Поведение человека во время сна. Физиология сна Изучение мозговой деятельности в период отдыха
ГОУ СПО СМК им. Н. Ляпиной
По фармакологии:
на тему: "Сон"
Подготовил: Наумова М. С.
Группа: 341.
Проверила: Петрова М. Р.
Самара 2009
1) Что такое сон?..................................................................................3 стр.
2) Физиология сна................................................................................4 стр.
3) Поговорки про сон.......................................................................... 6 стр.
4) Нейроанатомия сна..........................................................................6 стр.
5) Функции сна..................................................................................... 6 стр.
6) Необходимая продолжительность сна........................................ 7 стр.
7) Летаргический сон.......................................................................... 7 стр.
8) Снотворные средства..................................................................... 8 стр.
9) Группы снотворных препаратов.................................................. 9 стр.
10) Современные снотворные средства.......................................... 9 стр.
11) Литература..................................................................................... 10 стр.
Что такое сон?:
Сон – состояние, в которое периодически впадает человек с целью восстановления физических и психических сил. Сон – это состояние покоя и отдыха. Мозг продолжает работать во время сна, и человек видит сновидения, или психологическое отражение субъективной действительности.
Сон - естественный физиологический процесс присущий млекопитающим, птицам, рыбам и некоторым другим животным, в том числе насекомым (например, дрозофилам).
Люди всегда интересовались природой сна. Учёные прежних времён не знали причин сна и часто выдвигали ошибочные теории о сне. Так более ста лет назад некоторые учёные считали, что сон является отравлением организма т. к. во время бодрствования в теле человека накапливаются яды, которые вызывают отравление мозга и наступление сна. Человек отдаёт сну почти треть своей жизни. Сон является циклическим явлением, обычно за 7-8 часов сна, друг друга сменяют 4-5 циклов. Каждый цикл включает в себя 2 фазы: фазу медленного сна и фазу быстрого сна. Когда человек засыпает, у него начинается медленный сон, который включает в себя 4 стадии, во время него в организме понижается обмен веществ, понижается температура, расслабляются мышцы. Примерно через 1,5 часа фаза медленного сна сменяется фазой быстрого сна. Во время этой фазы в организме активизируется работа внутренних органов и именно в этой фазе человек видит сны. Быстрый сон длится около 15 минут.
В какой-то степени сон для человека важнее пищи. Человек может прожить без пищи около 2 месяцев. Без сна человек может прожить очень мало. Учёные не ставили таких экспериментов, но это подтверждает казнь, которую проводили в древнем Китае. Люди, которых лишали сна во время такой казни, не жили дольше 10 дней.
Норма сна, которая необходима для хорошего отдыха около 7-8 часов в сутки. В истории известны случаи, когда люди затрачивали на сон гораздо меньше времени. Наполеон спал не более 4 часов в сутки, Пётр I, Шиллер, Гете, В. М. Бехтерев спали 5 часов сутки, а Эдисон спал всего 2-3 часа в сутки.
Всё же учёные проводили опыты, во время которых человека лишали сна, но во время этих опытов они пытались выяснить значение каждой фазы сна. Человека будили на определённой стадии сна, затем человек засыпал вновь. Все результаты фиксировались с помощью специальных приборов. Было выяснено, что лишение быстрого сна приводит к тому, что человек становится рассеянным, агрессивным, у него снижается память, возникают неопределённые страхи и галлюцинации. Учёные сделали вывод, что во время быстрого сна в организме происходят различные процессы, направленные на восстановление функций нервной системы.
Физиология сна:
Периоды состояния бодрствования обязательно чередуются с периодами сна. Оптимальная продолжительность сна у здоровых людей различна и меняется с возрастом. Потребность в более продолжительном сне больше у детей, в последующем она снижается и наименьшей становится в старости. У взрослого человека средних лет потребность в сне варьирует в пределах от 5 до 10 ч в сутки, чаще 6-8 ч. Физиологический смысл сна до сих пор не уточнен, хотя все знают, что от его качества и продолжительности во многом зависит самочувствие человека в периоды бодрствования, его настроение, физическая и психическая активность, его трудоспособность.
Сон - сложное и неоднородное состояние, в основе которого лежат меняющиеся биохимические и нейрофизиологические процессы. Выделяются следующие фазы сна: медленный (медленноволновой) и быстрый (парадоксальный) сон. Фазы медленного н быстрого сна чередуются, при этом в раннем детском возрасте по длительности преобладает быстрый сон, а в дальнейшем - сон медленный.
Медленный сон. В период медленного сна различают 4 стадии.
I стадия - дремота, или стадия засыпания, характеризуется низкоамплитудной активностью ЭЭГ с преобладанием смешанных частот, а также медленными движениями глаз, выявляемыми при электроофтальмографии (ЭОГ).
II стадия - неглубокий медленный сон, характеризуется кратковременными генерализованными высокоамплитудными волнами (К-комплексы), вертекс-потенциалами, а также низко- и среднеамплитудными колебаниями частотой 12-15 Гц (сонные веретена).
III стадия - стадия глубокого медленного сна, во время которой выявляются высокоамплитудные медленные фоновые колебания в тета- (5-7 Гц) и дельта- (1-3 Гц) диапазоне, а также К-комплексы и сонные веретена. Высокоамплитудные медленные волны составляют 20-50% от всех регистрируемых колебаний.
IV стадия - наиболее глубокий медленный сон, при котором на ЭЭГ отмечаются высокоамплитудные (75 мкВ и больше) дельта-волны, составляющие 50% и более всех колебаний; количество сонных веретен при этом уменьшается.
Во всех стадиях медленного сна на ЭМГ проявляются низкоамплитудные мышечные потенциалы. В III и IVстадиях медленного сна, зачастую объединяемых под названием "дельта-сон", медленные движения глаз становятся реже или прекращаются. Дельта-сон является самым глубоким (имеющим наиболее высокий порог пробуждения) периодом медленного сна. В процессе медленного сна снижается АД, уменьшаются частота сердечных сокращений и дыхательных движений, на несколько десятых градуса снижается температура тела. Суммарная длительность медленного сна у взрослого человека в норме составляет 75-80% всего периода ночного сна. При медленном сне мышечный тонус сохраняется, и спящий человек иногда меняет позу, быстрые движения глаз при этом отсутствуют.
Быстрый сон (REM-сон). Для быстрого сна, или парадоксальной фазы сна, характерны быстрые движения глаз, утрата тонуса всех мышц, за исключением наружных глазных мышц и некоторых мышц носоглотки, на ЭЭГ - низкоамплитудные быстрые волны (от 6 до 22 Гц), возможны умеренные по амплитуде треугольные, остроконечные (пилообразные) волны. При ЭОГ отмечаются группы быстрых движений глаз. На ЭМГ мышечные потенциалы отсутствуют или их амплитуда значительно снижена вследствие нисходящего тормозного влияния на двигательные нейроны со стороны ретикулярной формации ствола мозга. Отсутствуют глубокие сухожильные рефлексы и Н-рефлексы. Н-рефлекс - рефлекторный двигательный ответ, возникающий в мышце при однократном электрическом раздражении низкопороговых чувствительных нервных волокон. Импульс возбуждения направляется в спинной мозг, а оттуда по двигательным волокнам - к мышце. Назван по первой букве фамилии автора Hoffman, описавшего этот рефлекс в 1918 г.>
При пробуждении во время быстрого сна большинство людей вспоминают яркие, нередко эмоционально насыщенные сновидения.
Фаза быстрого сна сменяет медленную примерно через 90-100 мин и у взрослого человека составляет 20-25% общей продолжительности сна. Во время быстрого сна угнетаются функции терморегуляторных механизмов, реакция дыхательного центра на концентрацию С02 в крови, дыхание при этом временами становится нерегулярным, неритмичным, возможны нестабильность артериального давления и частоты пульса, эрекция. Последнее обстоятельство, кстати, может способствовать дифференциации между психологической (функциональной) и органической импотенцией, так как при органической импотенции эрекция отсутствует и во сне.
В норме при засыпании сначала наступает медленный сон, в процессе которого происходит последующая смена его стадий (от I до IV), затем следует быстрый сон. Длительность каждого из таких циклов (6-8 за ночь) в процессе ночного сна меняется. Незадолго до пробуждения обычно появляются предвестники окончания сна: спящий человек чаще меняет позу, температура его тела несколько повышается, нарастает и пониженная во время сна концентрация в крови кортикостероидов, в частности кортизола.
Соотношение продолжительности медленного и быстрого сна с возрастом меняется. У новорожденных приблизительно половина времени сна приходится на быстрый сон, в последующем продолжительность быстрого сна постепенно уменьшается. Смена бодрствования и сна, а также смена фаз сна зависят от состояния активирующих структур ретикулярной формации.
