Значение сна физиология. Простое и доступное объяснение физиологии сна. Значение сна для человека

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 сна

Сон 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 детей

Родителям 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.

Содержание

Люди интересовались природой сна всегда, ведь человек отдает данному физиологическому состоянию треть своей жизни. Это циклическое явление. За 7-8 часов отдыха проходит 4-5 циклов, включающих себя две фазы сна: быструю и медленную, каждую из которых можно рассчитать. Сколько длится каждая стадия, и какую ценность она несет для человеческого организма, попробуем разобраться.

Что такое фазы сна

Уже много столетий исследователи занимаются изучением физиологии сна. В прошлом веке ученым удалось записать биоэлектрические колебания, возникающие в коре головного мозга во время засыпания. Они узнали, что это циклический процесс, имеющий разные фазы, сменяющие друг друга. Снимается электроэнцефалограмма с помощью специальных датчиков, закрепленных на голове у человека. Когда испытуемый спит, приборы сначала записывают медленные колебания, которые впоследствии становятся частыми, затем снова замедляются: происходит смена фаз сновидения: быстрой и медленной.

Быстрая фаза

Циклы сна следуют один за другим. Во время ночного отдыха быстрая фаза следует за медленной. В это время повышаются ритмы сердцебиения и температура тела, глазные яблоки двигаются резко и быстро, дыхание становится частым. Мозг работает очень активно, поэтому человек видит множество сновидений. Фаза быстрого сна активизирует работу всех внутренних органов, расслабляет мышцы. Если человека разбудить, то он сможет в деталях рассказать сновидение, ведь в этот период мозгом происходит переработка информации, полученной за день, возникает обмен между подсознанием и сознанием.

Медленная фаза

Колебания на электроэнцефалограмме медленного ритма делятся на 3 стадии:

1. Дремота. Замедляется дыхание и другие реакции, сознание уплывает, появляются разные образы, но человек еще реагирует на окружающую действительность. В этой стадии часто приходят решения задач, появляются озарения, идеи.
2. Неглубокий сон. Происходит отключение сознания. Сердечный ритм и температура тела снижаются. В этот период сновидящего легко разбудить.
3. Глубокий сон. На этой стадии человека разбудить сложно. В организме происходит активная выработка гормона роста, регулируется работа внутренних органов, происходит регенерация тканей. На этой стадии у человека могут возникать кошмары.

Последовательность фаз сна

У здорового взрослого человека стадии сновидения проходят всегда в одинаковой последовательности: 1 медленная фаза (дремота), затем 2,3 и 4, затем обратный порядок, 4, 3 и 2, а потом быстрый сон. Все вместе они образуют один цикл, повторяющийся 4-5 раз за одну ночь. Продолжительность двух этапов сновидения может меняться. В первом цикле фаза глубокого сна очень короткая, а на последней стадии ее вообще может не быть. На последовательность и длительность этапов может оказывать влияние эмоциональный фактор.

Глубокий сон

В отличие от сна быстрого, глубокая фаза имеет более длительную продолжительность. Ее еще называют ортодоксальной или медленноволновой. Ученые предполагают, что это состояние отвечает за восстановление энергозатрат и укрепление функций защиты организма. Исследования показали, что начало фазы медленных волн разделяет мозг на активные и пассивные участки.

При отсутствии сновидения отключаются области, отвечающие за сознательные действия, восприятие, мышление. Хотя во время глубокой фазы сердечный ритм и мозговая активность снижаются, замедляется катаболизм, однако память прокручивает уже изученные действия, о чем свидетельствуют внешние признаки:

• подергивания конечностей;
• особый порядок дыхания;
• воспроизведение разных звуков.

Длительность

У каждого человека индивидуальная норма дельта-сна (глубокой фазы). Некоторым людям хватает 4 часа отдыха, а другим нужно 10, чтобы чувствовать себя нормально. У взрослого человека глубокая фаза занимает от 75 до 80% всего времени сна. С наступлением старости эта продолжительность уменьшается. Чем меньше дельта-сон, тем быстрее происходит старение организма. Чтобы повысить его длительность, необходимо:

• составить более эффективный график бодрствования/отдыха;
• перед ночным отдыхом за пару часов давать организму физическую нагрузку;
• не пить кофе, алкоголя, энергетиков, не курить и не переедать незадолго до окончания бодрствования;
• спать в проветренном помещении при отсутствии света и посторонних звуков.

Стадии

Структура сна в глубокой фазе неоднородна и состоит из четырех non-rem фаз:

1. В первый эпизод происходит запоминание и осмысление сложностей, которые были в течение дня. На стадии дремоты мозг ищет решение задач, возникших во время бодрствования.
2. Вторую фазу называют еще «сонные веретена». Движения мышц, дыхание и сердечный ритм замедляются. Активность мозга плавно затухает, но могут быть краткие моменты особой остроты слуха.
3. Дельта-сон, при котором происходит смена поверхностной стадии на очень глубокую. Длится всего 10-15 минут.
4. Сильный глубокий дельта-сон. Считается самым значимым, поскольку на протяжении всего периода мозг реконструирует способность работать. Четвертую фазу отличает то, что спящего человека разбудить очень сложно.

