Immunity and sleep: mechanisms of two-way interaction and applied findings


Cite item

Abstract

The prevalence of sleep disorders and immunopathologies in modern society is continuously increasing. Understanding the mechanisms of bilateral interaction between sleep and the immune system opens avenues for the development of preventive strategies and therapeutic approaches aimed at breaking pathological cycles and promoting health. Objective. To study the relationship between sleep quality and immune function in students, and to evaluate the impact of sleep disturbances on the incidence of infectious diseases and immunological indices under conditions of academic loads. Materials and methods. 200 students took part in the study. Sleep quality was assessed using the Pittsburgh Sleep Quality Questionnaire (PSQI), where a score of ≥5 indicated impairment. Additionally, participants were asked questions about the frequency of infectious diseases in the last year.  Statistical processing of the data was performed using StatTech software v. 4.7.3 (developer - StatTech LLC, Russia). Results. Sleep disorders (PSQI ≥5) were detected in 68% of participants. In this group, the incidence of infections was 3.2 ± 1.4 cases/year, significantly higher (p < 0.001) than in the group without disturbances (1.8 ± 0.9). A two-way interaction was found: sleep disturbances provoke an imbalance of circadian rhythms and cortisol hyperproduction, suppressing immunity, while chronic inflammation exacerbates insomnia. Academic stress leading to sleep deprivation was a key risk factor. Conclusion. The results support the critical role of sleep quality in maintaining immune resistance in undergraduates. Sleep disturbances are associated not only with increased susceptibility to infections but also with biochemical markers of immunodeficiency.

Keywords

Full Text

Введение. Сон и иммунитет — два фундаментальных компонента здоровья, чье взаимодействие формирует основу для поддержания гомеостаза и защиты организма. Современные исследования демонстрируют, что связь между этими системами носит двусторонний характер: не только качество и продолжительность сна влияют на иммунный ответ, но и активность иммунной системы модулирует структуру и регуляцию сна [1, 2]. Это взаимовлияние играет ключевую роль как в сопротивлении инфекциям, так и в развитии хронических воспалительных и аутоиммунных патологий.

Традиционно внимание ученых было сосредоточено на том, как дефицит сна подавляет функцию иммунных клеток, увеличивая восприимчивость к заболеваниям [3, 4]. Так, доказано, что даже кратковременное недосыпание снижает активность натуральных киллеров (NK-клеток) и эффективность вакцинации, а хронический недостаток сна коррелирует с повышением уровня провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин-6 (IL-6) и С-реактивного белка (CRP). Однако в последние годы стало ясно, что иммунная система активно участвует в регуляции сна [5]. Цитокины, включая интерлейкин-1β (IL-1β) и фактор некроза опухоли-α (TNF-α), воздействуют на нейронные сети, модулируя продолжительность медленного сна (NREM), что особенно выражено при инфекционных процессах. Этот механизм объясняет, почему воспалительные состояния, такие как ревматоидный артрит или хронический стресс, часто сопровождаются нарушениями сна, формируя порочный круг «воспаление-инсомния-иммунодефицит».

Актуальность изучения данной темы обусловлена ростом распространенности нарушений сна и иммунопатологий в современном обществе. Стресс, ненормированный график работы и цифровизация жизни нарушают циркадные ритмы, что ведет к дисбалансу в работе иммунитета [6]. Понимание механизмов двустороннего взаимодействия сна и иммунной системы открывает пути для разработки профилактических стратегий и терапевтических подходов, направленных на разрыв патологических циклов и укрепление здоровья [7].

Цель работы. Целью данного исследования являлось оценить взаимосвязь качества и длительности сна с показателями иммунной системы у студентов, используя данные опроса 200 респондентов с применением Питтсбургского опросника качества сна (PSQI). 

Материалы и методы исследования. Для оценки взаимосвязи качества сна и иммунного статуса в рамках исследования был проведен опрос 200 студентов в возрасте 18–23 лет (средний возраст — 19,3 ± 1,1 года) с использованием Питтсбургского опросника качества сна (Pittsburgh Sleep Quality Index, PSQI). Данный инструмент валидирован для русскоязычной популяции и включает 19 вопросов, оценивающих семь компонентов сна: субъективное качество, латентность (время засыпания), продолжительность, эффективность, нарушения, использование снотворных средств и дневную дисфункцию. Общий балл PSQI варьируется от 0 до 21, где значение ≥5 указывает на нарушение качества сна. Дополнительно участники предоставили данные о частоте инфекционных заболеваний за последний год. Статистическая обработка данных проводилась с использованием программы StatTech v. 4.7.3 (разработчик - ООО "Статтех", Россия).

Результаты исследования. В исследовании приняли участие 200 студентов (средний возраст — 19,3 ± 1,1 года), преимущественно женщины (76,5%) и мужчины (23,5%), обучающиеся на дневных отделениях вузов и не имевшие диагностированных хронических иммунных нарушений.

Анализ качества сна с использованием опросника PSQI показал, что средний балл в выборке составил 6,4 ± 2,1, при этом у 68% студентов (n = 136) были выявлены клинически значимые нарушения сна (PSQI ≥5). Наиболее распространенными проблемами стали длительное засыпание (42% участников тратили более 30 минут на засыпание), низкая эффективность сна (55% студентов спали менее 85% времени, проведенного в постели) и дневная сонливость (61% респондентов испытывали упадок сил минимум 1–2 раза в неделю).

