Парадокс нашего сна: тело спит — мозг работает!

Все люди спят, и отдых – неотъемлемая и важная часть человеческой жизни. Физиология сна давно изучается исследователями, и они сделали немало открытий. И самые интересные и доказанные рассматриваются в статье.

ОБНОВЛЕНИЯ

08 июня 2019, 16:18:59

Токсикозы при кишечных инфекциях

08 июня 2019, 16:10:24

Токсикозы при кишечных инфекциях

07 июня 2019, 22:59:05

Острый обструктивный ларингит (круп) у детей

09 мая 2019, 16:13:23

Заболеваемость

27 апреля 2019, 16:00:00

Амбулаторно-поликлиническое обслуживание населения

24 апреля 2019, 01:02:18

Недостаточность питания у детей раннего возраста

17 апреля 2019, 22:26:23

Желчно-каменная болезнь: лечение

17 апреля 2019, 22:21:37

Желчно-каменная болезнь: диагностика

17 апреля 2019, 22:07:42

Желчно-каменная болезнь: этиология и патогенез

17 апреля 2019, 22:06:28

Анатомия желчевыводящих путей

ПОДЕЛИТЬСЯ:

Сон у детей

Бодрствование и С.— сопряженные состояния, т. е. активное бодрствование способствует глубокому С. и, наоборот, достаточный по длительности и глубине С. обеспечивает активное бодрствование. У новорожденного ребенка периоды С. и бодрствования аритмичны, они возникают хаотично. При этом самым сильным раздражителем, способным нарушить С., является голодное возбуждение. Ребенок почти все время спит, но его С. беспокойный, неглубокий. Общая продолжительность С. у новорожденного составляет 16—20 час. в сутки. В конце 1-го месяца жизни у ребенка под влиянием естественных раздражителей в окружающей среде и на основе суточной потребности в С. формируется суточный ритм С. и бодрствования.

Количество раздражителей, поступающих в кору головного мозга, ночью резко сокращено по сравнению с дневным временем, вследствие чего происходит концентрация С. в ночном периоде, а бодрствования — в дневном. Для образования у ребенка ритмичности чередования состояний С. и бодрствования в дневную часть суток необходимо создание специальных условий для быстрого засыпания и крепкого С. в часы, предназначенные для С., и активного состояния в часы, предназначенные для бодрствования. В результате специальных исследований, проведенных H. М. Щеловановым, H. Л. Фигуриным и др., установлена суточная потребность ребенка в С. и продолжительность каждого отрезка дневного С., изменяющегося с возрастом. Ребенок по мере взросления способен бодрствовать без признаков утомления все более длительное время, при этом уменьшается количество отрезков дневного С. Так, ребенок в возрасте 5—9 мес. спит днем 3 раза, после 9 мес.— 2 раза, а с полутора лет на протяжении раннего и дошкольного возраста — 1 раз. Длительность ночного С. остается почти без изменений (10—11 час.). С возрастом С. изменяется не только количественно, но и качественно; он становится более глубоким, спокойным.

Известно, что во время С. частично восстанавливается энергетический потенциал клеток ц. н. с., к-рый расходуется во время бодрствования. В этом охранительное значение сна. Полноценный сон достигается при соблюдении ряда условий. В частности, ребенок должен спать в затемненном помещении, где нет шума, очень важно обеспечить ему достаточное время дневного С. (в соответствии с возрастом), т. к., с точки зрения охраны здоровья, для ребенка вреден преждевременный перевод с двухразового дневного С. на одноразовый или вообще лишение дневного С.

Более быстрому наступлению С. и его поддержанию способствует длительное воздействие какого-либо слабого ритмически действующего раздражителя. Полезен, особенно в первые 2 года жизни, С. на открытом воздухе. Движение свежего воздуха является слабым тактильным раздражителем для кожи, слизистых оболочек носа и верхних дыхательных путей, способствующим быстрому засыпанию. Свежий воздух является не только усыпляющим, но и оздоровительным фактором.