Во сне обычно меняется активность функций эндокринной системы. В течение первых двух часов сна увеличена секреция гормона роста (СТГ), особенно в III и IV стадиях медленного сна (в период дельта-сна), при этом уменьшена продукция кортизола, усиливается секреция пролактина, особенно сразу после засыпания. Ко времени окончания ночного сна нарастает выделение АКТГ и кортизола. В пубертатном периоде во сне увеличивается секреция лютеинизируюшего гормона. Определенную роль в развитии сна и поддержании циркадного ритма играют пептиды.
Поговорки про сон:
1). ЛЕГ - СВЕРНУЛСЯ, ВСТАЛ - ВСТРЯХНУЛСЯ. Говорится о том, кто после сна без промедления принимается за какое-то дело. Поутру, вставая, Платон всегда одинаково пожимая плечами, говорил: "Лег - свернулся, встал - встряхнулся". И действительно, стоило ему лечь, чтобы тотчас же заснуть камнем, и стоило встряхнуться, чтобы тотчас же, без секунды промедления, взяться за какое-нибудь дело, как дети, вставши, берутся за игрушки.
2). ДОЛГО СПАТЬ, С ДОЛГОМ ВСТАТЬ. Долго спать невыгодно, убыточно.
3). КАКОВО ЖИВЕТСЯ, ТАКОВО И СПИТСЯ. Во сне видишь то, с чем встречаешься наяву.
4). СТРАШЕН СОН, ДА МИЛАСТИВ БОГ. Пословица используется в адрес кого-либо тогда, когда хотят сказать, что проблема не так страшна или неизбежна, как кажется. Что есть надежда, что все сложится благополучно.
5). МНОГО СПАТЬ - ДОБРА НЕ ВИДАТЬ.
6). СПИШЬ - МЕНЬШЕ ГРЕШИШЬ. Пословица говорит, что лучше спать, чем совершать необдуманные, неправильные или плохие поступки.
Нейроанатомия сна:
В мозге есть скопления нейронов, возбуждение которых вызывает развитие сна (гипногенные центры). Три вида структур:
1 . Структуры, обеспечивающие развитие медленного сна:
Передние отделы гипоталамуса (преоптические ядра)
Неспецифические ядра таламуса
Ядра шва (содержат тормозный медиатор серотонин)
Тормозный центр Моруцци (средняя часть моста)
2 . Центры быстрого сна:
Голубое пятно
Вестибулярные ядра продолговатого мозга
Верхнее двухолмие среднего мозга
Ретикулярная формация среднего мозга (центры БДГ)
3. Центры, регулирующие цикл сна:
Голубое пятно (стимуляция - пробуждение)
Отдельные участки коры больших полушарий
Функции сна:
1. Сон обеспечивает отдых организма.
2. Сон играет важную роль в процессах метаболизма. Во время медленного сна высвобождается гормон роста. Быстрый сон: восстановление пластичности нейронов, и обогащение их кислородом; биосинтез белков и РНК нейронов.
3. Сон способствует переработке и хранению информации. Сон (особенно медленный) облегчает закрепление изученного материала, быстрый сон реализует подсознательные модели ожидаемых событий. Последнее обстоятельство может служить одной из причин феномена дежавю.
4. Сон - это приспособление организма к изменению освещенности (день-ночь).
5. Сон восстанавливает иммунитет путём активизации T-лимфоцитов, борющимися с простудными и вирусными заболеваниями.
Необходимая продолжительность сна:
Продолжительность сна обычно составляет 6-8 часов в сутки, но возможны изменения в довольно широких границах (4-10 часов). При нарушениях сна его длительность может составлять от нескольких минут до нескольких суток.
Продолжительность сна у новорожденных, взрослых и пожилых людей составляет 12-16, 6-8 и 4-6 ч в сутки соответственно. Длительность сна менее 5 ч (гипосомния) или нарушение физиологической структуры считаются факторами риска бессонницы.
Лишение сна является очень тяжёлым испытанием. В течение нескольких дней сознание человека теряет ясность, он испытывает непреодолимое желание уснуть, периодически «проваливается» в пограничное состояние со спутанным сознанием. Этот способ психологического давления недаром использовался при допросах, в настоящее время он рассматривается как изощрённая пытка.
Летаргический сон (греч. lethargía, от lethe - забвение и argía - бездействие) - болезненное состояние, похожее на сон и характеризующееся неподвижностью, отсутствием реакций на внешнее раздражение и резким снижением интенсивности всех внешних признаков жизни (т. н. «малая жизнь», «мнимая смерть»).
Лечение летаргического сна - это покой, чистый воздух, богатая витаминами пища. При невозможности накормить такого больного пищу можно вводить в жидком и полужидком виде через зонд. Внутривенно можно вводить растворы солей и глюкозы. Человек в состоянии летаргического сна требует тщательного ухода, иначе на теле при длительном лежании начнутся пролежни, присоединится инфекция, состояние резко осложнится. Встречается летаргический сон при истерии, общем истощении, после сильных волнений. Изменения, происходящие в организме человека при летаргическом сне, изучены недостаточно. Мифы о заживо погребенных, находящихся в летаргическом сне, идут из глубины веков и имеют под собой определенную почву. Когда-то в склепах и под землей находили покойников с разорванными саванами, и разбитыми в кровь руками, которые пытались вырваться из гробов. Иногда таким людям везло и их спасали кладбищенские воры, которые раскапывали могилы, чтобы обобрать покойника, или просто проходившие мимо люди, слышавшие шум из могилы (если, конечно, они не убегали в ужасе). В Англии много лет существует закон (он действует и в наши дни), по которому во всех моргах должен быть колокол с веревкой, чтобы оживший смог позвать на помощь. В тяжелых, редко встречающихся проявлениях летаргии имеется действительно картина мнимой смерти: кожа холодная и бледная, зрачки почти не реагируют на свет, дыхание и пульс трудно обнаружить, артериальное давление понижено, сильные болевые раздражения не вызывают реакции. В течение нескольких суток больные не пьют, не едят, прекращается выделение мочи и кала, наступает потеря в весе и обезвоживание.
В легких случаях летаргии наблюдается неподвижность, расслабление мышц, ровное дыхание, иногда вздрагивание век, закатывание глазных яблок. Сохраняется возможность глотания, в ответ на раздражения следуют жевательные и глотательные движения. Частично может быть сохранено восприятие окружающего.
Приступы летаргии внезапно начинаются и внезапно заканчиваются. Бывают случаи с предвестниками летаргического сна, а также с нарушениями самочувствия и поведения после пробуждения.
Продолжительность летаргического сна - от нескольких часов до нескольких дней и даже недель. Описаны отдельные наблюдения многолетнего летаргического сна с сохраняющимися способностями приема пищи и отправлениями физиологических актов. Опасности для жизни летаргия не представляет.
Снотворные средства (от лат. hypnotica; син. гипнотические средства, уст.) - группа психоактивных лекарственных средств, используемых для облегчения наступления сна и обеспечения его достаточной продолжительности, а также при проведении анестезии. В настоящее время классификация АТС не выделяет такой отдельной фармакологической группы.
Желание обеспечить хороший сон с давних пор приводило людей к попыткам использовать те или иные продукты и чистые вещества, как снотворное. Ещё ассирийцы около 2000 г. до н. э. использовали препараты белладонны для улучшения сна. Египтяне применяли опиум уже в 1550 г. до н. э.
Очень давно замечено тормозящее действие этанола и спиртных напитков, после короткого периода возбуждения нервной системы приводящих к её торможению. Высокие дозы спиртных напитков индийский врачеватель Чарака применял уже за 1000 лет до н. э. в качестве средства для общей анестезии. Сегодня с этой целью применяют лекарственные препараты, относящиеся к различным фармацевтическим группам (транквилизаторы, седативные средства, многие антигистаминные средства, оксибутират натрия, клофелин и др.). Многие лекарственные препараты (люминал, веронал, барбамил, нитразепам и др.) могут снижать уровень возбуждения нервной системы, обеспечивая в той или иной степени удовлетворительный сон.
Современные требования к безопасным и эффективным препаратам на первый план выдвигают следующие свойства снотворных средств:
формирование нормального физиологического сна;
безопасность для разных групп людей, отсутствие нарушений памяти и других побочных эффектов;
отсутствие привыкания, психологической зависимости.
Так как до сих пор не найдены «идеальные» препараты, продолжается применение некоторых «традиционных» снотворных, в том числе ряда барбитуратов (производные барбитуровой кислоты, соединения, образующиеся при конденсации замещенных эфиров малоновой кислоты и мочевины). Если при конденсации вместо мочевины взять тиомочевину, то получим тиобарбитураты. К наиболее известным барбитуратам относится фенобарбитал, затем амобарбитал и тиопентал, или пентотал (тиобарбитурат), применяемые внутривенно для анестезии.
Современные снотворные средства бензодиазепинового ряда (нитразепам и др.) имеют некоторые преимущества по сравнению с барбитуратами. Однако по характеру вызываемого сна и по побочным эффектам они не вполне отвечают физиологическим требованиям.
В последнее время из номенклатуры лекарственных средств исключены карбомал, барбамил, циклобарбитал, барбитал, барбитал-натрий, этаминал-натрий, перестали назначать в качестве снотворного средства хлоралгидрат и хлоробутанолгидрат.
