Физиология сна

Содержание

Введение

Сон является неотъемлемой частью жизни людей. Человек не может находиться в состоянии бодрствования постоянно, даже хорошо тренированные люди нуждаются в полном расслаблении, периодически впадают в глубокое забытьё, именуемое сном. Почти треть жизни человек проводит во сне (двадцать пять лет из семидесяти пяти). Сон воспринимается как само собой разумеющееся. Здоровые люди редко задумываются над его значением.

Науке давно было известно, что  суточная смена сна и бодрствования  у человека - это результат очень длительной эволюции ритмических процессов, в основе которых лежали особенности течения жизненных явлений у самых простейших организмов в зависимости от смены дня и ночи.

В своем реферате я хотела бы подробно рассмотреть вопрос о физиологических механизмах сна, о его связи с работоспособностью, о самых распространенных способах расстройства сна и о современном подходе к диагностике и лечению этих расстройств. Также немаловажным, я думаю, является рассмотрение вопроса о природе сна, т.е. взглядов древних философов и психологов на это явление.

Сон - это особое состояние человеческого организма, характеризующееся резким падением активности целого ряда физиологических процессов, почти полным исчезновением реакций на внешние раздражители, частичным прекращением мыслительных процессов. Итак, некоторая часть головного мозга продолжает работать, создавая у спящего человека удивительные видения.

На мой взгляд, как спалось  ночью, зависит, насколько энергично  проведешь день. Но многие люди чувствуют себя утомительными, едва проснувшись утром. Большинству людей необходимо восемь часов ночного сна. Некоторые особенно крепкие индивидуумы вроде Альберта Эйнштейна или Маргарет Тэтчер довольствовались четырьмя часами, но все остальные ощущают вялость и теряют блеск в глазах, если позволяют себе недоспать одну - две ночи подряд.

И все же, как физиологические  механизмы, так и сама сущность и  биологическое значение этого удивительного  явления не могут в настоящее  время считаться окончательно выясненными, хотя несомненно, что достижения в этой области за последние десятилетия огромны.

1.1 Определение сна

Природа сна и сновидений во все  времена занимала ум человека. Да и могло ли его не интересовать то во многом загадочное состояние, в котором каждый человек пребывает треть своей жизни и которое к тому же сопровождается странной психической деятельностью, проявляющееся отсутствием сознания и наличием сновидений? А сколько мифов и легенд связано со сном и сновидениями! Представления о том, что во сне человека посещают духи умерших предков и руководят им в повседневной жизни, длительное время сохранялось у многих народов. Содержанию же снов придавалось важное значение, им руководствовались при выполнении обрядов, при проведении ритуальных праздников и церемоний, при решении важных общественных и хозяйственных вопросов.

Характерно, что символические толкования некоторых  образов сновидений Фрейдом совпадают  с толкованиями Артемидора. Небезынтересно привести и следующие факты, свидетельствующие о напористости последователей Артемидора уже в наше время. Взгляд философов Древней Греции на сновидения отражали мифологические представления о наличии души у человека, животных и у каждой вещи и были связаны с одухотворением сил и явлений природы. Так, пифагорейцы населяли воздух душами - демонами и героями, посылающими сновидения людям и животным. Согласно Гераклиту, душа во сне неразумна и находится в состоянии забытья, так как выключена из связи с окружающим миром. Однако уже Демокрит высказал замечательную мысль о том, что сущность сновидений заключается в продолжении автоматической работы мозга при отсутствии восприятия. Сократ верил в божественное происхождение сновидений и допускал, что сны могут предвещать будущее. Платон считал сновидения проявлением деятельности души.

Величайший  мыслитель древности Аристотель посвятил проблеме сна трактаты "О сне" и "О вещих сновидениях". В первом трактате он попытался дать физиологическое объяснение сна, причем без всяких ссылок на вмешательство в этот процесс души и духов. Сон, по мнению Аристотеля, есть реакция организма на концентрацию, сгущение теплоты в глубине тела. Суждения Аристотеля о природе сновидений, излагаемые в другом трактате, отличаются наблюдательностью и глубиной. Он отрицает божественное происхождение сновидений включает их в круг явлений природы. Образы сновидений, по его мнению, - это не что иное, как результат деятельности наших органов чувств. Ощущение, продолжающееся после удаления его источника, есть уже не восприятие, а представление. Следовательно, образы сновидений суть представления.

Заслуживают взгляды на природу сна великого врача древности Гиппократа (ок.460 - ок.370 гг. до н. э). В дошедшем до нас сочинении "О сновидениях", принадлежавшим одному из его учеников, говорится, что наряду с божественными снами бывают сны, которые вызываются естественными процессами, протекающими в организме.

Таким образом, сон - это превосходнейшее изобретение, изученное еще в древности и дошедшее до наших времен.

