W badaniach prowadzonych przez dr Christine Swanson, MCR, sprawdzano, czy odpowiednia ilość snu może pomóc w zapobieganiu osteoporozie. „Osteoporoza może wynikać z wielu przyczyn, takich jak zmiany hormonalne, starzenie się i czynniki związane ze stylem życia” – powiedziała Swanson, profesor nadzwyczajna na Katedrze Endokrynologii, Metabolizmu i Cukrzycy. „Jednak w przypadku niektórych moich pacjentów nie ma wyjaśnienia dla ich osteoporozy. Dlatego ważne jest, aby szukać nowych czynników ryzyka i zastanowić się, co jeszcze zmienia się w ciągu życia, podobnie jak kości – sen jest jednym z nich”.

Czym jest osteoporoza?

Osteoporoza to stan, w którym gęstość i jakość kości ulegają pogorszeniu, co sprawia, że stają się one porowate, niestabilne i bardziej podatne na złamania. Rozwija się ona, gdy utrata masy kostnej przewyższa jej tworzenie się przez dłuższy czas. Schorzenie to dotyka szczególnie osoby starsze, zwłaszcza kobiety po menopauzie, ponieważ zmiany hormonalne przyspieszają utratę masy kostnej. Schorzenie to często pozostaje niezauważone przez długi czas i jest diagnozowane dopiero po złamaniach kości – np. biodra, kręgosłupa lub nadgarstka. Oprócz czynników genetycznych, ważną rolę w ryzyku rozwoju osteoporozy odgrywają również styl życia, dieta, aktywność fizyczna i prawdopodobnie sen.

Jak zmienia się gęstość kości i sen w miarę upływu czasu

W wieku od wczesnych do połowy lat dwudziestych ludzie osiągają tzw. szczytową gęstość mineralną kości, która jest średnio wyższa u mężczyzn niż u kobiet, jak wyjaśnia Swanson. Ta wartość szczytowa stanowi kluczową „rezerwę kostną” i jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na przyszłe ryzyko złamań. Jest ona nie tylko uwarunkowana genetycznie, ale zależy również od diety (szczególnie spożycia wapnia i witaminy D), aktywności fizycznej oraz czynników hormonalnych. Po osiągnięciu tego szczytu gęstość kości pozostaje stosunkowo stabilna przez kilka dziesięcioleci, o ile utrzymuje się równowaga między tworzeniem a resorpcją kości. Jednak wraz z wiekiem równowaga ta stopniowo przesuwa się na korzyść resorpcji kości. U kobiet spadek poziomu estrogenu w okresie menopauzy prowadzi do szczególnie szybkiej utraty masy kostnej, ponieważ hormon ten ma działanie ochronne na metabolizm kości. Jednak gęstość kości zmniejsza się również w sposób ciągły wraz z wiekiem u mężczyzn, choć zazwyczaj wolniej, częściowo z powodu spadku poziomu testosteronu i związanych z wiekiem zmian w metabolizmie.

W ciągu życia znacznie zmieniają się również wzorce snu. Wraz z wiekiem całkowity czas snu zazwyczaj się skraca, a struktura snu ulega zmianie — na przykład często dłużej trwa zasypianie, a nocne przebudzenia występują częściej. Jednocześnie zmniejsza się udział snu wolnofalowego – głębokiego, szczególnie regenerującego snu – podczas gdy dominują fazy snu płytkiego. Zmiany te mogą wpływać na ważne procesy regeneracyjne w organizmie, w tym na regulację hormonalną, taką jak uwalnianie hormonu wzrostu, który odgrywa rolę w tworzeniu kości. Ponadto wraz z wiekiem sen często staje się bardziej fragmentaryczny i mniej wydajny, co może dodatkowo pogorszyć jakość odpoczynku.

„Zmienia się nie tylko czas trwania i struktura snu. W ciągu życia zmienia się również preferencja fazy dobowej zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet” – powiedział Swanson, odnosząc się do indywidualnych preferencji dotyczących pory snu i czuwania. Młodsze osoby często mają opóźniony zegar wewnętrzny („typ wieczorny”), podczas gdy osoby starsze mają tendencję do wcześniejszego zmęczenia i wcześniejszego budzenia się („typ poranny”). Tej zmianie zegara wewnętrznego towarzyszą zmiany w wydzielaniu hormonów, takich jak melatonina i kortyzol, które regulują cykl snu i czuwania. Ponadto wraz z wiekiem system okołodobowy staje się bardziej wrażliwy na czynniki zewnętrzne, takie jak światło lub nieregularny tryb życia. Zmiany te mogą prowadzić do mniej stabilnego snu i rytmów biologicznych, co z kolei może wpływać na różne procesy fizjologiczne – w tym na metabolizm kości.