Впервые особое внимание к побочным действиям снотворных вызвал талидомид (контерган), печально известный своим тератогенным (вызывающим уродства у новорожденных) действием. В начале 70-х годов в Западной Европе у матерей, употребляющих это вещество в период беременности в качестве снотворного, рождались дети в основном с деформированными конечностями.
Группы снотворных препаратов:
Альдегиды.
Барбитураты (более 2500 производных).
Пиперидинодионы (глютетимид (ноксидон, дориден)).
Хиназолины (метаквалон и др.)
Бензодиазепины - группа препаратов с выраженным снотворным компонентом в спектре действия. Хлордиазепоксид (либриум), бротизолам, мидазолам, триазолам, нитразепам, оксазепам, темазепам, флунит, разепам, флуразепам.
Этаноламины (донормил). Антагонисты Н1-гистаминовых рецепторов, вызывает М-холиноблокирующий эффект.
Циклопирролоны (зопиклон).
Имидазопиридины. Селективные блокаторы рецепторов ГАМК-комплекса (ивадал).
Спирт (спиртные напитки) в некоторых странах иногда всё ещё рекомендуют использовать в качестве снотворного, однако его эффективность невелика.
Современные препараты:
Препараты рецепторного действия, разработанные в конце XX века, несколько различаются, в основном частотой и спектром побочных явлений, а также своей стоимостью. Чем выше селективность препарата, тем ближе его свойства к свойствам «идеального» снотворного, и тем менее выражены нежелательные побочные эффекты.
Из последних разработок отметим новые классы снотворных - производные циклопирролонов, например, зопиклон (имован), и производные имидазопиридинов, например, золпидем (ивадал).
Бромизовал (Bromisovaliun)
Геминейрин (Hemineurinum)
Пиклодорм
Золпидем
Метаквалон (Methaqualonum)
Фенобарбитал (Phenobarbitalum)
Флунитразепам (Flunitrazepam)
Эуноктин (Eunoctinum)
Нитразепам (Nitrazepamum)
Триазолам (Тriazolam).
Барбитал (Ваrbitalum).
Барбитал - Натрий (Ваrbitalumnatrium).
Эстимал (Аеstimalum).
Этаминал - Натрий (Aethaminalum-natrium).
Циклобарбитал (Сyclobаrbitalum).
Зопиклон (Zopiclone)
Использованная литература:
1. "Физиология и патология сна", Цыган В.Н., Богословский М.М., Апчел В.Я., Князькин И.В. 2006 год. Москва.
2. Рюдигер Дальке, "Сон - лучшее лекарство", изд. Мир книги, Москва, 2008 год.
3. Вейгн А. М., Хехт К. "Сон и человек. Физиология и патология." Москва, 1989год.
4. Борбели А. "Тайна сна", Москва, 1989 год.
5. Так же информация с сайта - http://psychiatry.narod.ru/dream.html.
Почему мы решили начать разговор о сне? Большинство проблем со здоровьем:
1. лишний вес
2. нарушение обменных процессов
3. нарушение работы внутренних органов
4. инфекционные и воспалительные процессы
5. проблемы с опорно-двигательным аппаратом
наш организм решает тогда когда он отдыхает, а главный отдых происходит ночью во время сна.
Хороший, здоровый сон оказывает первостепенное влияние на наше здоровье, так как именно ночью ткани организма восстанавливаются. Днём мы только даем импульс организму для движения в сторону здоровья и лучшего самочувствия. Если у человека отсутствует здоровый и достаточный по продолжительности сон - это грозит в будущем серьёзными проблемами со здоровьем. Эффективность наших дневных оздоровительных процедур также напрямую зависит от того, какой у нас сон.
Каждый человек треть своей жизни пребывает во сне, который сопровождается отсутствием сознания и наличием сновидений. Правильно о сне рассуждали древние мудрецы. Например, Гиппократ писал о сне следующее:
"Кто имеет правильное понятие о признаках, проявляющихся во сне, тот найдёт, что они обладают большой силой для всякой вещи. Действительно, душа в то время, когда она обслуживает бодрствующие тело, разделяется между несколькими занятиями и не принадлежит самой себе, но отдаёт известную долю своей деятельности каждому занятию тела: слуху, зрению, осязанию, ходьбе, всем телесным занятиям; таким образом, рассудок не принадлежит самому себе. Когда же тело отдыхает, душа, движущая и пробегающая части тела, управляет своим собственным жилищем и совершает сама все телесные действия. Действительно, спящее тело не чувствует, а она - душу - бодрствует, познаёт, видит то, что видно, слышит то, что слышно, ходит, осязает, печалится, обдумывает. Таким образом, кто умеет здраво судить об этом, знаем большую часть мудрости...".
Сон - жизненно важная потребность организма, причём более важная, чем пища. Человек может обходиться без пищи около двух месяцев, а без сна он не проживёт более двух недель.
Физиология сна
Согласно современным исследованиям, сон представляет собой разлитое торможение коры больших полушарий, возникающие по мере расходования клетками своего биоэнергетического потенциала в период бодрствования. Повышенная выработка теплоты, возникающая в результате повседневной деятельности, приводит к разогреву всех тканей организма, а теплота вызывает активное разрушение тканей.
Частично разрушенные ткани, особенно нервные клетки, не могут полноценно выполнять собственные функции, и поэтому им необходим период относительного покоя и снижения температуры (что и наблюдается во сне) для восстановления структур и накопления энергии. Кроме этого полевая форма человека во время сна может выходить из физического тела и путешествовать в окружающем пространстве, но при этом она приклеена к телу с помощью «серебряной нити».
Сон – функциональное состояние мозга и всего организма человека и животных. Во время сна центральная нервная система работает в определённом режиме, деятельность внутренних органов в ночное время также отличается от дневных характеристик, при этом происходит торможение активного взаимодействия организма с окружающей средой и неполным прекращением (у человека) сознательной психической деятельности.
Особенности функционирования организма в разные фазы сна
Во время разных фаз и стадий сна происходят существенные перестройки в деятельности мозга и в целом всего организма. Исследования деятельности отдельных нейронов во время ФМС (фаза медленного сна) показало, что средняя частота импульсов в большинстве структур мозга уменьшается, хотя в некоторых из них, активно обеспечивающих наступление и протекание сна, она увеличивается по сравнению с состоянием бодрствования.
Во время ФБС (фаза быстрого сна) активность нейронов большинства отделов мозга усиливается, достигая уровня бодрствования или даже превосходя его. Изменяется и возбудимость нейронов и в ФМС по сравнению с бодрствованием она уменьшается и ещё более снижается в ФБС.
Несмотря на общее снижение двигательной активности во время сна наблюдаются различные движения – от мелких (в виде подёргивания мышц лица, туловища и конечностей, возникающих при засыпании и учащающихся в период ФБС). До более массивных (в форме перемены позы в постели) наблюдающихся во всех стадиях сна и часто предваряющих смену стадий.
Мозговой кровоток в ФМС существенно не изменяется по сравнению с бодрствованием, а лишь усиливается в некоторых структурах. В ФБС он значительно увеличивается, превосходя показатель спокойного бодрствования, и одновременно повышается температура мозга. Эти данные, как и характеристика нейронной активности, указывают на высокую функциональную активность мозга во время сна.
При засыпании и первой стадии ФМС действительно снижается артериальное давление, уменьшается частота сердечных сокращений и дыхание становится реже. В более глубоких стадиях ФМС частота сердечных сокращений и дыхания несколько повышается, что возможно происходит для компенсации и необходимо для поддержания оптимального уровня системного кровотока и лёгочной вентиляции в связи со снижением артериального давления и уменьшения глубины дыхания.
В ФБС показатели деятельности сердечно-сосудистых и дыхательных систем резко усиливается. При этом наряду с повышением артериального давления, частоты сердечных сокращений и дыхания отмечается их большая динамичность, проявляющая заметными аритмиями пульса и дыхания.
Сон подобный тому, какой бывает у человека, встречается только у высших позвоночных - птиц, млекопитающих. У человека и многих животных наблюдается суточная периодика сна и бодрствования - так называемый циркадный ритм.
Кроме нормального сна различают также сон наркотический - вызываемый введением различных снотворных препаратов, гипнотический - обусловленный внушением и патологический - связанный с нарушением работы некоторых отделов головного мозга.
Сновидения. Как правило, в сновидениях человек видит то же, что и в течение дня, но в других, иногда необычных комбинациях. Сновидения объясняются тем, что во время сна не вся кора заторможена - некоторые её участки продолжают оставаться возбуждёнными, и создают определённые ощущения. Сновидения продолжаются короткое время, большая часть сна проходит без сновидений.
Теория и природа сна
Наиболее распространенные теории возникновения сна.
1. Химическая теория сна - объясняет развитие сна накоплением в организме специфических веществ.
2. Теория центров сна - связывает сон с периодической сменой активности подкорковых центров сна и бодрствования.