Влияние сна  на здоровье и диагностическая роль сновидений признавались и тибетской  медицине, сведения о которой содержатся в обширном труде "Жуд-Ши"

("Четыре основы"). По мере развития естествознания возникали различные теории, пытавшиеся научно объяснить механизмы сна. Так, одна из первых теорий объясняла причину наступления сна отравлением мозга особыми веществами - гипнотоксинами, накапливающимися в организме в период бодрствования. Другая теория связывала сон с перераспределением крови, а именно с изменением кровоснабжения мозга. Третья рассматривала сон как результат возбуждения особого "центра сна" в мозгу. Однако эти теории не дали всестороннего объяснения явлений, связанных со сном, и, в частности, не раскрывали причин чередования сна и бодрствования.

1.2 Физиологическое значение сна

На первый взгляд, не так еще давно все казалось очень простым: организм не может постоянно находиться в состоянии активной деятельности, все его органы и системы устают и поэтому нуждаются в периодическом отдыхе или хотя бы снижении уровня этой деятельности. Именно таким отдыхом и является сон: отдыхает мозг, отдыхают мышцы, мене интенсивно работает сердце, желудок и другие органы, происходит резкое ослабление всех видов чувствительности - зрения, слуха, вкуса, обоняния, кожной чувствительности. И само наступление сна также представлялось легко объяснимым: за время активной деятельности в организме накапливаются различные побочные продукты (яды), которые, циркулируя в крови, воздействуют на мозг таким образом, что наступает его торможение, отключение. Были получены довольно убедительные экспериментальные доказательства такого предположения: еще в начале нашего столетия французские ученые Лежандр и Пьерон установили, что сыворотка крови или спинномозговая жидкость собак, лишенных сна в течение 11 суток, при введении здоровым, бодрствующим собакам вызвала у последних сон. Поэтому и различия в состоянии мозга во время сна и бодрствования представлялись очень простыми: сон - это период свертывания деятельности мозга, его отдыха, покоя…

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 - обуславливает углубление сна. При этом в состоянии торможения, частичного 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.

О том, что работа мозга во сне  не прекращается, можно судить по сохраняющейся  в состоянии сна его биоэлектрической активности. Биотоки мозга отражают биохимические процессы, происходящие в клетках, и свидетельствуют об активной деятельности мозга. Регистрируются они при одновременном отведении из многих точек головы, и после усиления записываются в виде электроэнцефалограммы (ЭЭГ), которая в зависимости от различных физиологических состояний имеет своеобразный и характерный рисунок. У ученых - исследователей сна выработался такой же профессиональный подход к электроэнцефалограммам, как у графологов к почерку. Электроэнцефалограммы нормального сна одного и того же человека похожи друг на друга, как и написанные им письма. Специалист может, просматривая определенное количество энцефалограмм, найти те, которые принадлежат одному и тому же человеку. Энцефолаграммы однояйцовых близнецов похожи друг на друга, как и они сами, в то время как записи сна двуяйцовых близнецов отличаются друг от друга. Именно с помощью этого прибора было установлено, что биотоки мозга спящего человека отличаются медленной активностью: их частота колебаний - 1 - 3 в секунду, тогда как в состоянии бодрствования преобладают волны с частотой колебаний 8 - 13 в секунду. Вместе с тем даже при глубоком сне в коре головного мозга животных и человека остаются бодрствующие участки - так называемые "сторожевые пункты", физиологический смысл которых состоит в том, чтобы в необходимых случаях выводить организм из состояния сна. Так, спящий меняет во сне неудобную позу, раскрывается или укрывается при изменении температуры окружающего воздуха, просыпается при звоне будильника или других громких звуках.

Во время сна также значительно тормозятся безусловные и условные рефлексы. Что касается дыхания при глубоком сне, то оно значительно снижено, чем во время бодрствования, частота сердечных сокращений и артериальное давление снижаются. Уменьшение поступления к тканям крови во время сна сопровождается снижением интенсивности обмена веществ на 8 - 10%, понижением температуры тела и уменьшением поглощения кислорода из окружающей среды. Все это свидетельствует о том, что в состоянии сна вместе с мозгом получают "отдых" и все внутренние органы, обеспечивающие жизнедеятельность клеток и тканей.

1.3 Биологическое значение сна

Когда в результате работ Клейтмана  и Азеринского из Чикагского университета (первые публикации относятся к 1953 году) выяснилось, что сон имеет весьма сложною структуру, что он состоит из периодов " медленного и "быстрого" сна, многократно сменяющих друг друга, стало ясным, что сон - это отнюдь не покой мозга, а особого рода его деятельность.

В чем же смысл этой деятельности, ее биологическое значение, каковы ее задачи? Прежде всего - восстановительные, репаративные. В результате напряженной деятельности по переработке огромного количества информации в течение дня начинают уставать нервные клетки, синапсы (места контактов между нервными клетками), причем главным образом из - за истощения не энергетических запасов, а тех веществ, которые нужны для восприятия, переработки и фиксации этой информации в мозговых структурах, т.е. белков и рибонуклеиновых кислот. Как показали многочисленные исследования, во время сна происходит в мозге активнейшая работа по синтезу указанных веществ.

