Dĺžka spánku sa už dlho považuje za dôležitý faktor ovplyvňujúci naše zdravie. Nočný spánok však nie je len otázkou určitého počtu hodín. Počas spánku prechádza náš mozog rôznymi fázami spánku, ktoré sa v priebehu noci niekoľkokrát striedajú. Nová rozsiahla štúdia teraz ukazuje, že táto štruktúra spánku zrejme súvisí aj s budúcim zdravotným stavom.

Výskumníci z Capital Medical University v Číne analyzovali údaje o spánku od 95 559 ľudí z britskej biobanky UK Biobank. Účastníci nosili sedem dní a nocí na zápästí pohybový senzor. Údaje boli následne analyzované pomocou metódy hlbokého učenia s cieľom odhadnúť rôzne fázy spánku a ďalšie charakteristiky spánku.

Výsledky sú pozoruhodné: Viac REM spánku bolo štatisticky spojené s nižším rizikom 83 rôznych ochorení. Viac hlbokého spánku bolo tiež spojené s nižším rizikom viacerých ochorení. Zároveň boli veľmi krátka dĺžka spánku, nepravidelný spánkový režim a dlhšie obdobia bdelosti počas noci spojené s horšími zdravotnými výsledkami. Čo však stojí za týmito súvislosťami?

Spánok je viac než len tikajúce hodiny

Každý, kto na rannú otázku „Koľko hodín si spal?“ odpovie „sedem hodín“, opisuje len časť toho, čo sa počas noci odohralo. Spánok sa totiž skladá z rôznych fáz. Zjednodušene sa rozlišujú tri hlavné kategórie: ľahký spánok, hlboký spánok a REM spánok. Tieto fázy sa počas noci striedajú v opakujúcich sa cykloch. REM spánok je fáza, v ktorej sa obzvlášť často vyskytujú živé sny. Skratka REM znamená „Rapid Eye Movement“ (rýchle pohyby očí). Zároveň je mozog počas tejto fázy neobvykle aktívny.

Hlboký spánok je naopak súčasťou takzvaného non-REM spánku a často sa opisuje ako fáza spánku, ktorá je obzvlášť regeneračná. Počas tejto doby sa mozgová aktivita výrazne mení, pričom prebiehajú rôzne fyzické regeneračné procesy. To znamená, že aj keď dvaja ľudia strávia v posteli sedem hodín, môžu mať mierne odlišnú štruktúru spánku. Práve tieto rozdiely chceli výskumníci podrobnejšie preskúmať.

Takmer 100 000 ľudí sledovaných počas niekoľkých rokov

Pre túto štúdiu výskumný tím čerpal z údajov UK Biobank, rozsiahlej britskej longitudinálnej štúdie. Do konečnej analýzy bolo zahrnutých 95 559 osôb. Priemerný vek bol približne 56 rokov. Účastníkov potom sledovali v priemere 8,9 roka. Počas tohto obdobia vedci na základe zdravotných údajov zistili, ktoré ochorenia boli novo diagnostikované.

Počet skúmaných zdravotných charakteristík bol mimoriadne rozsiahly. Vedci zohľadnili 1 049 rôznych fenotypov ochorení a skúmali, či sú určité charakteristiky spánku štatisticky spojené s ich následným vznikom. Týmto spôsobom štúdia výrazne presiahla rámec mnohých tradičných štúdií o spánku, ktoré sa napríklad zameriavajú iba na kardiovaskulárne ochorenia, cukrovku alebo depresiu.

Ako sa meral spánok?

Dôležitý rozdiel oproti mnohým skorším štúdiám spočíva v metóde zberu údajov. Účastníci nemuseli každé ráno hlásiť, ako dlho spali. Namiesto toho nosili na zápästí akcelerometer. Tieto zariadenia zaznamenávajú pohyb. Pomocou špeciálne vyvinutého algoritmu hlbokého učenia s názvom SleepNet sa potom z údajov o pohybe odviedli rôzne parametre spánku. Patrili medzi ne REM spánok, hlboký spánok, ľahký spánok, celková dĺžka spánku, nočné obdobia bdelosti a pravidelnosť spánku. To má jednu výhodu: výskumníci sa nespoliehali výlučne na spomienky účastníkov.

