Ухудшение состояния при смене часовых поясов можно скорректировать кислородом

Изменение уровня кислорода поможет синхронизировать ритмы человека с суточным ритмом.

 

На синдром смены часовых поясов (джет-лаг) влияет пониженное содержание кислорода во время перелета. Если уровень его увеличить, то человек быстрее адаптируется к новому времени. Такую гипотезу выдвинули ученые из Института Вейцмана в Реховоте, Израиль (Weizmann Institute of Science in Rehovot), проведя серию экспериментов на грызунах.

В настоящее время самыми известными факторами, влияющими на наши циркадные ритмы, являются освещение, продукты питания и температурный режим. Гэд Ашер (Gad Asher), старший научный сотрудник, и его коллеги задались вопросом, может ли уровень кислорода в атмосфере так же влиять на биоритмы, как свет и еда. Чтобы ответить на этот вопрос, они подвергли испытанию джетлагом грызунов, которые, как и люди, могут испытывать десинхроноз.

Пока грызуны ели и спали в привычном режиме, изменения уровня кислорода никакого влияния на их биочасы не оказывали. Но когда их поместили в условия другого часового пояса, где было на шесть часов больше, то именно изменение уровня кислорода помогло им быстрее адаптироваться к новым условиям. Изменение концентрации кислорода в клетках мышей всего на 3% приводило к синхронизации их ритмов с циркадными часами.

Ученые предположили, что ключевую роль в этом процессе играет вещество HIF1-альфа. Оно является участником кислородного гомеостаза и взаимосвязано с кислородом и циркадными часами. Если в клетках уровень этого вещества был снижен, то процессы синхронизации не происходили.

Интересно, что небольшое снижение кислорода еще за 12 часов до перехода в другой пояс либо в течение двух часов после помогало грызунам быстрее вернуться в свои привычные циркадные ритмы. И это тоже было связано с HIF1-альфа.

«Даже небольшие изменения в уровнях кислорода приводили к сбросу циркадных часов, - говорит Ашер. - И, хотя мы увидели, что это зависит от HIF1-альфа, мы еще не в полной мере поняли, как именно это вещество встраивается в систему циркадных ритмов. Так что вопросы пока остаются».

Если дальнейшие исследования подтвердят эту гипотезу, то, возможно, придется пересмотреть вопросы давления в салоне авиалайнера при авиаперелете. В настоящее время там поддерживается достаточно низкое давление. Это увеличивает износостойкость самолета, в то же время этот фактор - одна из главных причин укачивания. Так что некоторые авиакомпании рассматривают способы увеличить давление во время полета. Повышенный уровень кислорода позволил бы не только пассажирам лучше переносить полет, но и быстрее адаптироваться к новому времени.

Впрочем, вопрос повышенного уровня кислорода выходит далеко за рамки циркадных проблем. Сердечно-сосудистые заболевания, ХОБЛ, расстройства сна - все эти нарушения здоровья могут быть вызваны пониженным содержанием кислорода в тканях.

«Мы выяснили, что содержание кислорода в тканях важно для регулирования циркадных ритмов у млекопитающих, в частности грызунов. Теперь интересно проверить, может ли кислород синхронизировать суточные ритмы у бактерий, растений, мух», - говорит Ашер.