Фазы сна человека в биологии общая характеристика, структура и виды

Фазы сна человека в биологии — характеристика, описание и значение

Полноценный ночной отдых — непременное условие хорошего самочувствия и высокой работоспособности на протяжении всего дня. Сомнологи, изучающие фазы сна человека в биологии, называют две основные — быструю и медленную, в каждой из которых, в свою очередь, выделяются несколько последовательно сменяющихся стадий. Всего за ночь сновидец проходит 4−5 цикличных этапа, а в его организме происходят различные физиологические процессы.

Общее понятие и характеристика

Сон — одно из естественных физиологических состояний человека, при котором организм становится менее восприимчив к окружающей обстановке. Постоянно бодрствовать без перерыва на полноценный отдых невозможно. Уже после первых суток пребывания без сна в режиме активной работы человек утрачивает работоспособность, у него понижается внимательность и теряется способность концентрироваться.

Физиологи уже несколько веков пытаются дать точную характеристику физиологических процессов, происходящих в организме спящего человека. Одним из важнейших достижений стала фиксация биоэлектрических колебаний, которые возникают в головном мозге в момент сновидений. Кроме того, специалистам удалось установить, что во время ночного отдыха практически незаметно для человека сменяются последовательные циклы.

Исследования проводятся при помощи специальных датчиков, которые крепятся на голову засыпающего. Оборудование фиксирует сигналы, передающиеся сенсорами. Сначала отмечаются медленные колебания, затем они учащаются, а после снова сменяются менее ритмичными.

Сон здорового человека — это последовательный цикл из пяти сменяющихся стадий, из которых только одна относится к быстрой фазе. После засыпания нейрофизиологические и биологические процессы происходят менее активно, чем во время дневного бодрствования. Специалисты выделяют:

  • Погружение в сон: постепенно расслабляется весь организм, глазные яблоки медленнее двигаются, мышцы у некоторых людей могут подрагивать (около 10−20 минут).
  • Дремота: мышечная ткань не напряжена, сердечный ритм изменяется, понижается температура тела (в это время восстанавливаются физические ресурсы, этап повторяется от 3 до 5 раз за ночь).
  • Дельта-сон: полное расслабление всего тела (длится несколько минут).
  • Погружение в глубокий сон (при наблюдениях отмечается незначительная активизация кровообращения в мышцах, этот период сопровождается важнейшими регенеративными процессами, усиливается выработка гормона роста).
  • Быстрый сон: сопровождается аномально быстрым движением глазных яблок, из-за чего исследователи дали ему название «rapid eye movement» — REM (в эти минуты человек видит сновидения, усиливается прилив крови к головному мозгу).

    За ночь происходит неоднократная смена фаз — около 4−5 раз в организме здорового человека. Вторая и пятая стадия обычно наступают под утро.

    Процессы быстрой и медленной стадий

    Одна из отличительных особенностей разных фаз — меняющаяся активность головного мозга. Проследить ее можно только при помощи специального оборудования, но в физиологии сна есть и другие параметры, при помощи которых можно описать состояние организма.

    Для того чтобы погрузить все тело в дремоту и расслабить его, мозг вырабатывает особые вещества, блокирующие мыслительную активность и вызывающие вялость и усталость. Одновременно с этим замедляются метаболические процессы, снижается артериальное давление, а дыхание становится редким. Но при этом активно вырабатываются различные гормоны — роста, половые и другие.

    Фаза медленного сна отвечает за построение и регенерацию тканей. В докладах и рефератах многих исследователей содержатся сведения о том, что это стадия физиологического покоя.

    После напряженной работы восстанавливается и мозговая ткань, именно поэтому лишать себя полноценного ночного отдыха ни в коем случае нельзя.

    Для быстрого (парадоксального) сна характерны сновидения. Учеными не установлен какой-либо лимит просмотренных сюжетов, все зависит от возраста спящего, количества пережитых событий в течение дня, от полученной информации, от яркости впечатлений и эмоций. До сих пор специалисты точно не могут дать точное определение тому, какие конкретно процессы происходят на этой стадии, какие механизмы задействованы и за что они отвечают. Однако достоверно известно об увеличении мозговой активности, понижении температуры тела и периодически сбивающемся ритме дыхания.

    Многие уверены, что засыпая человек отключен от окружающей его реальности, однако это мнение ошибочное. Большинство сигналов на самом деле не обрабатываются мозгом, но при резких и громких звуках возможно пробуждение. Иногда при сильной усталости и изнеможённости спящий не просыпается, а раздающийся вокруг него шум переплетается с сюжетами из сновидений.

