii se tým zaměřil na tyto dva malé peptidové hormony a ukazuje, jak se tyto buňky fungují jako akcelerátor a brzda, aby vyvážila uvolňování GH v různých fázích spánku.
Tým používal genetické nástroje, zobrazování vápníku a optogenetiku k identifikaci toho, jak tyto dva plynové pedály/brzdové hormony fungují odlišně během spánku REM a non-Rem. Somatostatin a GHRH SPIKE během REM spánku, aby zvýšili hladiny GH, ale SST se snižuje a GHRH se zvyšuje pouze mírně během spánku bez REM, aby posílil GH.
Yang Dan Lab/UC Berkeley
Pokud vám to zní matoucí, nejste sami. Vědci však zjistili, že ačkoli je SST popsána jako inhibitor, může také působit jako časoměřič. Při spánku REM se roztržení SST i GHRH spojují a vytvářejí ostré pulzy GH, zatímco ve spánku bez REM klesá aktivita SST, což umožňuje uvolnění stabilnějšího hormonu. Společně tyto dva systémy zajišťují, že GH je dodáván ve správném rytmu ve správný čas.
Vědci také objevili zpětnou vazbu mezi GH a mozkovým centrem s názvem Locus Coeruleus, který nás funguje, aby nás udržoval v pohotovosti. Když se GH staví během spánku, jemně stimuluje tento rozbočovač k přípravě těla na probuzení. Ale pokud je lokus coeruleus nadměrně stimulován, otočí opak a znovu podporuje ospalost. Výsledkem je rovnováha Yin -Yang, kde spánek řídí GH, a GH pomáhá utvářet rytmus spánku a bdělosti.
Nakonec, co potřebujete vědět, je, že tento rytmus nebo pulzy GH, které se během noci uvolňují do krevního řečiště, se vydává tkáně těla k přestavbě.
„To naznačuje, že spánek a růstový hormon tvoří pevně vyvážený systém: příliš málo spánku snižuje uvolňování růstového hormonu a příliš mnoho růstového hormonu může zase tlačit mozek k bdělosti,“ řekl spoluautor Daniel Silverman, postdoktorand na UC Berkeley. „Sleep řídí uvolňování růstového hormonu a růstový hormon se živí zpět, aby reguloval bdělost, a tato rovnováha je nezbytná pro růst, opravy a metabolické zdraví.“
Ztráta spánku tedy není jen o pocitu unavení – to znamená, že zmeškáte na hlavním anabolickém okně, na které tělo závisí na opravě a obnovení. Sportovci, kteří chtějí stavět svaly, starší dospělí, kteří se snaží zachovat sílu kostí, a lidé spravující váhu nebo hlahu cukru v krvi závisí na GH a GH závisí na spánku. Protože GH přirozeně klesá s věkem, může být ochrana spánku jedním z nejjednodušších způsobů, jak musíme podporovat zdravější stárnutí.
„Růstový hormon vám nejen pomůže vybudovat svaly a kosti a snižovat tukovou tkáň, ale může mít také kognitivní výhody a po probuzení se prosazuje celkovou úroveň vzrušení,“ dodal Ding.
Zatímco objev byl proveden studiem myší, stejné obvody existují u lidí a vzorce uvolňování hormonů se pečlivě zarovnávají. A porozumění jak GH je regulován během různých fází spánku znamená, že vědci mají nyní různé cíle, které by nakonec mohly pomoci doladit tento rytmus, který je zásadní pro obnovení.
Předchozí studie odhalily mnoho způsobů, jak špatný spánek přispívá k pokročilému biologickému stárnutí, a tento nový výzkum přispívá ještě více složitosti procesům, které se odehrávají mezi našimi bdělými a spacími státy. Takeaway je zde: pokud se snažíte stavět nebo udržovat svalovou hmotu, přeskakování spánku může mít na vaše tělo krátkodobé i dlouhodobé dopady.
„Pochopení nervového obvodu pro uvolnění růstových hormonů by mohlo nakonec nasměrovat na nové hormonální terapie, aby se zlepšila kvalita spánku nebo obnovila normální rovnováhu růstových hormonů,“ řekl Daniel Silverman, postdoktorand a spoluautor studia UC Berkeley. „Existují některé experimentální genové terapie, na které se zaměřujete na specifický typ buňky. Tento obvod by mohl být novou popisem, který by se pokusil vytočit zpět excitabilitu lokusu coeruleus, o kterém se dříve nemluvilo.“
Výzkum byl publikován v časopise Buňka.
Zdroj: University of California, Berkeley
Čerpáme z těchto zdrojů: google.com, science.org, newatlas.com, wired.com, pixabay.com