Быстрый сон

БГД (быстрое движение глаз) - фаза или от английского rem-сон отличается усиленной работой мозговых полушарий. Самое большое различие – стремительное вращение глазных яблок. Другие характеристики быстрой фазы:

• непрерывное движение органов зрительной системы;
• яркие сновидения броско разрисованы, наполнены движением;
• самостоятельное пробуждение благоприятное, дает хорошее самочувствие, энергию;
• температура тела растет из-за энергичного метаболизма и сильного прилива крови.

Длительность

После засыпания человек большую часть времени проводит в медленной фазе, а быстрый сон длится от 5 до 10 минут. Под утро соотношение стадий меняется. Периоды БГД становятся длиннее, а глубокого – короче, после чего человек просыпается. Быстрая стадия гораздо важнее, поэтому если прервать ее искусственным путем, то это неблагоприятно скажется на эмоциональном состоянии. Человека на протяжении дня будет преследовать сонливость.

Стадии

Быстрая фаза, которую еще называют парадоксальным сном, является пятой стадией сновидения. Хотя человек находится в полной неподвижности из-за полного отсутствия мышечной активности, состояние напоминает бодрствование. Глазные яблоки под сомкнутыми веками периодически совершают быстрые движения. Из 4 стадии медленного сна человек возвращается во вторую, после чего наступает БДГ-фаза, которая заканчивает цикл.

Ценность сна по часам – таблица

Сколько человеку нужно спать – точно сказать невозможно. Данный показатель зависит от индивидуальных особенностей, возраста, нарушения сна и режима дня. Младенцу для восстановления организма может понадобиться 10 часов, а школьнику – 7. Средняя продолжительность сна, по мнению специалистов, варьируется от 8 до 10 часов. Когда у человека правильно чередуется быстрый и медленный сон, то даже за короткий период восстанавливается каждая клеточка в организме. Оптимальным временем для отдыха является период до полуночи. Рассмотрим эффективность сна по часам в таблице:

Начало сна	Ценность отдыха

Лучшее время для пробуждения

Если обратиться к таблице ценности сновидения, то можно увидеть, что меньше пользы для отдыха приносит время с 4 до 6 утра. Этот период лучший для пробуждения. В это время солнышко встает, организм наполнен энергией, ум максимально чистый и ясный. Если постоянно просыпаться вместе с рассветом, то усталость и болезни будут не страшны, а успеть сделать за день можно намного больше, чем после позднего подъема.

В какую фазу лучше просыпаться

Физиология сна такова, что человеку важны все стадии отдыха. Желательно, чтобы за ночь прошло 4-5 полных цикла по 1,5-2 часа. Лучшее время для подъема у каждого человека свое. К примеру, совам лучше просыпаться с 8 до 10 утра, а жаворонки встают в 5-6 часов. Что касается стадии сновидения, то и здесь все неоднозначно. С позиции структуры и классификации фаз лучшее время для пробуждения – те пара-тройка минут, которые приходятся на окончание одного цикла и начало другого.

Как проснуться в фазу быстрого сна

Поскольку циклы повторяются, а продолжительность медленной фазы увеличивается до 70% ночного отдыха, для пробуждения желательно поймать конец БДГ-стадии. Рассчитать это время сложно, но чтобы облегчить себе жизнь, желательно найти мотивацию вставать утром пораньше. Для этого нужно научиться сразу после пробуждения не валяться в кровати без дела, а проводить дыхательную гимнастику. Она насытит мозг кислородом, активизирует обмен веществ, даст заряд положительной энергии на весь день.

Как рассчитать фазы сна

Самостоятельный расчет сложен. В интернете можно найти калькуляторы циркадных ритмов, но у этого способа тоже есть недостаток. Данное новшество основывается на средних показателях, не учитывает индивидуальные особенности организма. Самый надежный метод расчета – обратиться в специализированные центры и лаборатории, где медики, подключив приборы к голове, определят точные данные по сигналам и колебаниям головного мозга.

Самостоятельно рассчитать стадии сна человека можно примерно так. Продолжительность (средняя) медленной стадии – 120 минут, а быстрой – 20 минут. С момента, когда вы ложитесь спать, отсчитайте 3-4 таких периода и ставьте будильник так, чтобы время подъема попало на заданный промежуток времени. Если вы ложитесь в начале ночи, например, в 22:00, то смело планируйте проснуться в период с 04:40 до 05:00. Если для вас это слишком рано, то следующая стадия для правильного подъема будет находиться во временном промежутке с 07:00 до 07:20.

Видео

Внимание! Информация представленная в статье носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

Введение

Глава 1. Природа сна и сновидений

1.1 Определение сна

1.2 Физиологическое значение сна

1.3 Биологическое значение сна

Глава 2. Исследование сна

2.1 Разновидности сна

2.2 Функции быстрого сна и сновидений

2.3 В лаборатории исследований сна или наука о сне

Глава 3. Расстройства сна

3.1 Потребность во сне и его продолжительность

3.2 Самые распространенные формы расстройств сна

3.3 Естественные способы борьбы с расстройствами сна, или безвредные домашние средства

3.4 Бессонница

3.5 Лечение бессонницы снотворными средствами (за и против)

Заключение

Приложение 1. Рецепты хорошего сна

Список литературы

Введение

Сон является неотъемлемой частью жизни людей. Человек не может находиться в состоянии бодрствования постоянно, даже хорошо тренированные люди нуждаются в полном расслаблении, периодически впадают в глубокое забытьё, именуемое сном. Почти треть жизни человек проводит во сне (двадцать пять лет из семидесяти пяти). Сон воспринимается как само собой разумеющееся. Здоровые люди редко задумываются над его значением.

