12. Психофизиология сна. Характеристика медленного и быстрого (парадоксального) сна. Циклы сна и их периодичность, возрастные особенности.

Сон – особое детерминированное состояние организма теплокровных животных (млекопитающих и птиц), характеризующейся закономерной последовательной сменой определенной полиграфических карт в виде циклов, фаз.

1953 г. Е.Азеринский и Н.Клейтман открыл феномен «быстрого сна». В настоящее время регуляторные процессы медленного сна связывают со структурами промежуточного мозга, а быстрого сна – главным образом со стволовыми структурами мозга.

В 1960-1970е гг М.Жуве предложил моноаминергическую теорию регуляции цикла «сон-бодрствование». Согласно этой теории, медленный и быстрый сон связаны с активностью различных групп моноаминергических нейронов – в регуляцию медленного сна включены серотонинергические нейроны комплекса шва, в то время как норадренергические нейроны ответственны за наступление быстрого сна. Впоследствии было показано участие различных нейротрансмиттеров в регуляции медленного и быстрого сна (серотонин, норадреналин, ацетилхолин, дофамин, гистамин, ГАМК).

Различие механизмов медленного и быстрого сна подтверждается также и в нейрогуморальных концепциях сна, основоположником которых является А.Пьерон. Он обнаружил, что если собаке ввести спинномозговую жидкость других собак, лишенных сна в течение нескольких суток, она засыпает. Пьерон предположил, что наступление сна связано с накоплением в организме определенных веществ (гипнотоксинов). Впоследствии «фактор сна» многочисленные исследователи выделяли из спинномозговой жидкости, крови и мочи различных животных, и с каждым годом увеличивался список обнаруженных в организме веществ, связанных со сном.

Во время сна мозг проходит через несколько различных фаз, или стадий, активности, повторяющихся с примерно полуторачасовой цикличностью. Сон состоит из двух качественно различных состояний, называемых медленный и быстрый сон. Они отличаются по суммарной электрической активности мозга (ЭЭГ), двигательной активности мышц (ЭОГ), тонусу мышц и многочисленным вегетативным показателям (ЧСС и дыхания, электрической активности кожи ит.д.).

Медленный сон подразделяется на несколько стадий, выделенных на основании изменений ЭЭГ и отличающихся по глубине:

• Стадия 1. Исчезает основной биоэлектрический ритм бодрствования – альфа-ритм. Он сменяется низкоамплитудными колебаниями различной частоты. Это стадия дремоты, засыпания. У человека могут возникать сноподобные галлюцинации.

• Стадия 2. Поверхностный сон. Характеризуется регулярным появлением веретенообразного ритма 14-18 колебаний в секунду («сонные веретена»). С появлением первых же веретен происходит отключение сознания; в паузы между веретенами человека легко разбудить.

• Стадия 3 и 4 объединяются под названием дельта-сна потому что во время этих стадий появляются высокоамплитудные медленные волны – дельта-волны. В стадии 3 они занимают 30-50% всей ЭЭГ, в четвертой – более 50% всей ЭЭГ. Это наиболее глубокая стадия сна, здесь наивысший порог пробуждения, самое сильное отключение от внешнего мира. 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. При этом снижается мышечный тонус, становятся регулярными и урежаются дыхание и пульс, понижается температура тела (в среднем на 0.5), отсутствуют движения глаз, может регистрироваться спонтанная КГР.

Быстрый сон – самая последняя стадия в цикле сна. Характеризуется быстрыми низкоамплитудными ритмами ЭЭГ, что делает ее похожей на ЭЭГ при бодрствовании. Усиливается мозговой кровоток, на фоне глубокого мышечного расслабления наблюдается мощная активность вегетатики. Помимо тонических компонентов стадии быстрого сна выявляются фазические компоненты – быстрые движения глазных яблок при закрытых веках (БДГ, или REM – rapid eye movements), мышечные подергивания в отдельных группах мышц, резкие изменения ЧСС (от тахикардии к брадикардии) и дыхания (серия частых вдохов-выдохов, потом пауза), эпизодические подъемы и падения кровяного давления. Порог пробуждения колеблется от высокого до низкого. Именно в этой стадии возникает большая часть запоминающихся сновидений. Синонимы быстрого сна – парадоксальный (активированный характер ЭЭГ при полной мышечной атонии), REM, или БДГ-сон, ромбэнцефальный (в связи с локализацией регулирующих механизмов).

Весь ночной сон состоит из 4-5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий медленного и завершается быстрым сном. Каждый цикл продолжается около 90-100 минут. В двух первых циклах преобладает дельта-сон, эпизоды быстрого сна относительно коротки. В последних циклах преобладает быстрый сон, а дельта-сон резко сокращен и может отсутствовать. Структура сна у здоровых людей более или менее сходна – 1я стадия занимает 5-10% сна, 2я – 40-50% сна, дельта-сон – 20-25% сна, быстрый сон – 17-25%.

Таким образом, каждую ночь 4-5 раз мы видим сны, и «разглядывание» сновидений занимает в общей сложности 1-2 часа.

Во время дельта-сна увеличена секреция гормона роста, стимулирующего тканевый обмен. Во время быстрого сна усилена секреция гормонов коры надпочечников, которая в бодрствовании возрастает при стрессе. Интенсивность энергетического обмена в мозговой ткани во время медленного сна почти такая же, как в состоянии спокойного бодрствования, а во время быстрого сна значительно выше.

В онтогенезе соотношение «сон-бодрствование» изменяется. Так, у новорожденных состояние бодрствования составляет лишь незначительную часть суток, и значительную часть сна занимает быстрый сон. По мере взросления уменьшается общее количества сна, изменяется соотношение фаз внутри цикла сна – сокращается быстрый сон и относительно возрастает медленный сон, к 14 годам цикл сна достигает 90 минут. У взрослого человека быстрый сон занимает около ¼ всего времени сна. В старческом возрасте происходит уменьшение общего количества сна, при этом сокращается и медленный, и быстрый сон. После 75 лет часто наблюдается невротическая бессонница – редуцируется медленный сон, сон становится прерывистым, нарушаются циклы сна.