По мере развития ребенка происходят существенные качественные сдвиги в организации нервных процессов в течение С. Они могут быть объективно оценены путем регистрации вегетативных и двигательных реакций, а также ЭЭГ. Значительное укорочение с возрастом периодов «беспокойного», или «активного», С. при сравнительно небольшом изменении продолжительности «спокойного» С., установленное посредством количественной оценки частоты и ритмичности дыхания, сердечных сокращений и общей двигательной активности, коррелирует с эволюцией биопотенциалов мозга ребенка. «Созревание» систем, обеспечивающих синхронизированный С., сопровождается формированием механизмов реципрокного взаимодействия между медленными и быстрыми фазами сна. А. Н. Шеповальников (1971) считает, что быстрый С. новорожденного не аналогичен ФБС взрослого человека и в процессе возрастного развития лишь постепенно достигает его характеристик. Во время С. мозг может функционировать на уровне, соответствующем как бы его более низкой стадии онтогенетического развития. Напр., у детей во время С. могут появляться двигательные рефлексы, характерные для более раннего возрастного периода (поиск груди, в норме наблюдающийся у детей до 7-месячного возраста).

В процессе онтогенетического развития человека происходит количественное и качественное изменение электроэнцефалографического цикла С. и его отдельных компонентов. Эти изменения наиболее значительны в возрасте до 6 лет. Абсолютная продолжительность С. уменьшается к 20 годам, хотя индивидуальные различия в продолжительности сна сохраняются на протяжении всей жизни.

Читайте также:  Предсмертное состояние пожилого человека симптомы

Циклы сна

Фазы сна объединены циклами, это означает, что они сменяют друг друга с определённой последовательностью. Один цикл состоит примерно из 2х часов, в них входит: быстрый сон, медленный сон и стадии медленного сна. 25% от 2х часов составляет быстрый сон (около 20 минут), 75% приходится на медленный сон и его стадии.

Средняя продолжительность ночного сна у человека составляет 8 часов. Длительность фаз от цикла к циклу может меняться. Так, в первом цикле, достигающем в среднем 90 минут, доминирует медленный сон, а фаза быстрого сна может отсутствовать вообще. В последующем цикле фаза быстрого сна может быть менее продолжительной, преобладает медленный сон. На третьем витке цикла фаза быстрого сна увеличивается, а к моменту пробуждения – и вовсе преобладает над медленным.

После завершения фазы быстрого сна, весь цикл повторяется по кругу, с периодичностью 4-6 раз за ночь. Но, чем ближе к утреннему пробуждению, тем короче становятся 3я и 4я фазы медленного сна.

Важность фазы быстроволнового сновидения

Парадоксальный сон, это терминология цикла отдыха с БДГ. Когда человек отдыхает и быстро двигает глазами, создается впечатление, что он бодрствует. Анализы лабораторий, по поводу фазы быстрого глазного движения, вывели необходимость в ней для жизни и деятельности организма.

Испытуемая мышь, которую лишили стадии БДГ сновидений, спустя 40 суток в таком темпе, погибла. А животное, которое было лишено замедленного сна – осталось живым.

Во время стремительного отдыха, головным мозгом фильтруется принятые за сутки сведения, отвергается незначительные. Осуществляется усвоение нужных новостей. Благодаря мгновенной степени сном организм подготавливается к утреннему пробуждению, активизируются все требуемые перед поднятием нейрогуморальные процессы, изменяется действие.

Данная стадия необходима для младенцев. Она снабжает нервную активизацию, которая способствует налаживанию и развитию НС.

Быстрый сон с приходом новой фазы имеет большую длительность, при этом он не такой глубокий, независимо от того, что с каждым циклом приближается бодрствование. Разбудить спящего в период быстроволнового сна сложно.

Физиологические особенности сна

Все мы вечером засыпаем, не думая о том, что в период отдыха происходит в нашем организме. Мы теряем возможность мыслить и реагировать на раздражители, поэтому считаем, что головной мозг полностью отключен. Но на самом деле это не так: мозговые отделы и центральная нервная система продолжают функционировать, переходя в другой режим. Функции восприятия, реагирования и распознавания информации угасают, но запускаются иные механизмы.

Механизмы бодрствования и сна

В человеческом организме действуют нейрофизиологические механизмы сна и бодрствования, отвечающие за смену состояний. Они помогают засыпать и просыпаться, отвечают за регуляцию протекающих в организме реакций.

