13.1.2. Циркадианная теория сна

Цикл сна и бодрствования независимо от внешних обстоятельств регулируется эндогенным механизмом или внутренними биологическими часами. Эндогенный ритм жизненных процессов синхронизируется с естественным чередованием дня и ночи. Если человек попадает в другой часовой пояс, то он сразу же переводит стрелки часов, а спустя несколько дней его эндогенный ритм тоже приспосабливается к местному времени. При неизменной освещённости, например, в условиях полярного дня или ночи сохраняется неизменный эндогенный ритм. Спелеологи, длительное время находившиеся в тёмной пещере в ходе специального эксперимента, сохраняли прежнюю ритмику жизненных процессов. По условиям эксперимента они не имели сведений о текущем времени и чередовали сон и бодрствование, руководствуясь внутренними ощущениями. В таких условиях 24-часовой цикл у одних людей немного удлинялся, у других укорачивался, но правильная ритмика сохранялась у всех испытуемых.

Главным координатором биоритмологических процессов является гипоталамус. Его роль в происхождении сна начали исследовать после Первой мировой войны, когда в Европе распространился вирусный летаргический энцефалит, который сопровождался непомерной сонливостью, обусловленной повреждением нейронов промежуточного мозга. Значительно позже было обнаружено, что водителем циркадных ритмов, включая и цикл сна-бодрствования, являются супрахиазмальные ядра (СХЯ) гипоталамуса, расположенные над зрительным перекрестом (Справка 13.2). Ещё позже выяснилось, что у приматов и, в частности у человека, существуют два первичных синхронизатора биологических ритмов. Один из них представляют СХЯ, которые инициируют возникновение медленноволнового сна, а также регулируют интенсивность секреции гормона роста и скорость выведение кальция из организма. Другой синхронизатор биологических ритмов расположен в одной из областей вентромедиального ядра (ВМЯ) гипоталамуса и служит в качестве регулятора быстроволнового сна, интенсивности секреции кортикостероидов, температуры тела и выведения калия из организма. Активность обоих компонентов биологических часов согласуется между собой в естественном цикле сна-бодрствования.

Циркадианную и восстановительную теории в настоящее время рассматривают не как альтернативные, а как взаимодополняющие. В соответствии с таким подходом сон следует считать, с одной стороны, следствием длительного предшествующего бодрствования и, с другой, проявлением активности эндогенного генератора циркадного ритма, синхронизированного с чередованием дня и ночи.

13. 2 Периодичность физиологических процессов во время сна

Об изменениях глубины сна можно судить по тому, как легко разбудить спящего человека. Иногда для этого достаточно слабых раздражителей, например, негромкого голоса или лёгкого прикосновения, но по мере углубления сна порог чувствительности спящего повышается, и чтобы разбудить его, требуются более сильные стимулы. На протяжении ночного сна порог пробуждения у спящего человека изменяется неоднократно. Изменение порогов чувствительности к внешним воздействиям позволяет различать поверхностный и глубокий сон. Объективные методы наблюдения за спящими людьми на протяжении всего ночного сна от засыпания до пробуждения дают информацию об особенностях нормального сна и его нарушениях, они позволяют выявить отдельные стадии сна, отражающие ультрадианную ритмику.

Ни один из признаков нельзя считать достаточным для определения сна или бодрствования, и только совокупность нескольких признаков позволяет судить о них. Для изучения сна применяют метод полисомнографии, т.е. длительной одновременной регистрации нескольких физиологических функций у спящего человека. Полисомнографическое исследование включает регистрацию электрической активности мозга (электроэнцефалография, ЭЭГ), электрической активности скелетных мышц (электромиография, ЭМГ), движений глаз (электроокулография, ЭОГ), а также измерение частоты и ритма сокращений сердца, артериального давления, частоты дыхания, газового состава выдыхаемого воздуха и насыщения крови кислородом. Датчики для слежения за указанными процессами фиксируются на теле человека перед отходом ко сну (Рис. 13.1), проявления которого исследуют в специально оборудованных центрах изучения сна. Главной характеристикой сна является ритмичное чередование физиологических проявлений, позволяющее отличить нормальный сон от других состояний, имитирующих отдельные его стадии.