3. Кортикальная теория сна, согласно которой сон наступает в результате иррадиации по коре тормозного процесса, способного спускаться и на подкорковые образования. Эта теория наиболее полно разработана И. П. Павловым и его учениками.
Предполагают, что во время сна в головном мозге происходит обработка поступившей за день информации, перераспределения её по соответствующим регистрам памяти и фиксации памятного следа. Доказано, что последний процесс происходит во время активации мозга на стадии быстрого сна.
Существует ряд теорий объясняющих возникновение сна и его функциональное значение. Единой общепринятой концепции по этому вопросу ещё нет. В частности информационная концепция сна предполагает, что его функцией является переработка информации полученной на протяжении состояния бодрствования, разгрузка мозга от избыточной, ненужной информации, включение биологически важной её части в механизмы памяти.
Близкая к этой концепции является психологическая концепция, рассматривающая сон как состояние во время которого происходит психологическая переработка опыта индивида, осуществляется стабилизация эмоциональной сферы и обеспечивается психологическая защита.
Существует анаболическая теория сна, рассматривающая сон как восстановительный процесс, во время которого восстанавливаются энергетические запасы мозга и организма в целом. Этому соответствуют и полученные данные о протекании во время сна биохимических процессов (синтез белков и ряд других). Выдвинута теория, рассматривающая сон как один из видов инстинктивного поведения животных и человека.
Сон человека и животных циклично организован. У человека длительность одного цикла составляет 1,5 – 2 часа (за ночь наблюдается 3 – 5 циклов). Каждый из циклов состоит из отдельных стадий ФМС и ФБС. Первое появление ФБС происходит через 1 – 1,5 часа после засыпания вслед за стадией ФМС. Дельта сон характерен для первых двух циклов сна, длительность же ФБС максимальна на протяжении 3 – 4 циклов (обычно это ранние утренние часы). В среднем у человека в молодом и среднем возрасте ФМС составляет 75 – 80% длительности всего сна. ФБС занимает соответственно 20 – 25 % длительности сна. Эти значения существенно отличаются от аналогичных показателей у новорождённых детей, а также в пожилом и старческом возрасте.
Параллельно с характерными изменениями ЭЭГ наблюдаются такие изменения.
1. Изменяется кожно-гальваническая реакция.
2. Изменяется электрокожное сопротивление.
3. Изменяется потоотделение и кожная температура.
4. Изменяется деятельность эндокринной системы.
5. Изменяется активность выделения гормонов.
Психическая деятельность в отдельных стадиях и фазах сна также имеет свою специфику. Для стадии дремота характерны своеобразные зрительные образы. При пробуждении людей из более глубоких стадий ФМС нередко можно получить отчёты о мыслеподобной психической деятельности, иногда о расплывчатых зрительных образах, не обладающих той яркостью, эмоциональностью, которая характерна для типичных сновидений возникающих в ФБС.
Несмотря на то, что есть предположение о наличии в мозгу центров сна – эта гипотеза не подтвердилась. Известны целый ряд образований головного мозга, активная деятельность которых обеспечивает возникновение и протекание сна как физиологического процесса.
Очевидно, всё-таки более правильно рассматривать функциональное состояние сна комплексно. В процессе эволюции довольна простая функция сна (обеспечения покоя), какой она является на низших этапах развития живых организмов, многократно усложняется, обеспечивая регуляцию всех функций организма, направленную на его наиболее эффективное взаимодействие с окружающей средой в состоянии бодрствовании.
На протяжении всей жизни характер сна у человека изменяется. Например, в пожилом и старческом возрасте наблюдается сокращения длительности ночного сна, удлиняется период засыпания, человек чаще просыпается ночью.
Причиной изменений организации сна у человека в пожилом и старческом возрасте являются факторы биологического и социального порядка воздействующие на его физическое и психическое состояние.
Медленная и быстрая фазы сна человека
Выделяют 2 фазы сна – медленного (ФМС) и быстрого сна (ФБС), иногда фазу быстрого сна называют парадоксальным сном. Эти названия обусловлены характерными особенностями ритмики электроэнцефалографии во время сна. Наблюдается медленная активность в ФМС и более быстрая – в ФБС.
Физиология медленной фазы сна
При медленном сне наступает уменьшение частоты дыхания и ритма сердцебиения, расслабление мышц и замедленное движение глаз. По мере углубление медленного сна общее количество движений спящего человека становиться минимальным. В это время его трудно разбудить. При пробуждении в период медленного сна человек, как правило, не помнит сновидений.
Во время медленного сна полевая форма парит над человеческим телом недалеко, поэтому физическое тело неподвижно и спокойно, но разбудить человека, гораздо легче, чем во время быстрого сна.
С точки зрения физиологии в фазе медленного сна происходит восстановление физического тела (то есть мелкий ремонт внутренних органов). В фазе медленного сна мозг анализирует сигналы, поступающие от внутренних органов, и на основе этих сигналов запускаются процессы оздоровления организма.
ФМС (фаза медленного сна) разделяется на 4 стадии отличающимися биоэлектрическими характеристиками и порогами пробуждения, являющимися объективными показателями глубины сна.
Первая стадия (дремота) характеризуется отсутствием на ЭЭГ альфа ритма, являющегося характерным признаком бодрствования человека. В этой фазе наблюдается медленное движение глаз.
Вторая стадия (сон медленной глубины) характеризуется ритмом «сонных веретён» с частотой 13 – 16 в 1 секунду. Амплитуда фоновой ритмики ЭЭГ при этом растёт, частота её уменьшается по сравнению с первой стадией.
Для третьей стадии характерно появление на ЭЭГ медленной ритмики в дельта диапазоне. При этом продолжают достаточно часто возникать «сонные веретена».
Четвёртая стадия (поведенчески наиболее глубокий сон) характеризуется на ЭЭГ высокоамплитудного медленного дельта ритма. Третья и четвёртая стадия ФМС составляют так называемый дельта сон.
Физиология быстрой фазы сна
При быстром сне физиологические функции, наоборот, активизируются: учащается дыхание и ритм сердцебиения, повышается двигательная активность спящего, движение глазных яблок становиться быстрым - это указывает на то, что спящий видит сновидение. Если его разбудить спустя 10 - 15 минут после окончания быстрых движений глаз, он расскажет об увиденном сне.
Во время быстрого сна полевая форма человека «путешествует» и вся её деятельность через серебряную нить-пуповину отражается на движениях физического тела. Именно из-за этого тело человека расслабленно гораздо больше, чем во время медленного сна и разбудить его гораздо труднее (по той причине, что полевой форме необходимо время для возврата назад из своего путешествия).
Но, не смотря на относительно большую активность физиологических функций в быстром сне по сравнению с медленным, мышцы тела в этот период более расслабленны, и разбудить спящего человека бывает значительно труднее. Если человека лишать искусственно быстрого сна (будить в период быстрых движений глаз), то, не смотря на достаточную общую продолжительность сна, через 5 - 7 дней у него наступает психические расстройства.
По мнению большинства современных специалистов в фазе быстрого сна мозг перерабатывает информацию, полученную днём, то есть эта фаза сна нужна для эволюции и приспособления человека к меняющимся условиям окружающей среды. Например, всем известно, что периодическая система химических элементов приснилась Дмитрию Менделееву – так вот это чрезвычайно важное событие для мира науки произошло в фазу быстрого сна. Всем известна рекомендация психологов – «переспать с проблемой» - эта рекомендация то же даётся с расчетом, что в фазе быстрого сна мозг на основе анализа имеющихся фактов найдёт решения стоящей перед человеком проблемы.
ФБС (фаза быстрого сна) отличается низкоамплитудной ритмикой ЭЭГ, а по частотному диапазону наличием как медленных, так и более высокочастотных ритмов (альфа и бета ритмов). Характерными признаками этой фазы сна являются так называемые пилообразные разряды с частотой 4 – 6 в 1 секунду, быстрые движения глаз, а также снижение амплитуды электромиограммы или полное падение тонуса мышц диафрагмы рта и шейных мышц.
Естественные факторы, влияющие на сон человека
Обнаружено что интенсивная физическая и психическая деятельность в вечернее время увеличивает длительность дельта - сна, а длительная гиподинамия вызывает расстройство сна вплоть до выраженной бессонницы. Большое влияние на регуляцию сна оказывают эмоции, которые в зависимости от индивидуальной реакции организма на них могут нарушать ночной сон или вызывать изменения в его структуре.
Значительные изменения сна связаны с резкой переменой часовых поясов, суточного цикла освещения. При быстрой смене часовых поясов в первые сутки может нарушаться связь цикла бодрствования – сон с суточным ритмом. Изменяется и внутренняя структура сна. Происходит сокращение первой стадии, уменьшается число переходов из более глубокой стадии в более поверхностную, увеличивается относительная длительность дельта – сна.
Отмечены субъективные и объективные изменения в структуре сна у жителей средних широт в непривычных для них условиях полярной ночи и полярного дня.
