Стадии и фазы естественного сна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТАДИИ И ФАЗЫ ЕСТЕСТВЕННОГО  СНА ЧЕЛОВЕКА

Сон человека имеет правильную циклическую организацию. Электроэнцефалографический анализ ночного сна позволяет  выделить пять стадий. Первые четыре относят  к медленной фазе сна, пятую –  к быстрой.

Средняя продолжительность  стадий сна  (в процентах от общей длительности  ночного сна) такова: первая стадия (стадия дремоты, засыпания) – 5-10%, вторая (стадия сонных веретен или неглубокий, поверхностный сон) – 40-50%, третья стадия (или дельта – сон) – 12- 15%, четвертая стадия (или дельта сон) – 8-12%, пятая стадия (или быстрый сон) – 17-25%. 

 

Первая стадия является переходной от состояния бодрствования ко сну. При этом на ЭЭГ уменьшается основной ритм бодрствования, т.е. альфа-ритм и  появляются низкоамплитудные медленные  тета— и дельта-волны. Длительность первой стадии обычно не больше 10-15 мин. В конце этой стадии могут появляться короткие вспышки сонных веретен, хорошо видимые на фоне медленноволновой активности. Однако пока веретена сна не достигнут длительности 0.5 с, этот период считается первой стадией сна. В поведении эта стадия соответствует периоду дремоты с полусонными мечтаниями и сноподобными галлюцинациями. В эту стадию могут интуитивно появляться идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы.

Вторая стадия занимает достаточно много времени. Наиболее яркой ее чертой является наличие в ЭЭГ  «сонных веретен». Это веретенообразная ритмическая активность с частотой колебания 12-18 Гц. Длительность этих «веретен», хорошо выделяющихся из фоновой высокоамплитудной  ЭЭГ со смешанной частотой колебаний, составляет 0,5 с  и более. С появлением «сонных веретен» происходит отключение сознания; в паузы между веретенами человека легко разбудить.                                          

Третья стадия характеризуется  всеми чертами второй стадии, в  том числе наличием «сонных веретен», к которым добавляются медленные  высокоамплитудные дельта-колебания с частотой 2 Гц и меньше, занимающих от 20 до 50% эпохи записи.

Четвёртая стадия характеризуется  преобладанием в ЭЭГ медленных  дельта-колебаний с частотой 2 Гц и менее, занимающих более 50% эпохи  записи ночного сна.

Вместе эти две стадия, которые называются дельта-стадиями, продолжаются чуть больше 26% времени от всего ночного сна. Они составляют основу медленного сна (дельта-сна). Эти стадии, особенно, четвертая — наиболее глубокие стадии сна, характеризующиеся наивысшим порогом пробуждения и самым сильным отключением от внешнего мира, т.е. в этих стадиях разбудить человека достаточно трудно. При пробуждении в этой стадии человек с трудом ориентируется, в наибольшей степени компрессирует время (недооценивает длительность предшествующего сна). Дельта-сон преобладает в первую половину ночи. Именно в это время возникают около 80% сновидений, и именно в этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит.

На протяжении всех четырех  стадий медленного сна тонус скелетной  мускулатуры прогрессивно падает; при  этом человек способен длительно  сохранять определенную позу тела. Однако тонус мышц, закрывающих веки, а также кольцевых мускулов, запирающих мочевой пузырь и прямую кишку, в  этот период повышен. По мере погружения в сон замедляется работа сердца, уменьшается объем циркулирующей  крови, урежается частота дыхания, хотя при этом имеет место избыточное кровенаполнение легочных сосудов. В целом, в фазу медленного сна ритмы сердца и дыхания становятся более равномерными. В этот период сужаются зрачки, розовеет кожа, усиливается потоотделение, снижаются слюноотделение, уменьшаются секреторная и двигательная активность пищеварительного тракта, падает интенсивность мочеобразования. Температура тела по мере углубления медленного сна снижается, в среднем на 0,5*; в конечном итоге за весь период ночного сна температура тела у женщин падает до 35,6 'С, а у мужчин до 34,9 *С; при пробуждении она восстанавливается. Однако, несмотря на снижение уровня обмена веществ во время фазы медленного сна активизируются процессы восстановления работоспособности всех клеток организма, интенсивно идет их размножение, происходит замена белков. В течение всей ночи у человека активизируется рост волос и ногтей. Все это связано с тем, что во время медленного сна возрастает секреция гормона роста, стимулирующего  тканевой  обмен.

Пятая стадия, отрытая в 1953 году Н. Клейменом и его аспирантом Е. Азеринским, характеризуется наличием на ЭЭГ быстрых колебаний электрической активности, близких по значению к бета-волнам, т.е. к признакам десинхронизации ЭЭГ. Это напоминает состояние бодрствования. Вместе с тем (и это было парадоксально!) в эту стадию человек находится в полной неподвижности вследствие резкого падения мышечного тонуса (при наличии мышечных подергиваний в отдельных группах мышц). Однако глазные яблоки под сомкнутыми веками периодически (5-50 раз) совершают быстрые движения (БДГ) с частотой 60-70 Гц. По структуре БДГ отличаются от движений глаз, которые характерны для рассматривания объектов в состоянии бодрствования. У здорового человека наличие БДГ по времени совпадает со сновидениями, а интенсивность БДГ пропорциональна яркости и эмоциональности сновидений. Если разбудить спящего во время быстрого сна (при этом порог пробуждения колеблется от высокого до низкого), то приблизительно в 90% случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении, причем точность деталей будет существенно выше, чем при пробуждении из медленного сна. Вместе с тем у слепых от рождения людей, которым снятся только звуки и ощущения, БДГ во время этой стадии отсутствуют.