Науке давно было известно, что суточная смена сна и бодрствования у человека - это результат очень длительной эволюции ритмических процессов, в основе которых лежали особенности течения жизненных явлений у самых простейших организмов в зависимости от смены дня и ночи.

В своем реферате я хотела бы подробно рассмотреть вопрос о физиологических механизмах сна, о его связи с работоспособностью, о самых распространенных способах расстройства сна и о современном подходе к диагностике и лечению этих расстройств. Также немаловажным, я думаю, является рассмотрение вопроса о природе сна, т.е. взглядов древних философов и психологов на это явление.

Сон - это особое состояние человеческого организма, характеризующееся резким падением активности целого ряда физиологических процессов, почти полным исчезновением реакций на внешние раздражители, частичным прекращением мыслительных процессов. Итак, некоторая часть головного мозга продолжает работать, создавая у спящего человека удивительные видения.

На мой взгляд, как спалось ночью, зависит, насколько энергично проведешь день. Но многие люди чувствуют себя утомительными, едва проснувшись утром. Большинству людей необходимо восемь часов ночного сна. Некоторые особенно крепкие индивидуумы вроде Альберта Эйнштейна или Маргарет Тэтчер довольствовались четырьмя часами, но все остальные ощущают вялость и теряют блеск в глазах, если позволяют себе недоспать одну - две ночи подряд.

И все же, как физиологические механизмы, так и сама сущность и биологическое значение этого удивительного явления не могут в настоящее время считаться окончательно выясненными, хотя несомненно, что достижения в этой области за последние десятилетия огромны.

Глава 1. Природа сна и сновидений

1.1 Определение сна

И не иначе наш дух, когда

сном распростерты все члены,

Бодрствует, как потому, что его

в это время тревожат

Призраки те же, что ум, когда

бодрствуем мы, возбуждает.

Лукреций

Природа сна и сновидений во все времена занимала ум человека. Да и могло ли его не интересовать то во многом загадочное состояние, в котором каждый человек пребывает треть своей жизни и которое к тому же сопровождается странной психической деятельностью, проявляющееся отсутствием сознания и наличием сновидений? А сколько мифов и легенд связано со сном и сновидениями! Представления о том, что во сне человека посещают духи умерших предков и руководят им в повседневной жизни, длительное время сохранялось у многих народов. Содержанию же снов придавалось важное значение, им руководствовались при выполнении обрядов, при проведении ритуальных праздников и церемоний, при решении важных общественных и хозяйственных вопросов.

Характерно, что символические толкования некоторых образов сновидений Фрейдом совпадают с толкованиями Артемидора. Небезынтересно привести и следующие факты, свидетельствующие о напористости последователей Артемидора уже в наше время. Взгляд философов Древней Греции на сновидения отражали мифологические представления о наличии души у человека, животных и у каждой вещи и были связаны с одухотворением сил и явлений природы. Так, пифагорейцы населяли воздух душами - демонами и героями, посылающими сновидения людям и животным. Согласно Гераклиту, душа во сне неразумна и находится в состоянии забытья, так как выключена из связи с окружающим миром. Однако уже Демокрит высказал замечательную мысль о том, что сущность сновидений заключается в продолжении автоматической работы мозга при отсутствии восприятия. Сократ верил в божественное происхождение сновидений и допускал, что сны могут предвещать будущее. Платон считал сновидения проявлением деятельности души.

Величайший мыслитель древности Аристотель посвятил проблеме сна трактаты "О сне" и "О вещих сновидениях". В первом трактате он попытался дать физиологическое объяснение сна, причем без всяких ссылок на вмешательство в этот процесс души и духов. Сон, по мнению Аристотеля, есть реакция организма на концентрацию, сгущение теплоты в глубине тела. Суждения Аристотеля о природе сновидений, излагаемые в другом трактате, отличаются наблюдательностью и глубиной. Он отрицает божественное происхождение сновидений включает их в круг явлений природы. Образы сновидений, по его мнению, - это не что иное, как результат деятельности наших органов чувств. Ощущение, продолжающееся после удаления его источника, есть уже не восприятие, а представление. Следовательно, образы сновидений суть представления.

Заслуживают взгляды на природу сна великого врача древности Гиппократа (ок.460 - ок.370 гг. до н. э). В дошедшем до нас сочинении "О сновидениях", принадлежавшим одному из его учеников, говорится, что наряду с божественными снами бывают сны, которые вызываются естественными процессами, протекающими в организме.

Таким образом, сон - это превосходнейшее изобретение, изученное еще в древности и дошедшее до наших времен.

Влияние сна на здоровье и диагностическая роль сновидений признавались и тибетской медицине, сведения о которой содержатся в обширном труде "Жуд-Ши"

("Четыре основы"). По мере развития естествознания возникали различные теории, пытавшиеся научно объяснить механизмы сна. Так, одна из первых теорий объясняла причину наступления сна отравлением мозга особыми веществами - гипнотоксинами, накапливающимися в организме в период бодрствования. Другая теория связывала сон с перераспределением крови, а именно с изменением кровоснабжения мозга. Третья рассматривала сон как результат возбуждения особого "центра сна" в мозгу. Однако эти теории не дали всестороннего объяснения явлений, связанных со сном, и, в частности, не раскрывали причин чередования сна и бодрствования.