На протекание сна определённое влияние оказывает и состояние магнитосферы Земли. Во время магнитных бурь могут возникать определённые расстройства сна.
1. Треть жизни человек проводит во сне.
2. 18 дней 21 час и 40 минут продолжался самый длительный период бодрствования. Рекорд был зафиксирован на соревнованиях по сидению в кресле-качалке. Победитель расплатился за своё достижение галлюцинациями, расстройством речи и зрения, провалами в памяти.
3. 400 - 750 часов сна отнимает у родителей рождение ребёнка.
4. 12 % людей видят только чёрно-белые сны. Остальные видят сны в цвете.
5. Существует несколько групп сновидений, которые видят все без исключения: ситуации в школе или на работе, попытка спастись от преследования, падение с высоты, смерть человека, выпадение зубов, полёт, провал на экзаменах, аварии.
6. 8 часов - оптимальное время для сна для человека среднего возраста. Детям и подросткам требуется 10 часов сна ежедневно, пожилым людям около 6 часов.
7. У каждого второго взрослого жителя Земли отмечается один или несколько симптомов расстройства сна, а 13 % нарушений носят хронический характер.
8. 20 % автомобильных аварий происходит из-за усталости и недосыпания водителей.
9. Люди, ослепшие уже после рождения, могут видеть сны в виде картинок.
10. Слепые с рождения не видят картинок, однако их сны наполнены звуками, запахами и тактильными ощущениями.
11. 90% сновидений забываются уже через 10 минут после пробуждения.
12. Сомнифобия - болезнь, при которой человек боится спать.
13. Человек не видит снов, в тот момент, когда храпит.
14. 40 000 000 рецептов на снотворное в год выдаётся в США.
15. За последние 100 лет люди стали спать на 20 % меньше.
Обладая необходимыми теоретическими знаниями можно правильно организовать свой ночной отдых. Об этом можно прочитать Правила сна
Дополнительные статьи с полезной информацией
Основные правила здорового снаСон процесс интимный и сугубо индивидуальный. У многих людей есть свой ритуал засыпания и пробуждения, и в этом нет ничего плохого. Намного хуже когда человек регулярно нарушает физиологические законы сна, тем самым нанося своему здоровью огромный вред.
Особенности сна у детейРодителям надо знать что детский организм живёт по своим, не свойственным взрослым законам. Вот и сон у ребёнка существенно отличается от взрослого.
Сон - физиологическое состояние, которое характеризуется прежде всего с потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Треть жизни человека проходит в состоянии периодически наступающего сна.
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СНА . Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако, в последнее время биологическое значение сна рассматривается значительно шире. Во-первых, оказалось, что активность мозга во время сна часто выше, чем во время бодрствования. Было установлено, что активность нейронов ряда структур мозга во время сна существенно возрастает. Кроме того, во сне наблюдается активация ряда вегетативных функций. Все это позволило рассматривать сон как активный физиологический процесс, активное состояние жизнедеятельности.
ОБЪЕКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ПРИЗНАКИ) СНА. Сон характеризуется прежде всего потерей активного сознания. Глубоко спящий человек не реагирует на многие воздействия окружающей среды; если они не имеют чрезмерной силы. Рефлекторные реакции во время сна снижены. Сон характеризуется фазовыми изменениями ВНД, которые особенно отчетливо проявляются при переходе от бодрствования ко сну. При переходе от состояния бодрствования ко сну наблюдаются следующие фазы:
* уравнительная,
* парадоксальная,
* ультрапарадоксальная,
* наркотическая.
Обычно условно-рефлекторные реакции подчиняются закону силы: на больший по силе условный раздражитель величина условно-рефлекторной реакции больше, чем на слабый раздражитель. Фазы развития сна характеризуются нарушением силовых отношений. Уравнительная фаза характеризуется тем, что животные начинают отвечать одинаковыми по величине условно-рефлекторными ответами на условные раздражители различной силы. Во время парадоксальной фазы на слабые условные раздражители наблюдается большая по величине условных раздражителей. В наркотическую фазу животные отвечать условно-рефлекторной реакцией на любые условные раздражители.
Другим показателем состояния сна является утрата способности к активной целенаправленной деятельности.
Объективные характеристики состояния сна отчетливо обнаруживается на ЭЭГ и при регистрации ряд изменений, протекающих в несколько стадий. В состоянии бодрствования характерной является низкоамплитудная высокочастотная ЭЭГ активность (бета-ритм). При закрывании глаз и расслаблении эта активность сменяется альфа-ритмом малой амплитуды. В этот период происходит засыпание человека, он постепенно погружается в бессознательное состояние. В этот период пробуждение происходит достаточно легко. Через некоторое время альфа-волны складываются в "веретена". Через 30 минут стадия "веретен" сменяется стадией высокоамплитудных медленных тета-волн. Пробуждение в эту стадию затруднено. Эта стадия сопровождается рядом-изменений вегетативных показателей: уменьшается частота сердечных сокращений, снижается кровяное давление, температура тела и др. Стадия тета-волн сменяется стадией высокоамплитудных сверхмедленных дельта-волн. Когда бессознательное состояние становится еще глубже, дельта-волны нарастают по амплитуде и частоте. Дельта-сон - это период глубокого сна. Частота сердечных сокращений, артериальное давление в эту фазу достигают минимальных значений.
Описанные изменения ЭЭГ составляют "медленноволновую" часть сна, она длится 1-1,5 часа. Эта стадия сменяется появлением в ЭЭГ низкоамплитудной высокочастотной активности, характерной для состояния бодрствования (бета-ритм). Так как эта стадия появляется в фазу глубокого сна, то она получила название «парадоксального» или «быстроволнового» сна.
Таким образом, по современным представлениям весь период одного цикла сна делится на два состояния, которые сменяют друг друга (такая смена происходит 6-7 раз в течение ночи) и резко отличаются между собой:
медленноволновый или медленный (ортодоксальный) сон;
быстроволновый или парадоксальный сон.
Стадия медленного сна сопровождается высокоамплитудными медленными дельта-волнами в ЭЭГ, а стадия быстрого сна - высокочастотной низкоамплитудной активностью (десинхронизацией), которая характерна для ЭЭГ мозга бодрствующего животного, т. е. по ЭЭГ показателям мозг бодрствует, а организм спит. Это и дало основание назвать эту стадию парадоксальным сном.
Если разбудить человека в фазу парадоксального сна, то он сообщает о сновидениях и передает их содержание. Человек, проснувшийся в фазу медленного сна, чаще всего не помнит сновидений.
Парадоксальная фаза сна оказалась важной для нормальной жизнедеятельности. Если человека во время сна сознательно лишать парадоксальной фазы сна, например, будить его, как только он переходит в эту фазу, то это приводит к существенным нарушениям психической деятельности. Это свидетельствует о том, что сон и особенно его парадоксальная фаза является необходимым состоянием подготовки к нормальному, активному бодрствованию.
ТЕОРИИ СНА.
Гуморальная теория : в качестве причины сна рассматриваются специальные вещества, появляющиеся в крови при бодрствовании. Доказательством этой теории служит эксперимент, при котором бодрствующей собаке переливали кровь животного, лишенного сна в течение суток. Животное-реципиент немедленно засыпало. В настоящее время удалось идентифицировать некоторые гипногенные вещества, например, пептид, вызывающий дельта-сон. Вместе с тем, наличие гипногенных веществ не является фатальным признаком развития сна. Об этом свидетельствуют наблюдения за поведением двух пар неразделившихся близнецов. У этих близнецов эмбриональное разделение нервной системы произошло полностью, а системы кровообращения имели множество анастомозов. Эти близнецы проявляли различное отношение ко сну: одна девочка, например, могла спать, а другая бодрствовала. Все это указывает на то, что что гуморальные факторы не могут рассматриваться как абсолютная причина возникновения сна.
Вторая группа теорий - нервные теории сна. Клинические наблюдения свидетельствовали о том, что при различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых образований мозга, у больных отмечаются различные нарушения сна - от бессонницы до длительного летаргического сна. Эти и другие наблюдения указывали на наличие подкорковых центров сна.
Экспериментально было показано, что при раздражении задних структур субталамуса и гипоталамуса животные немедленно засыпали, а после прекращения раздражения они просыпались. Эти эксперименты указывали на наличие в субталамусе. и гипоталамусе центров сна.
В лаборатории И. П. Павлова было установлено, что при применении длительно и настойчиво неподкрепляемого условного раздражения или при выработке тонкого дифференцировочного условного сигнала, животные наряду с торможением у них условно-рефлекторной деятельности, засыпали. Эти эксперименты позволили И. П. Павлову рассматривать сон как следствие процессов внутреннего торможения, как углубленное, разлитое, распространившееся на оба полушария и ближайшую подкорку торможение. Так была обоснована корковая теория сна.
Однако ряд фактов не могли объяснить ни корковая, ни подкорковая теории сна.
Во-первых, наблюдения за больными, у которых отсутствовали почти все виды чувствительности, показали, что такие больные впадают в состояние сна как только прерывается поток информации от действующих органов чувств. Например, у одного больного из всех органов чувств был сохранен только один глаз, закрытие которого погружало больного в состояние сна. Больная с сохранением чувствительности только на тыльной поверхности предплечья одной руки, постоянно пребывала в состоянии сна. Просыпалась она только тогда, когда дотрагивались до участков кожи, сохранивших чувствительность.
Во-вторых, остается неясным, почему спят безполушарные животные и новорожденные дети, у которых кора морфологически еще недостаточно дифференцирована.
Многие вопросы центральной организации процессов сна получили объяснение с открытием восходящих активизирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору больших полушарий. Экспериментально было доказано, что сон возникает во всех случаях сохранения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга.
Наряду с этим были установлены нисходящие влияния коры мозга на подкорковые образования. Особенно важны влияния фронтальных отделов коры больших полушарий на лимбические структуры мозга и гипоталамические центры сна. В бодрствующем состоянии при наличии восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга, нейроны лобной коры тормозят активность нейронов центра сна заднего гипоталамуса. В состоянии сна, когда снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга, тормозные влияния лобной коры на гипоталамические центры сна снижаются.
Важным обстоятельством, имеющим прямое отношение к природе сна, явилось установление факта реципрокных отношений между лимбико-гипоталамическими и ретикулярными структурами мозга. При возбуждении лимбико-гипоталамических структур мозга наблюдается торможение структур ретикулярной формации ствола мозга и наоборот.
Следовательно, состояния бодрствования и сна характеризуются специфической архитектоникой, своеобразной "раскладкой" корково-подкорковых взаимоотношений.
При бодрствовании за счет потоков афферентации от органов чувств активируются структуры ретикулярной формации ствола мозга, которые оказывают восходящее активирующее влияние на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на центры сна заднего гипоталамуса, что устраняет блокирующие влияния гипоталамических центров сна на ретикулярную формацию среднего мозга.
В состоянии сна при уменьшении потока сенсорной информации снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга, в результате чего устраняются тормозные влияния лобной коры на нейроны центра сна заднего гипоталамуса. Эти нейроны, в свою очередь, начинают еще активнее тормозить ретикулярную формацию ствола мозга. В условиях блокады всех восходящих активирующих влияний подкорковых образований на кору мозга наблюдается медленноволновая стадия сна.
Гипоталамические центры за счет многофункциональных связей с лимбическими структурами мозга могут оказывать восходящие активирующие влияния на кору мозга при отсутствии влияний ретикулярной формации ствола мозга.
Рассмотренные выше механизмы составляют корково-подкорковую теорию сна, предложенную П. К. Анохиным. Эта теория позволила объяснить все виды сна и его расстройства. Она исходит из ведущего постулата о том, что какова бы ни была причина сна, состояние сна связано с важнейшим механизмом – снижением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга.
Развитие сна объясняется уменьшением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации за счет торможения активности ее нейронов при электрическом раздражении заднего гипоталамуса.
Сон бескорковых животных и новорожденных детей объясняется слабом выраженностью нисходящих влияний лобной коры на гипоталамические центры сна, которые при этих условиях находятся в активном состоянии и оказывают тормозное действие на нейроны ретикулярной формации ствола мозга. Сон новорожденного периодически прерывается" только возбуждением центра голода, расположенного в латеральных ядрах гипоталамуса, который тормозит активность центра сна. При этом создаются условия для поступления восходящих активирующих влияний ретикулярной формации в кору. Новорожденный просыпается и бодрствует до тех пор, пока не снизится активность центра голода за счет удовлетворения пищевой потребности.
Становится понятным, что во всех случаях резкого ограничения сенсорной информации, имевшего место у некоторых больных, сон возникал вследствие снижения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору.
Корково-подкорковая теория сна объясняет многие расстройства сна. Бессонница, например, часто возникает как следствие перевозбуждения коры под влиянием курения, напряженной творческой работы перед сном. При этом усиливаются нисходящие тормозные влияния нейронов лобной коры на гипоталамические центры сна и подавляется механизм их блокирующего действия на ретикулярную формацию ствола мозга.
Неглубокий сон наблюдается при частичной блокаде механизмов восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Длительный, например, летаргический сон может наблюдаться при раздражении центров заднего гипоталамуса сосудистым или опухолевым воспалительным процессом. При этом возбужденные клетки центра сна непрерывно оказывают блокирующее влияние на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.
Понятие о "сторожевых пунктах" как частичном бодрствовании во время сна объясняется наличием определенных каналов реверберации возбуждений между подкорковыми структурами и корой больших полушарий во время сна на фоне снижения основной массы восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. "Сторожевой пункт" или очаг может определяться сигнализацией от внутренних органов, внутренними метаболическими потребностями и внешними жизненно важными обстоятельствами. Например, кормящая мать может очень крепко спать и не реагировать на достаточно сильные звуки, но она быстро просыпается при легком шевелении новорожденного ребенка. Иногда "сторожевые пункты" могут иметь прогностическое значение. Например, в случае патологических изменений в том или ином органе, усиленная импульсация от него может определять характер сновидений и быть своего рода прогнозом заболевания, субъективные признаки которого еще не воспринимаются в состоянии бодрствования.
Гипнотическое состояние можно определить как частичный сон. Возможно, гипнотическое состояние создается за счет возбуждения лимбико-таламических структур на фоне сохраняющейся части восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга, определяющих поведенческую деятельность.
Избирательная активация лимбических структур мозга наблюдается при воздействии на мозг импульсов электрического тока при так называемом электросне, при этом формируется гипнозоподобное состояние.
Сон, как особое состояние организма и прежде всего - состояние мозга характеризуется специфическими корково-подкорковыми соотношениями и продукцией специальных биологически активных веществ, применяется при лечении невротических, астенических состояний, снятия психоэмоционального напряжения и при ряде психосоматических заболеваний (ранние стадии гипертонической болезни, нарушения сердечного ритма, язвенные поражения желудочно-кишечного тракта, кожные и эндокринные расстройства).
Фармакологический сон неадекватен по своим механизмам естественному сну. Различные "снотворные" препараты ограничивают активность разных структур мозга -ретикулярной формации ствола мозга, гипоталамической области, коры головного мозга. При этом нарушаются естественные механизмы формирования стадий сна, его динамики, пробуждения. Помимо этого при фармакологическом сне могут нарушаться процессы консолидации памяти, переработки и усвоения информации и др. Следовательно, использование фармакологических средств для улучшения сна должно иметь достаточное медицинское обоснование.
Состояние сна хорошо знакомо всем. Но что представляет собой физиология сна? С самых первых дней своей жизни мы спим. Младенец проводит во сне большую часть суток. Взрослея, он учится проводить больше времени бодрствуя. Однако даже для взрослого человека трудно найти более привычное и приятное занятие, чем сон. Во сне мы проводим треть своей жизни. Еще на заре человеческой цивилизации люди пытались понять, что происходит в царстве сновидений, где нет ничего реального. Но в то же время все ощущения такие реалистичные, что не хочется просыпаться. Иногда непонятно, где явь, а где сновидение. В древности люди считали, что душа покидает тело человека во время сна и путешествует по другим мирам. Поэтому спящий видит сны. Некоторые убеждены, что во снах есть тайный смысл. Почему появляются сновидения, и какое они имеют значение в жизни человека?
Сколько может не спать человек?
Что такое сон?
Сон — это периодически повторяющееся состояние, при котором человек мало реагирует на внешние раздражители. Активность некоторых физиологических процессов замедляется.
В настоящее время считается, что в мозгу человека существуют две системы, одна из которых отвечает за бодрствование, а другая за сон. Система, которая отвечает за организацию сна человека, называется гипногенной. Ее активность определяет длительность и глубину сна. Механизм гипногенной системы сложный и включает в себя многие структуры мозга.
С точки зрения физиологии, сон рассматривают как разновидность психической деятельности человека, которая жизненно необходима для функционирования всех систем организма. Это сложный физиологический процесс, относящийся к разряду внутренних биологических ритмов.
Какие различают виды сна?
Физиологический. Это природное состояние, обусловленное физиологией организма.
Наркотический, или медикаментозный. Торможение в клетках головного мозга происходит под действием химических веществ. Глубина и продолжительность наркотического сна зависит от химических свойств и количества используемых лекарственных препаратов. В состояние наркотического сна пациентов вводят перед хирургической операцией.
Гипнотический. Такое состояние вызывается специалистом-гипнотизером с помощью словесных или двигательных внушений. Оно характеризуется способностью человека двигаться и говорить по команде гипнотизера. Затормаживается часть нервных центров головного мозга, которая отвечает за мышление. Такой способ применяется для корректировки поведения людей, страдающих психическими заболеваниями.
Патологический. Патологическое состояние делится на бессонницу, летаргический сон и лунатизм.