Existuje však aj dôležité obmedzenie. Snímač pohybu na zápästí nie je to isté ako meranie spánku v spánkovom laboratóriu. Pri tradičnej polysomnografii sa okrem iného priamo zaznamenávajú mozgové vlny, pohyby očí a svalová aktivita. Naopak, fázy spánku v tejto štúdii boli odhadnuté algoritmicky na základe údajov o zrýchlení. Výsledky sú preto zaujímavé, mali by sa však interpretovať s ohľadom na túto skutočnosť.

Viac REM spánku bolo spojené s nižším rizikom ochorení

Táto súvislosť bola obzvlášť zreteľná v prípade spánku REM. Vedci zistili, že predĺženie trvania spánku REM o jeden interkvartilový rozsah – čo zodpovedá 47,6 minútam – bolo spojené s nižším rizikom 83 ochorení. Medzi ne patrili ochorenia z rôznych kategórií, ako sú kardiovaskulárne ochorenia, neurologické poruchy a iné zdravotné problémy. Pri niektorých ochoreniach boli štatistické súvislosti obzvlášť výrazné.

Napríklad pomer rizika pre srdcové zlyhanie bol 0,74. V prípade demencie to bolo 0,54. Pri Parkinsonovej chorobe bol pozorovaný pomer rizika 0,20. Tieto čísla by sa však nemali interpretovať tak, že napríklad 47 minút dodatočného REM spánku automaticky znižuje riziko demencie na polovicu. Pomery rizika opisujú štatistickú súvislosť v rámci tejto študovanej populácie. Nedokazujú, že dlhší REM spánok predchádza danému ochoreniu.

Spánok REM je predmetom osobitného vedeckého záujmu, pretože mozog je počas tejto fázy veľmi aktívny. V určitých ohľadoch sa neurónová aktivita viac podobá stavu bdelosti ako počas iných fáz spánku. Spánok REM je okrem iného spájaný s upevňovaním pamäti, spracovaním emócií a určitými procesmi učenia. To však neznamená, že za tieto funkcie je zodpovedný výlučne spánok REM. Spánok je komplexná súhra rôznych fáz. Nová štúdia preto poskytuje ďalšie dôkazy o tom, že vyvážená štruktúra spánku môže mať význam pre zdravie.

Zaujímavé súvislosti sa prejavili aj v hlbokom spánku

Nevynikal len REM spánok. Dlhšia dĺžka hlbokého spánku bola spojená s nižším rizikom siedmich ochorení. Medzi ne patrili okrem iného cukrovka 2. typu a ťažké depresívne poruchy. Korelácia bola pozorovaná aj v prípade Parkinsonovej choroby. Napríklad pri 47,5-minútovom medzikvartilovom náraste hlbokého spánku bol pomer rizika 0,89 pre cukrovku 2. typu a 0,86 pre ťažkú depresívnu poruchu.

Opätovne je dôležité poznamenať, že štúdia poukazuje na súvislosti a nepreukazuje ochranný účinok. Výsledky však zdôrazňujú, že pri otázke „Spím dosť?“ nemusí ísť len o celkový počet hodín.

Nedostatočný spánok vynikal obzvlášť

Výsledky u ľudí s veľmi krátkou dĺžkou spánku boli obzvlášť zarážajúce. Výskumníci skúmali vzťah medzi dĺžkou spánku a 86 rôznymi fenotypmi ochorení. Pri 69 z nich sa rozsah s najnižším pozorovaným rizikom pohyboval prevažne medzi šiestimi a ôsmimi hodinami spánku. Na druhej strane, u ľudí, ktorí spali menej ako päť hodín, sa prejavil obzvlášť vysoký počet nepriaznivých súvislostí.

V tejto skupine boli v porovnaní s referenčnou skupinou so šiestimi až ôsmimi hodinami spánku zistené významné nepriaznivé súvislosti pri 37 ochoreniach. To však neznamená, že každý potrebuje presne sedem hodín spánku. Individuálne potreby spánku sa líšia. Úlohu zohrávajú vek, genetické faktory, životný štýl, zdravotný stav a mnoho ďalších faktorov. Štúdia skôr ukazuje, že veľmi krátka dĺžka spánku bola v tejto populácii spojená so širokým spektrom zdravotných rizík.