1.2 Физиологическое значение сна

На первый взгляд, не так еще давно все казалось очень простым: организм не может постоянно находиться в состоянии активной деятельности, все его органы и системы устают и поэтому нуждаются в периодическом отдыхе или хотя бы снижении уровня этой деятельности. Именно таким отдыхом и является сон: отдыхает мозг, отдыхают мышцы, мене интенсивно работает сердце, желудок и другие органы, происходит резкое ослабление всех видов чувствительности - зрения, слуха, вкуса, обоняния, кожной чувствительности. И само наступление сна также представлялось легко объяснимым: за время активной деятельности в организме накапливаются различные побочные продукты (яды), которые, циркулируя в крови, воздействуют на мозг таким образом, что наступает его торможение, отключение. Были получены довольно убедительные экспериментальные доказательства такого предположения: еще в начале нашего столетия французские ученые Лежандр и Пьерон установили, что сыворотка крови или спинномозговая жидкость собак, лишенных сна в течение 11 суток, при введении здоровым, бодрствующим собакам вызвала у последних сон. Поэтому и различия в состоянии мозга во время сна и бодрствования представлялись очень простыми: сон - это период свертывания деятельности мозга, его отдыха, покоя…

Согласно современным научным данным, сон представляет собой разлитое торможение коры больших полушарий, возникающее по мере расходования нервными клетками своего биоэнергетического потенциала в течение периода бодрствования и снижения их возбудимости. Распространение торможения на более глубокие отделы мозга - средний мозг, подкорковые образования - обуславливает углубление сна. При этом в состоянии торможения, частичного функционального покоя нервные клетки не только полностью восстанавливают свой биоэнергетический уровень, но и обмениваются информацией, необходимой для предстоящей деятельности. К моменту пробуждения, если сон был достаточно полноценным, они снова готовы к активной работе.

О том, что работа мозга во сне не прекращается, можно судить по сохраняющейся в состоянии сна его биоэлектрической активности. Биотоки мозга отражают биохимические процессы, происходящие в клетках, и свидетельствуют об активной деятельности мозга. Регистрируются они при одновременном отведении из многих точек головы, и после усиления записываются в виде электроэнцефалограммы (ЭЭГ), которая в зависимости от различных физиологических состояний имеет своеобразный и характерный рисунок. У ученых - исследователей сна выработался такой же профессиональный подход к электроэнцефалограммам, как у графологов к почерку. Электроэнцефалограммы нормального сна одного и того же человека похожи друг на друга, как и написанные им письма. Специалист может, просматривая определенное количество энцефалограмм, найти те, которые принадлежат одному и тому же человеку. Энцефолаграммы однояйцовых близнецов похожи друг на друга, как и они сами, в то время как записи сна двуяйцовых близнецов отличаются друг от друга. Именно с помощью этого прибора было установлено, что биотоки мозга спящего человека отличаются медленной активностью: их частота колебаний - 1 - 3 в секунду, тогда как в состоянии бодрствования преобладают волны с частотой колебаний 8 - 13 в секунду. Вместе с тем даже при глубоком сне в коре головного мозга животных и человека остаются бодрствующие участки - так называемые "сторожевые пункты", физиологический смысл которых состоит в том, чтобы в необходимых случаях выводить организм из состояния сна. Так, спящий меняет во сне неудобную позу, раскрывается или укрывается при изменении температуры окружающего воздуха, просыпается при звоне будильника или других громких звуках.

Во время сна также значительно тормозятся безусловные и условные рефлексы. Что касается дыхания при глубоком сне, то оно значительно снижено, чем во время бодрствования, частота сердечных сокращений и артериальное давление снижаются. Уменьшение поступления к тканям крови во время сна сопровождается снижением интенсивности обмена веществ на 8 - 10%, понижением температуры тела и уменьшением поглощения кислорода из окружающей среды. Все это свидетельствует о том, что в состоянии сна вместе с мозгом получают "отдых" и все внутренние органы, обеспечивающие жизнедеятельность клеток и тканей.

1.3 Биологическое значение сна

Когда в результате работ Клейтмана и Азеринского из Чикагского университета (первые публикации относятся к 1953 году) выяснилось, что сон имеет весьма сложною структуру, что он состоит из периодов " медленного и "быстрого" сна, многократно сменяющих друг друга, стало ясным, что сон - это отнюдь не покой мозга, а особого рода его деятельность.

В чем же смысл этой деятельности, ее биологическое значение, каковы ее задачи? Прежде всего - восстановительные, репаративные. В результате напряженной деятельности по переработке огромного количества информации в течение дня начинают уставать нервные клетки, синапсы (места контактов между нервными клетками), причем главным образом из - за истощения не энергетических запасов, а тех веществ, которые нужны для восприятия, переработки и фиксации этой информации в мозговых структурах, т.е. белков и рибонуклеиновых кислот. Как показали многочисленные исследования, во время сна происходит в мозге активнейшая работа по синтезу указанных веществ.