Бессонницей называют нарушение ночного сна. Патология может быть вызвана медикаментами, стрессом, нарушениями функций головного мозга, злоупотреблением спиртными напитками или курением, а также нервными заболеваниями. Эти факторы мешают человеку выспаться, нарушают сон или не дают заснуть.
Летаргический сон — это состояние организма, при котором внезапно замедляются все процессы, а внешние проявления жизнедеятельности становятся еле заметными. Человека могут принять за умершего. Он никак не реагирует на внешние раздражители, даже на боль. Не нуждается в пище. Период летаргического сна может длиться от нескольких часов до нескольких лет. Явление может быть спровоцировано болезнью, переутомлением, стрессом или врожденной особенностью нервной системы. Механизм возникновения и поддержания летаргического состояния до конца не изучен.
Лунатизм. Состояние, при котором спящий человек способен осуществлять достаточно сложную деятельность, не осознавая этого. Проснувшись, он ничего не помнит. Из-за переутомления нервной системы нарушается процесс возбуждения клеток головного мозга. Причиной явления может быть сильное нервное потрясение, тяжелая болезнь или серьезная травма. Неосознанное поведение опасно для человека.
Медленная фаза
Различают две фазы сна — быстрая и медленная. С медленной фазы начинается дремота. Это первая стадия медленной фазы, она длится 10 -15 минут.
За ней следует стадия легкого сна или медленной глубины, когда у человека отключается сознание. Однако в этот же период чувствительность слухового прохода у него увеличивается. На этой стадии человека легче всего разбудить. После второй стадии наступает период засыпания, затем человек крепко засыпает. Вторая, третья и четвертая стадии, в среднем, длятся около одного часа.
Во время четвертой стадии спящий может наблюдать спокойные нейтральные сновидения, которые вряд ли утром вспомнит. Разбудить его очень сложно.
В этом состоянии могут проявляться лунатизм, приступы энуреза и сноговорение. Речь спящего бессвязная, но эмоциональная. Хотя иногда можно различить отдельные фразы. В медленной фазе иногда снятся ночные кошмары.
Медленная фаза важна для человека, поскольку в это время происходит восстановление его сил. Это главная составляющая ночного сна. Если прервать медленную фазу, человек наутро будет чувствовать себя разбитым и уставшим.
Температура тела понижается до 34,9-35,6°C. Однако синтез белка ускоряется, растут ногти и волосы, активно вырабатываются гормоны. Потоотделение (кроме поверхностей ладоней) увеличивается. Зрачки сужаются. Пульс замедляется, артериальное давление уменьшается. Кровь циркулирует медленнее (кроме отдельных участков головного мозга). Двигательная активность желудка снижается. Вот почему нельзя на ночь много есть. Выделение слюны уменьшается, во рту пересыхает. Поэтому ночью часто хочется пить. Температура мозга повышается. Дыхание становится более громким, но менее глубоким.
Крепкий сон имеет большое значение для организма человека и является залогом крепкого здоровья.
За четвертой стадией медленной фазы наступает быстрая фаза, или парадоксальный сон.
Быстрая фаза
Фазы сна
Вначале эту стадию называли REM — фазой по английскому названию rapideyesmovements, что означает «быстрые движения глаз». Во время этой стадии спящий активно двигает глазными яблоками под сомкнутыми веками. Зрачки глаз расширяются, а слезоотделение уменьшается. У спящего наблюдается резкое ослабление тонуса мышц, колебания артериального давления и сердечных ритмов, учащенное дыхание. Человек меньше потеет, даже если очень жарко. Потоотделение на ладонях прекращается.
Активность мозга настолько высокая, что напоминает период бодрствования. Его температура увеличивается и становится выше, чем днем. Наполнение кровью мозга усиливается.
Сновидения, которые спящий видит в быстрой фазе, яркие и запоминающиеся. Если разбудить человека в этот период, он проснется легко и будет чувствовать себя отдохнувшим.
Во время быстрой фазы мозг обрабатывает и систематизирует полученную за день информацию. Происходит обмен информацией между сознанием и подсознанием.
В это же время активно восстанавливается нервная система человека. Лишение людей быстрого сна приводит к увеличению этой фазы в последующие ночи.
Данная фаза сна помогает человеку адаптироваться в постоянно изменяющейся окружающей среде. В первые месяцы жизни механизм быстрых фаз способствует ускоренному развитию мозга, тренируя и укрепляя его специальными импульсами. Так продолжается до двух лет. Потом начинается этап формирования личности. В этот период быстрые фазы тоже имеет большое значение. Они позволяют человеку пережить эмоции прошедших событий, которые сознание уже не помнит. Личность человека, старея внешне, не меняется с годами благодаря быстрым фазам.
Некоторые исследования доказывают тесную связь между высоким уровнем интеллекта человека и большой общей продолжительностью быстрых фаз.
Фазы сна несколько раз чередуются друг с другом в течение ночи, позволяя восстановить человеку свой жизненный потенциал. При этом продолжительность быстрой фазы увеличивается от цикла к циклу.
Продолжительность сна
Животные могут погибнуть, если будут бодрствовать более 80-90 часов. Человек тоже не может долго обходиться без сна. Рекордное количество времени, которое человек смог выдержать не засыпая, — 12 суток. Хотя науке известны редкие случаи, когда люди могут не спать десятилетиями и чувствовать себя при этом нормально.
Продолжительность фаз сна
Рекомендуемая продолжительность сна зависит от возраста человека. Если младенцам требуется 22 часа, чтобы выспаться, то детям ближе к году уже достаточно 14 часов. Механизм чередования периодов сна и бодрствования у младенцев и у детей старшего возраста различный. Малыши бодрствуют около 1 часа после еды, а остальное время спят. Режим сна и бодрствования грудничка зависит от привычек мамы. Если она ложится поздно, то и он адаптируется к этому ритму. Со временем продолжительность периодов бодрствования увеличивается.
Режим сна и бодрствования у дошкольников от 3 до 7 лет уже иной. Они нуждаются в двухчасовом послеобеденном сне. Остальное время бодрствуют. Всего дошкольникам достаточно 13 часов для полноценного отдыха. Десятилетним школьникам рекомендуется спать 10 часов.
Взрослым достаточно 7-8 часов, чтобы чувствовать себя отдохнувшими. Однако этот показатель может быть разным для каждого организма. В истории существует множество примеров, когда люди высыпались за более короткий промежуток времени и сохраняли все физиологические функции в здоровом состоянии. Среди них немало известных личностей: например, Наполеон, Шиллер, Гете и Петр I спали по 4-5 часов в сутки и при этом вели очень активную и плодотворную жизнь.
Время пробуждения
Здоровый цикл содержит четыре медленных и четыре быстрых фазы. В идеале все четыре цикла должны завершиться до 4 часов утра, поскольку позднее медленная фаза уже практически не повторяется. Длительность фаз от цикла к циклу меняется. Сразу после засыпания фаза быстрого сна не появляется около 1,5 часа. В следующем цикле медленная фаза становится короче, а быстрая длиннее. К утру быстрая фаза становится преобладающей. Именно поэтому проснувшийся от внешнего раздражителя (будильника) человек отлично помнит последнее сновидение. Это не означает, что просыпаться надо так рано. Утренний сон тоже полезен, он помогает восстановить нервную систему. Если лишить человека фаз утреннего быстрого сна, он может утратить способность засыпать.
Ранний отход ко сну позволит человеку пройти необходимые четыре цикла чередований медленных и быстрых фаз и получить полноценный отдых, значение которого трудно переоценить.
Природа сновидений
Сновидения являются одним из самых загадочных явлений в психике. За ночь спящий видит несколько разных снов. Первое сновидение относительно нейтральное. Однако каждое последующее сновидение становится ярче и эмоциональнее. Приблизительно каждый третий сон цветной.
Иногда человек видит в сновидениях угрожающие его жизни картины. При этом он не может кричать или двигаться. Его сковывает нечеловеческий страх. Ночные кошмары у взрослых связаны с психологическим перенапряжением. У детей кошмары проявляются в определенной стадии эмоционального развития организма.
Существует немало гипотез относительно функций, которые выполняют сновидения. Одни ученые считают, что механизм сновидений основан на процессах торможения деятельности клеток головного мозга. Это своеобразный защитный механизм, спасающий хрупкие клетки мозга от разрушения. Сновидение возникает в условиях, благоприятных для торможения. Другие ученые полагают, что с помощью сновидений человек разряжается, снимает накопившуюся энергию. По мнению Зигмунда Фрейда, с помощью сновидений человек высвобождает неосуществленные желания через сознание. Их появление обнаруживает определенные проблемы человека, которые он не осознает во время бодрствования. Хотя в контексте сновидения эти проблемы явно не раскрываются.
