11.3.2. Сон и бодрствование

В жизни человека и высших позвоночных животных сон имеет громадное значение. Циркадный ритм - основа цикла сон-бодр- ствование.

Для всех живых существ характерно ритмичное изменение состояния и функций систем. Эти изменения часто соответствуют суточному ритму, связанному с вращением земли, хотя известны и другие периодические колебания, соответствующие лунному или годичному циклам. Эти циклы названы околосуточными (циркадными), т.к. их длительность примерно составляет 24 ч. Природа ритмов не известна, их считают эндогенными. Свободно текущие циркадные ритмы не затихают в течение длительного времени (недели, месяцы), т.е. имеют свойства самовозбуждающегося осциллятора. Частота его колебаний синхронизирована с 24-часовым суточным циклом вследствие действия внешних сигналов: чередования дня и ночи, социальных факторов.

write_tabok! write_tab (2)

write_tab (11)

Циркадные ритмы у человека

Более 100 физиологических параметров человека изменяются с периодом в 24 ч, например температура тела, АД и др. Наиболее выражен суточный цикл сон-бодрствование. У человека циркадные ритмы сохраняются даже в условиях изоляции от окружающей среды. При длительных перелётах с востока на запад (и наоборот) происходит смещение ритма. Для его восстановления требуется около суток на часовой пояс (т.е. на сдвиг в 1 ч). При этом социальная актив-

ность человека и его профессиональная деятельность адаптируются к новым условиям скорее, а вегетативные функции - медленнее, что объясняет временное нарушение самочувствия и трудоспособности при перелётах на большие расстояния.

Соотношение периодов активности и покоя в пределах циркадного цикла непостоянно. При удлинении активного периода фаза покоя укорачивается, но средняя продолжительность цикла остаётся неизменной. Циркадный ритм - первичный процесс, которому подчиняется цикл сон-бодрствование. Эти выводы противоречат гипотезе «утомления», считающей сон восстановительным периодом.

Циркадные ритмы - врождённые процессы. Их биологическое значение заключается в адаптации организма к временным параметрам окружающей среды. Поэтому врачам следует учитывать эти параметры при диагностике и лечении болезней. Благодаря собственным «биологическим часам» организм может заранее приспособиться к ожидаемому изменению условий существования. Преимущества таких опережающих реакций заключаются как в возможности выполнения определённых действий в соответствующее время суток, так и в возможности отсчитывать время (например, использовать «внутренние часы» для ориентировки по солнцу, что наблюдают у птиц при длительных перелётах). Центры, отвечающие за циркадные ритмы, расположены в гипоталамусе. Предполагают, что цикл сон-бодрствование контролирует супрахиазмальное ядро вентрального гипоталамуса.

Характеристика бодрствования и сна

Бодрствующий человек активно взаимодействует с окружающей средой, адекватно отвечая на внешние раздражители. В состоянии сна эта связь с внешним миром ослабевает, хотя и не утрачивается полностью. Так, сон может прерваться при действии раздражителей, значимых для человека: мать моментально просыпается, услышав плач ребёнка, но может совершенно не реагировать на громкие голоса или яркий свет.

Ни в состоянии бодрствования, ни во сне сознание не остаётся на неизменном уровне, поэтому сон подразделяют на несколько стадий. Показателем глубины сна служит пороговая сила раздражения, необходимая для пробуждения: чем она больше, тем глубже сон. Для оценки глубины сна используют ЭЭГ. Основываясь на особенностях ЭЭГ, выделяют 4-5 стадий сна (табл. 11-1).

Таблица 11-1. Стадии сна по данным ЭЭГ

Стадии сна	Ритмы, регистрируемые на ЭЭГ
Стадия расслабленного бодрствования	α-ритм с изменчивой амплитудой
Стадия А - переход ко сну (часто относят к I стадии)	α-ритм с изменчивой амплитудой
Стадия В - засыпание	Медленные θ-волны, десинхронизация ЭЭГ
Стадия С - поверхностный сон	β-ритм («сонные веретёна») и К-комплексы
Стадия D - умеренно глубокий сон	Быстрые δ-волны частотой 3,0- 3,5 Гц
Стадия Е - глубокий сон	Медленные δ-волны частотой 0,7-1,2 Гц

Перед пробуждением спящего наблюдают особую фазу сна с изменениями ЭЭГ (подобно стадии В) и быстрыми движениями глаз. Это - парадоксальная фаза, так называемый десинхронизированный или быстрый сон. Остальные фазы сна называют синхронизированным сном (медленноволновым). В течение ночи указанная последовательность стадий сна повторяется 3-5 раз, при этом максимальная его глубина в каждом цикле убывает к утру, когда стадия Е укорачивается и исчезает. Фаза быстрого сна повторяется через каждые 1,5 ч и продолжается 20 мин (с каждым разом дольше). Изменения вегетативных циркадных ритмов (АД, частоты пульса и др.) особенно выражены в фазу быстрого сна. С возрастом наблюдают уменьшение общей продолжительности сна и снижение доли быстрого сна.

Сон и сновидения

Человек помнит содержание сновидений и свое последнее ночное сновидение, если его разбудили в фазе быстрого сна. Но он не помнит сновидений, проснувшись в фазе медленного сна. Сновидения чаще всего возникают в фазу быстрого сна или сразу после её окончания (в течение 5 мин). Во время медленного сна наблюдают разговор во сне, снохождение, ночные страхи и энурез у детей.

