Giấc ngủ ảnh hưởng đến cơ thể như thế nào

Khoa học giấc ngủ

Giấc ngủ ảnh hưởng đến cơ thể bạn như thế nào?

Phương Thảo
19/08/2020

Giấc ngủ tưởng chừng đơn giản chỉ là việc khi bạn cảm thấy mệt mỏi, bạn nằm xuống, nhắm mắt và ngủ; tuy nhiên, giấc ngủ lại là sự tương tác phức tạp của các quá trình diễn ra trong não bộ và cơ thể, và nó bắt đầu bằng các tín hiệu của đồng hồ sinh học.

Mặc dù giấc ngủ xuất phát từ não bộ nhưng nó ảnh hưởng đến tất cả các cơ quan trong cơ thể nhờ vào vai trò rất quan trọng của nó đối với mọi quá trình, từ trí nhớ đến quá trình trao đổi chất. Các chức năng quan trọng như thở hay sự thay đổi thân nhiệt khi ngủ cho phép cơ thể có thể nghỉ ngơi và hồi phục. Các chức năng sống vẫn được duy trì trong khi ngủ, nhưng cơ thể thì lại không hoạt động.

Giấc ngủ và các hệ thống trong cơ thể

Các hệ thống trong cơ thể có những thay đổi đáng kể khi ngủ. Các mạch máu dưới da dãn ra để làm ấm cơ thể. Lượng nước tiểu giảm đi, hệ thống thần kinh giao cảm và đối giao cảm thay phiên nhau hoạt động và nghỉ ngơi trong các giai đoạn khác nhau của giấc ngủ.

Một số chức năng của cơ thể có thể hoạt động hoặc bất hoạt trong thời gian ngủ, trong khi các chức năng khác vừa hoạt động vừa nghỉ ngơi. Mỗi hệ thống trong cơ thể có vai trò của riêng mình trong khi ngủ, và các vai trò này cũng khác biệt so với khi cơ thể ở trạng thái thức.

Nhiệt độ

Giấc ngủ và nhiệt độ cơ thể có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, và chúng đều có chu kỳ là 24 giờ. Nhiệt độ phần lõi cơ thể của một người thường được quyết định bởi các yếu tố:

  • Nhịp sinh học
  • Nhiệt độ môi trường
  • Hoạt động thể chất
  • Gen di truyền
  • Các vấn đề sức khỏe như rối loạn chức năng thần kinh

Trước giờ đi ngủ, nhiệt độ phần lõi của cơ thể sẽ giảm xuống. Nhiệt độ phần lõi của cơ thể là nhiệt độ các phần sâu bên trong cơ thể như máu và các cơ quan quan trọng khác. Trong khi đó, thân nhiệt ngoại vi là nhiệt độ đo được ngoài da. Nhiệt độ phần lõi của cơ thể thường cao hơn thân nhiệt ngoại vi từ 1 đến 2 độ.

Nhiệt độ phần lõi cơ thể bắt đầu giảm vào cuối buổi chiều và giảm dần trong cả buổi tối, và nó còn giảm sâu hơn nữa khi cơ thể bắt đầu ngủ, trong khi đó thì thân nhiệt ngoại vi vẫn được duy trì ổn định. Việc giảm nhiệt độ lõi cơ thể có mục đích là tiết kiệm năng lượng cho cơ thể và để dành phần năng lượng đó cho hoạt động của các bộ phận khác. 

nhiệt độ giảm sâu hơn nữa khi cơ thể bắt đầu ngủ
Nhiệt độ giảm sâu hơn nữa khi cơ thể bắt đầu ngủ

Ngủ trong một căn phòng ấm áp làm tăng nhiệt độ cơ thể và làm giảm giấc ngủ REM cũng như độ sâu của giấc ngủ sóng chậm ở giai đoạn N3. Bởi vì chức năng điều tiết thân nhiệt bị hạn chế  trong khi ngủ, cơ thể chúng ta sẽ tự thức dậy như một cách để điều chỉnh nhiệt độ cơ thể thay vì để cơ thể ngủ trong một môi trường quá ấm.

Độ ẩm ngăn cản việc giảm nhiệt độ lõi của cơ thể khi ngủ, do đó làm trì hoãn hay cản trở giấc ngủ của cơ thể.

Nhiệt độ lõi của cơ thể khi thức giấc thường sẽ giống như thân nhiệt bình thường của con người, đó là 37 độ. Nhiệt độ cơ thể cao nhất là khoảng 38 độ vào giữa ngày, mức nhiệt độ này giúp cơ thể chúng ta có thể tỉnh táo. Nhiệt độ lõi của cơ thể giảm xuống mức thấp nhất vào lúc bình minh, trước khi chúng ta thức dậy vài giờ.

