Rất nhiều người từng trải qua cảm giác bất thình lình mở mắt vào khoảng 3 giờ sáng, xung quanh tĩnh mịch nhưng tâm trí lại bắt đầu hoạt động dồn dập với những mối bận tâm chưa có lời giải. Tình trạng này lặp đi lặp lại khiến không ít người cảm thấy kiệt sức, bất an về sức khỏe thể chất lẫn tinh thần.

Thực tế, hiện tượng tỉnh giấc giữa đêm không đơn thuần do sự nhạy cảm của thính giác, mà xuất phát từ sự rối loạn nhịp tiết của hormone cortisol khi cơ thể chịu căng thẳng. Trục điều hòa nội tiết bị kích hoạt khiến nồng độ cortisol tăng sớm và mạnh hơn chu kỳ sinh lý bình thường, phá vỡ cấu trúc giấc ngủ tự nhiên.

Nhịp sinh học của hormone cortisol: Chiếc đồng hồ báo thức ngầm

Ở người khỏe mạnh bình thường, hormone cortisol được tiết ra theo một nhịp điệu sinh học ngày đêm rất chặt chẽ [1]. Nồng độ cortisol đạt mức thấp nhất trong ngày vào khoảng nửa đêm, thường là vài giờ sau khi bắt đầu giấc ngủ [1]. Sau giai đoạn chạm đáy này, cortisol bắt đầu tăng dần trở lại từ khoảng 2 giờ đến 3 giờ sáng và tiếp tục leo dốc cho đến khi thức giấc [1].

Đỉnh tiết cortisol cao nhất diễn ra vào đầu giờ sáng, ngay sau thời điểm thức dậy, nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của não bộ khi màn đêm dần kết thúc [1]. Nhịp điệu ngày đêm của hormone giải phóng corticotropin (CRH) và hormone vỏ thượng thận (ACTH) cũng diễn ra song song chặt chẽ với nhịp cortisol, đều đạt mức cao nhất vào buổi sáng và thấp nhất vào khoảng nửa đêm [1].

Ngược lại, melatonin từ tuyến tùng và hormone tăng trưởng (GH) lại đạt nồng độ cao nhất vào giai đoạn đầu của giấc ngủ đêm [1]. Hoạt động ức chế của trục hạ đồi - tuyến yên - tuyến thượng thận (HPA), đặc biệt trong giai đoạn giấc ngủ sóng chậm (SWS), chịu trách nhiệm giữ cho nồng độ cortisol ở mức thấp trong nửa đầu đêm [1]. Giai đoạn nghỉ ngơi tĩnh lặng của trục HPA bắt đầu từ trước khi đi ngủ và tiếp diễn suốt nửa đầu đêm, trùng với thời điểm giấc ngủ sâu đạt mức tối đa [1].

Căng thẳng kích hoạt trục HPA: Ngòi nổ phá vỡ giấc ngủ giữa đêm

Mối liên hệ giữa trục HPA và cấu trúc giấc ngủ là mối quan hệ hai chiều [1]. Cortisol tạo ra những tác động nhất định lên giấc ngủ, trong khi sự thay đổi của giấc ngủ cũng tác động ngược lại đến việc giải phóng hormone này [1]. Khi một người có nhiều chuyện lo lắng, phản ứng cảnh giác và kích hoạt sinh học của hormone cortisol (thông qua mối liên hệ qua lại giữa CRH và chất dẫn truyền thần kinh norepinephrine) sẽ thúc đẩy trạng thái mất ngủ trước các mối đe dọa [2].

Nghiên cứu công bố năm 2001 chỉ ra rằng việc gia tăng hoạt động của trục HPA thể hiện qua nồng độ cortisol huyết tương tăng cao trong giai đoạn buổi tối và ban đêm ở những bệnh nhân mất ngủ nguyên phát [3]. Tình trạng phơi nhiễm với hoạt động tăng cao của trục HPA vào ban đêm thúc đẩy sự phân mảnh giấc ngủ ngay cả ở những người khỏe mạnh bình thường [3]. Nồng độ cortisol buổi tối tăng cao là một yếu tố quan trọng gây ra và duy trì sự gián đoạn giấc ngủ [3].

