一日のうち、ある時間帯は集中できるとか、別の時間帯はより疲れを感じる、といったことに気づいたことがありますか?それは、睡眠と覚醒のホメオスタシス、そしてサーカディアンリズム(体内時計)という2つの体内システムによるものです。これらのシステムによって睡眠圧が決まります。
- 睡眠と覚醒のホメオスタシスは睡眠圧を調節し、サーカディアンリズムは体内時計をコントロールする
- サーカディアンリズムは光と連動し、覚醒度を変化させる。眠気は午後4時と夜中がピーク
- 視交叉上核が体内時計を制御し、光に反応してメラトニンの分泌を調整する
- 年齢や環境の変化で睡眠サイクルが変動し、老年期や思春期では特に影響が大きい
- サーカディアンリズムの乱れは不眠や日中の眠気を引き起こし、健康に影響を及ぼす
睡眠・覚醒のホメオスタシスと睡眠圧

ホメオスタシスとは、生物または集団の異なる要素間の平衡状態を表します。睡眠と覚醒のホメオスタシスは、睡眠圧(睡眠欲求)と覚醒欲求のバランスをとります。長時間起きていると、睡眠圧が「そろそろ寝よう」と告げてきます。睡眠をとることで恒常性を取り戻し、睡眠圧は減っていきます。そして、覚醒欲求が高まり、「そろそろ起きよう」と知らせるのです。
睡眠圧とサーカディアンリズム

サーカディアンリズムは太陽光などの環境的な合図と協調して、ホメオスタシスに近似しています。このサーカディアンリズムにより、私たちの覚醒度は24時間を通じて低下と上昇を繰り返し、日中の眠気と覚醒の量に影響しています。
人が最も疲れを感じるのは、夜中の12時過ぎと昼食後になります。もちろん、睡眠と覚醒のホメオスタシスは、私たちがどの程度覚醒しているか、または疲れているかにも影響します。睡眠不足のときは疲れを強く感じ、十分な睡眠をとったときは疲れを感じにくくなります。
光はサーカディアンリズムに大きな影響を与え、ほとんどの人の体内時計は太陽の移動パターンにほぼ沿っています。そのため、日中以外の時間帯に人工の光を浴びると、サーカディアンリズムが乱れ、睡眠意欲も低下することがあります。
サーカディアンリズムをコントロールしているもの
サーカディアンリズムを刻む体内時計は視交叉上核(SCN)という脳の一部で制御されています。視交叉上核は、視床下部にある明暗信号に反応する細胞群です。私たちの目が光を感知すると、網膜からSCNに信号が送られます。SCNはホルモンの産生と抑制の連鎖反応を起こし、体温、食欲、睡眠圧などに影響します。
毎朝、太陽の光が差し込むと、体温が上昇し始め、コルチゾールが分泌され、覚醒度が高まり、目覚めることができます。夕方に外が暗くなると、メラトニンの濃度が上がり、体温が下がります。メラトニンは一晩中上昇した状態を維持し、睡眠を促します。私たちの目が光を感知している限り、視交叉上核はメラトニンの産生を抑制することで反応します。このため、夕方に室内光やスマートフォンやパソコン、テレビなどのブルーライトを発する電子機器を使用すると寝つきが悪くなるのです。
睡眠圧は加齢とともに変化する

多くの人は、乳幼児期、思春期、老年期の3つの時期にサーカディアンリズムが変化します。
乳幼児期
生まれたばかりの赤ちゃんは、まだサーカディアンリズムが発達していません。新生児の睡眠サイクルは最大で18時間必要ですが、短い時間に何度も分割されています。生後4~6カ月になると、サーカディアンリズムが整い、まとまった時間で眠れるようになります。
思春期
思春期には、10代の子供の16%が睡眠相後退を経験します。このサーカディアンリズムのずれにより、メラトニンレベルが上昇し始めるのは夜遅くになってからとなります。学校の始業時間がそれほど早くなければ問題にはならないのですが、そうすると、10代の子供が推奨されている8~9時間の睡眠時間を確保することが難しくなります。睡眠時間が短いと、10代の子供は学校生活で集中力を維持するのが難しくなる可能性があります。
老年期
私たちの睡眠圧は、シニア世代になるとまた変化します。加齢に伴い、体内睡眠時計はその整合性を失い始めます。高齢者は、夜早くから疲れを感じ、朝早くから目覚める傾向があるため、全体的に睡眠時間が短くなり、認知機能が低下するリスクが高まります。アルツハイマー病や認知症、その他の神経変性疾患を患っている高齢者は、さらに深刻な睡眠圧の変化を経験します。
睡眠圧がオフになるとどうなるか

睡眠圧が低下すると、日中に疲れを感じたり、日中に眠くなったりすることがあります。不眠や日中の眠気は、サマータイムや時差ボケなど、日照時間の変化が原因で起こることがあります。新しいタイムゾーンに移動すると、サーカディアンリズムが頼りにしている時間と光のシグナルがずれるため、脳と身体は適応するために調整します。このサーカディアンリズムの乱れに睡眠が適応していく過程で、疲れや体調不良を感じたり、集中力が低下したりすることがあります。
また、不規則な勤務や夜勤がある場合にも、サーカディアンリズムが狂うことがあります。シフト勤務は、不眠症や日中の過度の眠気、気分障害が起こることで仕事中の事故やケガのリスクを高める原因となります。また、シフト勤務者は、コルチゾール、テストステロン、メラトニンのレベルに関連して、ホルモンのバランスが崩れる可能性があります。
サーカディアンリズムを変えることは難しいです。しかし、規則正しい睡眠時間と起床時間を守り、毎晩7時間以上の睡眠時間を確保し、食事の時間やカフェインの摂取量を調整することで、睡眠圧を調整することは可能です。健康的な睡眠スケジュールを促進するために生活習慣を改善しましょう。
まとめ
睡眠と覚醒のバランスは、体内時計と睡眠圧によって調整されています。体内時計は光と連動し、日中の眠気や夜の覚醒度を制御します。一方、睡眠圧は起床後から徐々に高まり、睡眠を促します。これらのメカニズムがうまく調和することで、健康な睡眠が実現します。
睡眠の質は年齢や生活環境によって変化します。乳幼児期から老年期まで、人生のさまざまな段階で睡眠のリズムは変動します。特に思春期や老年期では、体内時計の乱れが睡眠障害を引き起こすことがあります。しかし、規則正しい生活習慣や睡眠環境の整備によって、睡眠の質を改善することが可能です。
おわりに
睡眠と覚醒のメカニズムを理解することで、日常生活での睡眠の質を向上させることができます。体内時計と睡眠圧の関係を把握し、健康な睡眠リズムを整えるためには、規則正しい生活習慣や適切な睡眠環境の整備が重要です。睡眠の質を向上させることで、健康で充実した生活を送るための一歩を踏み出しましょう。
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