Но этим значение сна не исчерпывается. В организме протекает колоссальное количество разнообразных физиологических, биохимических, обменных процессов, которые являются основой его существования. Все они так или иначе должны быть согласованы между собой, находиться в соответствующих временных связях. Это согласование осуществляется различными механизмами, среди которых первейшая роль принадлежит мозгу: в него от всех внутренних органов поступает разнообразная сенсорная информация, а в обратном направлении текут регулирующие импульсы. Но мозг в течение своей активной дневной деятельности должен осуществлять еще одну важнейшую задачу - по переработке информации, поступающей из внешнего мира, по осуществлению взаимодействия организма с окружающей средой. В это время он как бы "весь обращен вовне", и определенный "недостаток внимания к внутренним проблемам" может сказываться на протекании различных процессов внутри организма.

Представьте себе человека, который утром встал, позавтракал и спокойно вышел  из дому. Все системы в его организме работают пока без резких скачков. Но вот он увидел, что к остановке приближается нужный ему троллейбус. Надо поспешить. Человек бежит: ускоряется сердечная деятельность, усиливается выброс в кровь адреналина и в то же время притормаживается работа желудка, кишечника, т.е. происходит срочная перестройка во всем внутреннем хозяйстве организма. И так - целый день: взбадриваются одни системы, тормозятся другие, затем все происходит в обратном порядке и т.д. Сон сглаживает эти резкие скачки, восстанавливает ритмику собственных спонтанных колебаний в функционировании внутренних органов и тканей, выравнивает нарушенные фазовые соотношения между различными процессами внутри организма. Это очень нужная, важная работа.

Нельзя  считать, что мозг за день успевает полноценно перерабатывать всю поступающую  в него информацию. Кое - что ему приходиться откладывать ("это - не срочно"). И во время сна ("в более спокойной обстановке"), как оказывается, продолжается работа над этой частью информации - по ее классификации, закреплению, переводу в долговременную память…

Вот так  сон, возникший вначале как приспособление организма к переходу от дневной  деятельности к ночной неподвижности, со временем по мере эволюционного развития животного мира стал выполнять целый ряд весьма сложных функций, вплоть до участия в определенных психических операций.

Вместе  с новейшими открытиями в области физиологии сна, показавшими, что сон это не просто угнетение деятельности мозга, его покой приводит к концу и простейшему пути лечения бессонницы, который казался ранее вполне обоснованным: приему различных успокаивающих и снотворных препаратов. Ведь они - просто подавляют всякую деятельность мозга, как бы оглушают его. В частности, снотворные препараты резко угнетают ту фазу сна, которая именуется быстрым сном. А она, как выяснилось, является чрезвычайно важной для нормального функционирования мозга, и при лишении ее у человека могут наблюдаться изменения в психологической сфере.

Из всего сказанного становится ясным, какую огромную ценность для  человека представляет нормальный, полноценный  сон и какой важной задачей  медицины является борьба с нарушениями  сна, с бессонницей.

2.1 Разновидности сна

При дальнейшем детальном исследовании оказалось, что по своим физиологическим  проявлениям сон неоднороден  и имеет две разновидности: медленный (спокойный или ортодоксальный) и быстрый (активный или парадоксальный).

При медленном  сне наступает уменьшение частоты дыхания и ритма сердцебиений, расслабление мышц и замедление движений глаз. По мере углубления медленного сна общее количество движений спящего становится минимальным. В это время его трудно разбудить. Медленный сон обычно занимает 75 - 80%.

При быстром  сне физиологические функции, наоборот, активизируются: учащаются дыхание и ритм сердца, повышается двигательная активность спящего, движения глазных яблок становятся быстрыми (в связи с чем этот вид сна и получил название "быстрый"). Быстрые движения глаз свидетельствуют о том, что спящий в этот момент видит сновидения. И если его разбудить спустя 10 - 15 минут после окончания быстрых движений глаз, он расскажет об увиденном во сне. При пробуждении в период медленного сна человек, как правило, не помнит сновидений. Несмотря на относительно большую активизацию физиологических функций в быстром сне, мышцы тела в этот период бывают расслабленными, и разбудить спящего значительно труднее. Таким образом, быстрый сон, с одной стороны, является более глубоким по сравнению с медленным, а с другой стороны, судя по активности физиологических функций, - более поверхностным. Поэтому он и получил название парадоксального сна. Быстрый сон имеет важное значение для жизнедеятельности организма. Если человека искусственно лишить быстрого сна (будить в периоды появления быстрых движений глаз), то, несмотря на вполне достаточную общую продолжительность сна, через пять - семь дней у него наступают психические расстройства.