    Чтобы сон был здоровым и крепким, а самочувствие утром — отличным, необходимо следовать некоторым советам:

    • строго соблюдать режим бодрствования и отдыха;
    • не принимать тяжелую пищу позже чем за 2 часа до сна;
    • прогуливаться по возможности на свежем воздухе или проветривать помещение в течение 10 минут перед тем, как лечь в кровать.

    Специалисты рекомендуют принять теплую ванну с расслабляющими маслами, а также выпить чай из мяты, мелиссы, ромашки. Отвлечься от дневной суеты поможет хорошая книга, легкий массаж ступней.

    Причины нарушений

    Значение хорошего сна для человека сложно переоценить. Существует множество теорий и предположений относительно того, что приводит к нарушениям основных функций организма. Чаще всего это следствие заболеваний или сбоев в работе систем органов. Важнейшей причиной считается и расстройство психического состояния.

    Все типы сбоев в организме можно кратко рассмотреть в таблице:

    Эмоциональные расстройства Стресс, переживания, смерть близких, моральное или физическое насилие, проблемы в семье
    Болевые ощущения Проблемы с суставами, менструальный цикл у женщин, мигрени
    Физиологические изменения Беременность, грудное вскармливание, переход к климаксу
    Опасные заболевания Сердечная недостаточность, бронхиальная астма, нарушение функций щитовидной железы

    Кроме того, временное расстройство процессов нормального сна вызывает переутомляемость. Она может развиваться как вследствие несоблюдения режима работы, напряженного графика, так и после чрезмерных физических нагрузок и усиленных тренировок.

    Читайте также:
    Великие биологи и основоположники науки, внесшие огромный вклад в ее развитие

    Отдельная часть пациентов с нарушениями сна жалуется на то, что не способна контролировать свои эмоции и переживания перед волнительными событиями. Врачи рекомендуют стараться уменьшить восприимчивость к окружающему миру, так как излишняя впечатлительность негативно сказывается не только на психике, но и на работе сердечно-сосудистой системы и других органов.

    С бессонницей нередко сталкиваются те, кто склонен к частому употреблению алкоголя. Такой тип нарушений связан с тем, что организму приходится бороться с ликвидацией последствий распада этанола в крови.

    Следует помнить, что механизм и правильная смена фаз сна во многом зависят от освещения. Например, солнечный свет регулирует выработку мелатонина: как только наступают сумерки, его продуцирование уменьшается, а с первыми лучами уровень гормона повышается.

    Поэтому любой сбой в организме приводит к бессоннице.

    Чувство «невыспанности» называется постсомническим расстройством (слишком раннее пробуждение) или интросомническим (частые ночные перерывы в процессе сна).

    В структуре головного мозга происходят изменения, в результате которых ухудшаются память и внимание, появляется раздражительность и соматические проблемы.

    Организация правильного сна подразумевает смену всех пяти фаз. Только в таком случае человек чувствует себя отдохнувшим.

    Фазы и стадии сна человека

    Многие слышали о том, что сон состоит из последовательно сменяющих друг друга фаз и стадий. Некоторые знают, что в одни фазы проснуться легче, в другие – тяжелее, поэтому в идеале пробуждение стоит подстраивать на определенные этапы сна. Кто-то скажет, что сны снятся только в какую-то одну фазу (небольшой спойлер – на самом деле это не так, см. ниже). В данной статье мы предлагаем углубиться в эти и другие вопросы, связанные с различными периодами сна, и рассмотреть, какие фазы выделяются, какова их характеристика и продолжительность, сколько фаз нужно, для того чтобы выспаться, и как самостоятельно рассчитать сон по фазам. Кроме того, в последней части текста мы рассмотрим, как с точки зрения фаз и стадий оцениваются некоторые так называемые рациональные схемы сна.

    Фазы сна человека: предисловие

    Сны кажутся такой обыденной вещью, и тем не менее это – одна из тех областей, которая еще таит множество загадок. В частности, пока у ученых не наблюдается единства мнений даже в отношении того, видим ли мы цветные сны или черно-белые. А вот стадии и фазы сна человека можно считать вполне изученными, в том числе потому что их проще исследовать с помощью различных приборов. Основные источники данных для ученых – активность мозга в целом и его долей в частности (показывается на электроэнцефалограмме – ЭЭГ), движения глазных яблок и мышц затылка. Эти и ряд других показателей позволяют составить более или менее ясную картину циклов фаз сна.