Цикл сон-бодрствование является одним из ярких проявлений внутренних циркадных (суточных) ритмов организма, отражающие временное соотношение окружающей среды. Сон, что периодически наступает, то суточный сон, является жизненной потребностью организма. Эксперименты, в которых на длительное время собак лишали сна, свидетельствуют, что при этом взрослые животные погибают на 10-12-е сутки, щенки - на 5-10-ю. У человека при лишении сна (депривации) на 3-и сутки развиваются эмоциональная неустойчивость, состояние депрессии, резко снижаются внимание, память, умственная работоспособность. К концу 7-х суток наблюдаются расстройство сознания, психомоторное возбуждение, эмоциональная равнодушие, исчезает реальное представление об окружающей обстановке подобное.
Основная функция сна
- это восстановление физических и психических
сил, которое позволяет максимально адаптироваться к изменению условий внешней и внутренней среды. Сон представляет собой чередование различных функциональных состояний головного мозга, а не «отдыхом» для головного мозга, как считалось ранее. Во время сна перестраивается мозговая деятельность, которая необходима для переработки и консолидации информации, попавшей в период бодрствования, перевода ее с промежуточной в долговременную память.
Активность нейронов в различных отделах коры большого мозга и глубинных структурах мозга во время сна остается практически такой же, как и при неспаний
Структура (виды) суточного сна.
По современным представлениям, сон не единственное состояние мозга и организма, а совокупность двух качественно различных состояний - так называемого медленного и быстрого сна.
Медленный сон (синонимы: синхронизированный, ортодоксальный)
в свою очередь делится на несколько стадий, выделенных на основании изменений ЭЭГ. Первая стадия (дремоты) характеризуется угнетением основного ритма (альфа-волн), который постепенно меняется низкоамплитудными колебаниями разной частоты. Вторая стадия характеризуется периодическим возникновением «сонных веретен» (пачек волн с частотой 12-18 Гц). Третья и четвертая стадии характеризуются постепенным увеличением на ЭЭГ высокоамплитудных медленных дельта-волн. Эти стадии соответствуют глвбокому сна (так называемый дельта-сон). Как правило, максимальная глубина сна при каждом цикле под утро уменьшается. И в утренние часы четвертая фаза уже не достигается. При наркотическом сне последняя стадия называется хирургической, когда начинается оперативное вмешательство. В целом по мере углубления сна ритм ЭЭГ становится все медленнее (синхронизированным).
Кроме электрофизиологических, для медленного сна характерны определенные метаболические, вегетативные и гормональные изменения. Так, в организме во время сна происходят интенсивные анаболические процессы, направленные на компенсацию повышенного катаболизма, который наблюдается в период бодрствования. Важным компонентом этой компенсаторной функции является синтез белковых макромолекул, в том числе в главном
мозга. Во время сна увеличивается экскреция анаболических гормонов (гормона роста, пролактина), повышается тонус парасимпатической нервной системы и других. Во время медленного сна снижается также мышечный тонус, становятся разными частота дыхания и пульс. Предел пробуждения увеличивается от первой стадии к четвертой. Поэтому сновидения во время медленного сна у большинства людей не бывает.
Быстрый сон (синонимы: синхронизированы, парадоксальный).
В течение ночного сна быстрый сон бывает 4-5 раз (примерно через 1,5 ч) и длится 6,8 или 20 мин. У взрослых на быстрый сон приходится примерно 20%, у детей - 30%, у новорожденных-50% общей продолжительности сна. Быстрый сон характеризуется появлением на ЭЭГ быстрых низкоамплитудных ритмов. Во время быстрого сна резко подавляются спинномозговые рефлексы. Однако на фоне общего снижения тонуса появляются короткие подергивания отдельных мышц туловища и особенно лица. В то же время мозговой кровоток усиливается. Характерными проявлениями быстрого сна являются быстрые движения глаз (60-70 в 1 мин) при закрытых веках, изменения ЭЭГ, нерегулярное увеличение частоты сердечных сокращений, артериального давления, усиление гормональной активности («вегетативная буря»). При пробуждении из быстрого сна 80-90% пациентов рассказывают о сновидениях.
Таким образом, весь ночной сон состоит из 4-5 циклов. Каждый из них начинается с первых стадий медленного сна и заканчивается быстрым сном. Продолжительность цикла составляет 80-100 мин. В первых циклах преобладает дельта-сон, в последних циклах - быстрый сон.
Механизмы сна.
Мозговые структуры, участвующие в организации сна, достаточно многочисленные и локализуются на разных уровнях мозгового ствола - так называемая сомногенных (гипногенным) система. Основными структурами, которые обеспечивают медленный сон, является серотонинергические нейронные образования ядер шва в стволе головного мозга и таламический синхронизирующая система, а также некоторые гипоталамические структуры (ядра перегородки). Система, при участии которого формируется быстрый сон, включает ретикулярные ядра моста головного мозга (варолиева моста) и лимбических структурах мозга.
Как свидетельствуют данные электрофизиологического исследования, в медленном сне происходит незначительное уменьшение частоты разрядов нейронов, в скором, наоборот, - их увеличение. Поэтому активность нейронов в различных отделах коры и подкорковых структур большого мозга во время сна остается практически такой же, как и при бодрствовании. Энергетический метаболизм мозга в быстром сне значительно выше, чем в состоянии спокойного бодрствования.
Церебральные биохимические механизмы, лежащие в основе возникновения сна, сложные и включают много звеньев. В них принимают участие серотонин-, адрен-, холинергические системы, некоторые полипептиды (дельта-пептид), аргинин-вазотонин, бета-эндорфин, субстанции Р и др..
Так, из мозга и моче животных выделен низкомолекулярный пептидный фактор S, при введении которого развивается медленный сон. Подобный эффект достигается и при введении полипептиды DSIP (delta-sleep inducing peptide), который не только вызывает сон, но и значительно увеличивает его продолжительность. В литературе приводятся данные о взаимосвязи различных гормонов и цикла сон - бодрствование. Наибольшая зависимость обнаружена для соматотропина (гормон роста), который секретируется в основном в фазе дельта-сна. Тесно связан с ночным сном и гормон пролактин, секреция которого резко повышается (особенно во вторую половину ночи). Секреция ряда гормонов во время сна резко снижается. К ним относятся тиреотропин, адренокортикотропина и кортизол. Как видим, во время сна повышается секреция анаболических гормонов и уменьшается секреция катаболических.
Факторы, обусловливающие сон.
Можно выделить четыре группы факторов ", которые предопределяют периодический суточный сон: 1) эндогенные факторы, связанные с утомлением и гипногенным веществами (серотонин, норадреналин, гамма-оксибутирата, дельта-пептид и др..) 2) действующих эндогенно, ритмично («внутренние часы»), 3) безусловные (темнота, покой, положение тела, сенсорная монотонность, влияние температуры, атмосферного давления) 4) условнорефлекторные (привыкание к определенному времени сна, его продолжительности и проч.).
Пробуждение наступает вследствие снятия торможения в ретикулярной формации со стороны серотонинергических нейронов голубого пятна. Вследствие растормаживания увеличивается возбудимость ретикулярной системы в афферентных импульсов, поступающих сюда, повышается активность коры головного мозга, благодаря чему восстанавливается состояние ЦНС, характерен для периода бодрствования.
Физиологическая сущность сновидений.
По современным данным, сновидения является следствием неупорядоченной активности нейронов большого мозга при дефиците внутреннего дифференцированного торможения. Приспособительное (адаптивное) значение сновидений пока не доказано. Считают, что сновидения выполняют защитную функцию, отвлекая частично Неспящие сознание от различных внешних и внутренних раздражений, которые могли бы возбудить. К внешним раздражителям, которые возбуждают отдельные группы клеток коры большого мозга и порождают сновидения (чаще всего в фазу быстрого сна), относятся разнообразные воздействия на сенсорные системы спящего человека. Это шум, яркое освещение комнаты, острые запахи, температурные раздражения кожи и т.д., а также различные интероцептивные импульсы, вызванные переполненным желудком, мочевым пузырем, затрудненим дыханием и др.. Сновидения могут определяться мотивационной доминантой. Например, у голодного человека часто бывают сновидения, лейтмотивом которых является поиск и прием пищи, на фоне половой доминанты возникают сексуально окрашенные сновидения. После реализации доминанты эти сновидения исчезают. В связи с этим в сновидениях могут «осуществляться» разнообразные желания, мечты, недосягиенни в реальной жизни. Сновидения могут порождать следы сильных впечатлений, волнующих бурных споров и тому подобное. Согласно психоаналитической концепции, в сновидениях происходит своеобразная разрядка подавленных биологических побуждений, присущих всем людям (неприязнь, сексуальность и проч.). Это своеобразный «дренаж» мозга, снимает избыточное возбуждение. Однако такая концепция считается сомнительной. В настоящее время выдвигается гипотеза о импульсы сновидений, потоки которых усиливаются в связи с затруднением дыхания (гипоксия), нарушением сердечной деятельности, повышением температуры тела и т.п..
Иногда один и тот же сон повторяется в течение нескольких суток и даже месяцев. В таких случаях можно говорить о диагностическое значение сновидения, говорится о снах, причиной которых служат раздражения, идущие от внутриийких органов. Поэтому однообразные сновидения, длительное время повторяются, должны быть проанализированы врачом.
