Délka spánku je již dlouho považována za důležitý faktor ovlivňující naše zdraví. Noční spánek však není pouze otázkou určitého počtu hodin. Během spánku prochází náš mozek různými fázemi spánku, které se v průběhu noci několikrát střídají. Nová rozsáhlá studie nyní ukazuje, že tato architektura spánku zřejmě souvisí i s budoucím zdravotním stavem.

Vědci z Capital Medical University v Číně analyzovali údaje o spánku 95 559 lidí z britské biobanky UK Biobank. Účastníci studie nosili na zápěstí pohybový senzor po dobu sedmi dnů a nocí. Data byla následně analyzována pomocí metody hlubokého učení s cílem odhadnout různé fáze spánku a další charakteristiky spánku.

Výsledky jsou pozoruhodné: Větší podíl REM spánku byl statisticky spojen s nižším rizikem 83 různých onemocnění. Větší podíl hlubokého spánku byl rovněž spojen s nižším rizikem několika onemocnění. Zároveň byla velmi krátká doba spánku, nepravidelné spánkové vzorce a delší období bdění během noci spojena s horšími zdravotními výsledky. Co však za těmito souvislostmi stojí?

Spánek je víc než jen tikání hodin

Každý, kdo na ranní otázku „Jak dlouho jsi spal?“ odpoví „sedm hodin“, popisuje pouze část toho, co se během noci odehrálo. Spánek se totiž skládá z různých fází. Zjednodušeně lze rozlišit tři hlavní kategorie: lehký spánek, hluboký spánek a REM spánek. Tyto fáze se v průběhu noci střídají v opakujících se cyklech. REM spánek je fáze, ve které se obzvláště často vyskytují živé sny. Zkratka REM znamená „Rapid Eye Movement“ (rychlé pohyby očí). Mozek je zároveň během této fáze neobvykle aktivní.

Hluboký spánek je naopak součástí takzvaného non-REM spánku a je často popisován jako obzvláště regenerační fáze spánku. Během této doby se mozková aktivita výrazně mění a probíhají různé procesy fyzické regenerace. To znamená, že i když dva lidé stráví v posteli sedm hodin, mohou mít přesto mírně odlišnou strukturu spánku. Právě tyto rozdíly chtěli vědci podrobněji prozkoumat.

Téměř 100 000 lidí sledovaných v průběhu několika let

Pro účely studie čerpal výzkumný tým z dat britské Biobanky, rozsáhlé britské longitudinální studie. Do konečné analýzy bylo zahrnuto 95 559 osob. Průměrný věk činil přibližně 56 let. Účastníci byli následně sledováni po dobu mediánu 8,9 let. Během tohoto období mohli vědci na základě zdravotních údajů identifikovat, u kterých nemocí došlo k nové diagnóze.

Počet zkoumaných zdravotních charakteristik byl obzvláště rozsáhlý. Vědci zohlednili 1 049 různých fenotypů onemocnění a zkoumali, zda jsou určité charakteristiky spánku statisticky spojeny s jejich následným nástupem. Tímto způsobem studie výrazně překročila rámec mnoha tradičních studií o spánku, které se například zaměřují pouze na kardiovaskulární onemocnění, cukrovku nebo depresi.

Jak se měřil spánek?

Důležitý rozdíl oproti mnoha dřívějším studiím spočívá v metodě sběru dat. Účastníci nemuseli každé ráno hlásit, jak dlouho spali. Místo toho nosili na zápěstí akcelerometr. Tato zařízení zaznamenávají pohyb. Pomocí speciálně vyvinutého algoritmu hlubokého učení nazvaného SleepNet byly poté z údajů o pohybu odvozeny různé parametry spánku. Patřily mezi ně REM spánek, hluboký spánek, lehký spánek, celková doba spánku, noční probuzení a pravidelnost spánku. To má jednu výhodu: Vědci se nemuseli spoléhat výhradně na paměť účastníků.