Mô hình mất ngủ dựa trên thuyết kích thích khẳng định mối tương quan thuận mạnh mẽ giữa sự tiết cortisol buổi tối và tình trạng ngủ ngắt quãng [3]. Vòng xoắn bệnh lý hình thành: lo lắng làm trục HPA hoạt động mạnh, cortisol tăng sớm vào lúc 2 - 3 giờ sáng, đẩy não bộ từ trạng thái ngủ sâu sang trạng thái thức tỉnh hoặc giấc ngủ nông [3], [1].

Bằng chứng nghiên cứu: Nồng độ hormone biến đổi theo từng pha thức - ngủ

Một thử nghiệm lâm sàng năm 2024 khảo sát mối quan hệ giữa các hormone liên quan đến căng thẳng và trạng thái thức - ngủ trên 33 bệnh nhân rối loạn mất ngủ mạn tính và 34 người ngủ bình thường [4]. Các đối tượng được theo dõi đa ký giấc ngủ qua đêm và lấy mẫu máu liên tục tại nhiều mốc thời gian: trước khi ngủ, khi ngủ sâu, khi thức giấc 5 phút, khi thức giấc 30 phút và khi thức dậy buổi sáng [4].

Kết quả cho thấy ở cả hai nhóm, nồng độ cortisol khi thức dậy buổi sáng cao hơn rõ rệt so với thời điểm trước khi đi ngủ với chỉ số p < 0,001 [4]. Ở nhóm bệnh nhân mất ngủ, đường cong tiết hormone trong đêm cho thấy nồng độ cao nhất vào lúc thức dậy buổi sáng, tiếp theo là thời điểm thức giấc 30 phút, thức giấc 5 phút, trước khi ngủ và thấp nhất là trong giấc ngủ sâu [4].

Mức độ cortisol và copeptin ở bệnh nhân có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các thời điểm đo (với Z = 79,192, p < 0,001 đối với cortisol và Z = 12,333, p = 0,015 đối với copeptin) [4]. Nồng độ cortisol cao hơn đáng kể khi thức dậy buổi sáng so với lúc ngủ sâu, trước khi ngủ và thức giấc 5 phút (p < 0,05), đồng thời cao hơn tại thời điểm thức giấc 30 phút so với lúc ngủ sâu và trước khi đi ngủ (p < 0,05) [4]. Kết quả này chứng minh sự thức giấc giữa đêm được đi kèm tức thì bởi nồng độ hormone căng thẳng tăng cao, ủng hộ giả thuyết giải phóng cortisol dạng xung ở người mất ngủ [4].

Trước đó, một nghiên cứu năm 2002 trên 7 nam bệnh nhân mất ngủ mạn tính nghiêm trọng và nhóm đối chứng cùng độ tuổi, giới tính cũng ghi nhận nồng độ cortisol huyết tương buổi tối và ban đêm tăng đáng kể ở nhóm bệnh nhân [5]. Nồng độ cortisol buổi tối có mối tương quan chặt chẽ với số lần thức giấc giữa đêm ở cả bệnh nhân lẫn nhóm chứng [5]. Các nhà khoa học cũng phát hiện mối tương quan rõ rệt giữa các thông số giấc ngủ và lượng cortisol tiết ra trong 4 giờ đầu tiên của giấc ngủ đêm [5].

Phản ứng với stress cấp tính: Vì sao lo âu khiến giấc ngủ bị gián đoạn?

Căng thẳng tâm lý ban ngày có thể theo vào phòng ngủ và kích hoạt cơ chế thức tỉnh sinh học. Nghiên cứu năm 2017 tiến hành Thử nghiệm Căng thẳng Xã hội Trier (TSST) trên 30 người trẻ tuổi (độ tuổi trung bình 26,7 tuổi, gồm 66,7% nữ giới) chia thành các nhóm mất ngủ, người ngủ tốt có nguy cơ mất ngủ cao hoặc thấp [6]. Thử nghiệm stress được thực hiện vào buổi tối trước đêm theo dõi đa ký giấc ngủ [6].

Kết quả cho thấy thử nghiệm stress làm gia tăng kích thích tâm lý và sinh lý ở tất cả các nhóm [6]. Nhóm bệnh nhân mất ngủ có phản ứng cortisol cấp tính mạnh hơn (p < 0,05), nồng độ cortisol lúc đi ngủ cao hơn (p < 0,05) và mức độ kích thích nhận thức trước khi ngủ cao hơn (p < 0,01) so với nhóm ít nguy cơ [6]. Đáng chú ý, phản ứng tăng cortisol và sự mất cân bằng thần kinh giao cảm - phó giao cảm đều liên quan có ý nghĩa thống kê với thời gian thức giấc giữa đêm kéo dài hơn (tương ứng với p = 0,048 và p = 0,037) [6].

Bên cạnh đó, huyết áp tăng cao khi gặp stress cũng gắn liền với thời gian đi vào giấc ngủ bị kéo dài, giảm tổng thời gian ngủ và suy giảm hiệu quả giấc ngủ với p < 0,05 [6]. Tình trạng này giải thích vì sao khi đầu óc căng thẳng vì công việc hoặc biến cố cá nhân, người bệnh rất dễ thức giấc lúc nửa đêm và nằm trằn trọc nhiều giờ [6].

Ở những người trải qua hội chứng kiệt sức nghề nghiệp do căng thẳng kéo dài, nồng độ cortisol nước bọt cũng được ghi nhận tăng cao trong 30 đến 60 phút đầu sau khi tỉnh giấc [7]. Sự tăng duy trì này phản ánh tình trạng trục HPA hoạt động quá mức liên tục, khiến cơ thể không thể hồi phục trọn vẹn trong suốt đêm [7].

Giới hạn của các bằng chứng và những điểm chưa đồng nhất

Mặc dù có nhiều nghiên cứu chỉ ra vai trò của cortisol, các bằng chứng thực nghiệm trên người về nồng độ cortisol trong chứng mất ngủ mạn tính đôi khi vẫn chưa hoàn toàn thống nhất [2]. Một số nghiên cứu cho thấy mất ngủ mạn tính đi liền với việc tăng trương lực cortisol sinh học vào buổi tối và đầu đêm, nhưng một số thử nghiệm khác lại không tái lập được kết quả này [2].

Sự khác biệt này có thể bắt nguồn từ các hạn chế về phương pháp luận nghiên cứu, bao gồm việc phân loại phân nhóm mất ngủ và tần suất lấy mẫu máu xét nghiệm [2]. Chẳng hạn, mất ngủ cấp tính có thể liên quan đến tình trạng tăng cortisol huyết nhưng mất ngủ mạn tính thì không, hoặc bệnh nhân mất ngủ tâm sinh lý có tăng cortisol nhưng bệnh nhân mất ngủ nghịch lý (nhận thức sai về trạng thái ngủ) lại không biểu hiện [2]. Ngoài ra, tần suất lấy mẫu cortisol chưa đủ dày đặc trong các giai đoạn nhịp sinh học cũng có thể làm hạn chế tính đại diện của dữ liệu [2].

Nghiên cứu năm 1992 trên 14 nam giới khỏe mạnh chỉ ra rằng giữa thời điểm bắt đầu ngủ và 476,9 phút sau đó, nồng độ cortisol trung bình cao hơn đáng kể (210 ± 15 so với 155 ± 9 nmol/L, p < 0,01) ở nhóm có tổng thời gian ngủ ngắn (476,9 ± 15,0 phút, n = 7) so với nhóm ngủ dài (596,9 ± 14,4 phút, n = 7) [8]. Việc thức giấc tự nhiên vào buổi sáng không gắn liền với một giai đoạn giấc ngủ cụ thể nào, nhưng việc thức dậy sẽ kích hoạt một đợt tăng vọt ngắn của ACTH và cortisol trước khi giảm mạnh trong trạng thái tỉnh táo sau đó [8].

Ngoài ra, sự suy giảm nồng độ melatonin huyết tương ban đêm cũng được tìm thấy ở những bệnh nhân mất ngủ kéo dài, biểu hiện cho sự mất ổn định của chức năng nhịp sinh học toàn diện chứ không riêng gì trục cortisol [3]. Do đó, việc thức giấc lúc rạng sáng là kết quả của sự xáo trộn đa hormone chứ không thể quy kết cho duy nhất một yếu tố đơn lẻ [3], [1].