Помимо указанных признаков, в эту стадию наблюдается мощная активация вегетатики ("вегетативная буря"),  усиление секреции гормонов коры надпочечников, в том числе глюкокортикоидов  (как в период бодрствования при наличии стресса), усиление мозгового кровотока, изменения частоты сердечных сокращений (от тахикардии к брадикардии), различные формы аритмий, эпизодические подъемы и падения кровяного давления, изменения паттерна дыхания  (появление серий частых вдохов-выдохов с последующей паузой,   вплоть до длительной остановки дыхания). Полагают, что сочетание этих факторов может привести к внезапной смерти во время сна, например, за счет остановки дыхания при появлении ночного кошмара. В тоже время секреторная и моторная активность пищеварительного тракта практически отсутствует. Для стадии быстрого сна очень характерно наличие эрекции полового члена и клитора; эта реакция наблюдается с момента рождения. В этой связи полагают, что отсутствие эрекции у взрослого человека во время быстрого сна свидетельствует об органических поражениях головного мозга, а отсутствие ее у детей,  является одним из признаков нарушения сексуального поведения во взрослом состоянии. Представленная картина вегетативных и других изменений во время фазы быстрого сна дала основание некоторым авторам разделить фазу быстрого сна на две стадии — на эмоциональную стадию, при которой происходит удовлетворение потребностей, и неэмоциональную, или стадию удовольствия.

Следует отметить, что парадоксальная стадия сна имеется у многих видов  млекопитающих и даже у некоторых  видов птиц. Отмечено также, что у  животных доля парадоксального сна  имеет тенденцию увеличиваться  с увеличением степени развития коры. Однако парадоксальный сон у  животных и человека протекает по-разному. Человек в парадоксальном сне  неподвижен (двигаются только глаза). У животных двигаются усы, уши, хвост, подергиваются лапы, происходят мигательные  и сосательные движения, а у  собак слышны даже повизгивания.

Ночной сон обычно состоит  из 4-6 циклов. Каждый цикл длится примерно 60-100 минут. Он начинается фазой медленного сна, которая спустя 50-70 минут сменяется  на 10-20 минут фазой быстрого сна, после чего вновь наступает фаза медленного сна и т.д. В отличие  от многих животных, человек не просыпается  после каждого цикла сна. В первых двух циклах преобладает медленный сон, в последних — быстрый сон. Глубина сна при этом постепенно уменьшается. Продолжительность медленного сна составляет 75-80 %, а быстрого — 15-25 % от общей продолжительности ночного сна. У взрослого человека на долю медленного сна приходится 6,5 часов, а на фазу быстрого сна — 1,5 часа. У новорожденного —на долю быстрого сна приходится 50-80 % от общей длительности сна.

Ранее считалось, что сон  необходим для «отдыха» нейронов головного мозга и поэтому  сон должен характеризоваться снижением  активности нейронов мозга в этот период. Однако исследования электрической  активности отдельных нейронов мозга  во время сна показали, что во время сна в целом не происходит уменьшения средней частоты активности нейронов по сравнению с состоянием спокойного бодрствования. В быстром  же сне спонтанная активность нейронов может быть даже выше, чем при напряженном бодрствовании! Во время сна обменные процессы в коре больших полушарий не падают (фаза медленного сна); как можно было бы ожидать, а, наоборот, возрастают (в фазу быстрого сна), в результате чего мозг спящего  человека потребляет примерно на 10% больше кислорода, чем мозг бодрствующего человека. Таким образом, можно утверждать, что мозг активен во время сна, хотя эта активность качественно иная, чем при бодрствовании, и в разных стадиях сна имеет свою специфику.

Одновременно с этими  процессами кора больших полушарий  во время всех стадий сна, как правило, прекращает контакт с окружающей средой за счет «выключения» основных сенсорных систем, связывающих организм с внешним миром. Пороги всех видов  чувствительности (зрение, слух, вкус, обоняние и осязание) во сне возрастают. По величине порога можно судить о  глубине сна. Во время первых четырех  стадий пороги восприятия увеличиваются  на 30-40%, в то время как в фазу быстрого сна — на 400%. Рефлекторная функция во время сна резко  ослаблена. Условные рефлексы заторможены, безусловные значительно понижены.

Самый распространенный тип  движений во сне – миоклонические подергивания. Они наблюдаются у всех людей в первых стадиях медленного сна и в быстром сне, там они нередко сопутствуют быстрым движениям глаз. Западногерманский ученый У.Иованович обнаружил, что у правшей миоклонические подергивания в левой руке возникают вдвое чаще, чем в правой, а у левшей наоборот.  Людей, которые бы не двигались во сне, не существует. Клейтман исследовал одного студента, который мог усилием воли заставить себя провести ночь без движений. На утро он выглядел крайне утомленным.

При этом некоторые виды корковой деятельности и реакции  на определенные раздражители могут  сохраняться во время нормального  периодического сна. Например, спящая мать слышит звуки движений больного ребенка. Такое явление получило название частичного бодрствования, что  И.П. Павлов объяснял наличием «сторожевых» пунктов в коре больших полушарий.