Zdá sa, že úlohu zohráva aj spánkový rytmus

Ďalším zaujímavým aspektom štúdie bola otázka, ako pravidelne ľudia spia. Zistenia ukázali, že väčšie výkyvy z noci na noc boli spojené s vyšším rizikom viacerých ochorení. Väčšia nepravidelnosť spánku bola spojená okrem iného s vyšším rizikom úzkostných porúch a ťažkých depresívnych porúch. Úlohu zohrávala aj dĺžka času, počas ktorého boli ľudia po zaspávaní hore.

Tento takzvaný čas bdelosti po zaspávaní – v odbornom žargóne známy ako WASO, „wake after sleep onset“ (prebudenie po nástupe spánku) – bol spojený so zvýšeným rizikom šiestich ochorení. Medzi ne patrilo okrem iného zneužívanie alkoholu, závislosť od psychoaktívnych látok a osteoartróza. Z toho jasne vyplýva, že kvalita spánku nespočíva len v rýchlom zaspávaní. Otázka stability a nepretržitosti spánku počas noci by mohla mať tiež význam pre dlhodobé zdravie.

Pravidelný rytmus môže byť dôležitejší, než sa doteraz predpokladalo

Tento aspekt je obzvlášť zaujímavý z chronobiologického hľadiska. Naše telá nefungujú nezávisle od vnútorných hodín. Takzvaný cirkadiánny rytmus riadi okrem iného spánok a bdenie, telesnú teplotu, uvoľňovanie hormónov a početné metabolické procesy. Tento rytmus sa každý deň synchronizuje pomocou vonkajších signálov. Svetlo je najdôležitejším časovým signálom.

Ak sa časy uloženia sa do postele výrazne menia, môže to viesť k nesúladu medzi spánkom a vnútornými hodinami organizmu. Hoci nová štúdia nedokazuje, že nepravidelný spánkový rytmus spôsobuje ochorenia, poskytuje ďalšie dôkazy o tom, že samotná pravidelnosť môže byť dôležitou zložkou zdravého spánku. Jeden z najzaujímavejších zistení sa týka vzťahu medzi dĺžkou spánku a zdravím. Riziko ochorenia sa nezvyšovalo jednoducho podľa princípu „čím viac spánku, tým lepšie“ alebo „čím menej spánku, tým horšie“. Namiesto toho výskumníci zistili nelineárny vzťah pre mnohé fenotypy ochorení.

To znamená: Existoval rozsah, v rámci ktorého bolo pozorované riziko najnižšie, zatiaľ čo veľmi krátka aj dlhšia dĺžka spánku mohla byť spojená s určitými chorobami nepriaznivejším spôsobom. Pri väčšine skúmaných chorôb, ktoré vykazovali takýto vzťah, sa rozsah s najnižším rizikom pohyboval medzi šiestimi a ôsmimi hodinami. To súhlasí s názorom, že spánok nemožno svojvoľne skracovať ani predlžovať donekonečna bez toho, aby sa zmenili súvislosti so zdravím.

Výskumníci zistili celkovo 156 významných súvislostí

Keď sa všetky skúmané charakteristiky spánku posudzovali spoločne, tzv. fenotypová asociačná analýza – po prísnej korekcii pre viacnásobné testy – identifikovala celkovo 156 štatisticky významných súvislostí medzi charakteristikami spánku a novo vzniknutými ochoreniami.

Medzi ne patrili okrem iného:

• 83 súvislostí s dĺžkou REM spánku,
• 7 so spánkom v hlbokej fáze,
• 7 so spánkom v ľahkej fáze,
• 50 so celkovou dĺžkou spánku,
• 6 s časom prebudenia po zaspávaní,
• 3 s nepravidelnosťou spánku.

Toto široké rozloženie ilustruje, aký komplexný je vzťah medzi spánkom a zdravím. Zrejme neexistuje jediný parameter spánku, ktorý by vysvetľoval všetky zdravotné výsledky.

Čo sa vlastne deje počas noci?

Aby sme lepšie pochopili tieto zistenia, stojí za to pozrieť sa na normálny spánkový cyklus. Po zaspávaní najskôr nastáva spánok bez REM fázy. Nasledujú hlbšie fázy spánku. Neskôr v noci sa zvyčajne zvyšuje podiel spánku s REM fázou. Táto sekvencia sa niekoľkokrát opakuje.

Jednotlivé spánkové cykly však nie sú identické. Hlboký spánok prevláda zvyčajne v prvej polovici noci, zatiaľ čo REM fázy sa môžu smerom k ránu predlžovať. Ľudia, ktorí pravidelne vstávajú veľmi skoro – a tým prichádzajú o časť druhej polovice noci – môžu preto zažívať odlišný podiel určitých fáz spánku. To je jeden z dôvodov, prečo samotná dĺžka spánku neposkytuje úplný obraz.

Čo štúdia nedokáže dokázať

Napriek tomu, že sú výsledky zaujímavé, štúdia má zásadné obmedzenie: ide o observačnú štúdiu. Inými slovami, výskumníci pozorovali spánkové vzorce ľudí a to, aké ochorenia sa u nich neskôr vyskytli. Experimentálne nemanipulovali so spánkom účastníkov. Preto nemožno tvrdiť, že „viac REM spánku zabraňuje demencii“. Údaje tiež nemožno použiť na záver, že „ľudia, ktorí spia menej ako päť hodín, ochorejú“.

Mohlo by to napríklad znamenať, že určité zdravotné alebo sociálne faktory ovplyvňujú tak spánok, ako aj následné riziko ochorenia. Hoci výskumníci vykonali početné štatistické úpravy a analýzy citlivosti – a aj po dvojročnom sledovacom období, ktoré nezohľadňovalo novo vznikajúce ochorenia – mnohé korelácie pretrvávali, možnosť takzvaného reziduálneho confoundingu naďalej pretrváva.

Treba zohľadniť aj ďalší bod. Štúdia vychádza z údajov UK Biobank. Účastníci mali v priemere 56 rokov a pochádzali prevažne z britskej populácie. V analyzovanej skupine sa 96,9 percenta identifikovalo ako bielej rasy. Výsledky preto nemožno automaticky zovšeobecniť na každú vekovú skupinu a každú populáciu na celom svete. To je obzvlášť dôležité, pretože spacie návyky, pracovné rozvrhy, svetelné podmienky, kultúra a životný štýl sa môžu medzi rôznymi populačnými skupinami značne líšiť.

Čo si môžeme z tejto štúdie odniesť

Štúdia rozširuje naše chápanie zdravého spánku. Zdá sa, že nejde len o dosiahnutie konkrétneho počtu hodín na budíku. Dôležitými faktormi môžu byť vzájomné pôsobenie rôznych fáz spánku, pravidelnosť spánku, dlhšie obdobia bdelosti počas noci a celková dĺžka spánku.

Obzvlášť zarážajúce bolo, že dĺžka spánku v rozmedzí šiestich až ôsmich hodín bola spojená s najnižším rizikom mnohých skúmaných ochorení, zatiaľ čo veľmi krátka dĺžka spánku, menej ako päť hodín, bola spojená s mimoriadne vysokým počtom nepriaznivých súvislostí. Z hľadiska chronobiológie je však obzvlášť zaujímavá kombinácia dĺžky spánku a spánkového rytmu.

Človek môže stráviť v posteli dostatočné množstvo času a napriek tomu mať veľmi nepravidelný rytmus. Naopak, pravidelný rytmus nedokáže úplne kompenzovať chronicky nedostatočný spánok.

Kvalita spánku nezačína až v okamihu, keď zaspíte

Nová štúdia pôsobivo dokazuje, že spánok je komplexný biologický proces. REM spánok, hlboký spánok, ľahký spánok, dĺžka spánku, nočné prebudenia a pravidelnosť spánku z noci na noc sú všetky spojené s rôznymi zdravotnými následkami.

V tejto štúdii vynikal najmä REM spánok: dlhšia dĺžka REM spánku bola spojená s nižším rizikom 83 ochorení. Viac hlbokého spánku bolo spojené s nižším rizikom siedmich ochorení. Zároveň bola veľmi krátka dĺžka spánku, nepravidelný spánok a častejšie nočné prebudenia spojené s rôznymi nepriaznivými zdravotnými následkami. Tieto výsledky však nedokazujú, že ochoreniam možno predchádzať konkrétnym predĺžením jednotlivých fáz spánku.

Skôr ukazujú, že kvalita a štruktúra nášho spánku môžu byť pre dlhodobé zdravie rovnako dôležité ako počet hodín, ktoré spíme. To otvára zaujímavú cestu pre výskum: v budúcnosti sa pozornosť už nemusí zameriavať výlučne na to, ako dlho spíme, ale aj na to, ako je náš spánok organizovaný počas noci – a ako dobre je zosúladený s našimi vnútornými biologickými hodinami.