Фазы сна и процессы. Физиологические особенности сна

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.

Ответ люди ищут многие тысячелетия. Интересно то, что в зависимости от образования, веры, менталитета, культуры люди дают совершенно разные ответы. Попробуем рассмотреть, как толкуют сны сегодня представители разных групп.

Сон с точки зрения медицины и физиологии

Сон - состояние, присущее не только человеку, но и птицам, млекопитающим, а, возможно (кто знает?), и другим формам жизни. Это естественная ситуация, при которой снижается до минимальных величин, реакции замедляются. В таком состоянии люди и животные способны видеть образы, которые встречали днем. Но являются они в искаженном виде (сказывается, что мозг «тормозит»), а потому никакого значения, кроме отдыха, для человека не имеют. Врачи различают

нормальный сон - физиологический, который должен быть ежедневно, и летаргический - болезненное состояние с максимально пониженной активностью организма. Они выделяют также сон гипнотический и анабиоз (искусственно вызванное состояние глубокого сна). Некоторые специалисты к этой группе добавляют обмороки и кому.

Что такое сны с точки зрения психологов

Сегодня психологи уверены, что, несмотря на свою физиологичность, сны могут предсказывать будущее. Объясняют это так. В период активности человека ведущая роль принадлежит мозгу, но все происходящее попадает еще и в подсознание. Ночью, когда мозг отдыхает, начинает главенствовать

подсознание. В нем анализируется и синтезируется все, что произошло в течение дня. Люди, события, ощущения и переживания отражаются, сопоставляются, а потом подсознание делает вывод. Пример: человек постоянно видит во сне лабиринт, из которого не может выбраться. Потом вдруг он замечает свет, но не там, где должен быть выход. К чему снятся такие сны? Толкование примерно такое: в реальности человек долго не может принять решение или найти выхода из неприятной ситуации. Во сне это решение трансформируется в свет, а днем сновидец может взглянуть на ситуацию с другой стороны и найти выход из нее. Сны, утверждают психологи, помогают упорядочивать накопленные за день впечатления и более чутко относиться в жизни.

Что такое сны с точки зрения мистиков

Многие уверены, что человеческое тело - это не только плоть и кровь. По их мнению, сон - это то, что испытывает Именно оно может выходить в астрал и путешествовать вне времен и границ, именно оно способно отправляться в тонкие миры и опускаться в преисподнюю. Что такое сны с точки зрения мистиков? Возможность соединиться с всеобщим и почерпнуть там нужную информацию.

Сон и религия

Православная церковь учит, что никаких тонких миров не существует, а ментальных тел не бывает. У человека есть только тело и душа. А сны либо посылает Господь, либо внушает Дьявол. Поэтому первые - это не что иное, как божественные предупреждения, а вторые - сатанинские обольщения. К одним надо прислушиваться, а другие - смывать проточной водой, а потом молиться, чтобы Бог защитил от обольщений. Некоторые племена, живущие сегодня, сравнивают сон со смертью. Интересно, а что думаете вы по этому поводу?

Сейчас нам известно, что ночной сон является сложным физиологическим процессом, включающим в себя до пяти циклов быстрого и медленного сна. Но совсем недавно, в XIX веке, сон воспринимался учеными, как феномен закрытый для изучения, в отличие от состояния бодрствования, которое поддается измерениям и наблюдениям.

Можно оценить позу спящего, измерить его физические показатели: пульс, артериальное давление, частоту дыхания, температуру тела. Но как оценить фундаментальные процессы самого сна?

Первые эксперименты основывались на пробуждении испытуемого, то есть на вторжении в процесс сна.

Тем не менее, с помощью этих исследований было получено представление о том, что сон протекает в виде последовательных стадий.

Кёльшюттер, немецкий физиолог, в XIX веке установил, что сон в первые часы наиболее глубок, а в дальнейшем переходит в более поверхностный.

Прорывом в истории изучения сна стало открытие электрических волн, возникающих в мозге и которые можно регистрировать.

Ученые получили возможность наблюдать, записывать и изучать явления, происходящие во сне с человеком, – с помощью электроэнцефалограммы.

