Ученые Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета (Northwestern University Feinberg School of Medicine), США, в ходе новой работы доказали, что яркий свет способен влиять на метаболизм человека. В частности, он может приводить к повышению уровня резистентности к инсулину, а при воздействии на человека в вечернее время — к повышению показателей содержания глюкозы в плазме крови. Результаты работы представлены онлайн в журнале «PLOS ONE».
Резистентность к инсулину — это состояние, которое проявляется гипергликемией, развивающейся вследствие неспособности организма к адекватному транспорту глюкозы из кровяного русла в ткани. Если оно сохраняется в течение длительного времени, то может способствовать увеличению массы тела за счет жировой ткани и повышению риска развития сахарного диабета 2-го типа.
Повсеместное использование электрического освещения и современный образ жизни сопровождается добровольным внесением изменений в природный суточный ритм свет/тьма (например уменьшение воздействия солнечных лучей в дневное время и повышение общей освещенности в ночное), что не может не оказывать влияния на состояние здоровья человека. Особый интерес у исследователей вызывают вопросы, касающиеся влияния света на чувство голода и показатели метаболизма. Такое влияние может осуществляться под действием как минимум двух биологических механизмов, касающихся циркадных систем и общего физиологического возбуждения. Циркадные системы регулируют физиологические и поведенческие ритмы, такие как отдых, физическая активность, бодрость, голод и аппетит, а также уровень глюкозы и показатели чувствительности к инсулину, а общее физиологическое возбуждение, проявляющееся изменением уровня бодрости и сонливости, способно изменять скорость синтеза кортизола, чувствительность периферических тканей к инсулину и показатели глюкозы в крови.
В ходе предыдущих исследований ученые отметили, что у людей, которые подвергаются воздействию яркого света в утренние часы, масса тела меньше, чем у тех, кто пребывает в таких условиях в послеобеденное время и вечером. А в работах, проведенных на лабораторных животных, исследователи выявили, что у мышей, которые постоянно находились в помещениях с ярким освещением, изменялся метаболизм глюкозы и увеличивалась масса тела. Кроме того, в последние годы появляется все больше доказательств того, что уровень освещенности оказывает существенное влияние на массу тела, тип потребляемой пищи и ее количество.
Цель данной работы — изучение изменения метаболических функций, уровня аппетита и общего физиологического состояния при 3-часовом воздействии яркого света синего спектра в утреннее и вечернее время. Участниками исследования стали 19 здоровых добровольцев, которых случайным образом распределили на две группы. Участники 1-й группы подвергались воздействию яркого света через 0,5 ч после пробуждения, а 2-й — через 10,5 ч. Все физиологические показатели, анализируемые у них в ходе работы, сравнивали с их собственными показателями, определенными до начала эксперимента на фоне воздействия тусклого света. Участники 1-й группы завтракали при ярком свете, а 2-й — ужинали.
Образцы крови, в которых определяли уровень глюкозы, инсулина, кортизола, лептина и грелина, у участников отбирали с 30-минутными интервалами в течение 4 ч. По полученным результатам составляли гомеостатическую модель выраженности резистентности к инсулину и площадь под кривой (Area Under the Curve — AUC) для инсулина, глюкозы, гомеостатической модели кортизола. Оказалось, что воздействие яркого света значительно влияло на метаболизм участников вне зависимости от времени суток. Оно приводило к развитию признаков резистентности к инсулину, а при вечернем воздействии — еще и к повышению уровня глюкозы в плазме крови. Это свидетельствует о том, что уровень секретируемого инсулина оказывался недостаточным для того, чтобы предотвратить развитие длительной гипергликемии. Ученые отметили, что биологические механизмы, обеспечивающие выявленные изменения, на сегодняшний день остаются неизвестны.
Автор работы доктор Катрин Рейд (Kathryn Reid) отметила, что полученные результаты являются доказательством предположения о том, что яркий свет способен изменять скорость метаболических процессов. Такие выводы кажутся ей очень перспективными, поскольку позволяют говорить о возможности влияния на метаболизм человека только посредством света. Кроме того, они в очередной раз свидетельствуют о значимом влиянии окружающей среды на здоровье человека.
- Cheung I.N., Zee P.C., Shalman D. et al. (2016) Morning and evening blue-enriched light exposure alters metabolic function in normal weight adults. PLOS ONE, May 18 [Epub ahead of print].
- Northwestern University (2016) Bright light alters metabolism. ScienceDaily, May 18 (http://www.sciencedaily.com/releases/2016/05/160518141416.htm).
Юлия Котикович
