Влияние концентрации углекислого газа на качество сна

В работе Wang R. и соавт. участвовали 10 добровольцев. Их сон изучали более месяца, проводя 30 ночных испытаний. Участники спали в специальной климатокамере под наблюдением полисомнографии (PSG), то есть с одновременной регистрацией электроэнцефалограммы, движений глаз, дыхания и других показателей. Субъективное самочувствие оценивали с помощью опросника после пробуждения. Исследователи моделировали три уровня загрязнения воздуха, эквивалентные присутствию в комнате одного, двух и трёх спящих: средние концентрации CO₂ составляли ≈ 680 ppm, ≈ 920 ppm и ≈ 1350 ppm. Температуру (26 ± 0,5 °C) и влажность (50 ± 5 %) поддерживали неизменными, чтобы исключить их влияние.

Основные результаты

Исследование показало, что повышение CO₂ отрицательно влияет как на субъективную, так и на объективную картину сна. При переходе от 680 ppm к 1350 ppm:

• Уменьшалась длительность и глубина сна. С увеличением концентрации CO₂ субъективная удовлетворённость сном снижалась, люди чаще отмечали ощущение нехватки воздуха, сухость во рту и кожный зуд, закладывание носа, затруднённое засыпание и пробуждение.
• Росла частота пробуждений и поворотов. Полисомнография фиксировала больше эпизодов изменения положения тела и кратковременных пробуждений, что отражает фрагментацию сна.
• Снижалась доля глубокого N3‑сна. Фаза N3 (медленный сон) — важнейший этап восстановления, связанный с памятью и регуляцией обмена веществ. Средняя доля N3‑сна уменьшилась с 20,4 % при 680 ppm до 17,3 % при 920 ppm и 14,4 % при 1350 ppm. Это означает, что при высоком уровне CO₂ участники недополучали почти четверть глубокой фазы сна.

Кому это важно

Независимо от возраста и состояния здоровья, повышенная концентрация углекислого газа может ухудшать сон. Особенно уязвимыми являются:

• Люди, спящие в небольших помещениях или вдвоём/втроём. Чем больше человек находится в комнате, тем быстрее накапливается CO₂.
• Дети и подростки. Их нервная система и механизмы терморегуляции ещё формируются, поэтому они чувствительнее к недостатку свежего воздуха.
• Пациенты с заболеваниями дыхательной системы и сердца. Больные астмой, хроническими бронхитами или сердечной недостаточностью могут испытывать выраженный дискомфорт и одышку при повышенном CO₂.

Почему повышается CO₂

В замкнутой спальне углекислый газ быстро накапливается по нескольким причинам:

• Отсутствие вентиляции. Закрытые окна и двери, герметичные пластиковые окна и плохо настроенная вентиляция приводят к застою воздуха.
• Множество источников выделения. Во сне человек выдыхает CO₂; если в комнате одновременно спят двое или трое, концентрация возрастает быстрее.
• Плотные шторы и мебель. Они препятствуют естественной циркуляции воздуха.
• Закрытые отопительные приборы. Перекрытые радиаторы или заблокированные кондиционеры уменьшают приток свежего воздуха.

Влияние на здоровье и дневное состояние

Недостаток глубокого сна и частые пробуждения приводят не только к усталости на следующий день, но и к долговременным последствиям:

• Снижение работоспособности и концентрации. Глубокий сон необходим для консолидации памяти и восстановления нервной системы; его дефицит ухудшает внимание и когнитивные функции.
• Раздражительность и перепады настроения. Хроническая фрагментация сна повышает уровень стресса и может способствовать развитию тревожных или депрессивных состояний.
• Повышение риска сердечно‑сосудистых осложнений. Ухудшение сна ассоциировано с артериальной гипертензией, нарушением ритма сердца и метаболическими расстройствами.
• Усугубление существующих заболеваний. Пациенты с хроническими бронхо‑легочными или сердечно‑сосудистыми заболеваниями хуже переносят ночную гиповентиляцию.

Как снизить концентрацию CO₂ и улучшить сон

Несколько простых мер помогут поддерживать чистый воздух и высокое качество сна:

• Регулярно проветривайте спальню. Открывайте окна за 30–60 минут до сна и поддерживайте минимальную щель в течение ночи, если позволяет климат.
• Используйте механическую вентиляцию или рекуператоры. В жилых домах без систем приточной вентиляции можно установить настенный проветриватель с фильтрами.
• Сократите количество спящих в одной комнате. По возможности выделяйте детям и взрослым отдельное пространство для сна.
• Следите за температурой и влажностью. Оптимальная температура для сна — около 18–22 °C, а относительная влажность — 40–60 %. Влажный и прохладный воздух воспринимается как более свежий и способствует снижению уровня CO₂.
• Регулярно убирайте и проветривайте постельные принадлежности. Это уменьшает накопление пыли и аллергенов, которые могут усиливать ощущение дискомфорта.
• Используйте датчики CO₂. Недорогие бытовые приборы помогут отслеживать рост концентрации углекислого газа и вовремя принимать меры.

Выводы

Эксперимент Wang R. и соавт. убедительно показал, что даже умеренное повышение концентрации CO₂ в спальне (от 680 до 1350 ppm) ведёт к снижению качества сна: уменьшается продолжительность глубокого N3‑сна, увеличивается число ночных пробуждений и усиливается ощущение дискомфорта. Эти изменения негативно отражаются на дневном самочувствии и могут стать фактором риска для здоровья. Забота о чистоте воздуха, правильной вентиляции и гигиене сна — важный элемент профилактики утомляемости и хронических заболеваний как для пациентов, так и для врачей.