Existuje však také významné omezení. Snímač pohybu na zápěstí není totéž jako měření spánku ve spánkové laboratoři. Při tradiční polysomnografii se mimo jiné přímo zaznamenávají mozkové vlny, pohyby očí a svalová aktivita. Naproti tomu fáze spánku v této studii byly odhadnuty algoritmicky na základě údajů o zrychlení. Výsledky jsou proto zajímavé, ale je třeba je interpretovat s náležitou opatrností.

Delší REM spánek byl spojen s nižším rizikem onemocnění

Tato souvislost byla obzvláště zřejmá u REM spánku. Vědci zjistili, že prodloužení REM spánku o jeden mezikvartilový rozsah – což odpovídá 47,6 minutám – bylo spojeno s nižším rizikem 83 onemocnění. Mezi nimi byly nemoci z různých kategorií, jako jsou kardiovaskulární onemocnění, neurologické poruchy a další zdravotní problémy. U některých onemocnění byla statistická souvislost obzvláště výrazná.

Například poměr rizika pro srdeční selhání činil 0,74. U demence to bylo 0,54. U Parkinsonovy choroby byl zaznamenán poměr rizika 0,20. Tyto údaje by však neměly být vykládány tak, že například 47 minut navíc REM spánku automaticky snižuje riziko demence na polovinu. Poměry rizika popisují statistickou souvislost v rámci této studované populace. Nedokazují, že delší REM spánek danému onemocnění předchází.

REM spánek je předmětem zvláštního vědeckého zájmu, protože mozek je během této fáze velmi aktivní. V určitých ohledech se nervová aktivita více podobá bdělému stavu než během jiných fází spánku. REM spánek je mimo jiné spojován s upevňováním paměti, zpracováním emocí a určitými učebními procesy. To však neznamená, že za tyto funkce je zodpovědný pouze REM spánek. Spánek je komplexní souhrou různých fází. Nová studie proto přináší další důkazy o tom, že vyvážená architektura spánku může mít význam pro zdraví.

Zajímavé souvislosti se projevily i u hlubokého spánku

Nevynikal pouze REM spánek. Delší trvání hlubokého spánku bylo spojeno s nižším rizikem sedmi onemocnění. Patřily mezi ně mimo jiné cukrovka 2. typu a závažné depresivní poruchy. Korelace byla pozorována také u Parkinsonovy choroby. Například při mezikvartilovém nárůstu hlubokého spánku o 47,5 minuty činil poměr rizika 0,89 u cukrovky 2. typu a 0,86 u závažné depresivní poruchy.

Opět je důležité poznamenat, že studie poukazuje na souvislosti a neprokazuje ochranný účinek. Výsledky nicméně zdůrazňují, že při kladení otázky „Spím dost?“ nemusí jít pouze o celkový počet hodin.

Zvláště nápadný byl nedostatek spánku

Výsledky u lidí s velmi krátkou dobou spánku byly obzvláště zarážející. Vědci zkoumali vztah mezi délkou spánku a 86 různými fenotypy onemocnění. U 69 z nich se rozsah s nejnižším pozorovaným rizikem pohyboval převážně mezi šesti a osmi hodinami spánku. Naopak u lidí, kteří spali méně než pět hodin, byl zaznamenán obzvláště vysoký počet nepříznivých souvislostí.

V této skupině byly ve srovnání s referenční skupinou spící šest až osm hodin zjištěny významné nepříznivé souvislosti u 37 onemocnění. To však neznamená, že každý potřebuje přesně sedm hodin spánku. Individuální potřeby spánku se liší. Roli hrají věk, genetické faktory, životní styl, zdravotní stav a mnoho dalších faktorů. Studie spíše ukazuje, že velmi krátká doba spánku byla v této populaci spojena se širokým spektrem zdravotních rizik.