Физиологические особенности сна

Выделяют такие физиологические механизмы сна:

  1. Регуляция и организация ритмов сна и бодрствования. Сюда входят функционирование глазниц и диэнцефалона (промежуточного мозга), работа эпифиза, выработка отвечающего за синтез гормона мелатонина, который регулирует суточные биоритмы.
  2. Система активизации бодрствования. Это активирующие области, локализующиеся в подкорковой части головного мозга. Нейронами таких систем вырабатываются серотонин, биогенный амин, ацетилхолин, аминопентандиовые кислоты, гормоны серого вещества. Такие компоненты отвечают за передачу импульсов, мышечную активность, настроение, использование энергетических запасов.
  3. Система медленного сна работает благодаря тормозным нейронам, располагающимся в разных частях мозга и синтезирующим являющуюся медиатором (передатчиком импульсов) гамма-аминомасляную кислоту.
  4. Система быстрого (парадоксального сна). Запуск процессов осуществляется из имеющей четкие очертания области, располагающейся в зоне продолговатого мозга и варолиева моста. Клеточные сигналы транспортируют передатчики глутаминовая кислота и ацетилхолин.

Мозговая активность в период отдыха

Мозговая активность во время сна сохраняется, но значительно меняется по сравнению с дневным функционированием. В состоянии отдыха преобладают специфические особые корково-подкорковые мозговые связи и синтез определенных биологически активных соединений.

Сон считается уникальным состоянием сознания (нервной деятельности высшего порядка), является неоднородным и состоящим из закономерно сменяющих друг друга стадий.

Мозг во сне перерабатывает полученную за день информацию, систематизирует ее и как бы «раскладывает по полочкам». Но сознание пребывает в измененном состоянии, работает иначе. Кроме того, подключается подсознание, днем отходящее на второй план. Поэтому ночью мы не можем думать и реагировать на происходящее вокруг адекватно.

Физиологические особенности сна

В определенные периоды отдыха сохраняется передача нервных импульсов, поэтому наблюдается регулируемая ЦНС мышечная активность. Мышцы непроизвольно сокращаются, конечности подергиваются, глазные яблоки вращаются и перемещаются.

К сведению! Для изучения активности мозга и тела человека используют разные методики исследований: отслеживающую мозговые импульсы электроэнцефалографию (ЭЭГ), улавливающую перемены в мускулатуре электромиографию и фиксирующую движения глазных яблок электроокулографию. Также проводятся измерения биохимического и газового состава крови, уровня артериального давления, частоты дыхания и сердечных сокращений (пульса).

Фазы и стадии сна

Сон состоит из стадий:

  1. Засыпание или дремота. Человек еще реагирует на раздражители, но погружается в сон. Это продолжается 10-15 минут.
  2. Легкий сон. Постепенно сознание отключается, мозг переходит в бессознательное состояние. Но органы чувств активны, поэтому спящего легко разбудить. Продолжительность этапа – около пятнадцати минут.
  3. Глубокий сон характеризуется максимальным расслаблением, замедлением процессов. Пробуждение спящего проблематично. Длительность – 30-40 минут.
  4. Быстрый сон, длящийся 20-30 минут. На этой стадии проявляется мышечная активность, человеку начинают сниться сны.
Читайте также:  В какой сторону нужно спать головой по фен-шуй

Выделяют две основные фазы сна, и физиология зависит от них:

Физиологические особенности сна
  • Медленная или ортодоксальная. Тело расслабляется, мозг частично отключается, запускается восстановление внутренних органов. Роль данной фазы неоценима: она позволяет буквально перезагружаться и наутро чувствовать бодрость. Если спящего разбудить при медленном сне, он будет ощущать себя разбитым и сонным.
  • Быстрая. Парадоксальный сон предполагает мышечную активность: в этой фазе руки и ноги подергиваются, глазные яблоки вращаются. Повышается активность мозга: сознание обрабатывает информацию, подсознание интерпретирует данные и выдает сновидения.

Медленная и быстрая фазы циклично сменяют друг друга, и за всю продолжительность отдыха наблюдается четыре-шесть таких циклов, длящихся порядка 80-100 минут. Постепенно длительность медленного сна сокращается, а быстрого – увеличивается.

Интеллектуальная деятельность во время сна

Известны случаи творческой интеллектуальной деятельности во время сна . Иногда человек, увлеченный определенной проблемой (решением определенной задачи), не в состоянии разрешить ее в состоянии бодрствования, во сне же он находит правильное ее решение. Такая возможность решений задач во сне объясняется тем, что в состоянии разлитого торможения образовавшийся под влиянием поисков ответа «сторожевой пункт» изолируется от различных посторонних раздражений.

Это свидетельствует о том, что в периоды «частичного» сна проявляется некоторая психическая деятельность .

Однако к экспериментам и, в частности, к обучению во время сна, следует подходить очень осторожно во избежание различных его нарушений. Более целесообразно стремиться к углублению ночного сна, а не к его растормаживанию . Глубокий и достаточно содействует полноценному бодрствованию, более экономичному и более плодотворному процессу мышления в состоянии бодрствования.

