Giấc ngủ là một nhu cầu thiết yếu cho sức khỏe và chức năng của cơ thể. Khi chúng ta ngủ, não bộ và hệ tiêu hóa của chúng ta cũng hoạt động để xử lý những gì chúng ta đã trải qua trong ngày. Tuy nhiên, nhiều người không biết rằng giấc ngủ còn có ảnh hưởng đến vi khuẩn có lợi trong ruột của chúng ta, và ngược lại. Trong bài viết này, tôi sẽ giới thiệu về mối liên hệ giữa giấc ngủ, não bộ và hệ vi sinh vật ruột (HVS), cũng như những lợi ích và rủi ro khi thiếu ngủ.
Giấc ngủ có vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng của HVS, một hệ thống gồm hàng trăm triệu vi khuẩn có lợi sống trong ruột của chúng ta.
HVS ảnh hưởng đến não bộ qua trục não-ruột-vi khuẩn (NRVK), một kênh giao tiếp hai chiều giữa não bộ và ruột, thông qua các chất truyền thần kinh, các hormon và các chất kháng viêm.
Giấc ngủ giúp HVS sản xuất các chất truyền thần kinh quan trọng cho não bộ, như serotonin và dopamine, cũng như các chất kháng viêm để bảo vệ ruột khỏi các tác nhân gây bệnh.
Thiếu ngủ làm thay đổi thành phần, đa dạng và chức năng của HVS, dẫn đến các vấn đề về tiêu hóa, miễn dịch và tâm lý.
Thiếu ngủ cũng làm suy giảm khả năng của HVS trong việc điều tiết chu kỳ sinh học của cơ thể, làm mất đi sự phối hợp giữa giấc ngủ và hoạt động sinh lý.
Hệ vi sinh vật ruột (HVS) là một hệ thống gồm hàng trăm triệu vi khuẩn có lợi sống trong ruột của chúng ta. HVS có vai trò quan trọng trong việc tiêu hóa thức ăn, sản xuất vitamin và khoáng chất, bảo vệ ruột khỏi các tác nhân gây bệnh, và điều tiết hệ miễn dịch. Ngoài ra, HVS còn ảnh hưởng đến não bộ qua trục não-ruột-vi khuẩn (NRVK), một kênh giao tiếp hai chiều giữa não bộ và ruột.
Trục NRVK cho phép HVS gửi các tín hiệu đến não bộ thông qua các chất truyền thần kinh (neurotransmitter), các hormon và các chất kháng viêm. Các chất truyền thần kinh là những chất hóa học giúp truyền các tín hiệu thần kinh giữa các tế bào thần kinh. Các hormon là những chất hóa học giúp điều tiết các hoạt động sinh lý của cơ thể. Các chất kháng viêm là những chất hóa học giúp ngăn ngừa và giảm thiểu sự viêm nhiễm ở cơ thể. Các chất truyền thần kinh, hormon và chất kháng viêm được HVS sản xuất có thể đi vào máu và đến não bộ, ảnh hưởng đến các chức năng của não bộ, như học tập, ghi nhớ, cảm xúc, tâm trạng và giấc ngủ.
Giấc ngủ và não bộ
Giấc ngủ là một quá trình sinh lý thiết yếu cho sự phục hồi và phát triển của não bộ. Khi chúng ta ngủ, não bộ của chúng ta thực hiện nhiều hoạt động quan trọng, như xóa bỏ các chất thải độc hại, ghi nhớ và học tập, điều chỉnh cảm xúc và tâm trạng, và duy trì sự cân bằng của các hệ thống sinh lý khác. Giấc ngủ cũng giúp não bộ điều tiết chu kỳ sinh học của cơ thể, là một chu kỳ 24 giờ quy định khi nào chúng ta thức dậy và ngủ.