Сновидения - сложный психический феномен, формирующийся при жизни человека в результате его общения с внешним миром. Поэтому слепые от рождения не имеют в сновидениях зрительных образов, а глухонемые - речевых элементов, т.е. не имеют сновидений в

общепринятом смысле. Наиболее распространённая теория, объясняющая сновидения, - теория нервных следов.

Сновидения иногда кажутся такими фантастическими потому, что мы лучше запоминаем приснившееся под утро, когда содержание снов менее всего напоминает реальную жизнь. Содержание же снов первой половины ночи вполне рационально. На содержании сновидений отражаются внешние раздражители (особенно слуховые), предшествующие события и даже потребности организма (просмотр фильма, жажда, голод). Например, при жажде сновидения в фазу быстрого сна продолжительнее и эмоционально окрашены ярче. При лишении испытуемого фазы быстрого сна все последующие фазы сна удлиняются, сновидения становятся эмоционально насыщенными. Длительное лишение испытуемых людей и животных стадии быстрого сна (и сновидений) не вызывает у них физических и психических расстройств.

Такие нарушения сна, как храп (при западении языка в глотку у спящего с открытым ртом), бруксизм (скрежетание зубами) или сноговорение, имеют значение не столько для самого спящего, сколько для окружающих людей. Впрочем, храп иногда сопровождается сонными апноэ - внезапными остановками дыхания, опасными для жизни.

Снохождение (сомнамбулизм) также не считают патологией. Это особая форма бодрствования при отключённом сознании. Снохождение возникает в основном во время глубокого сна, его нельзя считать двигательным проявлением сновидений. Его наблюдают в любом возрасте, но чаще в детском или в юношеском возрасте. Глаза сомнамбулы широко открыты, взгляд обращён в пустоту, движения резкие, неуклюжие, отсутствует реакция на внешние раздражители.

Ночным недержанием мочи (энурезом) страдают приблизительно 10% детей старше двух лет, обычно в стадии глубокого сна. Если в это время разбудить ребенка, сознание его спутано, он дезориентирован, сновидений не помнит. Причинами энуреза считают физиологические и психологические факторы.

Ночные страхи у детей (чаще наблюдают у детей 3-8-летнего возраста, реже - в пубертатном периоде) проявляются внезапным криком во время сна: ребёнок при этом сидит в постели, глаза широко открыты, лицо бледное, покрыто холодным потом, дыхание затруднено. Проснувшись, он успокаивается и засыпает. Увзрослых нечто подобное встречается в виде кошмаров и сонного ступора при пробуждении и засыпании, могут быть при этом пугающие галлюцинации, исчезающие при пробуждении.

Бессонницей страдает около 15% людей, большинству из которых кажется, что они не спят совсем или спят мало. Специальные исследования показали, что обычно такие люди спят больше, чем осознают. Именно поэтому считают, что «бессонница», не сопровождающаяся резким укорочением общего периода сна в течение длительного времени, обычно не угрожает здоровью, и назначение снотворных следует разумно ограничивать.

Сокращение сна до 4-5 ч в сутки в течение многих недель в минимальной степени влияет на самочувствие. При полном лишении сна возникают физические и психические расстройства.

Во сне память хуже, чем в бодрствующем состоянии: ведь запоминается лишь последнее сновидение, поэтому методики обучения и запоминания во сне обычно неэффективны. С другой стороны, сон (особенно парадоксальный, активный) облегчает закрепление уже усвоенного материала.

Механизмы сна и бодрствования

Таким образом, сон - сложный циклический процесс, характеризующийся чередованием в течение ночи (несколько раз и в определённой последовательности) двух основных фаз сна с включением быстрого сна и без него. В основе теории, объясняющей механизм цикла сон-бодрствование, лежит представление о циркадных ритмах.

Однако до сих пор существуют нерешённые вопросы:

•  почему мы должны треть своей жизни тратить на сон?

•  почему начинается сон?

•  как и почему сон заканчивается?

Не ясны и механизмы, отвечающие за включение и смену различных фаз цикла. Биологическое значение сна пока окончательно не установлено.

При переходе от бодрствования ко сну не исключают переутомление механизмов, поддерживающих бодрствование, и тогда сон следует считать пассивным явлением. Однако не исключено, что процессы, вызывающие сон, формируются еще в бодрствующем состоянии, и тогда сон - активное явление. Долгое время господствовала теория пассивного засыпания. Все же вопрос до настоящего времени окончательно не решён.

Наиболее обоснована ретикулярная теория сна и бодрствования. В конце 40-х годов XX века обнаружили, что высокочастотное электрическое раздражение ретикулярной формации у спящих кошекприводит к их моментальному пробуждению. Повреждение же ретикулярной формации, напротив, вызывает у них глубокий сон. Ретикулярную формацию стали с тех пор рассматривать как своеобразное «зарядное устройство» для мозга, которое поддерживает необходимый для бодрствования уровень его активности за счёт восходящих стимулирующих импульсов. Следовательно, сон возникает при снижении активности ретикулярной формации (пассивно или под влиянием внешних факторов).

Серотонинэргическая теория сна считает, что серотонин, выделяемый как медиатор в некоторых образованиях мозга (в ядре шва), напрямую связан со сном. Последние исследования показали, что серотонин служит и медиатором в процессе пробуждения, и «гормоном сна» в бодрствующем состоянии, стимулируя синтез или высвобождение факторов сна, которые в свою очередь вызывают сон.

Эндогенные факторы сна - продукты обмена веществ (нейропептиды), которые накапливаются в крови длительно бодрствующего человека, вызывая неодолимое желание спать. Впрочем, не исключено, что эти вещества выделяются и накапливаются во сне. Уже выделен фактор S - гликопептид, вызывающий медленноволновый сон у некоторых животных.