Парадоксальный сон как ступень эволюции

Изначально открытие новой фазы сна не укладывалось в общую картину по Дарвину. В животном мире есть только 2 элемента жизни: активная часть и спокойная, бодрствование и сон. Наличие пограничного состояния не присуще никаким другим видам, кроме человека. Быстрый сон по параметрам активной жизни — это отдельное эволюционное приобретение.

Во время этой стадии у человека, как у представителя класса млекопитающих, отсутствует терморегуляция, что свойственно другому классу животных — хладнокровным. То есть во время парадоксального сна наш организм не держит собственную температуру тела, а пытается прийти в тепловое равновесие с окружающей средой.

Справка: в теории, если бы такая фаза длилась всю ночь, температура тела человека была бы равна температуре вокруг него.

Идеалистические учения философов о сущности сновидений

  • В ряде западных стран, в первую очередь в США, получило распространение идеалистическое учение Зигмунда Фрейда, согласно которому сновидения отражают в символическом виде «бессознательную» жизнь человека. Сновидения, по Фрейду, есть не что иное как «удовлетворение» неудовлетворенных и вытесненных в области подсознания запретных половых влечений и «влечения к смерти». Такая трактовка сновидений произвольна, спекулятивна и ничем не доказана. Она не только не дает научного объяснения механизмов сновидений, но уводит научную мысль в область мистики.
  • Согласно учению Французского философа Бергсона, в сновидениях человек переносится в «царство духа». Память и воспоминания Бергсон считает не продуктом деятельности головного мозга, а проявлением духа.
  • Итальянский психолог Санте де Санктис считает, что в состоянии глубокого сна «сновидное сознание… входит в мистический экстаз, в царство мифа и интуиции».

Характеристика парадоксального сна

Теория парадоксального сна разработана Н. Клейтманом в Чикаго. В исследованиях было отмечено быстрое движение глазных яблок у новорожденных и низковольтные ритмические импульсы на графической записи, регистрирующей биотоки головного мозга. Данный факт натолкнул ученых на мысль, что дети видят сны.

Эта фаза сна изначально называлась REM-фазой (сокращенно от Rapid Eyes Movements – быстрое движение глаз). Частые ритмы на записи электрического прибора соответствовали показателям бодрствующего человека, поэтому данную фазу также именуют быстрой. Название «парадоксальный сон» было дано французским неврологом Мишелем Жуве ввиду многочисленных тайн и парадоксов, происходящими с человеком в этот период отдыха. В современном научном мире используются все три определения.

Быстроволновой сон характеризуется:

  • нарушением синхронности биоритмов;
  • расслабленностью мышц шеи и лица;
  • усиленным притоком крови к области головного мозга;
  • быстрым движением зрачков;
  • аритмией и скачками артериального давления;
  • цветными снами.

Во время быстрого сна человек абсолютно расслаблен. Так устроено природой для того, чтобы он видел сны в спокойном, а не в активном состоянии. Когда спящему снится приятный сон, пульс становится частым; во время неприятных сновидений частота пульса сохраняется в норме. Аналогичные процессы происходят с дыханием: ровное – при кошмарах, колеблющееся – при спокойных сновидениях.

Плод, находящийся в животе матери, пребывает в состоянии, схожем с быстрой фазой сна. После рождения большую половину ночного отдыха младенца также составляет REM-фаза. У двухлетнего ребенка доля быстрой фазы сна сокращается до одной третьей суточной нормы, у пятилетнего – до одной пятой.

Читайте также:  Попробуйте медитацию: как избавиться от ночных кошмаров

Парадоксальный сон взрослого составляет 23,5% общей длительности ночного отдыха.

Быстрая фаза сна отвечает за ускоренное развитие умственных способностей, особенно сразу после рождения. Ученые предположили прямое взаимодействие этой фазы с процессами обработки данных в головном мозге. Доказано, что парадоксальный сон напрямую связан с человеческой памятью. В этот период информация, которую человек получил во время бодрствования, объединяется с генетическими данными, развивая инстинкты.

У взрослого в период быстрого сна воспроизводятся пережитые эмоции, которые были забыты осознанной памятью. Стоит отметить, что в период парадоксального сна восстанавливается гормон счастья (серотонин), без которого человек не может нормально думать и существовать.