Trong giấc ngủ REM, cơ thể ít run rẩy và đổ mồ hôi hơn. Sự giảm nhiệt tạm thời này làm cơ thể lạnh hơn trong suốt thời gian của giấc ngủ REM. Còn trong giấc ngủ sóng chậm của giai đoạn N3, cơ thể lại đổ nhiều mồ hôi hơn. Những thay đổi trong giấc ngủ REM và giai đoạn ngủ N3 có thể là lí do để giải thích cho việc tỉnh giấc nếu cơ thể quá nóng.  

Nghiên cứu gần đây cho thấy giấc ngủ REM góp phần vào việc tăng nhiệt độ của não khi ngủ. Vì nhiệt độ lõi giảm đi khi ngủ, thời gian ấm lên của não trong giấc ngủ REM sẽ ngăn ngừa việc làm mát não quá mức trong đêm.

Nhịp tim

Thông thường, nhịp tim thay đổi trong đêm, có thể chậm hoặc nhanh hơn tùy theo giai đoạn của giấc ngủ. Giấc ngủ cho phép trái tim hoạt động chậm lại để nghỉ ngơi và hồi phục. 

Giấc ngủ cho phép trái tim hoạt động chậm lại để nghỉ ngơi và hồi phục. 
Giấc ngủ cho phép trái tim hoạt động chậm lại để nghỉ ngơi và hồi phục.

Nhịp tim chậm lại khi giấc ngủ bắt đầu và còn chậm hơn khi cơ thể chuyển sang trạng thái ngủ sâu. Các xung thần kinh tăng lên để thực hiện vai trò làm chậm nhịp tim, trong khi các nhân tố làm tăng nhịp tim giảm đi. Ở người lớn, nhịp tim giảm khoảng 24 nhịp/phút.

Nhịp tim chậm nhất ở ba giai đoạn ngủ non-REM. Cùng với hoạt động của não và huyết áp, nhịp tim tăng lên trong giấc ngủ REM. Nhịp tim tăng lên là để hỗ trợ cho các thay đổi sinh lý xảy ra trong giấc ngủ REM, hay còn gọi là giấc ngủ nghịch lý vì cơ thể trong giấc ngủ này có sự tương đồng với trạng thái thức giấc. Thay đổi nhịp tim trong giấc ngủ REM được gây ra bởi các dao động trong hệ thống thần kinh giao cảm và đối giao cảm. 

Nhịp tim trong giấc ngủ REM có thể tăng lên hơn 35% so với các giai đoạn khác của giấc ngủ, và còn có thể tăng hơn nữa khi mơ hoặc gặp ác mộng. Các phép đo điện não đồ trong suốt giấc ngủ REM chỉ ra mối liên hệ trực tiếp giữa giấc mơ và việc nhịp tim tăng. Bởi vì giấc mơ cần một lượng năng lượng thể chất đáng kể, cơ thể sẽ bước vào những giai đoạn ngủ non-REM sau những giấc mơ để cơ thể có thể nghỉ ngơi và phục hồi.

Nhịp tim của những người có tiền sử y tế hoặc có nhịp tim không bình thường có nguy cơ bị gián đoạn so với trạng thái bình thường. Các rối loạn giấc ngủ khác như ngưng thở khi ngủ cũng làm nhịp tim thay đổi do việc tắc nghẽn đường thở làm giảm lượng oxy trong máu.

Nhịp thở

Nhịp thở được duy trì đều đặn trong giấc ngủ non-REM. Ở giai đoạn này, nồng độ pCO2 trong máu tăng lên, còn quá trình hô hấp chậm lại. Thay đổi này vẫn tiếp diễn trong suốt giấc ngủ, nhưng khi thức dậy, việc giảm thông khí và tăng pCO2 được xem là một tín hiệu sai số. Nó sẽ làm quá trình hô hấp trở nên nhanh hơn cho đến khi nhịp thở và nồng độ CO2 trong máu trở lại mức bình thường.

Sức cản trong khí quản tăng lên một cách đáng kể ở giai đoạn ngủ non-REM. Sự thay đổi ở các cơ khí quản dẫn đến sức cản này, trong khi đó sự biến đổi ở các cơ khác có tác dụng ngăn cản không cho sức cản này làm gián đoạn hô hấp.