Но этим значение сна не исчерпывается. В организме протекает колоссальное количество разнообразных физиологических, биохимических, обменных процессов, которые являются основой его существования. Все они так или иначе должны быть согласованы между собой, находиться в соответствующих временных связях. Это согласование осуществляется различными механизмами, среди которых первейшая роль принадлежит мозгу: в него от всех внутренних органов поступает разнообразная сенсорная информация, а в обратном направлении текут регулирующие импульсы. Но мозг в течение своей активной дневной деятельности должен осуществлять еще одну важнейшую задачу - по переработке информации, поступающей из внешнего мира, по осуществлению взаимодействия организма с окружающей средой. В это время он как бы "весь обращен вовне", и определенный "недостаток внимания к внутренним проблемам" может сказываться на протекании различных процессов внутри организма.

Представьте себе человека, который утром встал, позавтракал и спокойно вышел из дому. Все системы в его организме работают пока без резких скачков. Но вот он увидел, что к остановке приближается нужный ему троллейбус. Надо поспешить. Человек бежит: ускоряется сердечная деятельность, усиливается выброс в кровь адреналина и в то же время притормаживается работа желудка, кишечника, т.е. происходит срочная перестройка во всем внутреннем хозяйстве организма. И так - целый день: взбадриваются одни системы, тормозятся другие, затем все происходит в обратном порядке и т.д. Сон сглаживает эти резкие скачки, восстанавливает ритмику собственных спонтанных колебаний в функционировании внутренних органов и тканей, выравнивает нарушенные фазовые соотношения между различными процессами внутри организма. Это очень нужная, важная работа.

Нельзя считать, что мозг за день успевает полноценно перерабатывать всю поступающую в него информацию. Кое - что ему приходиться откладывать ("это - не срочно"). И во время сна ("в более спокойной обстановке"), как оказывается, продолжается работа над этой частью информации - по ее классификации, закреплению, переводу в долговременную память…

Вот так сон, возникший вначале как приспособление организма к переходу от дневной деятельности к ночной неподвижности, со временем по мере эволюционного развития животного мира стал выполнять целый ряд весьма сложных функций, вплоть до участия в определенных психических операций.

Вместе с новейшими открытиями в области физиологии сна, показавшими, что сон это не просто угнетение деятельности мозга, его покой приводит к концу и простейшему пути лечения бессонницы, который казался ранее вполне обоснованным: приему различных успокаивающих и снотворных препаратов. Ведь они - просто подавляют всякую деятельность мозга, как бы оглушают его. В частности, снотворные препараты резко угнетают ту фазу сна, которая именуется быстрым сном. А она, как выяснилось, является чрезвычайно важной для нормального функционирования мозга, и при лишении ее у человека могут наблюдаться изменения в психологической сфере.

Из всего сказанного становится ясным, какую огромную ценность для человека представляет нормальный, полноценный сон и какой важной задачей медицины является борьба с нарушениями сна, с бессонницей.

Глава 2. Исследование сна

2.1 Разновидности сна

При дальнейшем детальном исследовании оказалось, что по своим физиологическим проявлениям сон неоднороден и имеет две разновидности: медленный (спокойный или ортодоксальный) и быстрый (активный или парадоксальный).

При медленном сне наступает уменьшение частоты дыхания и ритма сердцебиений, расслабление мышц и замедление движений глаз. По мере углубления медленного сна общее количество движений спящего становится минимальным. В это время его трудно разбудить. Медленный сон обычно занимает 75 - 80%.

При быстром сне физиологические функции, наоборот, активизируются: учащаются дыхание и ритм сердца, повышается двигательная активность спящего, движения глазных яблок становятся быстрыми (в связи с чем этот вид сна и получил название "быстрый"). Быстрые движения глаз свидетельствуют о том, что спящий в этот момент видит сновидения. И если его разбудить спустя 10 - 15 минут после окончания быстрых движений глаз, он расскажет об увиденном во сне. При пробуждении в период медленного сна человек, как правило, не помнит сновидений. Несмотря на относительно большую активизацию физиологических функций в быстром сне, мышцы тела в этот период бывают расслабленными, и разбудить спящего значительно труднее. Таким образом, быстрый сон, с одной стороны, является более глубоким по сравнению с медленным, а с другой стороны, судя по активности физиологических функций, - более поверхностным. Поэтому он и получил название парадоксального сна. Быстрый сон имеет важное значение для жизнедеятельности организма. Если человека искусственно лишить быстрого сна (будить в периоды появления быстрых движений глаз), то, несмотря на вполне достаточную общую продолжительность сна, через пять - семь дней у него наступают психические расстройства.

Чередование быстрого и медленного сна характерно для здоровых людей, при этом человек чувствует себя выспавшимся и бодрым.

2.2 Функции быстрого сна и сновидений

В чем же заключается жизненно важная функция быстрого сна и его неотъемлемого компонента - сновидений? Имеются уже научные данные, свидетельствующие о том, что сон - отнюдь не пассивное тормозное состояние, способствующее лишь восстановлению сил и энергии. Во сне осуществляется особым образом организованная мозговая деятельность. В настоящее время ее сущность представляется следующим образом.

В течение дня человек отбирает и запоминает жизненно необходимую ему информацию, призванную оказывать то или иное влияние на его последующую активность. Поскольку в состоянии бодрствования нервная система загружена в основном текущей деятельностью, информация, важная для будущего, фиксируется в долговременной памяти без переработки. Именно во сне происходит переработка этой информации. На ее основе в спящем организме осуществляется всесторонняя целенаправленная подготовка физиологических систем к той деятельности, которая предстоит в последующем периоде бодрствования. Таким образом, сон - это специфическое активное состояние мозга, способствующее полноценному использованию имеющегося опыта и приобретенной информации в интересах более совершенной адаптации организма в период бодрствования. Народная мудрость давно заметила эту особенность и выразила ее в виде пословицы "утро вечера мудренее". Сказанное позволяет понять, почему бессонница или же сон, вызванный фармакологическими веществами (снотворные или алкоголь), угнетающими компонентами быстрого сна, так резко снижают психическую и физическую готовность человека активно действовать после пробуждения.

2.3 В лаборатории исследований сна или наука о сне

Еще десяток лет назад не существовало ни одной лаборатории исследования сна. И всеми сведениями о сне человечество было обязано скорее поэтам и полуночникам, чем естествоиспытателям. И несмотря на то что миллионы людей страдали бессонницей, ученые предпочитали заниматься исследованиями легочных пузырьков у ежей или папиллярной мышцы сердца лягушки. Однако вот уже несколько лет лаборатории исследования сна вырастают, как грибы после дождя, что объясняется, конечно, значением сна для здоровья и благополучия человека.

Как я уже говорила ранее, в нашем мозге в состоянии бодрствования, и в состоянии сна постоянно существует электрическое напряжение. ЭЭГ настолько чувствительный прибор, что он в состоянии регистрировать малейшие изменения этого напряжения, точно так же, как и электрокардиограф измеряет электрическое напряжение в сердце.

Вот как проводится опыт по исследованию сна в лаборатории.

Входит пациент лет двадцати пяти. Он только что принял душ и надел пижаму. Садится на постель. Врач протирает смоченной в ацетоне тряпочкой некоторые места на голове и верхней части тела. Затем он прикрепляет к очищенным местам с помощью резиновой ленты металлические пластины величиной с ладонь - электроды и присоединяет каждый электрод к одному из цветных проводов. Рядом с постелью испытуемого на столике звонок и выключатель. С их помощью он может в любой момент, если потребуется, дать о себе знать. Врач выключает свет и закрывает за собой дверь.

Хочется отметить, что не только то, что происходит в мозге испытуемого, интересует исследователей сна. Ими регистрируются также другие показатели, такие, как пульс, кровяное давление, температура тела, подергивание мышц и мышечное напряжение.

Когда о сне существовали лишь смутные теории, предполагалось, что сон - это пассивное состояние, лишь прерываемое иногда более или менее оживленными сновидениями. Сегодня известно: сон - это активный биологический процесс. Каждая отдельная фаза сна одинакова важна для здоровья и хорошего самочувствия человека. Из одного этого становится ясно, что нельзя нарушить естественный биологический процесс протекания сна оглушающим действием снотворного.

Ученый в белом халате нажимает на кнопку - миллиметровая бумага начинает двигаться, а датчики - чертить тонкие линии; начинается поэтапное исследование сна.

Этап 1: испытуемый медленно засыпает, его способность к восприятию ослабевает.

Этап 2: спящий вздрагивает первый раз и может проснуться в любой момент. Иногда он действительно просыпается на мгновение.

Этап 3: сон еще неглубок, появляются первые сновидения, скорее, несвязанные обрывки сна. Мускулатура расслабляется, пульс и дыхание замедляются и становятся более равномерными. Если бы спящий был разбужен в этот момент, то он мог бы утверждать, что еще не спал: мысли и образы еще не покинули его сознание.

В этапах поверхностного сна (этапы с 1 по 3) человек часто меняет свое положение. Испытуемые, которые мало или вообще не изменяли позы, заявляют утром, что спали плохо.

Этап 4: глаза медленно находятся в состоянии слева направо и обратно. Спящий видит неглубокие сны. Необычный шум, даже слабый, может сейчас легко разбудить его.

Этап 5: испытуемый находится в состоянии глубокого сна. Чтобы разбудить его, нужен очень сильный шум. Он находится сейчас в расслабленном состоянии, мышцы прежде всего шеи и лица не напряжены. Кровяное давление падает, температура тела уменьшается, сердце бьется спокойно и равномерно.

Этап 6 (дельта - волны): испытуемый находится сейчас в состоянии настолько глубокого сна, что он может быть разбужен лишь с большим трудом. Именно на этом этапе лунатики встают с постели, чтобы совершить свою ночную прогулку, а лица, страдающие ночным недержанием мочи, мочатся в постель.

Из-за наступающего на 5 - м и 6 - м этапах расслабления небной занавески спящие начинают храпеть, что является, следовательно, признаком особенно глубокого сна.

Этап 7 (стадия резких движений глаз, или парадоксальный сон): глаза испытуемого приходят в движение. Он быстро озирается под закрытыми веками, как будто что-то ищет. Предполагалось, что глаза спящего напряженно следят за происходящим во сне. Однако это лишь предположение.

Из-за быстрых движений глаз этот этап называют также фаза РЕМ. А фаза парадоксального сна этот этап называет потому, что, с одной стороны, мускулатура спящего находится в крайне расслабленном состоянии, но с другой стороны - он спит уже не так глубоко, как раньше. И все - таки разбудить его очень трудно.