Медленный (глубокий) сон

Трудно ответить однозначно сколько должен длиться глубокий сон, ведь его продолжительность зависит от того в каком цикле сна находится человек, так в 1-3 цикле, длительность фазы глубокого сна может составлять более часа, а с каждым следующим циклом продолжительность глубокого сна сильно сокращается.

Фаза медленного, или ортодоксального, сна делится на 4 этапа: дремота, сонные веретёна, дельта-сон, глубокий дельта-сон.

Признаки медленного сна – громкое и редкое дыхание, менее глубокое, чем во время бодрствования, общее снижение температуры, уменьшение мышечной активности, плавные движения глаз, замирающие к концу фазы.

Сновидения при этом малоэмоциональны или отсутствуют, на энцефалограмме всё большее место занимают длинные и медленные волны.

Ранее считалось, что в это время мозг отдыхает, однако изучение его деятельности во время сна опровергло эту теорию.

Стадии медленного сна

В формировании медленного сна ведущую роль играют такие участки мозга, как гипоталамус, ядра шва, неспецифические ядра таламуса и тормозной центр Моруцци.

Основная характеристика медленного сна (он же глубокий сон) – это анаболизм : создание новых клеток и клеточных структур, восстановление тканей; он происходит в покое, под действием анаболических гормонов (стероиды, гормон роста, инсулин), протеинов и аминокислот. Анаболизм ведёт к накоплению энергии в организме в противовес катаболизму, который её расходует.

Анаболические процессы медленного сна начинаются на 2-й стадии, когда организм полностью расслабляется и становятся возможными восстановительные процессы.

Замечено, кстати, что активная физическая работа днём продлевает фазу глубокого сна.

Наступление засыпания регулируется циркадными ритмами, а они, в свою очередь, зависят от естественной освещённости. Приближение тёмного времени суток служит биологическим сигналом к снижению дневной активности, начинается время отдыха.

Собственно засыпанию предшествует сонливость: уменьшение двигательной активности и уровня сознания, сухость слизистых, слипание век, зевота, рассеянность внимания, снижение восприимчивости органов чувств, замедление сердечных сокращений, непреодолимое желание прилечь, секундные провалы в сон. Так проявляет себя активная выработка мелатонина в шишковидной железе.

На этом этапе ритмы мозга изменяются всё же несущественно и вернуться в бодрствование можно за считанные секунды. Последующие стадии глубокого сна демонстрируют всё большее отключение сознания.

  1. Дремота, или Non-REM (REM – с английского rapid eye movement) – 1-й этап засыпания с полусонными грёзами и видениями, подобными сну. Начинаются медленные движения глаз, снижается температура тела, замедляется сердечный ритм, на энцефалограмме мозга альфа-ритмы, сопровождающие бодрствование, сменяются тэта-ритмами (4-7 Гц), которые указывают на расслабление психики. В таком состоянии к человеку часто приходит решение проблемы, которое он не мог найти днём. Из дремоты человека можно вывести довольно легко.
  2. Сонные веретёна – средней глубины, когда сознание начинает отключаться, но сохраняется реакция на обращение по имени или плач своего ребёнка. У спящего снижаются температура тела и частота пульса, уменьшается мышечная активность, на фоне тэта-ритмов энцефалограмма отражает появление сигма-ритмов (это изменённые альфа-ритмы частотой 12-18 Гц). Графически они напоминают веретёна, с каждой фазой появляются реже и становятся шире по амплитуде, затихают.
  3. Дельта – без сновидений, при котором на энцефалограмме мозга видны глубокие и медленные дельта-волны частотой 1-3 Гц и постепенно уменьшающееся количество веретён. Пульс немного учащается, возрастает частота дыхания при его небольшой глубине, снижается кровяное давление, движения глаз ещё более замедляются. Отмечается приток крови к мышцам и активная выработка гормона роста, что говорит о восстановлении энергозатрат.
  4. Глубокий дельта-сон – полное погружение человека в сон. Фаза характеризуется полным отключением сознания и замедлением ритма колебаний дельта-волн на энцефалограмме (менее 1 Гц). Отсутствует даже чувствительность к запахам. Дыхание спящего редкое, неритмичное и неглубокое, движения глазных яблок почти отсутствуют. Это фаза, во время которой человека очень сложно разбудить. При этом он просыпается разбитым, плохо ориентируется в обстановке и не помнит сновидений. Крайне редко в этой фазе человек видит кошмары, но они не оставляют эмоционального следа. Две последние фазы часто объединяют в одну, и вместе они занимают 30-40 минут. Полноценность этой стадии сна влияет на способность к запоминанию информации.