Giấc ngủ được chia thành hai loại chính: giấc ngủ không mơ (non-rapid eye movement – NREM) và giấc ngủ mơ (rapid eye movement – REM). Giấc ngủ NREM có bốn giai đoạn, từ giai đoạn 1 (ngủ nhẹ) đến giai đoạn 4 (ngủ sâu). Giấc ngủ NREM giúp cơ thể phục hồi năng lượng, tăng cường hệ miễn dịch, và kích thích tăng trưởng. Giấc ngủ REM xảy ra sau khi qua các giai đoạn của giấc ngủ NREM, và kéo dài khoảng 20-25% tổng thời gian ngủ. Giấc ngủ REM giúp não bộ xử lý thông tin, ghi nhớ và học tập, cũng như điều chỉnh cảm xúc và tâm trạng.
Mối liên hệ giữa giấc ngủ, não bộ và hệ vi sinh vật ruột
Giấc ngủ, não bộ và HVS có một mối liên hệ phức tạp và song phương. Một mặt, giấc ngủ có ảnh hưởng đến HVS qua việc điều tiết chu kỳ sinh học của cơ thể. Khi chúng ta tuân theo một lịch trình ngủ ổn định, HVS của chúng ta cũng hoạt động theo một nhịp điệu nhất quán. Ngược lại, khi chúng ta thiếu ngủ hoặc thay đổi lịch trình ngủ, HVS của chúng ta cũng bị rối loạn. Điều này có thể làm thay đổi thành phần, đa dạng và chức năng của HVS, dẫn đến các vấn đề về tiêu hóa, miễn dịch và tâm lý.
Mặt khác, HVS cũng ảnh hưởng đến giấc ngủ qua trục NRVK. HVS có khả năng sản xuất các chất truyền thần kinh quan trọng cho não bộ, như serotonin và dopamine. Serotonin là một chất truyền thần kinh có liên quan đến cảm giác hạnh phúc, yên tĩnh và thoải mái. Dopamine là một chất truyền thần kinh có liên quan đến cảm giác hứng khởi, hài lòng và thưởng thức. Cả hai chất truyền thần kinh này đều có vai trò trong việc điều tiết chu kỳ sinh học của cơ thể, và giúp chúng ta dễ dàng ngủ vào ban đêm và thức dậy vào ban ngày. Ngoài ra, HVS cũng sản xuất các chất kháng viêm để bảo vệ ruột khỏi các tác nhân gây bệnh, và giảm thiểu sự viêm nhiễm ở não bộ. Viêm nhiễm ở não bộ có thể gây ra các triệu chứng như mệt mỏi, buồn chán, lo lắng và trầm cảm, làm ảnh hưởng đến chất lượng giấc ngủ.
Lợi ích và rủi ro khi thiếu ngủ
Giấc ngủ là một yếu tố quan trọng để duy trì sự cân bằng của HVS và não bộ. Khi chúng ta có một giấc ngủ đủ và chất lượng, HVS và não bộ của chúng ta cũng hoạt động hiệu quả hơn. Điều này mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe và chức năng của cơ thể, như:
Tăng cường hệ miễn dịch, giúp chống lại các bệnh nhiễm trùng và viêm nhiễm.
Cải thiện khả năng học tập, ghi nhớ và sáng tạo, giúp chúng ta giải quyết các vấn đề và ra quyết định tốt hơn.
Điều hòa cảm xúc và tâm trạng, giúp chúng ta cảm thấy hạnh phúc, yên tĩnh và thoải mái hơn.
Phòng ngừa các bệnh mãn tính liên quan đến HVS và não bộ, như tiểu đường, béo phì, bệnh tim mạch, rối loạn tiêu hóa, rối loạn lo âu và trầm cảm.
Ngược lại, khi chúng ta thiếu ngủ hoặc có một giấc ngủ kém chất lượng, HVS và não bộ của chúng ta cũng bị ảnh hưởng tiêu cực. Điều này có thể gây ra nhiều rủi ro cho sức khỏe và chức năng của cơ thể, như:
Giảm sức đề kháng, làm cho chúng ta dễ mắc các bệnh nhiễm trùng và viêm nhiễm.
Giảm khả năng học tập, ghi nhớ và sáng tạo, làm cho chúng ta khó tập trung, quên lãng và sai lầm hơn.
Rối loạn cảm xúc và tâm trạng, làm cho chúng ta cảm thấy buồn bã, lo lắng và căng thẳng hơn.
Tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính liên quan đến HVS và não bộ, như tiểu đường, béo phì, bệnh tim mạch, rối loạn tiêu hóa, rối loạn lo âu và trầm cảm.
Kết luận
Giấc ngủ là một nhu cầu thiết yếu cho sức khỏe và chức năng của cơ thể. Giấc ngủ không chỉ ảnh hưởng đến não bộ của chúng ta, mà còn ảnh hưởng đến HVS của chúng ta. HVS là một hệ thống gồm hàng trăm triệu vi khuẩn có lợi sống trong ruột của chúng ta, có vai trò quan trọng trong việc tiêu hóa thức ăn, sản xuất vitamin và khoáng chất, bảo vệ ruột khỏi các tác nhân gây bệnh, và điều tiết hệ miễn dịch. HVS cũng ảnh hưởng đến não bộ qua trục NRVK, một kênh giao tiếp hai chiều giữa não bộ và ruột. HVS giúp sản xuất các chất truyền thần kinh quan trọng cho não bộ, như serotonin và dopamine, cũng như các chất kháng viêm để bảo vệ ruột và não bộ khỏi các tác nhân gây bệnh.
Giấc ngủ giúp duy trì sự cân bằng của HVS và não bộ, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe và chức năng của cơ thể. Khi chúng ta có một giấc ngủ đủ và chất lượng, HVS và não bộ của chúng ta cũng hoạt động hiệu quả hơn. Điều này giúp tăng cường hệ miễn dịch, cải thiện khả năng học tập, ghi nhớ và sáng tạo, điều hòa cảm xúc và tâm trạng, và phòng ngừa các bệnh mãn tính liên quan đến HVS và não bộ. Ngược lại, khi chúng ta thiếu ngủ hoặc có một giấc ngủ kém chất lượng, HVS và não bộ của chúng ta cũng bị ảnh hưởng tiêu cực. Điều này có thể gây ra nhiều rủi ro cho sức khỏe và chức năng của cơ thể, như giảm sức đề kháng, giảm khả năng học tập, ghi nhớ và sáng tạo, rối loạn cảm xúc và tâm trạng, và tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính liên quan đến HVS và não bộ.
Vì vậy, để duy trì sự cân bằng của HVS và não bộ, chúng ta nên có một lối sống lành mạnh, bao gồm việc tuân theo một lịch trình ngủ ổn định, ăn uống đa dạng và cân bằng, vận động thường xuyên, giảm căng thẳng và áp lực. Những điều này sẽ giúp chúng ta có một giấc ngủ ngon và một sức khỏe tốt.
Dịch bởi Phương Quyên & nhóm tại Đại Học Stanford (USA).
Nguồn tham khảo
Smith RP et al. (2019). Gut microbiome diversity is associated with sleep physiology in humans. PLoS One. 14(10): e0222394.
Wang Y et al. (2020). The intestinal microbiota regulates body composition through NFIL3 and the circadian clock. Science. 365(6459): eaaw3134.
Li Y et al. (2018). The role of microbiome in insomnia, circadian disturbance and depression. Front Psychiatry. 9: 669.
Han M et al. (2022). The interplay between sleep and gut microbiota. Brain Res Bull. 180: 131-146.
Schoch SF et al. (2022). From alpha diversity to zzz: Interactions among sleep, the brain, and gut microbiota in the first year of life. Prog Neurobiol. 209: 102208.