Tuy nhiên, những thay đổi ở cơ khí quản có thể gây ra chứng ngưng thở khi ngủ ở những người mắc rối loạn giấc ngủ. Ngưng thở khi ngủ xảy ra khi lưỡi và vòm miệng làm tắc khí quản, ngăn cản quá trình trao đổi khí. Việc ngưng thở có thể xảy ra đến 100 lần mỗi đêm hoặc nhiều hơn. Nhịp thở tăng lên và ít đều đặn hơn ở giấc ngủ REM, lúc này ở não bộ có những hoạt động tương tự như khi cơ thể ở trạng thái thức. Nhịp thở có thể trở nên ngắn và gấp gáp khi ở giai đoạn mắt chuyển động nhanh nhất trong giấc ngủ REM.

Ngưng thở khi ngủ xảy ra khi lưỡi và vòm miệng làm tắc khí quản, ngăn cản quá trình trao đổi khí.
Ngưng thở khi ngủ xảy ra khi lưỡi và vòm miệng làm tắc khí quản, ngăn cản quá trình trao đổi khí.

Trao đổi chất và nội tiết tố

Giấc ngủ và quá trình trao đổi chất có mối quan hệ hai chiều chặt chẽ với nhau. Trao đổi chất không chỉ là tốc độ đốt cháy calo của cơ thể mà nó là cả một hệ thống các quá trình sinh lý. Các chức năng trao đổi chất tuân theo một mô hình sinh học giống như các hormone và chức năng khác trong cơ thể.

Trong khi ngủ, tốc độ trao đổi chất giảm đến 15%. Việc giảm tốc độ này, cùng với việc giảm nhiệt độ ở não trong giấc ngủ non-REM, giúp cơ thể sửa chữa các tổn thương do giải phóng gốc tự do trong quá trình trao đổi chất.

Leptin và ghrelin là những hormone kiểm soát sự trao đổi chất và cảm giác thèm ăn. Cả hai hormone này đều thay đổi theo giấc ngủ, có thể tăng giảm tùy thuộc vào việc ngủ đủ hay thiếu. Ghrelin làm tăng cảm giác thèm ăn và giảm năng lượng sản sinh ra, trong khi đó leptin làm giảm cảm giác thèm ăn và điều chỉnh cân bằng năng lượng, giúp dự trữ đầy đủ năng lượng để cơ thể không cảm thấy đói.

Nồng độ leptin thường tăng lên trong khi ngủ để báo hiệu cho não giảm cảm giác đói trong đêm. Ngủ không đủ giấc làm giảm nồng độ leptin, làm não bộ có cảm giác đói và năng lượng dự trữ sẽ được chuyển hóa sang dạng chất béo. Quá trình trao đổi chất diễn ra chậm lại, và cảm giác đói có thể không dứt. Điều này khiến cho một người bị thiếu ngủ ăn nhiều hơn do không có tín hiệu ngừng lại từ não. 

Người bị thiếu ngủ ăn nhiều hơn do không có tín hiệu ngừng lại từ não.
Người bị thiếu ngủ ăn nhiều hơn do không có tín hiệu ngừng lại từ não.

Ngay cả việc thiếu ngủ trong thời gian ngắn cũng làm gián đoạn việc giải phóng hormone đói, làm tăng nguy cơ tăng cân và béo phì. Mất ngủ làm tăng lượng glucose nạp vào cơ thể, gây nguy cơ mắc bệnh tiền tiểu đường và tiểu đường.

Những thay đổi trong hormone gây thèm ăn đã làm cho tổ tiên của con người ăn nhiều hơn trong mùa hè, khi ngày dài đêm ngắn, thời gian ngủ ít hơn và có nguồn thức ăn dồi dào. Nếu như hàng ngàn năm trước, việc dự trữ chất béo trong cơ thể là yếu tố sống còn trong mùa đông thì ngày nay, sự thay đổi hormone gắn với mất ngủ gây ra số lượng đáng kể các vấn đề về sức khỏe.

So với 80 năm trước, con người hiện tại ngủ ít hơn một giờ. Khi thời gian ngủ giảm đi, tỉ lệ béo phì tăng lên. Trong khi các hoạt động thể chất cũng như việc tiêu thụ thực phẩm sạch, tốt cho sức khỏe cũng giảm đi, nhiều nhà khoa học về giấc ngủ tin rằng mất ngủ là một nhân tố chưa được xem trọng trong các nguyên nhân gây gia tăng béo phì.

Cơ bắp

Giấc ngủ có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của cơ bắp. Phần lớn quá trình tạo cơ diễn ra trong khi ngủ, lúc tuyến yên giải phóng hormone tăng trưởng. Hormone tăng trưởng cho phép các tế bào trong cơ bắp tái tạo và phục hồi những tổn thương nhỏ trong quá trình vận động hoặc tập luyện.