На этом этапе не только приходят в движение глаза, а повышается и понижается кровяное давление, дыхание и пульс колеблются, пальцы рук и ног подрагивают. Продолжительность этой стадии сна колеблется от нескольких минут до получаса. На стадии РЕМ цикл сна завершается. Сон переходит опять в этап 4. Потом следуют этапы 5, 6,7. Каждую ночь цикл повторяется по 4 - 5 раз.

Один цикл в какой - то мере похож на другой. Ближе к утру сон становится более поверхностным. Человек уже не может достичь той глубины сна, какая была на этапе 6. Температура тела повышается. Проснувшись, он может вспомнить сны целиком или же отдельные их фрагменты.

Что произойдет, если спящему не дать испытать той или иной фазы сна? На этапе 6 спящий находится в состоянии глубокого сна, от которого его трудно пробудить. Как только электроэнцефалограф сигнализировал наступление фазы 6, ученые нарушили сон испытуемого. Его не будили, а с помощью определенных шумов вызывали у него поверхностный сон. На следующую ночь, когда испытуемый вновь получал возможность спать спокойно, он восполнял дефицит глубокого сна. Доля этапа 6 в цикле значительно увеличилась.

А что произойдет, если спящего лишить фазы интенсивных сновидений? Как только наступила фаза РЕМ, экспериментаторы резко разбудили испытуемого. Фаза интенсивного вращения глаз занимала все большую часть в цикле их сна. Это продолжалось до тех пор, пока потребность в сновидениях не удовлетворялась.

Психиатры и психологи сделали в той же другие интересные наблюдения. Они сравнили поведения людей, долгое время лишенных сна, с их поведением в нормальной состоянии. Оказалось, что при лишении сна четче проявляются черты характера личности. Боязливые люди становились после продолжительной бессонницы еще более боязливыми. Люди, склонные в обыденной жизни к преувеличениям и ошибочным оценкам явлений, начинают страдать после продолжительной бессонницы ярко выраженными галлюцинациями. Ровные характеры легче всего переживают трудности, связанные с бессонницей.

Исследователи сна опровергли традиционное утверждение, что "самый лучший сон - это до полуночи". Важно, чтобы в достаточной мере проходили все фазы сна, и, прежде всего фаза глубокого сна и фаза интенсивных сновидений. А тот факт, что сон до полуночи называют иногда сном, приносящим красоту, объясняется, вероятно, тем, что люди, которым приходится работать ночью и которые его лишены (бармены, журналисты и прочие), часто выглядят чрезвычайно усталыми из-за постоянного недосыпания, злоупотребления алкоголем, никотином и кофеином.

Сон - одно из главных средств восстановления работоспособности. Во время сна происходят процессы накопления энергетических запасов, регенерации, пластического обмена.

Какая же форма сна наиболее важна для поддержания работоспособности? Логично было бы предположить, что это должен быть глубокий сон. Каждый знает, чем глубже спишь ночью, тем выше последующий дневной тонус. Обращает на себя внимание то, что глубокий сон характерен для интенсивно физически работавших, уставших людей. При умственном труде сон, как правило, поверхностный, с многочисленными сновидениями. Получается парадокс сна.

Ранее считалось, что быстрый сон более глубокий, чем медленный. Однако в докторской диссертации М.Г. Коридце доказано обратное: медленный сон гораздо глубже быстрого по электроэнцефалографическим порогам пробуждения. Более того, в ФБС были выделены три стадии: переходная (П), эмоциональная (Э) и неэмоциональная (Н). Весь цикл бодрствования - сон (Приложение 1) можно записать таким образом:

Б ФМС: (А+Б) С (Д+Е) ФБС

Чем выше уровень бодрствования, тем оптимальнее чередование стадий и фаз сна. Иначе говоря, чем больше поработаешь, тем лучше поспишь. При низком уровне бодрствования, например при гипокинезии, ночной сон становится неполноценным, беспокойным. Следовательно, бодрствование и сон составляют единый суточный ритм.

Итальянские ученые выявили прямую связь между дремотой и восстановлением работоспособности. Тем самым получило объяснение хорошее восстанавливающее действие кратковременного дневного сна. Практически он протекает в стадии дремоты. Стоит переспать днем, и вы чувствуете усталость, сонливость. Значит, каждому нужно индивидуально подобрать оптимальную продолжительность дневного сна. Порой достаточно подремать с открытыми глазами всего 5 - 10 минут, как йоги, чтобы получить заряд бодрости.

Однако не все способы заснуть по желанию. Лишь около половины людей одинаково легко могут ложиться спать рано или, наоборот, поздно и без особых затруднений просыпаться в нужный час (при условии, что общая продолжительность сна - в пределах необходимого). Эти люди имеют примерно равную трудоспособность утром, днем и вечером. Их называют "голубями", или "аритмиками". В основном это те, кто занят физическим трудом. К вечернему режиму труда легче приспосабливаются так называемые "совы", которых около 30%. Они встают поздно утром и имеют максимум работоспособности во второй половине дня. Это, как правило, работники умственного труда. Еще одна группа людей - "жаворонки". Они встают рано, работоспособны в первой половине дня и рано ложатся спать. Составляют они около 20% населения.