Zdá se, že roli hraje i spánkový rytmus

Dalším zajímavým aspektem studie byla otázka, jak pravidelně lidé spí. Výsledky ukázaly, že větší výkyvy v délce spánku z noci na noc byly spojeny s vyšším rizikem několika onemocnění. Větší nepravidelnost spánku byla mimo jiné spojena s vyšším rizikem úzkostných poruch a závažných depresivních poruch. Svou roli hrála také doba, po kterou byli lidé po usnutí vzhůru.

Tato takzvaná doba bdění po usnutí – v odborné terminologii známá jako WASO („wake after sleep onset“) – byla spojena se zvýšeným rizikem šesti onemocnění. Mezi ně patřilo mimo jiné zneužívání alkoholu, závislost na psychoaktivních látkách a osteoartróza. Z toho jasně vyplývá, že kvalita spánku nespočívá pouze v tom, jak rychle člověk usne. Otázka, jak stabilní a souvislý je spánek v průběhu noci, by mohla mít rovněž význam pro dlouhodobé zdraví.

Pravidelný rytmus může být důležitější, než se dosud předpokládalo

Tento aspekt je obzvláště zajímavý z chronobiologického hlediska. Naše tělo nefunguje nezávisle na vnitřních hodinách. Takzvaný cirkadiánní rytmus řídí mimo jiné spánek a bdění, tělesnou teplotu, uvolňování hormonů a četné metabolické procesy. Tento rytmus je denně synchronizován vnějšími signály. Světlo je nejdůležitějším časovým signálem.

Pokud se doba ulehnutí do postele výrazně mění, může to vést k nesouladu mezi spánkem a vnitřními hodinami těla. Ačkoli nová studie neprokazuje, že nepravidelný spánkový rytmus způsobuje onemocnění, poskytuje další důkazy o tom, že samotná pravidelnost může být důležitou složkou zdravého spánku. Jeden z nejzajímavějších poznatků se týká vztahu mezi délkou spánku a zdravím. Riziko onemocnění se nezvyšovalo jednoduše podle zásady „čím více spánku, tím lépe“ nebo „čím méně spánku, tím hůře“. Místo toho vědci u mnoha fenotypů onemocnění zjistili nelineární vztah.

To znamená: Existoval rozsah, v němž bylo pozorované riziko nejnižší, zatímco jak velmi krátká, tak delší doba spánku mohly být s určitými nemocemi spojeny méně příznivým způsobem. U většiny zkoumaných onemocnění, u nichž se takový vztah projevil, se rozsah s nejnižším rizikem pohyboval mezi šesti a osmi hodinami. To odpovídá představě, že spánek nelze libovolně zkracovat ani prodlužovat do nekonečna, aniž by se tím změnily souvislosti s zdravím.

Vědci zjistili celkem 156 významných souvislostí

Při společném zohlednění všech zkoumaných charakteristik spánku identifikovala tzv. analýza asociací napříč fenotypy – po přísné korekci pro více testů – celkem 156 statisticky významných souvislostí mezi charakteristikami spánku a nově vzniklými onemocněními.

Mezi nimi byly mimo jiné:

• 83 souvislostí s délkou REM spánku,
• 7 se spánkem hlubokým,
• 7 souvislostí s lehkým spánkem,
• 50 souvislostí s celkovou délkou spánku,
• 6 s dobou bdění po usnutí,
• 3 s nepravidelností spánku.

Toto široké rozložení ilustruje, jak komplexní je vztah mezi spánkem a zdravím. Zjevně neexistuje žádný jediný parametr spánku, který by vysvětloval všechny zdravotní výsledky.

Co se vlastně děje během noci?

Abychom lépe porozuměli těmto zjištěním, stojí za to se podívat na normální spánkový cyklus. Po usnutí nejprve nastává spánek bez REM. Následují fáze hlubšího spánku. Později v noci se obvykle zvyšuje podíl spánku REM. Tato sekvence se několikrát opakuje.

