آیا دمای اتاق خواب ساعت زیستی بدن را تنظیم می‌کند؟

به گزارش مجله خبری نگار/آنا، پژوهش‌های انجام‌شده روی گروه‌هایی از انسان‌ها که در جوامع غیرصنعتی زندگی می‌کنند، در کنار مطالعات آزمایشگاهی درباره تأثیر دما بر بدن، این احتمال را مطرح کرده‌اند که کاهش دمای محیط در طول شب صرفاً یک عامل آسایش‌بخش نیست و شاید در هماهنگی فرایند‌های زیستی با چرخه شبانه‌روز نیز مؤثر باشد. با این حال، هنوز مشخص نیست دما تا چه اندازه می‌تواند زمان خواب انسان را تعیین کند و آیا تأثیر آن با نقش شناخته‌شده نور قابل مقایسه است یا خیر.

این دیدگاه در برابر یکی از باور‌های دیرینه درباره خواب قرار می‌گیرد؛ باوری که بر اساس آن، نور مهم‌ترین نشانه محیطی برای تنظیم ساعت درونی بدن است. در سال‌های اخیر، برخی پژوهشگران با بررسی الگو‌های خواب انسان‌ها در محیط‌های طبیعی و آزمایش تأثیر تغییرات دما بر شاخص‌های زیستی، احتمال نقش مستقل دما را مطرح کرده‌اند. اگر این فرضیه در مطالعات گسترده‌تر تأیید شود، شناخت دقیق‌تر رابطه دما و خواب می‌تواند به توضیح بخشی از تفاوت‌های الگوی استراحت انسان‌ها و بررسی عوامل مؤثر بر اختلالات خواب کمک کند.

دمای بدن پیش از خواب کاهش می‌یابد

دمای بدن انسان در طول شبانه‌روز ثابت نمی‌ماند. این دما تحت تأثیر مجموعه‌ای از فرایند‌های زیستی تغییر می‌کند و معمولاً در ساعات نزدیک به خواب روند کاهشی دارد. دمای مرکزی بدن، یعنی دمای بخش‌های داخلی بدن که وضعیت حرارتی اندام‌های درونی را نشان می‌دهد، در طول شب در بسیاری از افراد پایین‌تر از اوج روزانه خود قرار می‌گیرد. این کاهش معمولاً در حدود یک درجه سانتی‌گراد است، هرچند مقدار و زمان وقوع آن با توجه به شرایط فردی و عوامل محیطی تفاوت دارد.

بر اساس پژوهش منتشر شده در «ساینس دایرکت» (Science Direct) این تغییر دما با سازوکار‌های تنظیم خواب ارتباط دارد. بدن برای ورود به مرحله استراحت شبانه، فعالیت برخی فرایند‌های فیزیولوژیک را تغییر می‌دهد و تنظیم حرارت نیز بخشی از این مجموعه تغییرات است. از همین رو، دمای اتاق خواب می‌تواند بر کیفیت استراحت اثر بگذارد؛ به‌ویژه هنگامی که محیط بیش از اندازه گرم باشد و بدن نتواند به‌راحتی گرمای خود را دفع کند.

سباستیان هربرگر، پزشک و پژوهشگر حوزه خواب در مرکز بین‌رشته‌ای پزشکی خواب برلین، توضیح می‌دهد که بالا بودن دمای اتاق می‌تواند خواب را کوتاه‌تر و گسسته‌تر کند. به این ترتیب، ممکن است فرد با وجود اختصاص دادن زمان کافی به خواب، در طول شب بار‌ها بیدار شود یا صبح احساس کند استراحت مطلوبی نداشته است.

با این حال، تأثیر دما تنها به احساس گرما یا سرما محدود نمی‌شود. پرسش مهم‌تر این است که آیا تغییر دمای محیط می‌تواند بر فرایند‌های زیستی تنظیم‌کننده خواب نیز اثر بگذارد یا اینکه نقش آن عمدتاً به فراهم کردن شرایط مناسب برای استراحت محدود می‌شود.