W jaki sposób sen wpływa na zdrowie naszych kości?

Geny kontrolujące nasz zegar wewnętrzny są aktywne we wszystkich komórkach kostnych, gdzie regulują podstawowe procesy metabolizmu kostnego. Kiedy komórki te rozkładają i odbudowują kość, uwalniają do krwi określone substancje – tzw. markery resorpcji i formowania kości – które można wykorzystać do oszacowania aktualnego obrotu kostnego. Markery te podlegają wyraźnemu rytmowi dobowemu kontrolowanemu przez zegar okołodobowy. Warto zauważyć, że wahania (amplituda) markerów resorpcji kości – czyli rozkładu kości – są bardziej wyraźne niż w przypadku markerów tworzenia kości. Oznacza to, że proces rozkładu podlega większym wahaniom biologicznym w ciągu dnia i może być szczególnie wrażliwy na zakłócenia, takie jak brak snu, praca zmianowa lub nieregularny harmonogram snu.

Rytm ten ma prawdopodobnie kluczowe znaczenie dla zdrowego metabolizmu kości. Jego zaburzenie może zakłócić równowagę między tworzeniem a resorpcją kości, co w dłuższej perspektywie może prowadzić do zmniejszenia gęstości kości i zwiększonego ryzyka wystąpienia chorób takich jak osteoporoza. Ścisły związek między snem, zegarem wewnętrznym a metabolizmem kości sugeruje, że zaburzenia rytmu dobowego mają bezpośredni wpływ na zdrowie kości. Dlatego coraz ważniejsze staje się postrzeganie snu nie tylko jako czynnika regenerującego, ale także jako potencjalnego czynnika ryzyka dla zdrowia kości — zwłaszcza że zarówno wzorce snu, jak i struktura kości ulegają znacznym zmianom w ciągu życia.

Badanie związku między snem a zdrowiem kości

Aby lepiej zrozumieć tę zależność, Swanson i jej współpracownicy zbadali, jak wskaźniki obrotu kostnego reagowały na skumulowany brak snu i zaburzenia rytmu dobowego. W ramach tego badania uczestnicy przebywali w całkowicie kontrolowanym środowisku szpitalnym. Uczestnicy nie wiedzieli, która jest godzina, i poddawani byli 28-godzinnemu cyklowi zamiast 24-godzinnego dnia. „To zaburzenie rytmu dobowego ma na celu symulowanie stresu związanego z rotacyjnymi zmianami nocnymi i odpowiada mniej więcej codziennemu przelotowi o cztery strefy czasowe na zachód przez trzy tygodnie” — powiedziała. „Protokół ten spowodował również, że uczestnicy spali mniej”.

Zespół badawczy zmierzył wskaźniki obrotu kostnego na początku i na końcu tej interwencji i stwierdził znaczące niekorzystne zmiany w obrocie kostnym zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet w odpowiedzi na zaburzenia snu i rytmu dobowego. Niekorzystne zmiany obejmowały spadek wskaźników tworzenia kości, który był znacznie większy u młodszych osób obu płci w porównaniu z osobami starszymi. Ponadto u młodych kobiet odnotowano znaczny wzrost wskaźnika resorpcji kości.

Według Swanson, jeśli organizm wytwarza mniej kości, a jednocześnie nadal resorbuje taką samą ilość – lub nawet więcej – może to z czasem prowadzić do utraty masy kostnej, osteoporozy i zwiększonego ryzyka złamań. Płeć i wiek mogą odgrywać ważną rolę, a młodsze kobiety mogą być najbardziej narażone na niekorzystny wpływ złego snu na zdrowie kości. Chociaż badania w tej dziedzinie są wciąż w początkowej fazie, coraz częściej dostarczają dowodów na to, że jakość snu i stabilność rytmu dobowego są wcześniej niedocenianymi, ale potencjalnie kluczowymi czynnikami dla długoterminowego zdrowia kości.