Giấc ngủ giúp cơ bắp tái tạo và phục hồi những tổn thương
Giấc ngủ giúp cơ bắp tái tạo và phục hồi những tổn thương

Hoạt động của cơ bắp khi cơ thể thức giấc được lưu trữ lại khi ngủ như một loại kí ức. Nó được gọi là bộ nhớ thủ tục. Loại trí nhớ này liên quan đến các kỹ năng vận động của con người như khả năng đi xe đạp hay trượt tuyết. Bộ nhớ thủ tục không có suy nghĩ ý thức, và nó cũng có liên quan đến các kỹ năng như chơi nhạc cụ hay học một ngôn ngữ.

Sự giải phóng hormone prolactin trong khi ngủ giúp giảm viêm và thúc đẩy phục hồi ở khớp. Lưu lượng máu đến cơ tăng lên, vận chuyển thêm nhiều oxy góp phần vào quá trình phục hồi cơ bắp.

Trong giấc ngủ REM, cơ bắp bị tê liệt để cơ thể không thực hiện các hành động xuất hiện trong giấc mơ. Giấc ngủ REM bắt nguồn từ học cầu, nó gây tê liệt tạm thời các cơ bằng cách tắt các tín hiệu đến các tế bào thần kinh trong cột sống. Điều này ngăn chặn các hành động của cơ thể trong khi mơ có thể gây thương tích đến bản thân và người khác.

Hệ miễn dịch

Nhịp sinh học và giấc ngủ có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hệ thống miễn dịch. Giấc ngủ giúp điều hòa hoạt động miễn dịch và trí nhớ miễn dịch. Trí nhớ miễn dịch giúp hệ miễn dịch hình thành các ký ức về vi khuẩn và virus, đồng thời phát triển khả năng miễn dịch để chống lại chúng khi vi khuẩn và virus xâm nhập lại trong tương lai.

Một số quá trình miễn dịch chỉ có thể diễn ra trong khi ngủ, vì chỉ khi ngủ, năng lượng của cơ thể không sử dụng cho cơ bắp mà dành cho hoạt động miễn dịch này. Hiện tượng sưng viêm để bảo vệ cơ thể cũng diễn ra khi ngủ, và khi thức giấc cơ thể sẽ có các triệu chứng khó chịu, mệt mỏi và đau nhức.

Một số quá trình miễn dịch chỉ có thể diễn ra trong khi ngủ
Một số quá trình miễn dịch chỉ có thể diễn ra trong khi ngủ

Thiếu ngủ mãn tính làm gián đoạn các hoạt động của các tế bào miễn dịch, gây ra tình trạng viêm nhiễm, nhưng thay vì bảo vệ cơ thể thì nó lại gây hại cho cơ thể nhiều hơn. Đây là loại viêm cấp thấp có liên quan đến bệnh tiểu đường và tim mạch.

Hệ miễn dịch phản ứng với tình trạng mất ngủ bằng cách giảm đi đáng kể lượng tế bào sát thủ. Ngay cả việc thiếu ngủ một chút thôi cũng làm giảm số lượng các tế bào để chống lại bệnh tật này, dẫn đến tăng nguy cơ mắc các bệnh do virus, vi khuẩn hay thậm chí là ung thư. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra tỉ lệ ung thư cao hơn đáng kể ở những người làm ca đêm và những người bị gián đoạn giấc ngủ hay mất ngủ mãn tính.

Kết luận

Giấc ngủ có vai trò rất quan trọng tới mọi bộ phận của cơ thể, đặc biệt là não. Trong khi ngủ, cơ thể có cơ chế sửa chữa, nghỉ ngơi và tái tạo để chuẩn bị cho một ngày làm việc mới. Ngủ đủ giấc cho phép tất cả các hệ thống sinh học của cơ thể hoạt động một cách tối ưu và hiệu quả nhất, từ khả năng miễn dịch đến chuyển hóa các chất.

Càng có nhiều hiểu biết về quá trình phức tạp của giấc ngủ, chúng ta càng có khả năng cao để đánh giá tác động của giấc ngủ đối với sức khỏe. Trái với quan niệm về giấc ngủ trước đây là trạng thái cơ thể không hoạt động, hiện nay, chúng ta biết rằng ngủ đủ giấc có vai trò rất quan trọng đối với mọi mặt của cuộc sống.

Nguồn tham khảo: Sleepopolis

 

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments