Еще одной разновидностью функционального состояния ЦНС и всего организма считают сон. Человек почти треть жизни проводит в этом состоянии. Продолжительность сна зависит от возраста и индивидуальных особенностей. Младенцы спят до 20 часов, а взрослые в среднем 6,5-8 ч в сутки (чтобы чувствовать себя бодрым и энергичным, днем иногда достаточно поспать несколько минут).
Сон - это особое состояние организма, которое характеризуется прекращением или значительным снижением двигательной активности, понижением функции анализаторов, уменьшением контакта с окружающей средой, более-менее полным отключением сознания.
Виды сна. Естественный физиологический сон, что имеет периодический характер, может быть суточным или сезонным (зимняя или летняя спячка), возникать одно - или многократно в течение суток.
Гипнотический сон - частичный сон, который характеризуется сохранением некоторого контакта человека с внешним миром. Частичное отключение сознания при сохранении контакта с гипнотизером создает благоприятную почву для повышенной внушаемости.
Патологический сон возникает вследствие различных нервно-психических расстройств. Он характеризуется повышенной сонливостью различной степени выраженности - от легкого дремотного состояния к летаргического сна, когда в течение длительного времени, вплоть до нескольких лет, человека нельзя разбудить.
Естественный сон
Несмотря на большое количество исследований, механизмы сна до сих пор до конца не выяснено, и поэтому наши представления о них, как правило, имеют гипотетический характер. В полной мере не ясна также и причина, что обусловливает необходимость наступления сна: почему человек или животное на некоторое время должны стать совершенно беззащитны - заснуть. В то же время человек переносит чрезвычайно тяжело длительное лишение сна, и лишь особо выдающимся "рекордсменам" удавалось продержаться без сна 7-10 суток.
На сегодня особый интерес представляет мысль о сне как об одном из проявлений циркадианных (от англ. circa - около, dies -день; близькодобових) ритмов. У человека обнаружено более 100 различных физиологических параметров, что переживают циклические колебания с периодом около 24 час. Один из самых ярких ритмов - цикл "сон-бодрствование". Много ритмов задают "структуры-часозадавачі", ритмичность функции которых запускается при рождении.
Не исключено, что циркадіанний ритм "сон-бодрствование" млекопитающим достался в наследство от давних предков - рептилий, которые не имели механизмов терморегуляции. Вследствие этого они с наступлением темноты и похолодания впадали в "спячку" - гипотермическое недвижимость. Низкая ночная температура, способствуя снижению активности обменных процессов в клетках ЦНС, естественно приводит к угнетению ее активности. Не исключено, что млекопитающие, получив "в наследство" этот "перво-сон", трансформировали его в то состояние, которое и составляет истинный физиологический сон. Такая гипотеза не лишена оснований, поскольку образование ствола мозга эволюционно мало изменились, а именно здесь находятся нейроны, которые можно отнести к "центров сна" (см. ниже).
Фазы сна
Состояние человека в период сна характеризуется в первую очередь резким понижением чувствительности сенсорных систем, нарушают адекватную реакцию организма на внешние раздражители. Хотя человек, который спит, может и проснуться под действием даже не таких мощных, но важных для него раздражителей. Так, мать мгновенно может разбудить не только плач, а иногда и шевеление ребенка, что спит, и в то же время она может не слышать посторонних громких звуков.
Эти и другие изменения, возникающие в организме в период сна, зависят от его глубины. Сейчас глубину сна, обусловленную силой раздражителя, необходимого для пробуждения, разделяют на несколько (до 4-5) фаз.
Рис. 183.
С углублением сна наблюдают фазные изменения ЭЭГ: десинхронізований р-ритм ЭЭГ человека, что не спит, постепенно замедляется, синхронизируется, а за глубочайшего сна регистрируют 5-волны (рис. 183).
Первая фаза сна характеризуется появлением а-ритма (типичного для расслабленного бодрствования), скелетные мышцы еще напряжены, глазные яблоки двигаются.
Переход во вторую фазу сопровождается появлением быстрой, мелкой, но нерегулярной активности ЭЭГ, что прерывается появлением больших медленных волн. Мышечное напряжение значительно снижается, глаза неподвижны. Это момент истинного наступления сна. Через несколько минут волны ЭЭГ еще больше растут и замедляются, их частота составляет 1-4 циклы за 1 сек. Это 5-волны, характерные для третьей стадии. Если более 20% всего времени сна занимают 5-волны, это означает наступление четвертой фазы сна. В третьей, а особенно в четвертой фазе сна скелетные мышцы расслаблены, глаза неподвижны. В этом случае доминирует активность парасимпатической нервной системы с показателями снижение ЧСС, замедление дыхания, незначительное снижение температуры тела. Изменяется и гормональный статус: в крови снижается концентрация кортизола, а уровень гормона роста возрастает. В этой фазе сна разбудить человека достаточно трудно. Вследствие появления на ЭЭГ медленных волн третью и четвертую фазы сна именуют медленным сном. До утра глубина сна постепенно уменьшается.
Время от времени медленный ритм ЭЭГ меняется на высокочастотные, где-синхронизированные волны, характерные для состояния бодрствования и засыпания (а - и р-волны). Но в таком случае, как и в фазе глубокого сна, тонус периферических мышц значительно снижена. Однако на фоне общего снижения тонуса мышц могут появиться их короткие подергивания, особенно лицевых и, как правило, наблюдают быстрые движения глаз (ШРО). Поэтому такое состояние получило название фазы ШРО. Дыхания, АД и пульс становятся нерегулярными, а у мужчин (даже у мальчиков) может происходить эрекция. Все указанные изменения в основном характерны для активного состояния бодрствования ЦНС, вследствие чего эту фазу сна называют парадоксальным сном. В то же время за такого состояния порог пробуждения остается так же высок, как и в случае глубокого сна. Эта фаза длится в течение 15-20 мин, после чего сон снова переходит в четвертую фазу.
Как правило, в фазе парадоксального сна человек видит сновидения, о чем можно узнать, разбудив ее. Однако сновидения - не самая характерная особенность парадоксального сна - они появляются и в другие фазы, хоть и немного реже.
Таким образом, во время электроэнцефалографического исследования можно увидеть, что фаза быстрого сна характеризуется активным состоянием коры полушарий большого мозга. Ученые, первыми проводили подобные исследования и обнаружили фазу ШРО, считали, что лишения в течение длительного времени этой стадии сна (исследуемых пробуждали с появлением соответствующих признаков) приводит к нарушению психики. Но в дальнейшем было доказано, что никаких значительных отклонений в этом плане не наблюдалось, хотя после такой ночи исследуемый чувствовал себя недостаточно энергичным, у него отмечалась незначительная сонливость. Представляет интерес тот факт, что когда человека на протяжении ночи искусственно лишать фазы парадоксального сна, то следующей ночью ее будет компенсировано за счет его удлинения и уменьшения фазы медленного сна.
Нет оснований считать, что фаза с ШРО - это следствие сновидений, поскольку их удается обнаружить, например, у эмбрионов, слепых младенцев, аненцефалів. (Хотя полностью соглашаться с таким утверждением, возможно, и не стоит.)
У взрослого человека фаза быстрого сна за ночь появляется 4-5 раз с периодичностью около 90 мин (рис. 184). Начиная с 5-9-летнего возраста, суммарная продолжительность фазы из ШРО составляет 20 % всего периода сна, то есть в среднем длится около 1,5 часа. У детей младшего возраста она гораздо длиннее: у младенцев может составлять до 50 % их самого продолжительного сна. Если человек спит всего 3-4 часа, то и в этом случае в ней сохраняется суммарная полуторачасовая продолжительность парадоксального сна. Продолжительность этой фазы несколько возрастает, когда человек начинает вести образ жизни, что требует активной работы мозга.
У животных регистрируется парадоксальная фаза сна. Причем суммарная продолжительность ее у разных животных не одинакова. В "умных" хищников эта фаза длиннее, чем у их менее развитых жертв.
Елена Чулкова
Сон. Физиологическое значение сна. Фазы детского сна. Требования к организации сна детей
Введение…. …3
1. Природа сна…. 4
2. Физиологическое значение сна… . 6
3. Требования к организации сна детей… . 13
3.1. Причины необходимости дневного сна для ребенка….13
3.2. Гигиенические и педагогические условия организации сна детей… .14
3.3. Фазы детского сна…16
Заключение….18
Приложение…19
Список использованной литературы…20
Введение
Как много мы спим! Сну мы отдаем треть нашей жизни. Сколько можно было бы успеть за это время, которого всем так не хватает! А что если спать меньше или вообще не спать? Вдруг в сокращении времени сна кроется один из резервов?
Так что же такое сон? Зачем он нужен организму ? Что происходит с организмом во время сна ? Почему нам снятся сны и что такое сновидения?
Начало научного подхода к изучению сновидений относится к концу 18 века. Одно из первых более или менее серьезных сочинений по этому вопросу - «Опыт построения теории сна» доктора Г. Нудова - появилось в 1791 г.
Однако, по-настоящему профессиональный интерес к сновидениям начался с появлением работы З. Фрейда* «Толкование сновидений» (1900г.) .
«Для нас, молодых психиатров, она стала лучом света, для наших пожилых коллег - предметом насмешек» - писал К. Г. Юнг.
1. Природа сна
Сон - это периодическое физиологическое состояние организма человека и высших животных, внешне характеризующееся значительной обездвиженностью от раздражителей внешнего мира. 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 - обусловливает углубление сна. При этом в состоянии торможения, частично 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.
Сон - жизненно необходимая потребность организма , не менее важная, чем пища. Физиологи экспериментально доказали, что, например, собака может жить без пищи около месяца. Если же лишить ее сна, она погибает через 10-12 дней. Человек, попавший в исключительные условия, может голодать около двух месяцев, а без сна он не проживет больше двух недель.
Еще совсем недавно сон представлялся простым отдыхом мозга после дневного периода напряженной работы, торможением его деятельности. Но положение радикально изменилось, когда в 1953 году были опубликованы первые результаты исследований двух ученых из Чикагского университета - Е. Азеринского и Н. Клейтмана. Проводя непрерывные наблюдения за человеком во время его сна, включающие электроэнцефалографию, запись движения глазных яблок, состояние тонуса мышц и т. д., они обнаружили, что в течение ночи попеременно сменяются две фазы сна , которые они обозначили как медленный и быстрый сон.
2. Физиологическое значение сна
Сон крайне важен для нашего организма . Во время него происходит множество жизненно-важных процессов. Рассмотрим главные функции сна.
Сон играет важную роль в процессах метаболизма. Во время медленного сна высвобождается гормон роста. Во время быстрого сна происходит восстановление пластичности нейронов и обогащение их кислородом.
Антитела, которые борются с инфекцией, вырабатываются во время сна в больших количествах. Когда мы отдыхаем, организм может сосредоточиться на восстановительных процессах, и именно поэтому лучшее предписание во время болезни - это вдоволь выспаться.
Сон помогает восполнить наш уровень энергии, таким образом, увеличивая и поддерживая общий уровень активности и внимательности. Достаточное количество сна также связано с уменьшением риска заболевания хроническими болезнями, включая болезнь сердца и диабет 2-й степени.
Ночью у человека растут волосы и ногти.
Важным также является то, что во время сна в организме вырабатывается такой гормон как мелатонин. Мелатонин синтезируется из серотонина в эпифизе. Секреция мелатонина подчинена суточному ритму. Синтез и секреция мелатонина зависят от освещённости - избыток света тормозит его образование, а снижение освещённости повышает синтез и секрецию гормона. У человека на ночные часы приходится 70 % суточной продукции мелатонина.
Мелатонин способен быстро восстановить жизненные силы. Способствует омоложению, защищает клетки от канцерогенов, радиации, гербицидов и пестицидов, помогает бороться с опухолями, замедляет процессы старения, укрепляет иммунную систему, помогает справиться со стрессом, увеличивает способность переживать радость, удовольствие, уменьшает количество холестерина в крови, снижает кровяное давление, помогает справиться с аритмией сердца, уменьшает риск остеопороза.
Сон - жизненная необходимость. Он обладает волшебным свойством продлевать жизнь, увеличивать работоспособность, лечить от болезней. Экономия времени за счет сна никогда не окупится.
6. Требования к организации сна детей
6.1. Причины необходимости дневного сна для ребенка
Одним из важнейших факторов гармоничного развития ребенка является дневной сон. Результаты исследований показали, что дети в возрасте 3-4 лет, которых не укладывали на дневной отдых, проявляли более высокие уровни гиперактивности, тревожности и депрессии, чем дети, продолжавшие ежедневно спать I- 2 ч в обеденное время. Ученые пришли к выводу, что дневной сон не только отлично замещает возможные недочеты ночного сна, но и важен сам по себе в качестве передышки для организма энергичного ребенка . Дневной сон - чудесная возможность восстановить силы и провести остаток дня в хорошем расположении духа.
Удовлетворение этой естественной потребности способствует хорошему самочувствию и нормальной работоспособности. Для детей раннего и дошкольного возраста физиологически полноценный сон составляет основу крепкого здоровья и правильного развития.
Потребность во сне в значительной мере связана с условиями окружающей среды с функциональным состоянием организма и зависит от множества других факторов.
Выдающийся физиолог И . П. Павлов установит что сон - это тормозное состояние нервных клеток, возникающее вслед за их активной деятельностью (он восстанавливает нормальную деятельность организма функции нервных клеток коры больших полушарии головного мозга). Поэтому так велика роль полноценного сна для ребенка дошкольного возраста организм , которого требует не только восстановления затраченной энергии, но и со здания благоприятной основы для его дальнейшего нормального роста и развития.
Нервная система ребенка еще недостаточно сформирована, она не обладает большой выносливостью и подвержена сравнительно Быстрому истощению. Особенно неблагоприятно отражается на ее состоянии и состоянии организма в целом частое недосыпание, которое определяется не только недостаточной продолжительностью сна, но и плохим качеством сна, когда он неспокоен и часто прерывается.
Исследования показали, что при недостатке сна у дошкольника в пределах 1,5 ч в сутки выносливость нервных клеток коры головного мозга значительно снижается . А это влечет за собой снижение активной деятельности и работоспособности. Часто нарушается поведение. У ребенка могут появиться неправильные неадекватные реакции на те или иные воздействия окружающих его сверстников и взрослых. Он может расплакаться из-за пустяка, делать все наоборот и т. п. Длительное недосыпание нередко бывает причиной невротических состояний, характеризующихся появлением у ребенка раздражительности, плаксивости, ослаблением внимания памяти. В одних случаях дети становятся возбужденными, драчливыми, в других, наоборот, вялыми и безучастными к окружающему. Невротические состояния могут сопровождаться и головными болями, снижением аппетита, сопротивляемости организма к заболеваниям , так как недостаточный сон отрицательно влияет на состояние всех физиологических систем и функций организма , тесно связанных с регулирующей деятельностью нервной системы.
6.2. Гигиенические и педагогические условия организации сна детей
Для формирования полноценного сна у детей важно на всех возрастных этапах создавать необходимые для него гигиенические и педагогические условия, устранять причины, мешающие его наступлению. Мы должны обязательно учитывать индивидуальные особенности каждого воспитанника. Чем моложе ребенок, тем большее количество часов он спит и меньше бодрствует. Дети дошкольного возраста должны спать в сутки не менее 11-12 ч. Дневной сон в зависимости от возраста длится до 2-2,5 ч. Он обязателен, так как нервная система ребенка быстро реагирует на внешние раздражители, относительно легкоранима и менее вынослива по сравнению с нервной системой взрослого. Именно поэтому активное непрерывное бодрствование дошкольников ограничено. Если ребенок в детском саду не спит , то мы должны выяснить причину этого, поговорить с родителями, врачом или медсестрой детского сада .
Создавая условия для хорошего сна ребенка, следует помнить о том, что свежий воздух является лучшим «усыпляющим» и оздоровительным средством. Поэтому перед сном следует проветрить комнату 15-20 минут.
Одежда для сна в помещении должна быть свободной, сшитой из мягких хлопчатобумажных тканей. Наиболее удобными для этой цели будут длинная рубашка или пижама без карманов с небольшим числом пуговиц. В жаркое время года дети могут спать в одних трусах, предназначенных специально для сна . Важно постоянно следить за тем, чтобы во время сна дети не переохлаждались и не перегревались. Поза, в которой спит ребенок, существенно влияет на качество сна. Лучше, если он будет засыпать лежа на правом боку или на спине. При таких положениях тела внутренние органы испытывают наименьшее давление веса тела.
Укладывание наиболее сложный и ответственный момент в организации сна , имеющий большое значение для его нормального протекания; необходимо доброжелательно и в тоже время настойчиво укладывать спать ребенка. Только так можно добиться быстрого засыпания. При организации сна в первую очередь я укладываю ослабленных детей , детей , быстро засыпающих, тех, кто спокойно ведет себя перед сном. Детей возбудимых , беспокойных при засыпании я укладываю в последнюю очередь, с тем, чтобы уделить им больше внимания (посидеть около них, погладить и т. д.) .
Спокойная обстановка создаст общий положительный настрой перед сном, а тишина в спальне будет способствовать глубокому сну. В это время недопустимы разговоры, шум. Я дольше бываю около трудно засыпающего ребенка, не позволяя ему разговаривать, вертеться. Все дети в той или иной степени нуждаются при засыпании в определенных педагогических воздействиях. Хорошо, если для ребенка потребуется в среднем от 5 до 20 минут для засыпания. Если же оно затягивается на 30-40 минут, то сон окажется недостаточным по длительности, а, следовательно, не обеспечит восстановление работоспособности, необходимой для продолжения активного бодрствования.
6.3. Фазы детского сна
По данным физиологических исследований , сон на всем своем протяжении проходит разные фазы : после засыпания обычно сразу наступает глубокий сон, затем он сменяется более поверхностным и вновь глубоким. Во время ночного сна такая цикличная смена фаз может происходить до 8-10 раз, если он не прерывается. Общая длительность одного цикла, включающего фазы глубокого и неглубокого сна, равна примерно 1 ч. Днем полноценный сон ребенка обеспечивается 2-3 периодами глубокого сна, т е. в течение 1,5-2 ч периоды глубокого сна повторяются 2 раза; при 2-2,5-часовом сне - 3 раза. У возбудимых детей периоды глубокого сна продолжаются лишь 30-45 мин; неглубокий сон протекает у них, как правило, с большим числом двигательных и эмоциональных реакций. У большинства детей с уравновешенной нервной системой фазы неглубокого сна протекают без каких-либо особенностей и по длительности составляют не более 10-15 мин. Однако в это время дети легче пробуждаются от различных внешних раздражителей, шума, поэтому в период неглубокого сна, наступающего примерно через час после засыпания, важно не допустить пробуждения ребенка. Исследованиями показано, что во время дневного сна у многих детей полное торможение наступает только во второй, а иногда и в третий период глубокого сна, т. е. спустя достаточно длительное время после укладывания. Вот почему так необходимо охранять сон детей на всем его протяжении.
Сон детей старшего дошкольного возраста по своему характеру приближается ко сну взрослых, хотя и имеет свои особенности.
Заключение
В результате многочисленных исследований были сделаны окончательные выводы :
Сон совершенно необходим для здоровья человека. Для нормального функционирования человеку ежедневно нужен продолжительный и качественный сон.
Недосыпание негативно сказывается как на физическом , так и на психическом состоянии организма .
Состояние человека при пробуждении зависит от нескольких факторов сна :
1. От продолжительности сна;
2. От качества сна;
3. От того, как согласуется режим сна и бодрствования человека с биоритмами природы.
Необходимо жить в соответствии с биоритмами природы.
Наиболее благоприятен для организма тип активности «голубь» .
Для хорошего самочувствия необходимо соблюдать гигиену сна.
Для здоровья организма необходим не только здоровый режим сна, но и режим питания, физическая деятельность и т . п.
Приложение
(ВЫПИСКА ИЗ СанПиНов)
2.12. Требования к организации режима дня и учебных занятий
2.12.4. Общая продолжительность суточного сна для детей дошкольного возраста 12 - 12,5 часов, из которых 2,0 - 2,5 отводится дневному сну. Для детей от 1 года до 1 ,5 лет дневной сон организуют дважды в первую и вторую половину дня общей продолжительностью до 3,5 часов. Оптимальным является организация дневного сна на воздухе (веранды) . Для детей от 1 ,5 до 3 лет дневной сон организуют однократно продолжительностью не менее 3 часов. Перед сном не рекомендуется проведение подвижных эмоциональных игр.
Детей с трудным засыпанием и чутким сном рекомендуется укладывать первыми и поднимать последними. В разновозрастных группах более старших детей после сна поднимают раньше. Во время сна детей присутствие воспитателя (или его помощника) в спальне обязательно.
Список использованной литературы
1. Вейн А. М. «Патология мозга и структура ночного сна» , 1971.
2. Дильман В. М. «Большие биологические часы» , 1981
3. Дроздова И. В. «Удивительная биология» , 2005.
4. Куприянович Л. И. «Биологические ритмы и сон» , 1976.
5. Хомутов А. Е. «Анатомия центральной нервной системы» , 2005.
6. Хомутов А. Е. «Физиология центральной нервной системы» , 2006.
В последние годы при изучении физиологии сельскохозяйственных животных все большее значение приобретает этология - наука о поведении. Поскольку сон является одним из основных периодически возникающих состояний организма, знания о нем позволяют правильно понимать особенности поведения животных и человека, механизмы, обеспечивающие регуляцию различных функций организма, эндогенную составляющую биологических ритмов. Все это дает возможность ветеринарным врачам правильно проводить диагностику, профилактику и лечение заболеваний, а зооинженерам обеспечивать физиологически обоснованные условия содержания животных и их эксплуатацию в соответствии с возможностями организма.
Природа сна всегда вызывала повышенный интерес и служила поводом для множества догадок и предположений. Это неудивительно, поскольку треть жизни человек проводит во сне. В древних культурах существовали разнообразные божества, покровительствовавшие сну. В греческой мифологии бог сна назывался Гипносом, в римской - Сомнусом. Морфей, бог сновидений, был одним из тысячи сыновей Сомнуса. Бог сна считался братом бога смерти, и оба они были сыновьями богини ночи.
Изучение проблемы сна имеет довольно длительную историю, но сведения по этому вопросу были впервые обобщены лишь в 1893 г. М.М. Манасеиной, которая является, в сущности, основоположником «науки о сне» - сомнологии. Первые клинико-морфологические исследования роли поражения отдельных областей мозга в происхождении патологической сонливости принадлежат французскому исследователю Гайе (С. J.A. Gayet, 1875) и австрийскому врачу Маутнеру (L. Mauthner, 1890). Большой вклад в физиологию и патологию состояний бодрствования и сна внес Tii. Экономо, показал в 1926 г. на примере летаргического сна при эпидемическом энцефалите значение мезенцефально-гипоталамических структур в поддержании состояний бодрствования и сна. Позднее, в 30-40-х гг. 20 века, в экспериментах на животных было подтверждено важное значение структур мезенцефально-гипоталамического стыка в обеспечении бодрствования и преоптической зоны гипоталамуса в генезе сна.
Принципиально новым этапом исследований в области проблемы сна явились работы И.П. Павлова и его сотрудников. В соответствии со своим учением о высшей нервной деятельности И.П. Павлов рассматривал сон как разлитое корковое торможение, считая, что внутреннее торможение и сон по физико-химической основе представляют собой один и тот же процесс.
В 1944 г. швейцарский физиолог В. Хесс обнаружил, что электрическое раздражение зрительных бугров вызывало у экспериментальных животных «поведенческий сон», не отличающийся по внешним проявлениям от естественного сна.
На протяжении многих столетий сон рассматривался именно по внешним признакам, т.е. состоянию покоя и пониженной реактивности. Такому подходу не смогло помешать даже формирование представлений о двух состояниях «внутри» естественного сна, принципиально отличных друг от друга и от бодрствования (медленноволновая и парадоксальная фазы). Однако в последнее время появляется все большее число фактов, которые не укладываются в такие представления.
Аналогичным образом можно рассмотреть и такую общепринятую характеристику сна, как ареактивность, т.е. психическую заторможенность, отсутствие реакции на внешние стимулы. Во-первых, это «апостериорный» признак сна, поскольку порог пробуждения можно определить, лишь разбудив человека. Во-вторых, ареактивность, так же как и неподвижность, не служит достаточным признаком, поскольку она характерна для целого ряда заболеваний и других патологических состояний: фармакологического сна, наркоза, комы и пр.
Следующий этап развития представлений о механизме сна связан с анализом роли ретикулярной формации ствола в механизмах деятельности мозга. В исследованиях Дж. Лоруцци и X. Мегуна (1949) было обнаружено важнейшее значение восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга и гипоталамуса на вышележащие отделы в поддержании бодрствования. Сон при этом рассматривался как следствие временной блокады активирующих восходящих влияний с одновременным «включением» таламокортикальных синхронизирующих процессов. Несколько позднее была показана роль каудальных отделов мозгового ствола в возникновении сна. Эти исследования положили начало развитию представлений об активной природе сна, что затем было подтверждено в опытах на животных, а также на человеке.
Появление электроэнцефалографии во второй половине XX в. позволило, наконец, строго разграничить фазы сна и тем самым подойти к выяснению их физиологической роли. Идентификацию сна, его фаз и стадий физиологи проводят на основе общепринятых, так называемых полиграфических, критериев, полиграмм - регистрацию электрической активности мозга - электроэнцефалограммы (ЭЭГ), мышечной активности - электромиограммы (ЭМГ), движений глаз - электроокулограммы (ЭОГ). В настоящее время необходимым и достаточным признаком сна считают ритмичность, т.е. чередование определенных физиологических признаков (полиграфических картин), позволяющих отличить нормальный сон от монотонных сноподобных состояний.
Современные исследования значительно обогатили представления о сне. В лабораториях, занимающихся изучением сна, создаются специальные условия, позволяющие оценить влияние на сон определенных факторов (экспериментальных переменных). Исследования проводят в помещении со звуковой изоляцией и регулируемой температурой, а получаемые данные основаны на объективных измерениях и непрерывном мониторинге. Мониторинг обычно проводится ночью в течение 8 часов. Подобные исследования имеют важное значение для диагностики и лечения нарушений сна, а также для анализа воздействия лекарственных средств на центральную нервную систему.
СОН (somnus) - это особое генетически детерминированное функциональное состояние мозга и всего организма человека и животных, имеющее специфические отличные от бодрствования качественные особенности деятельности центральной нервной системы и соматической сферы, характеризующиеся торможением активного взаимодействия организма с окружающей средой и неполным прекращением сознаваемой психической деятельности. Физиологический сон отличается от сноподобных состояний - комы, сопора, наркоза, спячки и гипноза - тем, что он наступает под действием внутренних, а не внешних факторов, и при нем сохраняется способность к пробуждению.
Сон - такая же потребность, как и бодрствование. Чередование сна и бодрствования - необходимое условие жизнедеятельности организма. Это два состояния организма, направленные на оптимизацию жизненного режима. Общий смысл сна можно определить как физиологическое восстановление функций в условиях интровертированного сознания, когда происходит временное отключение от внешней информации, а сознательный фильтр не мешает анализировать информацию, она упорядочивается, откладывается в долговременную память.
Сон у многих животных приурочен к суточной смене дня и ночи (монофазный сон), у других животных, например, у млекопитающих из отряда хищных, смена сна и бодрствования происходит несколько раз в сутки (полифазный сон). У некоторых животных в связи с неблагоприятными для организма условиями (холод, засуха) наступает сезонный сон (спячка) (См. гл. 2). Сон - общебиологическое явление, свойственное всем животным без исключения. Лишение животных сна может привести их к гибели; хроническое недосыпание в результате заболевания или внешних помех отрицательно влияет на многие жизненно важные функции организма.
Сон у сельскохозяйственных животных (лошадь, жвачные) периодичный и многократный - до 8 раз в сутки, с продолжительностью в среднем до 6 ч. У лошадей наиболее глубокий сон ночью. Они просыпается при малейшем шуме. Продолжительность, периодичность и глубина сна у коров зависят от внешних и внутренних факторов. Так, нарушение распорядка дня на ферме ведет к уменьшению продолжительности и глубины сна. В начале лактации, когда высок суточный удой, коровы спят много. По мере снижения лактации уменьшается сон, но во второй половине беременности продолжительность сна возрастает. Высокопродуктивные животные по сравнению с низкопродуктивными и яловыми спят значительно больше. Большинство животных (в т. ч. коровы) спит в лежачем положении, лошадь спит преимущественно стоя.
Спящее животное или человек - лёгкая добыча для врагов. Но если человек за всю длительную историю цивилизации обеспечил себе право «спать спокойно», в безопасности и удобстве, то о большинстве животных этого сказать нельзя.
Спокойно спать могут, пожалуй, только крупные хищники, которым бояться некого. Стадные животные спят поочерёдно, выставляя «часовых». Птицы, например, обычно спят стоя, обхватив ветки пальцами лап. Почему, расслабившись, они не падают вниз? Оказывается, расслабленная птичья лапа, наоборот, крепко сжимает пальцы. Иногда на ветках находят даже мёртвых птиц, чьи пальцы крепко сжаты. Температура тела птиц во время сна падает порой в два раза. Защищаясь от холода, они распушают перья, засовывают голову под крыло, а некоторые стрижи собираются в большой шар. Тюлени часто спят под водой. При этом каждые пять минут они, не открывая глаз и не просыпаясь, всплывают к поверхности, чтобы набрать воздуха в лёгкие. Осы во сне часто цепляются жвалами за край листа или травинку и спят в таком «висячем» состоянии. Муравьи после сна «потягиваются», совсем как пробудившиеся люди.
Интересно протекает сон у дельфинов. Оказывается, у них поочерёдно спит то правое, то левое полушарие мозга. Благодаря этому дельфины не перестают двигаться круглые сутки и могут время от времени всплывать для дыхания.
Во время сна основной обмен понижается в среднем на 13% по отношению к периоду бодрствования, частота сердечных сокращений - на 20%, кровяное давление падает на 10% и более, увеличивается наполнение кровью сосудов брюшной полости, расширяются мелкие сосуды мозга, замедляется дыхание и на 20% сокращается легочная вентиляция. Минимальная температура тела отмечается между 2-3 ч ночи.
Во сне тонус мышц резко понижен. Большинство скелетных мышц расслаблено. Расслабленное мягкое нёбо свисает, что затрудняет дыхание и является причиной храпа. Во время сна усиливается тонус и сокращение замыкающих мышц и сфинктеров: круговых мышц глаза, зрачка, жевательных мышц, сфинктеров мочеиспускательного канала, прямой кишки. Уменьшается слезо- и слюноотделение, что вызывает сухость слизистых оболочек глаз и ротовой полости. Значительно увеличивается потоотделение, особенно у больных. У животных условные рефлексы заторможены. У человека в глубоком сне без сновидений отсутствуют признаки сознательной деятельности. Чтобы вызвать у спящего ту или иную реакцию, необходимо гораздо более сильное раздражение, чем в период бодрствования.
Сон развивается при прекращении или резком ограничении поступления афферентных импульсов в кору больших полушарий. Это было показано на больных, у которых нарушены многие виды чувствительности. В клинике известного русского клинициста С.П. Боткина была больная, у которой из всех органов чувств функционировали только рецепторы осязания и мышечного чувства одной руки. Большую часть времени больная проводила в состоянии сна и просыпалась, только когда дотрагивались до ее здоровой руки.
Сон развивается и при действии на корковые клетки раздражителей длительных во времени или чрезмерной силы. При этом в клетках коры развивается торможение, имеющее охранительное значение. Оно обеспечивает коре больших полушарий условия для восстановления работоспособности во время сна. Согласно представлениям И.П. Павлова, сон по своей физиологической сущности является торможением, распространившимся по коре и подкорковым центрам.
Чтобы заснуть, организм пускает в ход как нервные, так и химические процессы. Установлено, что при этом в крови увеличивается количество серотонина, а содержание адреналина во время сна, наоборот, уменьшается. При введении в кровь животного небольшой дозы адреналина животное долго не засыпает. В начале 80-х годов прошлого столетия сотрудники I Московского медицинского института В.С. Ротенберг и С.И. Кобрин, изучая сон больных с полной атрофией мышечной системы, не выявили его сокращения, хотя эти больные вовсе не нуждались в соматическом (телесном) «отдыхе». Значит, сон не есть покой, а телесный отдых вовсе не обязательный элемент физиологического сна.
Во время сна мозг не только не ослабляет своей деятельности, но и, наоборот, работает порой активнее, чем при бодрствовании. Даже в состоянии глубокого сна мозг может отвечать на внешние воздействия. Иногда они органично «вплетаются в сюжет» сновидения. Ещё Аристотель заметил, что если к руке спящего поднести источник тепла, человеку приснится огонь. Порой во сне люди находят ответы на вопросы, мучившие их наяву. Дмитрий Менделеев, к примеру, во сне нашёл «ключ» к периодической системе элементов; химик Фридрих Кекуле догадался о циклическом строении молекулы бензола, когда ему приснилась змея, кусающая собственный хвост.
Сон - вовсе не «уход от жизни», а особая форма работы мозга. Точного ответа на вопрос, почему же всё-таки организмам с развитой нервной системой необходим сон, наука до сих пор не дала. Некоторые биологи высказывают гипотезу, что во время сна организм «переписывает» сведения из кратковременной памяти в долговременную.
Кратковременная память легко стирается электрошоком, а также при удушье, сотрясении мозга. Долговременная память более устойчива.
Когда организм высших животных получает информацию или перерабатывает её, в головном мозге возникают нервные импульсы. В кратковременную память, по предположениям ученых, они записываются при помощи «азбуки» электрической активности нервных клеток, а в долговременную - при помощи «азбуки» молекул. То, что долговременная память невозможна без создания молекул белка, учёные доказали с помощью такого эксперимента. Мышам давали вещество, подавляющее у них синтез белков. После этого у них вырабатывали какой-либо условный рефлекс (к примеру, если зверьки заходили в темноту, их ожидал лёгкий удар электротока). Мыши «обучались» как обычно, но через двое суток рефлексы исчезали.
В ряде опытов (хотя некоторые учёные оспаривают чистоту этих экспериментов) с червями, крысами, птицами биологам удавалось перенести рефлексы одного животного другому, необученному, вводя в его мозг вещество из мозга первого.
Экспериментально установлено, что главным условием хорошего усвоения новых знаний или навыков является ежедневный сон продолжительностью в среднем не менее 7-8 часов. Это связано с тем, что для хорошего усвоения полученной информации нужны фазы как глубокого (медленного) сна, так и быстрого сна, во время которого возникают сновидения. В течение этих фаз в мозгу происходят физические и химические изменения, взаимодействия между которыми, возможно, и является условием прочного запоминания новых навыков и сведений.
На протяжении первых 2 часов сна идет перезапись информации из гипокампа - своего рода ее «накопителя» - в кору. Следующие 4 часа мозг распределяет новые данные по различным сетям и категориям, параллельно идет медленный процесс синтеза белка, закрепляющего связь между нервными клетками, которые получили новую информацию. А в последние 2 часа химические процессы в мозге и его активность резко меняется. Кора переходит в активное состояние сновидений. Гипокамп фактически отключается и мозг начинает «повторять» выученное и закрепляет образовавшиеся в «банке памяти» новые связи. Если человек не досыпает, то информация в мозге хуже переходит в долговременную память и быстро забывается.
Индивидуальная потребность во сне может колебаться от 3 до 12 часов. Причем время сна, необходимое конкретному человеку, удивительно постоянно. Хотя суточная разница может быть и большой в зависимости от обстоятельств, однако количество часов сна за неделю или месяц почти одно и то же - разница от недели к неделе обычно не превышает получаса.
Известно, что Джон Кеннеди в перерывах между заседаниями конгресса уединялся в тихой комнате, чтобы поспать 15 минут. В тоже время его коллеги - политики стимулировали себя черным кофе, сигаретами, крепкими напитками. Эффект был поражающим: Кеннеди возвращался бодрым и до конца заседания сохранял силы, тогда как остальные буквально валились с ног. Этим приемом пользовались Черчилль, Леонардо де Винчи, Наполеон и др.
Известно, что Наполеон мог заснуть в ходе сражения, чтобы проснуться в нужный момент и дать необходимые приказы в его кульминацию.
Ученые Корнельского университета в США рекомендуют всем компаниям и учреждениям ввести в административном порядке «сонную» 20- или 30-минутки. Предпочтительно во время перерыва на обед это повышает работоспособность, уменьшает количество несчастных случаев, уменьшает количество ошибок.
Профсоюзы в США выступают за создание мест отдыха во время обеденного перерыва: палатки, подушки, одеяло, тихая музыка, запах жареного кофе.
Человек, долго лишённый сна, начинает видеть предметы как бы в кривом зеркале, сквозь туманную дымку. Он видит сновидения наяву. Длительное (более 10 дней) лишение сна может привести к смерти. Мировой рекорд продолжительности бодрствования, поставленный специально для «Книги Гиннеса», составил 12 суток (288 ч).
Для некоторых людей достаточно и половины обычного времени сна. Такими людьми, к примеру, были Пётр I, Наполеон Бонапарт, Томас Эдисон.
Суточный ритм большинства людей состоит из 8 часов сна и 16 часов бодрствования. Но такой ритм - приобретённая в течение жизни привычка. Некоторые исследователи считают, что естественный ритм человека - чередование трёх-четырёх часов сна и такого же периода бодрствования (как у грудных детей).
Почти половина нейронов мозга у спящего работает даже активнее, чем днем. Это относится, прежде всего, к глубинным отделам мозга.Определить единое количество времени необходимого для сна естественно не возможно. Все зависит от состояния организма и от условий среды. Одним необходимо для полного восстановления сил не менее 8-9 часов сна, другим достаточно 6. Известно, что Бехтерев, Гете, Шиллер спали по 5 часов в сутки, а Эдисон - всего 2-3. Белорусы спят в среднем не менее 42 часов в неделю.
Еще один интересный факт: во время сна у человека не только закрыты глаза, но и «отключены» уши. Мышца, управляющая слуховыми косточками-молоточками, наковальней, стременем, когда мы спим, находится в расслабленном состоянии, и многие негромкие звуки ухо не улавливает.
Таким образом, сон - защитное приспособление организма, охраняющее его от чрезмерных раздражений и дающее возможность восстановить работоспособность. Прежде всего, сон имеет охранительное значение для нервной системы и зависит от ее состояния. Иному человеку нелегко уснуть, если им овладевает какое-либо сильное чувство - радости, тревоги, страха, - и в этом случае в коре мозга возникает стойкий очаг возбуждения (доминанта). Когда человек засыпает, доминирующий очаг порой остается связанным с начатой днем мысленной работой, он продолжает функционировать и во сне, причем, поскольку мозгу в это время не мешают внешние раздражения, эта работа может быть более эффективной.
сон мозг ретикулярный
Сон как источник восстановления энергии. Длительное время считалось,
что сон представляет собой отдых, восстановление энергии клеток мозга
после активного бодрствования. Некоторые исследователи полагают, что
сон - это состояние, аналогичное анабиозу у простейших животных,
состояние на грани жизни и смерти, в которое простейшие впадают в
экстремальных условиях существования и которое характеризуется замедлением
интенсивности метаболических процессов в тканях.
Сон - активный физиологический процесс. В последние годы
представления о биологическом значении сна существенно изменились. Оказалось,
что активность мозга во время сна часто превосходит дневные уровни.
Показано, например, что во время сна активность нейронов ряда структур
мозга существенно возрастает. Во сне наблюдается и активация ряда
вегетативных функций, на что будет указано ниже. Все это позволило
рассматривать сон не как снижение процессов жизнедеятельности, а как активный
физиологический процесс, активное состояние жизнедеятельности.
Некоторые исследователи рассматривают сон наряду с бодрствованием как
второе состояние жизнедеятельности организма.
Сон как подготовка к бодрствованию. Существует точка зрения на сон
как на состояние, активно подготавливающее организм, в первую очередь
мозг человека, к предстоящей активной деятельности. В этом плане сон
рассматривают по аналогии с состоянием плода, который в утробе матери
подготавливается к существованию после рождения.
ОБЪЕКТИВНЫЕ ПРИЗНАКИ СНА
Потеря сознания. Сон прежде всего характеризуется потерей активного
сознания субъекта, выключением его активных связей с окружающим
миром. Глубоко спящий человек не реагирует на многие воздействия
окружающей среды.
Фазовые изменения ВНД при переходе ко сну. Сон, как показано в
лаборатории И.П. Павлова, характеризуется фазовыми изменениями ВНД.
Особенно отчетливо фазовые состояния наблюдаются при засыпании, т.е.
при переходе от бодрствования ко сну.
Используя метод классических условных рефлексов, И.П. Разенков
показал, что при переходе от бодрствования ко сну у собак наблюдаются сле-
дующие фазы ВНД: уравнительная, парадоксальная и наркотическая. Все
эти фазы сна характеризуются нарушением закона физической силы
раздражителей. Уравнительная фаза характеризуется тем, что животные
начинают отвечать одинаковыми условнорефлекторными ответами на условные
сигналы различной силы. Во время парадоксальной фазы на слабые
условные раздражители наблюдаются условнорефлекторные ответы большей
величины, чем на сильные. При наркотической фазе животные перестают
отвечать условнорефлекторной реакцией на любые условные раздражители.
Изменения поведения. Другим показателем состояния сна является
утрата субъектом активной, особенно целенаправленной деятельности.
Животные и человек принимают определенную позу.
Полиметрия. Наиболее объективно характеризуют состояние сна
изменения электроэнцефалограммы и ряда вегетативных показателей. Для этого
применяют методы полиметрии, когда на многоканальном полиграфе
одновременно регистрируются ЭЭГ в нескольких отведениях и ряд
физиологических функций: ЭКГ, дыхание, артериальное давление, температура тела,
показатели газообмена и др. Для этой цели испытуемого в специальной
звукоэкранируемой камере укладывают на кровать, надевают специальный
шлем с датчиками для отведения ЭЭГ, укрепляют датчики для регистрации
вегетативных показателей и предлагают ему расслабиться и уснуть.
Отмеченные показатели регистрируют во время засыпания и на протяжении
всего периода сна.
Метод полиметрии позволил установить фазовые изменения различных
физиологических функций во время сна. Наиболее характерные изменения
во время сна выявлены на ЭЭГ.
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКИЕ
ПОКАЗАТЕЛИ СНА
Выделяют несколько стадий изменения ЭЭГ во время сна, хотя их
последовательность и продолжительность весьма индивидуальны (рис. 31.1).
МЕДЛЕННОВОЛНОВАЯ ФАЗА
Как правило, для состояния бодрствования характерна
низкоамплитудная высокочастотная ЭЭГ-активность. При закрывании испытуемым глаз и
расслаблении «быстрая» бета-ЭЭГ-активность сменяется на более
медленный альфа-ритм. В этот период происходит постепенное расслабление
мышц, глаза закрываются, человек погружается в дремотное состояние;
пробуждение в этой фазе происходит легко, достаточно слегка потревожить
засыпающего. В течение следующего получаса на ЭЭГ альфа-волны
начинают складываться в характерные «веретена». Стадия «веретен» примерно
через 30 мин сменяется стадией высокоамплитудных медленных тета-волн.
Пробуждение в эту фазу становится затруднительным. Снижаются ЧСС,
кровяное давление, температура тела; сердцебиение и дыхание становятся
регулярными. Стадия тета-волн сменяется стадией, когда на ЭЭГ
нарастают высокоамплитудные сверхмедленные дельта-волны. В последующем,
когда бессознательное состояние становится еще глубже, дельта-волны на- Рис. 31.1. Динамика изменений электроэнцефалограммы при переходе от
бодрствования ко сну (объяснение в тексте).
растают и убыстряются. Дельта-сон - период глубокого сна. Спящего в
этом состоянии можно разбудить только очень сильными звуковыми
сигналами или «растолкать». ЧСС, артериальное давление и температура тела
достигают в эту фазу минимальных значений.
Описанные стадии в соответствии с изменениями ЭЭГ составляют так
называемую медленноволновую стадию сна. Обычно при засыпании стадия
медленноволнового сна занимает около 1-1,5 ч. Эта стадия сменяется
появлением на ЭЭГ низкоамплитудной высокочастотной активности,
характерной для состояния бодрствования. Поскольку пациент находится в эту
фазу в состоянии глубокого сна, она получила по ЭЭГ-характеристике
название парадоксального, или быстроволнового, сна.
Электроэнцефалографический парадокс. Парадокс проявляется только
по ЭЭГ-картине, отражая складывающиеся в этом состоянии сна
специфические корково-подкорковые отношения. В электрофизиологии известны и
другие парадоксы, например атропиновый парадокс, когда на ЭЭГ после
введения животному атропина при совершенно неизмененном
бодрствующем состоянии животного появляются медленные высокоамплитудные
колебания. У животного, находящегося под уретановым наркозом, при
блокаде бодрствующего состояния и наличии в ЭЭГ медленной
высокоамплитудной активности можно вызвать ЭЭГ-активацию, т.е. переход к
низкоамплитудной высокочастотной ЭЭГ-активности при ноцицептивном
раздражении [Агафонов В.Г., 1956]. При этом животное не проявляет никаких
признаков бодрствования.
БЫСТРОВОЛНОВАЯ ФАЗА
В состоянии быстроволнового, или парадоксального, ЭЭГ-сна
испытуемые находятся в глубоком сне, их нельзя разбудить сильными раздражи-
Рис. 31.2. Продолжительность различных ЭЭГ-фаз сна.
телями, но они просыпаются от малейшего шороха. Состояние напоминает
парадоксальный сон по И.П. Павлову.
Продолжительность различных ЭЭГ-фаз сна представлена на рис. 31.2.
Первое проявление парадоксального сна длится 6-10 мин. Затем на
ЭЭГ снова возникают альфа-волны с последующими проявлениями фаз
медленноволнового сна. Парадоксальный ЭЭГ-сон с интервалами SO-90
мин периодически сменяет медленноволновой сон. На протяжении ночи
циклы медленнпволнового СНЯ, сменяющиеся быстроволновым,
проявляются 6-7 раз. При этом на протяжении ночного сна продолжительность
каждого медленноволнового отрезка сна укорачивается, а бысгроволнового
Возрастает, достигая перед пробуждением 20-.40 мин и более.
Факторы, определяющие продолжительность парадоксальной фазы сна.
Выраженность и продолжительность парадоксальной фазы сна
существенно зависят от возраста. Плод, как показали соответствующие исследования,
большую часть внутриутробной жизни проводит в парадоксальной ЭЭГ-
фазе сна. У новорожденных парадоксальная ЭЭГ-фаза сна составляет в
общей структуре сна 60 %, у взрослых - 20 %, у пожилых лии ее
продолжительность еще более уменьшается.
Процент парадоксального ЭЭГ-сна нарастает в общей структуре сна и
после эмоциональных переживаний предшествующего дня. например при
просмотре накануне возбуждающих фильмов. Парадоксальный сон
служит своего рода клапаном для снятия последствий эмоционального
Быстрые движения глаз. В соответствии с ЭЭГ-изменениями во время
сна выявлены характерные быстрые движения глаз. Оказалось, что
движения глаз удивительно точно совпадают с парадоксальной ЭЭГ-стадией сна.
Все это дало основание называть ту стадию сна «REM-сон» (от англ. Rapid
Eye Movements - быстрые движения глаз).
СОМАТОВЕГЕТАТИВНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ СНА
ЭЭГ-изменениям во время сна соответствуют также изменения ряда
соматовегетативных показателей.
Двигательные реакции. В период смены медленноволнового сна REM-
сном и, наоборот, REM-сна медленноволновым сном испытуемые
изменяют положение тела, а в стадию REM-сна они, как правило, лежат
спокойно. Наблюдения показывают, что даже сомнамбулические перемещения
людей относятся, как правило, к медленноволновой фазе сна.
Вегетативные реакции. В медленноволновую фазу наблюдаются
снижение артериального давления, урежение пульса и дыхания. В фазу REM-сна
отмечено повышение артериального давления, учащение пульса,
повышение температуры мозга, снижение мышечного тонуса. На этом фоне
наблюдаются подергивание лицевой мускулатуры и кончиков пальцев,
нерегулярное дыхание, уменьшение храпа, если он присутствовал до начала
REM-фазы, эрекция у мужчин. При этом отмечено возрастание расхода
кислорода, что свидетельствует об увеличении обмена веществ.
ФАЗЫ СНА И СНОВИДЕНИЯ
Установлено, что если спящего человека разбудить в фазу
парадоксального ЭЭГ-сна, то он сообщает о сновидениях и рассказывает об их
сна. Фаза медленноволнового ЭЭГ-сна, наоборот, обладает свойством
«стирать» сновидения. Если испытуемых будили хотя бы через несколько
минут после окончания фазы парадоксального ЭЭГ-сна, они забывали
большую часть сновидения. Сейчас установлено, что все люди видят сны,
но сообщают о сновидениях только те, кто просыпается в фазу быстровол-
нового сна. Просыпающиеся в фазу медленноволнового сна не помнят
сновидений. Все это позволило связать быстроволновой сон с периодом
сновидений. Если исходить из того, что примерно четвертую часть всего
сна человек проводит в парадоксальном сне, т.е. 1,5-2 ч в ночь, то в
среднем около 5 лет жизни люди проводят в мире сновидений. Все это
состоянии жизнедеятельности между бодрствованием и сном.
ФАЗЫ СНА И ПСИХИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Парадоксальная фаза сна оказалась существенно важной для
нормальной жизнедеятельности. Показано, что, если человека избирательно
лишать только парадоксальной фазы сна, например будить его, как только он
переходит в эту стадию, это приводит к существенным нарушениям
психической деятельности.
Американский исследователь Демент в течение 5 ночей лишал испытуемых
стадии REM-сна. Характерно, что уже в первые ночи парадоксальный сон
начинался у испытуемых до 22 раз, а в последующие ночи - до 30 раз. Днем
испытуемые были возбуждены и крайне рассеянны. Им постоянно хотелось есть, их дви-
жения были неуверенными, наблюдались расстройства памяти. После 5 ночей без
сновидений Демент вынужден был прервать эксперимент, так как у всех восьми
пациентов начались галлюцинации. Им казалось, что из темноты к ним тянутся
призраки, что на них нападают растения-людоеды или ожившие предметы
мебели. Характерно, что после того как этим пациентам была предоставлена
возможность нормально уснуть, они спали более суток в основном в фазе
парадоксального сна, т.е. их организм набирал «дефицит» состояния REM-сна. Наблюдаемые
психические и физиологические расстройства у испытуемых не были обусловлены
частыми ночными пробуждениями, а определялись отсутствием именно REM-
фазы и сновидений. Испытуемых другой контрольной группы будили в течение
ночи так же часто, как и участников основного эксперимента, но только не во
время REM-фазы. По утрам они чувствовали себя выспавшимися и не проявляли
в течение 5 сут эксперимента никаких признаков психических и физиологических
расстройств.
Все это подтверждает представления о сне и особенно о его
парадоксальной ЭЭГ-фазе как необходимом состоянии подготовки к нормальному
активному бодрствованию.
ТЕОРИИ СНА
Развитие теоретических представлений о природе сна имеет
длительную и поучительную историю. Многие старые представления о механизмах
сна не потеряли своего значения и сейчас.
Сосудистая теория. В историческом аспекте первой теорией можно
Ж. Моссо. Согласно этой теории, сон развивается в результате
обескровливания мозга. Подтверждением этой точки зрения являются специальные
эксперименты с применением сконструированной Ж.Моссо кровати-весов.
Испытуемый укладывался на кровать, оба конца которой были тщательно
уравновешены. По мере засыпания отмечалось четкое опускание у
испытуемых ножного конца кровати и поднимание головного (рис. 31.3). Несмотря
на достоверность экспериментальных фактов, сосудистая теория сна
неубедительна. В опытах Ж. Моссо трудно установить, является ли
перераспределение крови в сосудах засыпающего человека причиной или следствием сна.
Гуморальная теория. Двадцатые годы нашего столетия ознаменовались
появлением гуморальной теории сна (теории гипнотоксинов) бельгийских
исследователей Лежандра и Пьерро. Согласно этой теории, в качестве
причины сна рассматриваются специальные вещества (гипнотоксины, кеноток-
сины), появляющиеся в крови при бодрствовании. Доказательством этой
теории служил известный эксперимент с переливанием крови бодрствующей
собаке от собаки, подвергнутой суточному насильственному бодрствованию
на тредбане. Опыт показал, что как только бодрствующей собаке переливали
кровь депривированного по сну животного, она немедленно засыпала. Опыт
вызывал ряд возражений. Главное возражение состояло в том, что собака,
подвергнутая принудительному бодрствованию на тредбане, могла
находиться в состоянии стресса и накапливающиеся в ее крови вещества не имели
прямого отношения ко сну, являясь продуктами перенапряжения организма.
Гуморальная теория не получила подтверждения и при наблюдении за
поведением неразделившихся близнецов. Наблюдения показали, что такие
близнецы, имевшие общее кровообращение, проявляли, однако, различное
Одна девочка могла спать, а другая продолжала
бодрствовать (Т.Т. Алексеева). Все это указывало на то, что гуморальные факторы
В последние годы гуморальная теория сна приобрела другие аспекты.
Гуморальные факторы сна в мозге. Американский исследователь Р.Па-
пенхаймер при введении бодрствующим кошкам цереброспинальной
жидкости коз, которым не давали спать 2 сут, обнаружил, что кошки после
этого немедленно засыпали, т.е. было показано, что гуморальные факторы
сна, по-видимому, образуются в ЦНС. Это вещество получило название
фактор Папенхаймера.
Развивая эти представления, Швейцарский исследователь М.Монье
выделил из ткани таламической и гипоталамической областей у кроликов, у
которых при электрическом раздражении переднего гипоталамуса
вызывали сон, специальный олигопептид. Этот олигопептид, состоящий из 9
аминокислот (Тир-Ала-Гли-Гли-Асп-Ала-Сер-Гли-Глу), при введении
бодрствующим животным вызывал появление на ЭЭГ медленных
высокоамплитудных дельта-волн. Олигопептид получил название пептид,
вызывающий дельта-сон (ПВДС). Несмотря на то что до настоящего времени не
стихают дискуссии о том, может ли ПВДС вызывать появление
натурального сна, тем не менее открылась новая страница поисков и изучения
гуморальных факторов сна, образующихся при засыпании в самом мозге.
Подтверждением этого явилось открытие роли глутатиона, определяющего
появление стадии REM-сна (Л.Иное и соавт.).
Центральные теории. Одновременно с рассмотренными теориями сна
получили развитие теории, которые связывают возникновение сна с деятель-
ностью различных структур ЦНС (центральные теории сна). К центральным
теориям сна прежде всего относится теория подкорковых центров сна.
Теория подкорковых центров сна. Клинические наблюдения
давно свидетельствовали о том, что при различных сосудистых, опухолевых
или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых,
образований мозга у пациентов отмечаются различные нарушения сна - от
бессонницы до длительного летаргического сна. Особенно яркая клиника
нарушений сна в форме бессонницы, сонливости, сонной болезни и др.
наблюдалась при гриппозных энцефалитах - эпидемиях в конце 20-х годов.
Известный советский невропатолог Н.И. Гращенков в период Великой
Отечественной войны наблюдал раненого с осколком снаряда, находящимся в диэн-
цефальной области. Во время операции, которая проходила как обычно под
местной анестезией, стоило только дотронуться и потянуть за осколок, как раненый,
до этого разговаривающий с нейрохирургом, немедленно прекращал разговор и
засыпал. Все это указывало на наличие подкорковых центров сна.
Экспериментальные доказательства. Вопрос о
наличии подкорковых центров сна был подвергнут специальному
экспериментальному изучению в лаборатории швейцарского физиолога Р. Гесса. Он
первый экспериментально разработал методику вживления животным
хронических электродов в подкорковые структуры мозгачи обнаружил, что при
нахождении кончиков вживленных электродов в задних структурах субта-
ламуса и гипоталамуса кошки в ответ на низкочастотное электрическое
раздражение немедленно засыпали. После прекращения раздражения они
просыпались. Все это указывало на наличие в структурах субталамуса и
гипоталамуса центров сна.
Корковая теория сна. С открытием подкорковых центров сна, казалось
бы, вопрос о природе сна получил определенную ясность. Однако
оставалось непонятным, как засыпает испытуемый по приказу гипнотизера? Ведь
в этом случае раздражения подкорковых центров сна не происходит и
приказ гипнотизера только осознается человеком, прежде всего корой
большого мозга. Ответ на этот вопрос был получен в лаборатории И.П. Павлова,
который обосновал корковую теорию сна.
Условнорефлекторный сон. В экспериментах с условными рефлексами
И.П. Павлов и его сотрудники обнаружили, что в случае применения
длительно и настойчиво не подкрепляемого условного раздражителя или
тонкого дифференцировочного условного сигнала животные наряду с
торможением условнорефлекторной деятельности засыпали.
Сон как внутреннее торможение. Эти и другие эксперименты позволили
рассматривать сон как следствие процессов внутреннего торможения, как
углубленное, разлитое торможение, распространившееся на оба полушария
и ближайшие подкорковые образования. Этот вид торможения был назван
И.П. Павловым «сонным» торможением. Убедительно
продемонстрировано, что сонное торможение может возникать не только условнорефлектор-
ным путем на основе процессов внутреннего торможения, но и при
длительном действии монотонных, слабых раздражителей или при действии
сверхсильных раздражителей, вызывающих охранительное торможение.
Оставалось, однако, неясным, почему спят безполушарные животные,
а также новорожденные, у которых кора еще морфологически недоразвита?
Гипноз и сон имеют лишь небольшие различия. Сон - это иррадиированное торможение, разливающееся по коре больших полушарий без наличия очагов сильного возбуждения. Гипноз – это состояние когда торможением охвачены лишь некоторые участки головного мозга, это частичный сон, постепенно распространяющийся из одного пункта, с разъединением функций мозга. Разъединение функций мозга – это особое состояние загипнотизированного, когда он слышит и понимает обращенную к нему речь, но вместе с тем он теряет способность управлять своей мускулатурой, не может менять самостоятельно положение своего тела. Гипнотический сон нужно рассматривать как результат воздействия внешних, искусственно созданных однообразных слабых раздражителей, вызывающих утомление или внутреннее торможение (монотонный голос гипнотизера,стук метронома, фиксирование блестящего шарика, тиканье часов, поглаживание и так далее). Различают также внушенный сон - сон, вызванный только словесным внушением. Гипнотические фазы могут возникать в коре головного мозга в состоянии бодрствования и без него. Это наблюдается при утомлении, истощении, неврозах. В отличие от гипнотического сна это называется «гипнотическим состоянием». Важную роль во внушенном гипнозе играет раппорт. Раппорт - это словесная связь гипнотизера с гипнотизируемым человеком. Благодаря ему больной воспринимает словесные внушения направленные на улучшение психологического и физического состояния. Физиологические изменения, вызываемые в организме гипнозом. 1)Уменьшается болевая чувствительность. 2)Отмечается урежение дыхания и пульса. 3)Понижается артериальное давление. 4)Снимается спастические состояния полых внутренних органов (желчного пузыря, желудка, кишечника, желчных, поджелудочных и мочевых протоков). 5)Замедляется скорость обменных процессов. Преобладают восстановительные процессы. 6)Усиление тормозных функций нервной системы приводит к более устойчивому состоянию в отношении к стрессам и повышение работоспособности всего организма и нервной системы.
Вся человеческая жизнь состоит из смены процессов бодрствования и сна. Отдых необходим для нормального функционирования организма. Но полное отключение головного мозга при этом на самом деле кажущееся. Во время отхода ко сну активность его может даже увеличиваться. Ученые давно задумывались над тем, что представляет собой физиология сна и сновидений. Существует множество докладов, рефератов, научных книг, учебников, раскрывающих основные аспекты этих явлений. Исследователи пришли к выводу, что подобное состояние не отключает центральную нервную систему. Оно больше влияет на сознание, которое перестает контролировать происходящие в голове процессы, при этом растормаживаются некоторые неврологические реакции.
Необходимость полноценного расслабления невозможно переоценить. Этот процесс помогает восстановлению всех жизненно важных органов и систем. Человек отдыхает, набирается сил. Также сон является отражением нашего внутреннего состояния. Во время длительного ночного отдыха сортируется полученная информация на нужную и бесполезную.
Сон – важная составляющая здоровья, бодрости, хорошего настроения, высокой трудоспособности. Первым признаком усталости является желание поспать. Так организм сигнализирует о необходимости отдыха для восстановления сил. Более детально о физиологии сна можно узнать из следующего раздела.
Физиологические особенности сна
Внутреннее торможение центральной нервной системы, главным образом коры головного мозга, вызывает засыпание. В это время повышаются в организме анаболические процессы, катаболические снижаются, рефлекторные реакции замедляются. В высшей нервной деятельности происходят фазовые изменения. Анатомия человека не оказывает влияние на физиологию ночного отдыха.
Определение сна
Засыпание – естественное состояние человека. В это время происходит снижение реакций на внешний мир. Физиологические механизмы сна и бодрствования присущи многим животным, птицам, рыбам, некоторым насекомым. Вначале появляется состояние дремы.
Оно характеризуется такими признаками:
- зевотой;
- понижением сенсорной чувствительности;
- уменьшением частоты сердечных сокращений;
- отключением сознания;
- затуханием секреторной деятельности.
Наиболее важным фактором для погружения в объятия морфея является длина светового дня. Человека настроен на засыпание при наступлении темноты. Организм некоторых людей требует также кратковременного дневного отдыха.
Структура
Сон включает в себя несколько стадий, повторяющихся в течение ночи и сменяющих друг друга: фаза быстрого сна и медленного. В самом начале наступает более длительная медленная, а ближе к пробуждению быстрая фаза сна. За ночь бывает от 4 до 6 циклов по 80-100 минут каждый, включающий оба вида сна.
Быстрая фаза
При быстром сне учащается, но становятся аритмичным дыхание и сердечный ритм. Тонус мышц падает, но глазные яблоки под веками двигаются очень интенсивно. В этот момент человек видит сновидения и, если его разбудить, будет отчетливо помнить, что ему приснилось.
С каждым циклом эта фаза становится более продолжительной, но глубина снижается.
Однако, несмотря на близость состояния к бодрствованию, разбудить находящегося в такой дреме крайне сложно.
Важно знать! В головном мозге анализируется полученная за день информация. Эта фаза помогает адаптироваться к изменениям внешней среды. Постоянное ее прерывание может иметь тяжелые психологические последствия.
Медленная фаза
Эта фаза длится приблизительно три четверти от общей продолжительности цикла. При ней снижается частота дыхания, реже становится сердечный ритм, мышцы расслабляются, движение глазных яблок затормаживается.
Существует четыре стадии медленной фазы с разной глубиной отключения и порогом пробуждения.
Внимание! Чем глубже погружение, тем сложнее разбудить человека, но частота пульса и дыхания возрастают. В это время происходит оздоровление организма, восстанавливается энергетический баланс.
Разновидности сна
Грезы бывают разных видов. Компенсационные помогают пережить свой собственный опыт. Наше подсознание старается привести в норму психологическое состояние, дать выход эмоциям. Прорабатываем план решения проблем, осознаем к чему стремимся или чего не хватает в жизни.
Творческие видения способствуют нахождению нужной информации, решению задач. В фактических мы повторно проживаем уже произошедшую в жизни ситуацию, но помогают сконцентрироваться на мелочах, которые не удается заметить наяву.
Повторяющиеся видения говорят о необходимости пересмотреть свою точку зрения, исправить ситуацию. Продолжающиеся свидетельствуют о том, что проблема решается. Физиологические сигнализируют о состоянии здоровья. Предупреждающие помогают предотвратить неприятные события. В осознанных грезах показывается, что выход из сложившейся ситуации возможен.
Обычный
Обыкновенные сновидения состоят из чередующихся фаз, имеющих каждая свою продолжительность, глубину. Засыпание происходит естественным путем. Продолжительность отдыха достаточная, человек после пробуждения чувствует себя бодрым, выспавшимся. Во время рабочего дня не возникает потребности вздремнуть или принять бодрящие средства.
Лечебный
Отдых благоприятно влияет на организм человека, оздоравливает, восстанавливает силы.
Также он позитивно действует на нервную систему, значит, показан при заболеваниях, причиной которых являются различные неврозы.
Медикаментозный лечебный отдых наступает от употребления снотворных средств. Они способствуют его удлинению до 12 часов, используются при целом ряде патологий. Но употреблять эти препараты самостоятельно не рекомендуется, прописать их может только врач.
Электросон применяют по назначению специалиста в медицинских учреждениях, в основе его лежит влияние импульсных токов. Они вызывают процессы торможения в клетках коры головного мозга, пациент засыпает. Показан такой вид лечения при нервных, психических расстройствах, язвенной болезни, гипертонии. Имеется и ряд противопоказаний, отправить на эту процедуру может только доктор.
Сон под гипнозом
Название «гипноз» происходит от имени древнегреческого божества дремоты. Но несмотря на эту связь по своей сути феномен со сном не имеет ничего общего. Это скорее психологический прием, в момент которого можно получить контроль над мозгом человека.
Внешне все выглядит как засыпание, но наблюдается высокая восприимчивость к словам, командам гипнотизера, а к другим раздражителям она почти отсутствует. Чувствительность к такому воздействия носит индивидуальный характер, зависит от склонности человека поддаваться чужому влиянию.
Нарушения сна
Широко распространенное расстройство засыпания называют бессонницей, она характеризуется недостаточной продолжительностью ночного отдыха или его плохим качеством на протяжении длительного времени. Возникает инсомния в любом возрасте по разным причинам.
Иногда может нарушаться непосредственно процесс засыпания, человек долго ворочается, не может уснуть. Или наоборот, быстро отойдя ко сну, просыпается и уже полноценное расслабление не наступает.
Причины бессонницы
Возникает нарушение сна в любом возрасте. Длительное расстройство приводит к нервозности, перепадам настроения, ухудшению умственной, физической трудоспособности.
Причинами могут быть:
- стресс;
- депрессия;
- злоупотребление алкоголем;
- сменный график работы;
- изменения часового пояса пребывания;
- побочное действие лекарственных препаратов;
- неблагоприятные условия сна;
- неврологический, соматические заболевания;
- переутомление.
Все эти факторы вызывают у человека дискомфорт и тем самым способствуют инсомнии.
Совет! Устранение неблагоприятных причин поможет нормализовать процесс отдыха. Если это не удается сделать самостоятельно, необходимо обратиться за врачебной помощью.
Летаргический сон: миф и реальность
Состояние летаргического сна похоже по видимым признакам с глубоким сном. Но внешние раздражители не оказывают на человека никакого действия. Кажется, что он находится в коме, разбудить невозможно.
В качестве тяжелого проявления такого состояния может возникнуть мнимая смерть. Температура тела падает, сердечный ритм значительно замедляется, видимые дыхательные движения отсутствуют.
Сейчас летаргия является малоизученным, сомнительным феноменом. Некоторые ученые считают его выдумкой, встречающейся только в литературе. Но известно, что физиолог Павлов обследовал находящегося долгое количество лет в таком состоянии мужчину.
Важно знать! Во многих странах существуют специальные ритуалы при погребении, чтобы при пробуждении от летаргического сна человек мог подать сигнал и его можно было спасти. Больше всего случаев летаргии описано в Библии.
Состояние сомнамбулизма
Человек может во сне совершать действия, соответствующие сценарию его сна. Он встает, ходит, выполняет какие-либо манипуляции. Это состояние называется сомнамбулизм, снохождение.
Около 15% населения хотя бы раз в жизни сталкивались с этой проблемой. Чаще всего наблюдается явление в детском и младшем школьном возрасте. Это одно из расстройств сна, в научной литературе называемое парасонмия, а в народе – лунатизмом.
Состояние возникает в первой половине ночи в фазу медленного сна. Коротко это можно объяснить так. В головном мозге происходят внезапные электрические вспышки, часть его растормаживается, отдых становится как бы неполным. Отвечающие за сознание участки коры спят, а двигательные бодрствуют.
Такой же механизм действия происходит при сне стоя. У взрослых сомнамбулизм чаще всего свидетельствует о неврологических проблемах. Дать толчок к снохождению может резкий звук, вспышка яркого света в момент сна.
Тайна сновидений
Наука, изучающая сновидения, называется сомнологией. Их видит каждый человек, но далеко не все могут вспомнить, что именно снилось. У одних картинки тусклые, черно-белые, краткие. У других – наоборот. Яркие, красочные образы снятся детям и личностям с развитым воображением. Бывают также осознанные сновидения, когда человек понимает, что спит и даже может пытаться управлять событиями.
Природа явления
Во время сна активизируются мозговые процессы. Сновидения являются продолжением высшей нервной деятельности, происходящей при бодрствовании, но только в измененном виде. Мозг предоставлен самому себе, он не контролируется сознанием.
Большинство случаев этого явления возникает в фазе неглубокого сна. В это время мозг очень чутко реагирует на внешние раздражители, не замечаемые в другие моменты. Он их воспринимает, анализирует.
Расшифровка снов
Сновидение – зашифрованное послание на важную тему, состоящее из символов. Получив во время бодрствования информацию, мозг перерабатывает ее, ищет ответы на вопросы.
Во время сна сознание получает доступ к подавляемым чувствам. Чтобы понять зашифрованные символы, есть много различных толкователей сна. Изучением и расшифровкой физиологии сна и фазы бодрствования организма, природы сновидений занимались Юнг, Павлов, Фрейд и другие ученые.
Продуктивность ночного отдыха: критерии и способы улучшения
Продолжительность сна влияет на умственную, физическую активность человека. Для разных возрастов нужна различная протяженность отдыха. Ребенку требуется значительно большее время в сравнении со взрослым. Учитывать стоит и индивидуальные особенности организма.
Для того, чтобы понять хватает ли сна, нужно задать себе такие вопросы:
- нужен ли будильник чтобы проснуться;
- требуется ли для сохранения бодрости днем употребление кофе или энергетиков;
- наступает ли засыпание в первые пять минут.
Если на первые два вопроса ответ будет «да», а на третий «нет», организму срочно необходим отдых. Иногда достаточно нескольких дополнительных часов, или может быть потребность в полноценном отпуске.
Многие люди испытывают хотя бы иногда проблемы со сном. Это истощает иммунную, нервную системы, понижает работоспособность головного мозга. Чтобы улучшить качество сна, необходимо обратить внимание на следующие рекомендации.
