Роль активности, сна и внешней освещенности в суточной динамике артериального давления

Особенности суточной динамики артериального давления (АД), прежде всего недостаточное снижение АД в ночное время, являются независимыми факторами риска сердечно-сосудистых катастроф. Искусственный свет, особенно при воздействии в ночные часы, нарушает биологические часы и предрасполагает к развитию комплексных метаболических нарушений. В то же время роль влияния физической активности и сна на структуру вариабельности и параметры суточного ритма АД исследованы фрагментарно, а работы по значению искусственного света и вовсе единичны. В данной работе мы приводим результаты сравнительного исследования влияния активности, сна и уровня внешнего освещения на суточную динамику АД. Показано, что искусственный свет в вечерние и ночные часы не только служит фактором нарушения сна, но и может оказывать повышающее АД воздействие. Кроме того, ответная реакция физиологических показателей на свет зависит от пола. У женщин реакция АД на окружающий свет более выражена. Также дана оценка физиологическому эффекту мелатонина на фоне воздействия искусственного света в ночные часы. Показано, что сон необходим для уменьшения диастолического АД и частоты сердечных сокращений, ЧСС; мелатонин не способен самостоятельно снизить ДАД и ЧСС при сохранении действия света, по крайней мере, при однократном применении. В то же время 1,5 мг мелатонина снижает систолическое АД в течение 1,5-3,5 часа, данный эффект не связан с необходимостью сна и может впоследствии способствовать более низкому АД в утренние часы.

артериальное давление, частота сердечных сокращений, суточный (циркадианный) ритм, сон, активность, свет, мелатонин

1. Smolensky M. H., Hermida R. C., Portaluppi F. Circadian mechanisms of 24-hour blood pressure regulation and patterning. Sleep Med Rev. 2016. pii: S 1087-0792 (16) 00019-8.

2. Hermida RC, Ayala DE, Fernandez JR, et al. Circadian rhythms in blood pressure regulation and optimization of hypertension treatment with ACE inhibitor and ARB medications. Am J Hypertens. 2011. (4): 383-91.

3. Hermida RC, Ayala DE, Fernandez JR, Mojôn A. Sleep-time blood pressure: prognostic value and relevance as a therapeutic target for cardiovascular risk reduction. Chronobiol Int. 2013; 30 (1-2): 68-86.

4. Hermida RC, Ayala DE, Mojôn A, Fernandez JR. Sleep-Time Ambulatory BP Is an Independent Prognostic Marker of CKD. J Am Soc Nephrol. 2017; 28 (9): 2802-2811.

5. Губин Д. Г. Молекулярные механизмы циркадианных ритмов и принципы развития десинхроноза. Успехи физиологических наук. 2013. 4: 65-87.

6. Turek FW. Circadian clocks: Not your grandfather’s clock. Science. 2016; 354 (6315): 992-993.

7. Губин Д. Г., Губин Г. Д., Гапон Л. И. Преимущества использования хронобиологических нормативов при анализе данных амбулаторного мониторинга артериального давления. Вестник аритмологии. 2000. 16: 84-94.

8. Burnier M., Bonny O., Wuerzner G. Physiologic Control of the Circadian Variability in Blood Pressure. In: Blood Pressure Monitoring in Cardiovascular Medicine and Therapeutics. White W. (ed). 2016. Humana Press. Switzerland: 149-64.

9. Shea S. A., Hilton M. F., Hu K., Scheer F. A. Existence of an endogenous circadian blood pressure rhythm in humans that peaks in the evening. Circ Res. 2011. 108: 980-984.

10. Gubin D. G., Weinert D., Rybina S. V., Danilova L. A., Solovieva S. V., Durov A. M., Prokopiev N. Y., Ushakov P. A. Activity, Sleep and Ambient Light Have a Different Impact on Circadian Blood Pressure, Heart Rate and Body Temperature Rhythms. Chronobiology Int. 2017. 34 (5): 632-649.

11. Morris C. J., Hastings J. A., Boyd K., Krainski F., Perhonen M. A., Scheer F. A., Levine B. D. Day/ Night Variability in Blood Pressure: Influence of Posture and Physical Activity. American Journal of Hypertension. (2013). 26 (6): 822-828.

12. Touitou Y., Reinberg A., Touitou D. Association between light at night, melatonin secretion, sleep deprivation, and the internal clock: Health impacts and mechanisms of circadian disruption. Life Sci. 2017;173: 94-106.

13. Zhang L., Jain M. K. Beating against the clock. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2016. 113 (10): 2558-9.

14. Duffy J. F., Dijk D-J. Getting Through to Circadian Oscillators: Why Use Constant Routines? J. Biol. Rhythms. 2002. 17 (1): 4-13.

15. Cagnacci A., Cannoletta M., Renzi A., Baldassari F., Arangino S., Volpe A. Prolonged melatonin administration decreases nocturnal blood pressure in women. Am J Hypertens. 2005; 18 (12 Pt 1): 1614-1618.

16. Gubin D., Cornelissen G., Weinert D. et al. Circadian disruption and Vascular Variability Disorders (VVD) - mechanisms linking aging, disease state and Arctic shift-work: applications for chronotherapy. World Heart Journal. 2013. 5 (4): 285-306.

17. Gubin D. G., Gubin G. D., Gapon L. I., Weinert D. Daily Melatonin Administration Attenuates Age-Dependent Disturbances of Cardiovascular Rhythms. Curr Aging Sci. 2016. 9 (1): 5-13.

18. Gubin D. G., Gubin G. D., Waterhouse J., Weinert D. The circadian body temperature rhythm in the elderly: Effect of single daily melatonin dosing. Chronobiol Int. 2006. 23: 639-58.

19. Grossman E, Laudon M, Zisapel N. Effect of melatonin on nocturnal blood pressure: meta-analysis of randomized controlled trials. Vascular Health and Risk Management. 2011; 7: 577-584.

20. Gerdin M. J., Masana M. I., Rivera-Bermudez M.A. et al. Melatonin desensitizes endogenous MT2 melatonin receptors in the rat suprachiasmatic nucleus: relevance for defining the periods of sensitivity of the mammalian circadian clock to melatonin. FASEB J. 2004 (14): 1646-56.

21. Gubin D. G., Weinert D., Solovieva S. V., Durov A.M., Litvinova N. S., Danilova L. A., Prokopiev N. Y., Kartashova E. A. Melatonin attenuates effects of light-at-nighton systolic blood pressure and body temperature but does not affect diastolic blood pressure and heart rate circadian rhythms. Chronobiology Int. 2018. pending.