8.10. Физиологические механизмы сна и бодрствования

Условием жизни человека является периодическая смена сна и бодрствования. Сон является разновидностью внутреннего торможения. И.П. Павлов рассматривал сон как внутреннее торможение, распространившееся на всю массу полушарий и нижележащие отделы мозга (до продолговатого мозга).

Сон – периодическое функциональное состояние человека, характеризующееся отсутствием целенаправленной деятельности и активных связей с окружающей средой. Во время сна активность мозга не уменьшается, а перестраивается.

Сон является нормальной потребностью человека, такой же, как в пище и воде. Лишь в течение 4 – 5 дней человек мо­жет преодолевать сон, по истечении которых он засыпает в любой позе. Так, описаны случаи, когда наездник засыпал, сидя в седле, на полном ходу лошади.

Современные научные данные говорят о том, что полно­стью работа мозга во сне не прекращается, происходит лишь видоизменение жизни мозга. Приборами зафиксировано, что биотоки коры во время сна изменяют свой ритм, но совсем не исчезают. В отдельных случаях целые зоны мозга продолжают напряжен­ную дневную работу. Этим объясняется, что во время сна у Д.И. Менделеева окончательно сложилась периодическая система элементов. Но такие случаи являются исключительными и, как правило, во сне человек мыслит хаотично, отдельными беспорядочными образами.

С помощью электрофизиологических исследований удалось обнаружить нервные структуры, принимающие участие в регуляции состояния сна и бодрствования, расположенные в подкорковых отделах.

Наиболее важная роль принадлежит таламусу, гипоталамусу и ретикулярной формации.

В таламусе и гипоталамусе обнаружены центры сна (их раздражение с помощью вживленных электродов вызывало сон у животных). В ретикулярной формации – центры, раздражение которых приводило к активации мозговой деятельности и поддерживало бодрое состояние. В последние десятилетия была доказана и роль коры головного мозга в регуляции собственного уровня функциональной активности.

При регистрации биотоков мозга во время сна было установлено, что сон проходит в несколько стадий.

Во время глубокого сна наблюдается высокоамплитудный медленный дельта-ритм с частотой 4-5 колебаний в секунду и менее. Такой сон называют медленным или ортодоксальным.

Медленный сон (ортодоксальный, классический) наступает после засыпания, длится 60-90 минут. Снижается обмен веществ и активность сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и выделительной систем, мышцы расслабляются, температура понижается. Психические процессы мозга: сновидения почти отсутствуют. Может происходить разговор во сне, возникают ночные страхи у детей и снохождение (лунатизм).

Быстрый сон (парадоксальный) был открыт в 1953 г. Э. Азеринским и Н.


Клейтменом. Он наступает после медленного сна, длится 10 – 15 минут. В электроэнцефалограмме появляются быстрые высокочастотные ритмы, похожие на ритмы бодрствующего человека. Активизируется деятельность внутренних органов: учащается пульс, дыхание, повышается температура, сокращаются глазодвигательные мышцы (глазные яблоки двигаются), мимические мышцы и мышцы конечностей. Сон не глубокий и поверхностный, но разбудить человека в это время довольно сложно (поэтому парадоксальный).

Психические процессы мозга: наблюдается возбуждение нейронов затылочных долей, происходит классификация и упорядочение поступившей за день информации, появляются реалистические эмоциональные сновидения со зрительными, звуковыми и обонятельными образами. Если человека разбудить, то он всегда может рассказать о своих сновидениях (во время медленного сна сновидения не помнят). Чаще всего мы просыпаемся именно в эту стадию, поэтому помним сны.

Важное влияние на сон могут оказывать внешние и внутренние раздражители, которые бессознательно регистрируются мозгом и включаются в сюжет сновидений. Например, раскаты грома на улице, а человеку снится пушечная стрельба; переполненный желудок может вызвать чувство удушения и т. д.

Лишение человека «парадоксального сна» может привести к расстройствам памяти и психическим заболеваниям. У человека при лишении сна в течении 3 – 5 суток возникают утомление, галлюцинации, функции ВНД упрощаются. На 7 сутки наблюдается нарушение сознания. В опытах на животных собаки погибали на 17 – 21 день лишения сна. При этом обнаруживались морфологические изменения в ЦНС.

За время ночного сна у человека наблюдается 3 – 5 периодических смен медленного и быстрого сна. За ночь человек видит 5 – 6 снов. У взрослых стадия быстрого сна составляет примерно 25 % от общего времени сна, а у детей – значительно больше.

Продолжительность сна зависит от возраста:

Новорожденный                  21 час

6 мес – 1 год                         15  часов  

4 года                                    12  часов

10 лет                                    10  часов

14 лет                                    8 – 9 часов 

взрослые                               7 – 8 часов 

Человек проводит во сне третью часть жизни: из 75 лет – 25 лет спит. Сокращение времени сна способствует ухудшению общего самочувствия, снижает физическую и умственную работоспособность.

Засыпанию могут мешать:

1) внешние сигналы (яркий свет, громкий звук, духота в помещении);

2) внутренние сигналы (боль, чувство голода, переполненный желудок, беспокойные мысли);

3) гуморальные сигналы (адреналин).

Способствуют засыпанию:

1) приспособленность к смене дня и ночи;

2) условные рефлексы на привычную обстановку спальни, время сна;

3) внешнее воздействие (монотонность, тепло);

4) внутреннее воздействие (усталость, скука);

5) гуморальное воздействие (серотонин).