Ai nên thận trọng khi liên tục thức giấc lúc rạng sáng?

Hiện tượng thỉnh thoảng tỉnh giấc giữa đêm khi đang có dự án gấp hay kỳ thi căng thẳng là phản ứng sinh lý thích nghi tạm thời của cơ thể [6]. Tuy nhiên, nếu tình trạng thức giấc lúc 2 - 3 giờ sáng xảy ra liên tục trên 3 lần mỗi tuần và kéo dài trên 1 tháng, người bệnh cần đặc biệt lưu tâm.

Những người đang chịu áp lực công việc nặng nề, kiệt sức, người lớn tuổi và những người có triệu chứng rối loạn cảm xúc hoặc trầm cảm cần thận trọng [3], [7]. Sự mất điều hòa thần kinh nội tiết thường biểu hiện rõ nét hơn ở chứng mất ngủ mạn tính so với mất ngủ cấp tính và là yếu tố duy trì vòng luẩn quẩn rối loạn giấc ngủ [3].

Bên cạnh đó, người có tiền sử tăng huyết áp hoặc bệnh lý tim mạch cũng cần đi khám chuyên khoa sớm, bởi căng thẳng kích hoạt hệ thần kinh giao cảm và huyết áp tăng cao vào ban đêm có thể tác động tiêu cực đến sức khỏe tổng thể [6]. Người bệnh tuyệt đối không nên tự ý tìm đến các loại thuốc ngủ hay thực phẩm chức năng an thần liều cao mà không có sự chỉ định và theo dõi của bác sĩ y khoa.

Gợi ý giải pháp thực tế giúp xoa dịu trục căng thẳng

Để giảm thiểu tình trạng giật mình tỉnh giấc lúc rạng sáng, chìa khóa quan trọng là hạ thấp mức độ kích thích nhận thức và ức chế sự gia tăng sớm của hormone căng thẳng vào ban đêm [6], [5]. Bạn có thể áp dụng các thói quen dựa trên nhịp sinh lý:

Thứ nhất, kiểm soát kích thích thần kinh trước giờ đi ngủ. Cần tránh làm việc căng thẳng, kiểm tra email công việc hay giải quyết các mâu thuẫn phức tạp vào buổi tối muộn [6]. Thử nghiệm cho thấy ánh sáng xanh chiếu trước khi ngủ làm gia tăng hormone glucocorticoid và làm chậm trễ quá trình khởi phát giấc ngủ ở mô hình động vật [2]. Vì vậy, nên tắt điện thoại, máy tính ít nhất 1 giờ trước khi lên giường để không làm ức chế melatonin tự nhiên [1], [2].

Thứ hai, thiết lập khung giờ ngủ - thức cố định. Đi ngủ và thức dậy vào cùng một thời điểm mỗi ngày giúp củng cố nhịp sinh học tự nhiên của trục HPA và tuyến tùng [1]. Không nên nằm cố trên giường quá lâu nếu bị tỉnh giấc; nếu sau 20-30 phút vẫn trằn trọc, hãy rời giường, ngồi ở nơi có ánh sáng dịu và đọc sách nhẹ nhàng cho đến khi cơn buồn ngủ quay lại.

Thứ ba, áp dụng các kỹ thuật thư giãn làm giảm hoạt động giao cảm. Tập thở bụng chậm, thiền buông thư hoặc tắm nước ấm vào buổi tối giúp cân bằng hệ thần kinh thực vật, giảm huyết áp và hạn chế nguy cơ tăng cortisol sớm [6]. Uống đủ nước ban ngày nhưng hạn chế uống nhiều nước sát giờ ngủ để tránh thức giấc do bàng quang căng thẳng.

Tóm lại, việc thường xuyên thức giấc lúc 3 giờ sáng khi đang lo âu là phản ánh sinh học thực tế của sự tăng tiết cortisol sớm làm gián đoạn nhịp ngủ [1], [4]. Hiểu rõ cơ chế này giúp chúng ta bớt hoang mang, từ đó chủ động điều chỉnh lối sống, giải tỏa áp lực ban ngày và tìm kiếm sự tư vấn y tế kịp thời khi tình trạng mất ngủ kéo dài.