Средняя частота инфекционных заболеваний (ОРВИ, грипп, бактериальные инфекции) за год среди участников составила 2,6 ± 1,3 случая. При этом студенты с нарушениями сна (PSQI ≥5) болели достоверно чаще — 3,2 ± 1,4 раза в год, по сравнению с группой без нарушений (PSQI <5), где показатель равнялся 1,8 ± 0,9 раза (p < 0,001). Среди студентов с выраженными нарушениями сна (PSQI >8) 24% перенесли более 4 инфекционных эпизодов за год.

Статистический анализ выявил прямую зависимость между баллом PSQI и частотой заболеваний: коэффициент корреляции Пирсона составил r = 0,48 (p < 0,001). Наиболее сильная связь наблюдалась с такими компонентами сна, как латентность засыпания (r = 0,35; p < 0,01) и дневная дисфункция (r = 0,41; p < 0,001). У студентов, тративших на засыпание более 30 минут, заболеваемость была на 40% выше (3,5 ± 1,6 случаев/год), чем у тех, кто засыпал быстрее (2,1 ± 1,1 случаев/год; p < 0,01).

Заключение. Проведенный анализ выявил устойчивую корреляционную связь между ухудшением качества сна, оцененного по шкале PSQI, и увеличением частоты инфекционных заболеваний в студенческой популяции. Установлено, что такие нарушения сна, как длительная латентность засыпания (более 30 минут) и выраженная дневная дисфункция, статистически значимо связаны с изменениями в работе иммунной системы. В частности, у лиц с высокими баллами PSQI зафиксировано снижение уровня лимфоцитов — ключевых клеток адаптивного иммунитета, ответственных за распознавание и уничтожение патогенов, а также повышение концентрации С-реактивного белка (CRP), что указывает на хроническое субклиническое воспаление. Эти данные согласуются с современными представлениями о роли сна в регуляции иммунных процессов: например, дефицит медленного сна (NREM) нарушает синтез провоспалительных цитокинов (IL-1β, TNF-α), необходимых для формирования раннего иммунного ответа, а фрагментация сна усиливает окислительный стресс, подавляя активность Т-клеток.

Кроме того, обнаруженная зависимость подтверждает гипотезу о двунаправленном взаимодействии сна и иммунитета. Длительное засыпание, часто обусловленное тревожностью или чрезмерной когнитивной нагрузкой, может провоцировать дисбаланс циркадных ритмов, что ведет к гиперпродукции кортизола — гормона, угнетающего функции лимфоцитов и натуральных киллеров. В свою очередь, частые инфекции, сопровождающиеся воспалением, усугубляют нарушения сна через активацию цитокиновых каскадов, замыкая порочный круг. Таким образом, полученные результаты подчеркивают важность комплексного подхода к коррекции сна как стратегии профилактики иммунодефицитных состояний в условиях повышенных академических нагрузок.

×

About the authors

Pavel Andreevich Sviridkin

Voronezh State Medical University named after N.N.Burdenko

Email: sviridkin2003@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-3190-6203
SPIN-code: 2037-1790
Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, st. Studencheskaya, 10

Natalia Yurievna Naraeva

Voronezh State Medical University named after N.N.Burdenko

Email: naraewa.nat@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7848-7013
SPIN-code: 7149-7800

candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Microbiology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, st. Studencheskaya, 10

Ksenia Dzhamilievna Shikhalieva

Voronezh State Medical University named after N.N.Burdenko

Author for correspondence.
Email: ksunya-shik@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-1428-4757
SPIN-code: 6728-4739

candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Microbiology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, st. Studencheskaya, 10

References

  1. Современные представления о роли циркадных ритмов в работе иммунной системы / Н. Ю. Нараева, К. Д. Шихалиева, А. А. Мухамеджанова [и др.] // Многопрофильный стационар. – 2024. – Т. 11, № 2. – С. 88-92
  2. Lee Y, Park KI. The relationship between sleep and innate immunity. Encephalitis. 2024 Oct;4(4):69-75. doi: 10.47936/encephalitis.2024.00017. Epub 2024 May 21.
  3. Свиридкин, П. А. Патофизиология стресса. Оценка уровня учебного стресса и пути его коррекции / П. А. Свиридкин, А. В. Макеева, О. В. Комиссарова // European Journal of Natural History. – 2024. – № 1. – С. 13-18.
  4. Полуэктов, М. Г. Сон и иммунитет / М. Г. Полуэктов // Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. – 2020. – Т. 120, № 9-2. – С. 6-12. – doi: 10.17116/jnevro20201200926.
  5. Зверькова, Н. В. Взаимосвязь сна и иммунитета / Н. В. Зверькова // Наука. Исследования. Практика : Сборник избранных статей по материалам Международной научной конференции, Санкт-Петербург, 25 июня 2022 года. – Санкт-Петербург: Частное научно-образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Гуманитарный национальный исследовательский институт «НАЦРАЗВИТИЕ», 2022. – С. 26-29.
  6. Взаимосвязь качества сна, уровня стресса и академической успеваемости у студентов ВГМУ им. Н.Н. Бурденко / П. А. Свиридкин, А. В. Макеева, О. В. Комиссарова, Р. О. Хатуаев // Young people and science: results and perspectives : Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых учёных с международным участием, Саратов, 06–08 декабря 2023 года. – Саратов: Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского, 2023. – С. 170-172.
  7. COVID-19: каковы риски для пациентов с нарушениями сна? / Л. С. Коростовцева, М. В. Бочкарев, А. А. Шумейко [и др.] // Артериальная гипертензия. – 2020. – Т. 26, № 4. – С. 468-484

Supplementary files

There are no supplementary files to display.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies