Авторы нового исследования обнаружили, что дневной свет, проникающий через окно, может улучшить контроль уровня глюкозы в крови у людей с диабетом второго типа. Результаты эксперимента показали, что привычная обстановка вокруг человека может напрямую влиять на состояние его здоровья.
Человеческий организм — сложная система, работа которой подчинена внутренним биологическим часам. Речь идет о циркадных ритмах — циклических колебаниях интенсивности различных биологических процессов, связанных со сменой дня и ночи. Циркадные ритмы регулируют углеводный обмен.
Ключевым фактором, который «сверяет» эти часы, служит солнечный свет. Специальные светочувствительные клетки в глазах улавливают его и отправляют сигналы в мозг, синхронизируя работу органов и клеток.
Современный образ жизни часто противоречит этой природной схеме. Люди проводят большую часть времени в помещениях под искусственным освещением. Авторы многочисленных исследований показали, что воздействие искусственного освещения ночью сбивает циркадные ритмы: это может нарушать работу углеводного обмена, приводить к росту уровня глюкозы и снижению чувствительности к инсулину — гормону, который вырабатывают β-клетки поджелудочной железы. Этот гормон понижает уровень глюкозы в крови.
С другой стороны, известно, что пребывание на открытом воздухе при солнечном свете улучшает реакцию организма на инсулин. Однако до последнего времени никто не изучал, как на эти процессы влияет естественный свет, падающий в комнату через окно.
Исследовательская группа под руководством Йориса Хукса (Joris Hoeks) из Маастрихтского университета в Нидерландах решила восполнить пробел. Ученые поставили эксперимент, чтобы проверить, влияет ли дневной свет, попадающий в помещение через окно, на уровень сахара в крови у людей с диабетом второго типа.
В исследовании участвовали 13 человек, средний возраст испытуемых составлял 70 лет. Каждый из них должен был провести 4,5 суток в специальной комнате. С 08:00 до 17:00 единственным источником освещения в ней служил естественный свет из больших окон. Участники в основном сидели за столом, им разрешали пользоваться телефонами и компьютерами, но яркость экранов устанавливали на минимальный уровень.
После 17:00 и до 23:00 ученые включали искусственное освещение. С 23:00 до 07:00 следующего дня в комнате поддерживали полную темноту — участники спали.
Важным условием эксперимента стал строгий контроль за питанием и физической активностью. Все участники получали три одинаковых порции пищи в день, которые не приводили к потере или набору веса. Они выполняли одинаковые упражнения в одно и то же время на протяжении всех 4,5 дня. При этом люди продолжали принимать свои обычные лекарства от диабета.
Через месяц после первого этапа исследования тех же людей снова пригласили на эксперимент. Все происходило так же, как в первый раз, — режим дня, питание, прием лекарств и занятия спортом не менялись. Единственное отличие заключалось в освещении: вместо комнат с окнами участники находились в помещениях без окон, где свет шел только от ламп.
Во время первого и второго этапов участники носили специальные устройства для непрерывного мониторинга уровня глюкозы в крови. Из-за технических сбоев полные данные удалось собрать только у 10 человек из 13.
Результаты показали, когда испытуемые находились в комнате с естественным освещением, их уровень сахара в крови удерживался в норме 50 процентов времени. В условиях искусственного освещения этот показатель падал до 43 процентов. То есть при дневном свете организм лучше справлялся с контролем сахара, чем при искусственном.
Нормой ученые считали уровень сахара от 4,4 до 7,2 миллимоля на литр. Именно такие значения используют в рекомендациях британской Национальной службы здравоохранения и американских Центров по контролю и профилактике заболеваний.
На первый взгляд, разница в семь процентов может показаться незначительной. Однако, как пояснил Хукс, если уровень сахара в крови часто выходит за пределы нормы, это со временем повышает риск осложнений, в том числе приводит к проблемам с сердцем, сосудами, почками и зрением.
Почему же обычный дневной свет дает такой эффект? Хукс объяснил это особенностью работы внутренних часов. Светочувствительные клетки в сетчатке глаза, которые отвечают за синхронизацию циркадных ритмов, особенно восприимчивы к коротковолновому излучению. Когда такой свет попадает в глаза, он дает организму четкий сигнал «сейчас день», и внутренние часы правильно выстраивают работу обмена веществ — в том числе процессы, связанные с уровнем сахара и расходом энергии.
Несмотря на обнадеживающие результаты, у исследования есть несколько явных минусов и ограничений.
Во-первых, очень маленькая выборка. В эксперименте участвовали всего 13 человек, а данные непрерывного контроля сахара удалось получить только у 10. При таком количестве участников сложно делать далеко идущие выводы.
Во-вторых, маленькая продолжительность эксперимента. Каждый этап длился 4,5 суток. За такой срок можно увидеть тенденцию, но нельзя понять, сохранится ли эффект через месяцы или годы.
В-третьих, узкий возрастной диапазон. Все испытуемые имели диабет второго типа и средний возраст 70 лет. Этот эффект может не работать на более молодых людях с диабетом второго типа или для людей с диабетом первого типа, а также с преддиабетом. В своей работе авторы прямо указали, что для этих групп эффект пока неясен.
Выводы ученых опубликованы в журнале Cell Metabolism.