Новости
Сергей Коломейчук, старший научный сотрудник лаборатории генетики Института биологии КарНЦ РАН
12 апреля 2024
Вечерний синий свет вредит здоровью человека

Ученые установили, что воздействие синего спектра света перед сном приводит к увеличению уровня гормона стресса кортизола и риску ожирения из-за нарушения циркадных ритмов. Статья российского коллектива исследователей опубликована в престижном международном журнале Biology. Среди авторов — Сергей Коломейчук, старший научный сотрудник лаборатории генетики Института биологии КарНЦ РАН. Вместе со специалистами Тюменского государственного медицинского университета он участвует в проекте «Свет Арктики». Ученые разрабатывают и внедряют научно-обоснованные технологии автоматически настраиваемого освещения в жилых помещениях и на рабочих местах в районе Крайнего Севера.
Жители Арктики подвергаются воздействию экстремальных сезонных изменений в цикле смены дня и ночи. Весной и осенью в северных широтах быстро меняются яркость естественного света и продолжительность светлых и темных фаз в течение суток. Такие условия жизни негативно сказываются на здоровье и благополучии людей: даже после ночного отдыха они ощущают сонливость, усталость и подавленное настроение.

Свет является ключевым фактором, поддерживающим согласование внутренних биологических часов с сезонными изменениями среды. Известно, что польза света для циркадной системы и здоровья человека зависит от фазы внутренних биологических часов и уменьшается с раннего утра до позднего вечера. В определенный момент польза дневного света исчезает и появляются опасные эффекты света в ночное время. Этот поворотный момент может зависеть от внутреннего циркадного периода человека и его привычного хронотипа сна, но также может наступить, когда доступность солнечного света сильно меняется во времени, как, например, в сезоны в высоких широтах. Сезонные различия в доступности света и световой фазе наиболее резко проявляются в арктических регионах.

Чередование света и темноты управляет нашими биоритмами и циклом сна-бодрствования. Циркадную систему можно сравнить с часами: в зависимости от времени суток циклически меняются физиологическое состояние, интеллектуальные возможности и даже настроение человека. Сбои циркадных ритмов могут быть причиной ожирения, диабета, сезонного аффективного расстройства и бессонницы.

За регуляцию циркадных ритмов в соответствии с условиями освещенности отвечает мелатонин — гормон шишковидной железы. Мелатонин помогает подстроить внутренние биологические часы под внешние изменения освещенности как в течение суток, так и в зависимости от сезона. Сезонные изменения в продолжительности светлой и темновой фаз приводят к сдвигам в продолжительности и времени наступления секреции мелатонина.

В международном журнале Biology вышла статья российского коллектива исследователей о влиянии синего спектра света на метаболизм и синтез мелатонина. Среди авторов — старший научный сотрудник лаборатории генетики Института биологии КарНЦ РАН Сергей Коломейчук. Вместе со специалистами Тюменского государственного университета карельский биохимик участвует в проекте «Свет Арктики». Ученые разрабатывают и внедряют научно-обоснованные технологии автоматически настраиваемого освещения в жилых помещениях и на рабочих местах в районе Крайнего Севера.

— Нас заинтересовала реакция организма коренных и приезжих жителей на полярную ночь и полярный день. В ходе исследований мы замеряли все параметры: от веса и биохимии крови до уровня активности, экспрессии генов биологических часов, работоспособности и настроения. Следующий этап предполагает установку светового оборудования в домах участников, чтобы приблизить уровень освещённости к средней полосе, где колебания освещенности распределены более равномерно, — рассказал Сергей Коломейчук, участник исследования, старший научный сотрудник лаборатории генетики Института биологии КарНЦ РАН.

Ученые изучили связь окружающей световой среды с циркадной физиологией, сном и метаболизмом в условиях Арктики. Работа проводилась на 66-67° северной широты, где полярные летние дни длятся 30 дней, а зимой продолжительность дня составляет менее трех часов в течение 4 недель.

В качестве точки отсчета была выбрана весна (весеннее равноденствие). В течение недели местные жители заполняли дневники сна и проводили актиметрию. Этот метод позволяет отслеживать фактические время и эффективность сна, время активности днем и ночью при помощи специального устройства — актиграфа. Затем замеры повторяли в каждом сезоне: во время летнего солнцестояния, осеннего равноденствия и зимнего солнцестояния. После завершения актиграфии все участники эксперимента сдали генетический тест, биохимический анализ крови для определения кортизола и анализ слюны на содержание мелатонина.

— Мы установили, что более высокий уровень гормона стресса кортизола был связан с ранним воздействием синего спектра света. Кроме того, воздействие синего света перед сном значительно снижает метаболические превращения липидов плазмы крови и увеличивает дыхательный коэффициент — показатель соотношения окисления углеводов и жиров. Это значительно увеличивает риск ожирения из-за нарушения циркадных ритмов, влияющих на метаболизм питательных веществ в состоянии покоя, — объяснил ученый.

Кроме того, важно учитывать личный генетический профиль при планировании работ в вечернее и ночное время. Ученые сравнили освещенность в реальном времени в течение одного года у жителей Арктики и отметили, что весеннее равноденствие является наиболее комфортным временем года с точки зрения динамических характеристик освещенности, что лучше соответствует рекомендациям по суточному графику света в помещении.

— Установка систем умного освещения может предупреждать развитие сезонного аффективного расстройства, ожирения и ряда других патологий при учете индивидуальных особенностей человека и может быть востребована не только учеными, но и компаниями, ведущими добычу полезных ископаемых в труднодоступных районах Крайнего Севера, — подытожил Сергей Коломейчук.

Смотрите также:

Этнологи Алексей Конкка и Сергей Минвалеев – авторы книги "Погребальные обряды в Карелии"
6 ноября 2026
Этнологи КарНЦ РАН выпустили научно-популярную книгу, посвященную погребальной культуре Карелии

Книга «Погребальные обряды в Карелии» вышла в известном российском издательстве «МИФ». Ее авторы – научные сотрудники сектора этнологии ИЯЛИ КарНЦ РАН Алексей Конкка и Сергей Минвалеев. В научно-популярном издании карельские ученые доступным языком рассказывают о погребальной обрядности – одной из самых устойчивых к изменениям сфер традиционной культуры. Этнологи обобщили архивные и современные исследования об уникальных ритуалах, представлениях карелов о мире мертвых, а также сравнили похоронно-поминальные обычаи разных народов и этнических групп.
Младший научный сотрудник лаборатории динамики и продуктивности таежных лесов Института леса КарНЦ РАН Роман Обабко
6 ноября 2026
Поздравляем с успешной защитой кандидатской диссертации младшего научного сотрудника лаборатории динамики и продуктивности таежных лесов Института леса КарНЦ РАН Романа Обабко!
5 ноября 2026
Карельский научный центр РАН завершает подготовку к зиме

Несмотря на теплую осень, зима неминуемо наступит. Карельский научный центр РАН – это огромный хозяйственный комплекс, требующий пристального внимания к своему содержанию, особенно в зимний период. Кроме обязательных для всех учреждений подготовительных работ, были проведены мероприятия и с учетом специфики Центра. О том, как мы готовимся к зиме – в интервью с помощником генерального директора КарНЦ РАН Любовью Швецовой.
4 ноября 2026
Ученым КарНЦ РАН вручены награды

В преддверии Дня народного единства Глава Карелии Артур Парфенчиков на торжественной церемонии в Зале Благородного Собрания Национального музея Карелии вручил почётные звания, ордена, медали и знаки отличившимся жителям Карелии.
Кандидаты физико-математических наук Сергей Астафьев и Александр Головин
3 ноября 2026
Первые ученые, защитившиеся в новом диссертационном совете в КарНЦ РАН, получат дипломы кандидата наук

Поздравляем младших научных сотрудников Института прикладных математических исследований КарНЦ РАН Сергея Астафьева и Александра Головина с присуждением ученой степени кандидата физико-математических наук! Их защиты стали первыми в рамках работы диссертационного совета, который открылся в Карельском научном центре РАН в этом году.