تغییر دمای اتاق چه اثری بر شاخص‌های زیستی خواب دارد؟

در یکی از مطالعات منتشرشده در سال ۲۰۰۷ میلادی، پژوهشگران تأثیر تغییر دمای محیط را بر وضعیت خواب شرکت‌کنندگان بررسی کردند. در یکی از شرایط آزمایش، دمای اتاق از ساعت ۱۸ تا ۲۲ به‌تدریج از ۲۷ درجه به ۲۴ درجه سانتی‌گراد کاهش یافت. سپس دما در فاصله ساعت ۳ تا ۷ صبح دوباره به ۲۷ درجه رسید و در طول روز در همین سطح باقی ماند. در شرایط دیگر، دمای اتاق در تمام مدت روی ۲۷ درجه سانتی‌گراد ثابت نگه داشته شد.

هدف از این طراحی آزمایشی، بررسی تفاوت میان محیطی با دمای ثابت و محیطی بود که دمای آن در طول شب تغییر می‌کرد. نتایج نشان داد شرکت‌کنندگانی که در معرض تغییرات دمایی قرار داشتند، در طول شب سطح بالاتری از یکی از شاخص‌های مرتبط با ملاتونین را نشان دادند. این افراد همچنین پس از بیدار شدن احساس شادابی بیشتری گزارش کردند.

ملاتونین (Melatonin) هورمونی است که بدن به‌طور طبیعی تولید می‌کند و ترشح آن معمولاً با نزدیک شدن به زمان خواب افزایش می‌یابد. میزان این هورمون در شرایط معمول طی شب به اوج می‌رسد و با پیام‌رسانی به سامانه‌های زیستی بدن، در هماهنگ شدن فعالیت‌های شبانه با چرخه شبانه‌روز نقش دارد.

یافته‌های این مطالعه این احتمال را مطرح کردند که تغییرات طبیعی دمای محیط در ساعات غروب و سپیده‌دم ممکن است با سازوکار‌های تنظیم خواب هماهنگ باشند. با این حال، افزایش یک شاخص مرتبط با ملاتونین به‌تنهایی ثابت نمی‌کند که تغییر دما مستقیماً ساعت زیستی بدن را تنظیم کرده است. همچنین، از نتایج یک مطالعه نمی‌توان دمای مشخصی را به‌عنوان بهترین دمای خواب برای همه افراد تعیین کرد.

آیا دما می‌تواند ساعت درونی بدن را تنظیم کند؟

ساعت زیستی بدن مجموعه‌ای از سازوکار‌های درونی است که زمان‌بندی بسیاری از فعالیت‌های جسمی و رفتاری را هماهنگ می‌کند. این سازوکار‌ها در قالب ریتم شبانه‌روزی (Circadian Rhythm) عمل می‌کنند؛ چرخه‌ای تقریباً ۲۴ ساعته که بر زمان خواب و بیداری، تغییرات دمای بدن و شماری دیگر از فرایند‌های فیزیولوژیک اثر می‌گذارد.

نور یکی از مهم‌ترین عوامل تنظیم‌کننده این چرخه است. دریافت نور، به‌ویژه در زمان‌های مشخصی از شبانه‌روز، به ساعت زیستی کمک می‌کند تا فعالیت‌های بدن را با محیط هماهنگ نگه دارد. به همین دلیل، نقش نور در تنظیم خواب از مدت‌ها پیش در پژوهش‌های علمی مورد توجه بوده است.

با این حال، برخی دانشمندان معتقدند که رابطه میان دما و ساعت زیستی ممکن است دوطرفه باشد. از یک سو، ساعت زیستی بر تغییرات دمای بدن در طول شبانه‌روز اثر می‌گذارد؛ از سوی دیگر، تغییرات دما نیز ممکن است به‌عنوان یکی از ورودی‌های محیطی بر عملکرد این ساعت تأثیر بگذارند.

راسل فاستر، استاد علوم اعصاب شبانه‌روزی در دانشگاه آکسفورد، بر این نکته تأکید دارد که کاهش دمای بدن پیش از خواب عمدتاً تحت هدایت ریتم شبانه‌روزی رخ می‌دهد. با این حال، هنوز مشخص نیست تغییر دمای محیط دقیقاً چگونه و تا چه اندازه می‌تواند سامانه‌های تنظیم خواب را تحت تأثیر قرار دهد.

این تمایز اهمیت زیادی دارد. اگر دمای اتاق تنها باعث شود فرد راحت‌تر به خواب برود، نقش آن با زمانی که بتواند ساعت زیستی را جابه‌جا کند متفاوت خواهد بود. برای تشخیص این دو اثر، پژوهشگران باید تغییرات مربوط به خواب‌آلودگی و آسایش حرارتی را از تغییرات واقعی در زمان‌بندی ساعت درونی بدن جدا کنند.

مطالعات جانوری چه سرنخی درباره نقش دما می‌دهند؟

بخشی از شواهد مربوط به نقش احتمالی دما در تنظیم ساعت زیستی از مطالعات روی جانوران به دست آمده است. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که چرخه‌های متغیر دما می‌توانند ریتم شبانه‌روزی گونه‌های مختلفی از جمله مگس‌های میوه و شتر‌ها را تحت تأثیر قرار دهند. همچنین، دانشمندان توانسته‌اند در شرایط آزمایشگاهی، ساعت درونی برخی سلول‌های انسانی را با شبیه‌سازی تغییرات دمایی بدن تنظیم کنند.

این نتایج نشان می‌دهند که سامانه‌های زیستی ممکن است به تغییرات دما حساس باشند و بتوانند از آن به‌عنوان یکی از نشانه‌های محیطی برای هماهنگ کردن فعالیت‌های خود استفاده کنند. با این حال، یافته‌های به‌دست‌آمده از جانوران یا سلول‌های آزمایشگاهی را نمی‌توان مستقیماً به الگوی خواب انسان در شرایط واقعی تعمیم داد.

بدن انسان در محیط طبیعی تحت تأثیر چندین عامل هم‌زمان قرار دارد. نور، دما، فعالیت بدنی، زمان غذا خوردن و وضعیت فیزیولوژیک فرد می‌توانند در تنظیم چرخه‌های زیستی نقش داشته باشند. بنابراین، مشخص کردن سهم مستقل دما به آزمایش‌هایی نیاز دارد که این عوامل را تا حد امکان از یکدیگر تفکیک کنند.

به همین دلیل، هرچند مطالعات آزمایشگاهی از امکان اثرگذاری دما بر ساعت زیستی پشتیبانی می‌کنند، هنوز نمی‌توان با اطمینان گفت که تغییر دمای اتاق خواب به‌تنهایی می‌تواند زمان خواب انسان را به شکل قابل پیش‌بینی تغییر دهد.

آزمایش‌های انسانی چه می‌گویند؟

برخی مطالعات انسانی نیز شواهدی درباره ارتباط دما و زمان‌بندی خواب ارائه کرده‌اند. در مطالعه‌ای شرکت‌کنندگان دمای اتاق را طوری تنظیم کردند که محیط هنگام خواب حدود ۶ درجه سانتی‌گراد خنک‌تر از زمان بیداری باشد. بر اساس گزارش این مطالعه، چرخه خواب و بیداری شرکت‌کنندگان حدود ۲۳ دقیقه طولانی‌تر شد.

پژوهشگران در آن زمان اشاره کردند که اثر مشاهده‌شده دما بر چرخه خواب و بیداری از نظر اندازه با اثر نور قابل مقایسه به نظر می‌رسد. با این حال، چنین نتیجه‌ای به معنای اثبات برابری نقش این دو عامل نیست. برای رسیدن به چنین نتیجه‌ای، لازم است پژوهش‌های مستقل و کنترل‌شده بیشتری انجام شوند و نتایج در گروه‌های مختلف انسانی تکرار شوند.

مطالعه دیگری در سال ۲۰۰۷ نیز نشان داد که تغییر دمای محیط می‌تواند با تغییر در زمان وقوع پایین‌ترین دمای مرکزی بدن همراه باشد. این نقطه از چرخه دمای بدن یکی از شاخص‌هایی است که پژوهشگران برای ارزیابی وضعیت ریتم شبانه‌روزی به کار می‌برند. شرکت‌کنندگانی که در معرض تغییرات دمایی قرار داشتند، به‌طور متوسط حدود یک ساعت زودتر از زمانی که در اتاق با دمای ثابت می‌خوابیدند، به پایین‌ترین نقطه دمای مرکزی بدن خود رسیدند.

این یافته احتمال اثرگذاری دمای محیط بر زمان‌بندی ساعت زیستی را تقویت می‌کند، اما همچنان برای نتیجه‌گیری قطعی کافی نیست. تغییر در دمای مرکزی بدن ممکن است تحت تأثیر سازوکار‌های متعدد رخ دهد و برای تعیین رابطه علت و معلولی، به بررسی‌های دقیق‌تری نیاز است.

کریستین کاوخن، پژوهشگر حوزه زمان‌زیست‌شناسی در دانشگاه بازل، معتقد است دما ممکن است در تعدیل ریتم شبانه‌روزی نقش داشته باشد، اما تعداد آزمایش‌های انجام‌شده در این زمینه محدود است. از نظر او، شواهد کنونی برای آنکه دما را جایگزین نور به‌عنوان عامل اصلی تنظیم ساعت زیستی بدانیم، کافی نیست.

چرا تعیین نقش مستقل دما دشوار است؟

خواب فرایندی چندوجهی است و زمان به خواب رفتن یا بیدار ماندن تنها به یک سازوکار وابسته نیست. در این میان، سه سامانه اصلی بر وضعیت خواب و بیداری اثر می‌گذارند.

نخست، هم‌ایستایی خواب (Sleep Homeostasis) قرار دارد؛ سازوکاری که بر اساس آن، با طولانی‌تر شدن مدت بیداری، فشار زیستی برای خواب افزایش می‌یابد. دوم، ریتم شبانه‌روزی است که زمان‌های معمول خواب‌آلودگی و هوشیاری را تنظیم می‌کند. سامانه سوم نیز سامانه برانگیختگی است که می‌تواند در شرایط خاص، حتی هنگام خواب‌آلودگی، فرد را بیدار نگه دارد.

این سامانه‌ها به یکدیگر مرتبط‌اند و اثر دما بر هر یک از آنها ممکن است متفاوت باشد. برای مثال، اگر فردی در اتاق گرم خواب ناآرامی داشته باشد، نمی‌توان بدون بررسی بیشتر نتیجه گرفت که ساعت زیستی او تغییر کرده است. ممکن است گرما صرفاً با مختل کردن تنظیم حرارت بدن، مانع ورود به خواب عمیق یا تداوم خواب شده باشد.

جروم سیگل، عصب‌پژوه و مدیر مرکز پژوهش خواب در دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس، از پژوهشگرانی است که نقش دما را در الگو‌های خواب انسان برجسته می‌داند. او و همکارانش خواب گروه‌هایی از مردم بومی، از جمله تسیمانه در آمازون بولیوی، هادزا در شمال تانزانیا و سان در جنوب آفریقا را بررسی کرده‌اند.

این گروه‌ها در محیط‌هایی زندگی می‌کنند که الگو‌های روشنایی، دسترسی به فناوری و شرایط زندگی آنها با جوامع صنعتی تفاوت دارد. پژوهشگران مشاهده کردند که زمان خواب و بیداری این افراد لزوماً با زمان غروب و طلوع خورشید تطابق مستقیم ندارد و تغییرات دمای محیط نیز ممکن است در توضیح الگو‌های مشاهده‌شده نقش داشته باشد.

با این حال، این یافته‌ها به‌تنهایی ثابت نمی‌کنند که دما عامل اصلی تعیین زمان خواب در این جوامع است. فعالیت روزانه، شرایط محیطی و دیگر ویژگی‌های زندگی نیز می‌توانند بر الگوی خواب تأثیر بگذارند. بنابراین، بررسی این جوامع سرنخ‌هایی درباره رابطه انسان با محیط طبیعی فراهم می‌کند، اما برای اثبات نقش مستقل دما همچنان به شواهد بیشتری نیاز است.

زندگی در محیط‌های با دمای ثابت چه پیامدی دارد؟

یکی از پرسش‌های مطرح‌شده در این حوزه آن است که زندگی در خانه‌ها و ساختمان‌هایی با دمای تقریباً ثابت، چه تأثیری بر خواب انسان دارد. در بسیاری از محیط‌های امروزی، سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی تغییرات طبیعی دمای شبانه‌روز را کاهش می‌دهند. از نظر برخی پژوهشگران، این تغییر در شرایط محیطی ممکن است بخشی از نشانه‌هایی را که بدن در طول تکامل برای هماهنگ شدن با محیط دریافت می‌کرده است، محدود کند.