Благодаря многочисленным исследованиям было установлено:

Состояние вегетативной нервной системы в обеих стадиях различно.

В медленном сне мы растем быстрее: гормон роста, вырабатываемый гипофизом, в этой фазе вырабатывается активнее.

Сновидения носят разный характер.

В быстрой фазе – картины снов насыщенны действиями, ярко и эмоционально окрашены, в медленной – сюжет сновидений спокойный или же вовсе отсутствует.

Пробуждение .

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.

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является сон. Его роль в сохранении и укреплении здоровья, работоспособности, психического благополучия известна с древних времен.

Сон - физиологическое состояние, периодически сменяющее бодрствование и характеризующееся отсутствием сознательной психической деятельности, значительным снижением реакций на внешние раздражения.

Сон - одно из основных состояний организма, в котором человек проводит до одной трети жизни. Лишение сна вызывает ухудшение памяти, внимания, снижение уровня функциональных возможностей организма, возникновение беспокойства и подавленности и даже психические расстройства.

Различают две функции сна:

Первая - восстановление функционального состояния организма. Во время сна расслабляется мускулатура, замедляется дыхание, снижается деятельность сердечно-сосудистой системы. При этом до минимума уменьшается функционирование практически всех отделов головного мозга, падает температура тела, то есть все жизненные процессы организма протекают на сниженном уровне. Наступает состояние полного отдыха.

Вторая функция сна заключается в активной деятельности мозга по переработке информации, накопленной за день. Полученная информация анализируется, необходимая ее часть откладывается в долгосрочную память, другая же, не имеющая никакой ценности, "стирается" из мозга.

Для многих людей сон - одно из наиболее эффективных средств борьбы с нервными перегрузками. Известный американский ученый, отец современной кибернетики Норберт Винер писал, что лучший способ избавления от тяжкого беспокойства или умственной путаницы - переспать их.

В 1953 г. американские ученые Е.Азеринский и Н.Клейтман открыли феномен "быстрого" сна и положили начало новой эре в изучении сна и головного мозга в целом.

Установлено, что сон не является однородным состоянием мозга и организма, а состоит, по меньшей мере, из двух качественно различных компонентов - "медленного" и "быстрого" сна. При засыпании человек сначала погружается в медленный (ортодоксальный) сон без сновидений. Он характеризуется качественным изменением электрической активности мозга и снижением интенсивности некоторых процессов: изменением мышечного тонуса, замедлением дыхания и пульса, отсутствием движения глаз. Этот вид сна подразделяется на четыре стадии, отличающиеся электрической активностью мозга и глубиной сна:

1 стадия - это стадия засыпания, или дремоты;

2 стадия - поверхностный сон;

3 - 4 стадии - дельта - сон, характеризующийся глубиной соответствующих процессов.

При пробуждении после медленного сна человек обычно замечает отсутствие сновидений.

Быстрый (парадоксальный) сон - сон со сновидениями. Он характеризуется усилением мозгового кровотока, частоты сердечного ритма и дыхания. На разных отрезках его продолжительности возникают быстрые движения глазных яблок при закрытых веках, мышечные подергивания. Порог пробуждения в быстром сне колеблется от очень высокого до низкого. От его качества зависит чувство отдыха утром, после пробуждения. Здоровые люди в этой фазе сна отмечают сновидения.

Структура ночного сна в целом определяется соотношением чередующихся фаз сна. Весь сон состоит из 4-5 циклов, длительность которых у здоровых людей примерно одинаковая, относительно стабильная и составляет 30-100 мин. Медленный сон, наиболее глубокий в первую половину ночи, длится около 45-90 мин. Стадии быстрого сна в этот период относительно короткие. Ближе к утру ортодоксальный сон становится более коротким и поверхностным, а парадоксальный - более длинным.

Медленный сон обычно занимает 75-80% общей длительности ночного цикла, быстрый - 20-25%. Отклонения в продолжительности фаз быстрого и медленного сна, особенно дельта-сна, постоянное недосыпание отрицательно влияют на здоровье человека, его трудоспособность и эмоциональное состояние.

Обычная норма сна составляет от 5 до 10 часов. Это индивидуальная характеристика сна, которая напрямую зависит от характера человека, его темперамента, возраста, пола и образа жизни.

Существуют данные, подтверждающие, что малоспящими являются люди энергичные, активно преодолевающие жизненные трудности, не склонные к фиксации внимания на неприятных переживаниях, в то время как долгоспящие очень чувствительны к неприятностям, склонны к кратковременным тревожным и депрессивным реакциям. Ученые предполагают, что увеличение продолжительности сна дает возможность этим людям оставаться в границах психической нормы.

На качество сна существенно влияет соотношение умственной и физической нагрузки в течение дня. Нормальному сну мешает малоподвижный образ жизни, а физическая нагрузка и небольшое мышечное утомление способствуют быстрому засыпанию и спокойному глубокому сну. Большое значение играет также и эмоциональная насыщенность дня, любые изменения которой могут вызвать его нарушение.

Одним из наиболее сложных проявлений деятельности мозга во время сна являются сновидения. Чем ярче и образнее сновидения, тем полноценнее сон. Ученые полагают, что в фазе медленного сна происходит обработка информации, а в фазе быстрого - психическая деятельность и защита от внешних раздражений.

Общая длительность сновидений составляет 1,5-2 часа. В начале ночи сны более короткие, к концу продолжительные. Иногда с перерывами снится сновидение одного сюжета. При этом его длительность нередко совпадает с длительностью события, составляющего сюжет. Яркие динамические сновидения сопровождаются быстрыми движениями глаз, совершаемыми как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости.

Каждый человек за ночь видит несколько сновидений. Для их запоминания важное значение имеет время пробуждения. Просыпаясь сразу же после фазы быстрого сна практически все хорошо помнят содержание сюжета сновидения, через несколько минут уже меньшее количество лиц вспоминает о нем, через 5-10 минут, как правило, никому не удается вспомнить сон.

Характер сновидений имеет связь с профессией, половой принадлежностью и возрастом. В них обычно сплетаются фантастические картины и воспоминания детства, далекого прошлого и настоящего времени. Известно немало случаев, когда ночью во время сна создавались музыка, стихи, рождались новые идеи, над решением которых трудился человек.

Предполагается, что в сновидениях своеобразным способом "разрешаются" конфликтные ситуации, причем чем менее активен человек, тем больше у него сновидений. Сновидения могут быть первыми предвестниками развивающихся заболеваний.

К наиболее частым расстройствам сна относятся гиперсомния (сонливость) и инсомния (бессонница). Сонливость наблюдается у людей, перенесших тяжелые инфекционные заболевания (грипп, менингит и др.), при малокровии и функциональных нарушениях нервной системы. Бессонница выражается в поверхностном, беспокойном сне с частыми и ранними пробуждениями, трудном процессе засыпания. Ее причинами могут быть вынужденное нарушение стереотипа сна (ночная работа, поздние занятия), непривычное место ночлега, возбужденное психоэмоциональное состояние, высокие физические нагрузки. К инсомнии могут привести недостаточная мышечная активность, возраст и резкие изменения суточного ритма, вносимые электрическим освещением, информационная перегрузка. Бессонница является первичным симптомом начинающихся соматических и психических заболеваний: неврозов, психозов, органических заболеваний головного мозга, болезней внутренних органов и эндокринной системы.

Снохождение (сомнамбулизм, или лунатизм) - также одно из нарушений сна. Чаще всего им страдают дети с неуравновешенной нервной системой. С возрастом эти явления затихают и медицинский прогноз, как правило, бывает благополучным. В некоторых же случаях требуется лечение. Человек в сомнамбулическом состоянии отлично ориентируется в окружающей обстановке, извлекает из долговременной памяти воспоминания об известных ему действиях, сведения о предметах. От него можно получить ответ и добиться выполнения приказания. Воспоминания о совершенном действии утром полностью отсутствуют, так как был заблокирован переход из кратковременной в долговременную память. Любой случай нарушения сна требует тщательного обследования и консультации врача.