Jednotlivé spánkové cykly však nejsou identické. Hluboký spánek obvykle převládá v první polovině noci, zatímco REM fáze se mohou směrem k ránu prodlužovat. Lidé, kteří pravidelně vstávají velmi brzy – a tím přicházejí o část druhé poloviny noci – mohou proto zažívat odlišný podíl určitých fází spánku. To je jeden z důvodů, proč délka spánku sama o sobě nevypovídá o celém obrazu.

Co studie nemůže prokázat

Ačkoli jsou výsledky zajímavé, studie má zásadní omezení: jedná se o observační studii. Jinými slovy, vědci sledovali spánkové vzorce lidí a to, jaké nemoci se u nich později objevily. Spánek účastníků experimentálně neměnili. Nelze proto tvrdit, že „více REM spánku předchází demenci“. Data rovněž nelze použít k závěru, že „lidé, kteří spí méně než pět hodin, onemocní“.

Mohlo by například platit, že určité zdravotní nebo sociální faktory ovlivňují jak spánek, tak následné riziko onemocnění. Ačkoli vědci provedli četné statistické korekce a analýzy citlivosti – a i po dvouletém sledovacím období, které nezohledňovalo nově se objevující onemocnění – přetrvávalo mnoho korelací, možnost takzvaných zbytkových matoucích faktorů zůstává.

Je třeba vzít v úvahu ještě jeden bod. Studie vychází z dat UK Biobank. Účastníci měli v průměru 56 let a pocházeli převážně z britské populace. V analyzované skupině se 96,9 procenta účastníků identifikovalo jako běloši. Výsledky proto nelze automaticky zobecnit na všechny věkové skupiny a všechny populace po celém světě. To je obzvláště důležité, protože spánkové návyky, pracovní rozvrhy, světelné podmínky, kultura a životní styl se mohou u různých populačních skupin značně lišit.

Co si můžeme z této studie odnést

Studie rozšiřuje naše chápání zdravého spánku. Zdá se, že nejde pouze o to, dosáhnout určitého počtu hodin na budíku. Mezi důležité faktory mohou patřit vzájemné působení různých fází spánku, pravidelnost spánku, delší období bdění během noci a celková délka spánku.

Zvláště pozoruhodné bylo, že délka spánku v rozmezí šesti až osmi hodin byla spojena s nejnižším rizikem vzniku řady zkoumaných onemocnění, zatímco velmi krátká doba spánku, tj. méně než pět hodin, byla spojena s obzvláště vysokým počtem nepříznivých souvislostí. Z hlediska chronobiologie je však obzvláště zajímavá kombinace délky spánku a spánkového rytmu.

Člověk může strávit v posteli dostatečné množství času a přesto mít velmi nepravidelný rytmus. Naopak pravidelný rytmus nemůže plně kompenzovat chronicky nedostatečný spánek.

Kvalita spánku nezačíná teprve v okamžiku, kdy usnete

Nová studie působivě dokazuje, že spánek je komplexní biologický jev. REM spánek, hluboký spánek, lehký spánek, délka spánku, noční probuzení a pravidelnost spánku z noci na noc jsou spojeny s různými zdravotními důsledky.

V této studii vynikl zejména REM spánek: delší trvání REM spánku bylo spojeno s nižším rizikem 83 onemocnění. Delší hluboký spánek byl spojen s nižším rizikem sedmi onemocnění. Zároveň byla velmi krátká doba spánku, nepravidelný spánek a častější noční probuzení spojena s různými nepříznivými zdravotními důsledky. Výsledky však neprokazují, že by se dalo onemocněním předcházet konkrétním prodloužením jednotlivých fází spánku.

Spíše ukazují, že kvalita a struktura našeho spánku mohou být pro dlouhodobé zdraví stejně důležité jako počet hodin, které spíme. To otevírá zajímavou cestu pro výzkum: v budoucnu se pozornost možná již nebude soustředit pouze na to, jak dlouho spíme, ale také na to, jak je náš spánek rozložen v průběhu noci – a jak dobře je v souladu s našimi vnitřními biologickými hodinami.