محققان به تازگی علت اهمیت خواب در فرآیند رشد عضلات را شناسایی کردهاند
خواب معمولاً بهعنوان یک توقف بیاهمیت در میان ساعتهای بیداری در نظر گرفته میشود، اما در حقیقت، خواب سرمایهای فعال و بنیادی در عرصه زیستشناسی است. در طول شب، مغز با آزادسازی گستردهی هورمون رشد، بدن را در وضعیتی برای ترمیم ماهیچهها، تقویت استخوانها و تنظیم متابولیسم قرار میدهد. در این راستا، محققان موفق به شناسایی مدارهای عصبی شدهاند که توضیح میدهد چرا هورمون رشد در زمان خواب افزایش مییابد و چرا کمبود خواب میتواند به تهدیدی برای سلامت جسمانی تبدیل شود.
بهنقل از نیواطلس، تیم تحقیقاتی دانشگاه کالیفرنیا برکلی برای نخستین بار موفق به کشف علت اوجگیری هورمون رشد (GH) در زمان خواب عمیق شدهاند؛ پدیدهای که قبلاً شناخته شده بود، اما سازوکار آن نامشخص باقی مانده بود. مطالعهی آنها بر روی حیوانات نشان میدهد که یک مکانیزم بازخوردی جدید به توازن در تولید هورمونها کمک میکند که تواناییهای متعددی از جمله ساخت بافت ماهیچهای را به همراه دارد.
شینلو دینگ، پژوهشگر پسادکترا در دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه کالیفرنیا برکلی و مولف اصلی تحقیق، اشاره میکند:
همه میدانند که ترشح هورمون رشد ارتباط مستقیمی با خواب دارد، با این حال، پیش از این تنها با استفاده از آزمایشهای خونی و بررسی سطح هورمون رشد در طول خواب به این مسئله پرداخته شده است. ما برای اولینبار اقدام به ثبت مستقیم فعالیتهای عصبی در موشها کردیم تا مشخص کنیم در چنین وضعیتی چه روی میدهد.
هورمون رشد بهتنهایی محدود به رشد قد در کودکان نیست؛ بلکه در بزرگسالان نیز نقش حیاتی در حفظ تودهی عضلانی، تراکم استخوان، توزیع مناسب چربی و کنترل قند خون ایفا میکند. سطوح پایین این هورمون با ضعف جسمی، شکنندگی استخوانها، تجمع چربی در ناحیه شکم، مقاومت به انسولین و افزایش خطر بروز بیماریهای قلبی-عروقی ارتباط دارد؛ نشانههایی که از مشخصههای بارز دوران پیری محسوب میشوند. اگرچه ارتباط میان خواب و هورمون رشد شناخته شده است، اما جزییات دقیق شبکهی عصبیغددی که این دو پدیده را به هم مرتبط میسازد، هنوز ناشناخته باقی مانده بود.
هورمون رشد به حفظ تودهی عضلانی، بهبود تراکم استخوان، توزیع مناسب چربی و تنظیم قند خون در بزرگسالان از اهمیت بالایی برخوردار است
نورونهای درگیر در فرآیند فوق به دو گروه تقسیم میشوند: نخستین گروه هورمون آزادکنندهی هورمون رشد (GHRH) را ترشح میکنند که غدهی هیپوفیز را به تولید هورمون رشد تحریک مینماید و گروه دوم، هورمون سوماتواستاتین (SST) را آزاد میکنند که مانع از ترشح هورمون رشد میشود. این گروه دومی نیز به دو زیرشاخه تقسیم میشود که نقش خاصتری در تنظیم تولید هورمون رشد ایفا میکنند. محققان در این تحقیق بر روی این دو پپتید تمرکز کرده و ثابت کردند که این سلولها مانند پدالهای گاز و ترمز در تنظیم ترشح هورمون رشد در مراحل مختلف خواب عمل میکنند.