سیگل معتقد است تفاوت میان محیط طبیعی و محیط‌های صنعتی می‌تواند در بررسی مشکلات خواب اهمیت داشته باشد. او به نرخ بالاتر بی‌خوابی گزارش‌شده در جوامع صنعتی نسبت به برخی جوامع غیرصنعتی اشاره می‌کند. با این حال، نسبت دادن این تفاوت به دمای محیط به‌تنهایی درست نیست؛ زیرا عوامل متعددی از جمله سبک زندگی، فشار‌های روانی، الگوی فعالیت روزانه و شرایط اجتماعی نیز می‌توانند در بروز اختلالات خواب نقش داشته باشند.

همچنین، نبود واژه‌ای مشخص برای بی‌خوابی در زبان یک جامعه لزوماً به معنای نبود این اختلال در میان اعضای آن نیست. تشخیص و گزارش مشکلات خواب می‌تواند تحت تأثیر شیوه بیان، معیار‌های پژوهش و دسترسی به خدمات سلامت قرار داشته باشد. از این رو، مقایسه جوامع مختلف به روش‌های سنجش دقیق و یکسان نیاز دارد.

در شرایط کنونی، پژوهشگران هنوز نتوانسته‌اند الگوی مشخص و جهان‌شمولی برای استفاده از تغییر دمای محیط به‌منظور تنظیم ساعت زیستی ارائه کنند. همچنین معلوم نیست چه میزان کاهش دما، در چه زمانی از شب و برای چه افرادی می‌تواند بیشترین فایده را داشته باشد.

آیا خنک‌تر کردن اتاق خواب راه‌حل است؟

شواهد موجود نشان می‌دهند که دمای محیط می‌تواند بر کیفیت خواب اثر بگذارد و تغییرات دمایی شبانه شاید در تنظیم برخی شاخص‌های زیستی نیز نقش داشته باشند. با این حال، این دو نتیجه باید از یکدیگر متمایز بمانند. تأثیر دما بر راحتی و تداوم خواب، پشتوانه پژوهشی دارد؛ اما نقش آن به‌عنوان تنظیم‌کننده مستقل ساعت زیستی انسان هنوز به‌طور کامل روشن نشده است.

در حال حاضر، نمی‌توان یک دمای مشخص یا یک الگوی ثابت تغییر دما را برای همه افراد توصیه کرد. شرایط جسمی، ویژگی‌های فردی، رطوبت، نوع پوشش خواب و دیگر عوامل محیطی می‌توانند بر واکنش بدن به دما اثر بگذارند. آنچه از شواهد کنونی می‌توان نتیجه گرفت، اهمیت فراهم کردن محیطی با دمای مناسب برای خواب و ضرورت ادامه پژوهش درباره ارتباط میان دمای محیط و ساعت زیستی است.

پژوهش‌های آینده باید مشخص کنند که آیا تغییرات کنترل‌شده دما می‌توانند زمان‌بندی خواب را در انسان به‌طور پایدار تغییر دهند و این اثر تا چه اندازه مستقل از نور و سایر عوامل است. بررسی گروه‌های بزرگ‌تر، تکرار آزمایش‌ها و سنجش هم‌زمان شاخص‌های خواب و دمای مرکزی بدن می‌تواند به روشن شدن این پرسش کمک کند.

نور همچنان یکی از مهم‌ترین تنظیم‌کننده‌های ساعت زیستی بدن است، اما احتمال دارد تنها عامل محیطی مؤثر بر آن نباشد. شناخت دقیق‌تر نقش دما می‌تواند درک علمی از خواب را گسترش دهد؛ با این حال، تا زمانی که شواهد انسانی قوی‌تر و گسترده‌تری به دست نیامده است، باید میان تأثیر دما بر کیفیت خواب و نقش احتمالی آن در تنظیم ساعت درونی بدن تفاوت قائل شد.