Модуль 8. Физиология сна.

Сон - это особое генетически детерминированное состояние организма человека (и теплокровных животных, т.е. млекопитающих и птиц), характеризующееся закономерной последовательной сменой определенных полиграфических картин в виде циклов, фаз и стадий".

Это сложное определение сна свидетельствует, во-первых, что сон - это неотъемлемая часть бытия человека, т.к. необходимость спать генетически предопределена и во-вторых, что состояние сна может определено только с помощью специальных объективных методов.

Для объективного изучения сна и его нарушений используется полисомнография - метод, включающий параллельную регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ) (как правило, многоканальной), электроокулограммы (ЭОГ), электромиограммы (ЭМГ), электрокардиограммы (ЭКГ), артериального давления (АД), двигательной активности (общей и в конечностях), дыхательных движений грудной клетки и брюшной стенки, оро-назального тока воздуха, уровня сатурации кислорода в крови, выраженности храпа, температуры тела, эрекции пениса, видеомониторирование.

Первые три из вышеперечисленных показателей (ЭЭГ, ЭОГ и ЭМГ) являются базовыми для идентификации стадий и фаз сна. На основании анализа этих показателей строится гипнограмма, отражающая динамику стадий и фаз сна в течение периода регистрации.

Сон человека представляет собой континуум функциональных состояний мозга - 1, 2, 3 и 4 стадии фазы медленного сна (ФМС) и фазу быстрого сна (ФБС).

1 стадия – фаза медленного сна (ФМС) - дремота характеризуется замедлением частоты основного ритма (характерного для расслабленного бодрствования данного человека), появлением бета- и тета-волн; снижением частоты сердечных сокращений (ЧСС), частоты дыханий (ЧД), мышечного тонуса, АД.

Гипнограмма сна здорового человека

2 стадия ФМС (стадия "сонных веретен")  - названа так по основному ЭЭГ-феномену - "сонным веретенам" - колебаниям синусоидальной формы с частотой 11,5-15 гц, амплитудой более 25 мкв и длительностью 0,5-1,5 сек, кроме того, в ЭЭГ представлены также К-комплексы - волны высокой амплитуды (в 2-3 раза превосходящие амплитуду фоновой ЭЭГ, в основном представленную тета-волнами), двух или многофазные; с точки зрения вегетативных и ЭМГ показателей развиваются тенденции, описанные для 1-й стадии ФМС; в небольших количествах могут встречаться эпизоды апноэ, длительностью менее 10 секунд.

3 и 4 стадии называют дельта-сном, так как основным ЭЭГ-феноменом является дельта-активность (в 3-й стадии она составляет от 20% до 50%, а в 4 стадии более 50% эпохи анализа); дыхание в этих стадиях ритмичное, медленное, АД снижено, ЭМГ имеет низкую амплитуду.

Фаза быстрого сна (ФБС) характеризуется быстрыми движениями глаз (БДГ), очень низкой амплитудой ЭМГ, "пилообразным" тета-ритмом, сочетающимся с нерегулярной ЭЭГ; при этом отмечают "вегетативную бурю" с дыхательной и сердечной аритмией, колебаниями артериального давления, эпизодами апноэ (в норме длительностью менее 10 секунд), эрекцией пениса и клитора.

Стадии ФМС и ФБС составляют один цикл сна, и таких циклов у здорового человека бывает от 4 до 6 за ночь; эти циклы не одинаковы: в первых двух максимально представлена ФМС, а в утренних - ФБС.

Основная функция ФМС - восстановительная (накопление энергетических, в первую очередь, фосфатергических связей, синтез пептидов и нуклеиновых кислот, в этой фазе наблюдаются пики секреции соматотропного гормона, пролактина, мелатонина, а ФБС - переработка информации и построение программы поведения.

При физиологическом старении структура сна претерпевает следующие изменения: снижается общая длительность сна, увеличивается длительность поверхностных стадий, увеличивается время засыпания и время бодрствования внутри сна, возрастает двигательная активность во сне, возникает фрагментация сна, отмечается большая сохранность ФБС по отношению к ФМС, выявляется полифазность сна (наличие дневного и ночного сна) и дневные микрозасыпания. Жалобы на плохой ночной сон у людей старше 60 лет встречается в 3 - 4 раза чаще, чем в среднем возрасте.

Вполне естественно, что к вопросу о механизмах сна привлечено внимание многих исследователей. Наиболее интересны две теории сна: гуморальная и нервная.

Гуморальная теория рассматривает сон как результат накопления в крови токсических продуктов обмена – «гипногенных» веществ, действующих на определенные зоны мозга (возможно, на «центры сна»). В пользу этой теории говорят опыты Р. Лежандра и Г.Пьерона, показавшие, что при введении бодрой собаки сыворотки крови другой собаки, не спавшей несколько суток, у бодрой собаки наблюдаются в се признаки утомления, приводящие животное ко сну. Однако наблюдения П.К.Анохина над сросшимися близнецами, обладавшими общей кровеносной системой, ставят под сомнения гуморальную теорию, так как близнецы, имея один состав крови, спали и бодрствовали часто не одновременно.

Нервные теории рассматривают сон как результат либо возбуждения специального центра сна, находящегося, по заключению специалистов и по мнению некоторых экспериментаторов (Гесс и др.) в промежуточном мозге, либо как результат общего торможения коры больших полушарий с ближайшей подкоркой (И.П.Павлов).

В последнее время внимание многих исследователей обращено в ретикулярную формацию ствола мозга, выключение которой ведет к развитию сноподобных состояний, а раздражение ее вызывает пробуждение (Г.Мэгун, Д.Джаспер, Г.Моруцци и др.). но без участия корковых частей анализатора одна только система подкорковых ядер не в состоянии обеспечить регуляцию сна и бодрствования (Ф.Бремер).

Павлов считал, что сон имеет корковое происхождение и развивается в норме по законам внутреннего торможения. По Павлову возможен и другой механизм развития сна – это отсутствие раздражений, стимулирующих кору тонизирующих ее (перерезка зрительных и слуховых нервов; клинические больные, лишенные большинства экстерорецепций). Такой сон Павлов называл «пассивным» в отличие от «активного» сна, развивающегося как внутреннее торможение вследствие усиленной деятельности коры.

Анохин, предложений корково-подкорковую гипотезу развития сна, полагает, что активный сон возникает в результате торможения корковой деятельности за счет блокирования в таламусе импульсов, идущих от рецепторов к коре. Однако первичное сонное торможение развивается в коре (в частности, в ее лобных долях), что приводит гипоталамус к освобождению от постоянно имеющего место тормозного влияния коры, особенно ее лобных отделов. Расторможенные гипатоломические образования направляют возбуждение в область таламуса, где и происходит блокирование импульсации, направленной к коре.

Сон, видимо, не является привилегией коры, как не является он и реакцией, специфически связанной с подкорковыми образованиями. Сон- это результат сложной перестройки корково-подкорковых отношений (А.Б.Коган).

По Павлову, при засыпании кора проходит несколько гипнотических фаз, характеризующихся изменением возбудимости корковых нейронов:

• уравнительную (отличающуюся выравниванием эффектов от действия слабых и сильных условнорефлекторных раздражений на уровне слабых),

• парадоксальную (когда на слабое воздействие возникает большой ответ, чем на сильное),

• ультрапарадоксальную (характеризующуюся отсутствием ответов на положительные сигналы и появлением реакций на тормозные),

• наркотическую (отличающуюся сохранением силовых отношений при общем снижении эффекта),

• тормозную (когда, наконец, нет ответов на все внешние раздражители в результате наступившего торможения).