این دو هورمون «گاز و ترمز» در مرحلهی خواب با حرکات سریع چشم (REM) و مراحل دیگر خواب، کارکرد متفاوتی دارند. در دورهی خواب REM، هم سوماتواستاتین و هم هورمون آزادکنندهی هورمون رشد افزایش مییابند، اما در مراحل خواب غیر REM، فعالیت سوماتواستاتین کاهش مییابد. اگرچه هورمون سوماتواستاتین بهعنوان یک مهارکننده شناخته میشود، ولی میتواند عملکردی مشابه یک زمانسنج داشته باشد. ترکیب الگوهای این هورمونها در مراحل مختلف خواب، تضمین میکند که هورمون رشد در زمان درست و بهطور متوازن به بدن میرسد.
بیشتر بخوانید
محققان همچنین یک حلقهی بازخوردی میان هورمون رشد و بخشی از ساقهی مغز به نام «لوکوس سرولئوس» شناسایی کردهاند که مسئولیت تنظیم سطح هوشیاری را بر عهده دارد. هورمون رشد که در طول خواب انباشته میشود، این ناحیه را به شکل ملایمی تحریک میکند تا بدن جهت بیداری آمادهسازی شود، اما اگر این ناحیه بیشازحد تحریک شود، میتواند عکسالعملی نشان دهد و خوابآلودگی ایجاد کند. نتیجهی این فرآیند ایجاد تعادل یینیانگ است: خواب محرک تولید هورمون رشد است و هورمون رشد نیز به تنظیم ریتم خواب و بیداری کمک میکند.
پالسهای هورمون رشد که به جریان خون میروند، بافتهای بدن را برای فرآیند بازسازی آماده میسازند. به گفتهی دنیل سیلورمن، نویسندهی همکار این مطالعه، خواب و هورمون رشد به یک سیستم کاملاً متعادل تعلق دارند: کمبود خواب منجر به کاهش ترشح هورمون رشد میشود و در مقابل، ترشح بیشازحد این هورمون نیز میتواند مغز را به سمت بیداری سوق دهد. خواب خود عاملی برای تحریک تولید هورمون رشد است و در عوض، هورمون رشد به تنظیم بیداری کمک میکند. این توازن برای رشد، ترمیم و تأمین سلامت متابولیک ضروری به نظر میرسد.
تعادل خواب و ترشح هورمون رشد برای فرایندهای مهم فیزیولوژیکی بدن ضرورت دارد
از دست دادن خواب صرفاً به معنای احساس خستگی نیست، بلکه به معنای از دست دادن بهترین زمان برای ترمیم و بازسازی بدن است. ورزشکارانی که به دنبال تقویت عضلات هستند، سالمندانی که میخواهند استحکام استخوانهای خود را حفظ کنند و افرادی که در مدیریت وزن و قند خون دغدغه دارند، همگی وابسته به هورمون رشد هستند و هورمون رشد نیز به خواب نیاز دارد. با توجه به کاهش طبیعی سطح هورمون رشد با افزایش سن، حفاظت از خواب بهعنوان یکی از سادهترین راهها برای بهبود سلامت در دوران سالمندی اهمیت پیدا میکند.
اگرچه این یافتهها بر روی موشها حاصل شده است، اما مدارهای مشابهی در انسان وجود دارد و الگوهای ترشح هورمون در هر دو گروه مشابه است. آشنایی با مکانیسم تنظیم هورمون رشد در مراحل مختلف خواب، ممکن است به پژوهشگران این امکان را بدهد که بتوانند ریتم حیاتی برای ترمیم را با دقت بیشتری تنظیم کنند.
پژوهشهای پیشین نشان دادهاند که کمبود خواب میتواند فرآیند پیری زیستی را تسریع نماید و این تحقیق، ابعاد تازهای به درک ما از گذار بین خواب و بیداری اضافه میکند. بنابراین، اگر در پی ساخت یا حفظ تودهی عضلانی هستید، کمخوابی میتواند در کوتاهمدت و بلندمدت برای سلامت بدن شما مضر باشد.
مقالهی این پژوهش در نشریهی Cell به چاپ رسیده است.