Такое разделение людей на "жаворонки", "голубей" и "сов" весьма субъективно. Многие, особенно "голуби", никак не могут определить, к какой группе они относятся. В связи с этим западногерманский ученый Г. Хильдебрандт предложил простой объективный тест: измерение утром, сразу после сна, частоты сердечных сокращений и числа дыхания. Возможны три варианта их соотношения. Отношение пульса к дыханию 4: 1 (или около этой величины) характерно для "голубей", отношение 5: 1, 6: 1 свойственно "жаворонкам". Увеличение частоты дыхания и уменьшение данного соотношения характерно для "сов".

В процессе эволюции человек развился как существо, спящее ночью и бодрствующее днем. Это, вероятнее всего, потому, что наши праотцы не могли ночью охотиться столь же успешно, как в дневное время. Кроме того, в укромном месте ночью они чувствовали себя в большей безопасности, чем, бродя в темноте.

Каждый из нас ни один раз погружался в объятия морфея, однако о том, что такое физиология сна знают далеко не все. А ведь именно от неё зависит процесс засыпание-пробуждение. Новорождённый, например, может спать до двадцати часов в сутки, взрослый же человек семь-восемь часов, но это тоже немало, если представить, сколько дел можно было бы сделать за этот период. Но сон является неотъемлемой частью жизни и важным фактором, влияющим на здоровье всего организма. Поэтому так важно понять: каковы особенности физиологии сна.

Внутренние механизмы человека работают под воздействием изменений в коре головного мозга в течение всей жизни. В зависимости от того, насколько активны те или иные мозговые структуры, человек в определённые часы суток может быть весьма продуктивным, или же, напротив, уставшим, измотанным.

Раньше было принято выделять два типа функционального состояния, однако позже выяснилось, что механизмы сна и бодрствования различны.

Сон - состояние организма, определяющееся потерей активных внутренних связей человека с окружающей средой. Это жизненно необходимый процесс для нормального развития всех существ.

Какие же физиологические механизмы сна и бодрствования принято выделять специалистами?

Эти механизмы помогают регулировать сонные процессы, что выражается в цикличности нашего засыпания и пробуждения. А всегда ли сон одинаков? На самом деле нет, так как он может наступать по разным причинам, по ним выделяют его виды.

Если мы рассматриваем сон со стороны физиологических потребностей человека, он является одной из разновидностей психической деятельности индивидуума и наступает в разный период. На засыпание могут влиять также различные факторы как внешние, так и внутренние. Ориентируясь на эти факторы, принято выделять виды сна.

Сну, как особому состоянию организма свойственны специфические корково-подкорковые соотношения и продукция особенных биологически активных веществ. Он помогает снизить риск осложнений при различных заболеваниях.

Всего существует шесть видов. Три из них считаются наиболее приемлемыми и относятся к условно называемому здоровому сну:

Если существуют физиологически здоровые процессы засыпания, вне зависимости от того, самостоятельные они или искусственные, есть также патологические виды:

Из выше написанного видно, что видов сна существует немало, каждый имеет свои особенности, которые следует учитывать. Кроме того, не следует забывать и о том, что наиболее желаемым является физиологический сон, соответствующий биологическим часам.

Различают две фазы сна: медленная и быстрая. Ортодоксальная имеет свои подфазы, отличающиеся продолжительностью и последовательностью наступления. Рассмотрим их подробнее.

Медленная (или ортодоксальная) фаза является основной фазой сна, которая несколько раз прерывается парадоксальной (быстрой) фазой.

Выделяют следующие фазы сна:

Ортодоксальная фаза нужна человеку, потому что в этот период происходит физическое восстановление. Это главная составляющая ночного сна. Если нарушить медленную фазу, утром будет ощущаться усталость, слабость во всём теле.

Сразу после четвёртой стадии наступает быстрая фаза или парадоксальный сон. Характеризуется повышенной активностью мозга. Она практически равна периоду бодрствования, что выражается в мимической активности. Именно в эти часы человеческий мозг активно перерабатывает информацию, полученную в течение дня. В данной фазе происходит лучшее восстановление нервной системы.

В фазе парадоксального сна пробуждение считается наиболее благоприятным, а сны, которые снятся в этот период, наиболее красочные и запоминающиеся.

В древние времена люди считали, что душа ночью выходит из тела, блуждает по миру, а всё, что она увидит передавалось человеку в виде сновидений. Многие убеждены, что сновидения являются таинственными знаками и могут даже предостеречь человека или предсказать его будущее. Что же такое сновидение и почему оно появляется. Об этом следует сказать подробнее.

Сновидение - это следствие непоследовательной активности нейронов при недостатке внутреннего различительного торможения. Считается, что сны защищают нервную систему, отвлекая частично бодрствующее сознание от внешних факторов, мешающих спать спокойно.

Сновидения могут появляться по разным причинам:

Нередко всё это вместе оказывает сильное влияние на психоэмоциональный фон сновидца, что делает его сны интересными и красочными. Существует теория того, что в большей степени на сновидения влияют неосуществлённые желания, мечты, цели. Принято считать, что перевозбуждение коры головного мозга даёт яркий эффект и сны становятся практически осознанными по причине обдумывания одной и той же проблемы, желания или мечты. Однако фактов, доказывающих, что это так, пока недостаточно. Доказано, что если человеку снится одно и то же в течение долгого времени, ему следует обратиться к специалисту, так как такие сновидения могут повлечь за собой неприятные последствия, которые уже выявлены подсознанием.