    В целом мы предлагаем не углубляться в термины и методики сомнологии (науки о сне), а рассмотреть фазы сна на более практическом уровне: понять, сколько фаз выделяется, разобрать их главные черты и то, что отличает фазы друг от друга. Эти знания помогут ответить на вопросы, в какую фазу легче проснуться, сколько должен длиться здоровый сон и т.д. Но сначала сделаем несколько ремарок:

    • фазы и стадии рассматриваются на примерах взрослых (с возрастом соотношение и длительность фаз меняется);
    • для простоты и единообразия периоды сна будут показаны на примерах тех, кто ложится спать вечером или в начале ночи, а не под утро и не работает по ночам;
    • мы рассматриваем только физиологический сон – медикаментозный, гипнотический и т.д. в данном материале в счет не берутся;
    • мы сфокусируемся на тех, кто имеет счастье спать достаточное для своего организма количество часов и не вынужден, например, бежать к первой паре после ночного написания курсовой.

    Итак, каким должен быть нормальный сон у среднестатистического здорового человека в подобных условиях?

    Фазы и стадии сна

    В целом специалисты делят сон на две основные фазы:

    • Медленный сон, он же ортодоксальный, или NREM-сон. В среднем 3/4 цикла приходится на медленный сон. Название NREM происходит от английского Not Rapid Eye Movement и отражает тот факт, что для данной фазы не характерны быстрые движения глаз.
    • Быстрый сон, он же парадоксальный, или REM-сон (то есть быстрые движения глаз присутствуют). В среднем 1/4 цикла приходится на быстрый сон. Название «парадоксальный» связано с тем, что во время этой фазы сна сочетаются полное расслабление мышц и высокая активность мозга. Получается, что в этот период мозг работает почти так же, как при бодрствовании, но при этом не обрабатывает информацию, получаемую от органов чувств, и не отдает телу приказов, как реагировать на эту информацию.

    Цикл «медленный + быстрый сон» длится примерно 1,5-2 часа (подробнее чуть ниже), и в ходе ночи данные фазы последовательно сменяют друг друга.

    При этом у медленного сна выделяется ряд стадий:

    1. дремота – переход от бодрствования ко сну;
    2. легкий сон;
    3. умеренно глубокий сон;
    4. глубокий сон – именно на этой стадии сон самый крепкий.

    Стадии 3 и 4 носят общее название – дельта-сон, что связано с наличием на ЭЭГ специфических дельта-волн.

    Схема ночного цикла по фазам и стадиям сна

    С точки зрения циклов сна наша ночь проходит следующим образом:

    • Сначала наступает стадия 1 медленного сна, то есть мы переходим от бодрствования ко сну через дремоту.
    • Далее мы последовательно проходим стадии 2, 3 и 4. Потом двигаемся в обратном порядке – от дельта-сна к легкому (4 – 3 – 2).
    • После стадии 2 наступает фаза быстрого сна. Из-за того что она активизируется последней в цикле – после того, как прошли все остальные этапы, – иногда ее называют 5 фазой или 5 стадией, что, строго говоря, не совсем точно, потому что быстрый сон – совсем другой по сравнению с медленным.
    • Затем мы снова возвращаемся в стадию 2, и дальше опять погружаемся в дельта-сон, потом легкий, потом быстрый, потом снова легкий… И так смена фаз и стадий идет по кругу. Другой вариант – после быстрого сна наступает пробуждение.
    Читайте также:
    Дыхание растений как происходит процесс, органы дыхания, характеристика и структуры, значение в жизни растений, взаимосвязь с фотосинтезом

    Продолжительность фаз и стадий сна

    Как мы уже говорили выше, на весь сонный цикл (медленный и быстрый сон) в среднем уходит примерно от 1,5 часов до 2 часов. При этом продолжительность фаз и стадий и их соотношение в рамках одного цикла меняется с течением ночи. Рассмотрим, как в среднем распределяются фазы и сколько длится каждая из них.

    • Обычная длительность стадии 1 (дремота) составляет 5-15 минут. Если человек засыпает, только опустив голову на подушку, это говорит о том, что ему надо раньше ложиться, больше спать или в принципе больше отдыхать.
    • В течение ночи около 50% сна приходится легкий сон – это медленный сон, но не в самых глубоких его проявлениях. Средняя продолжительность одной «порции» такого сна – около 20 минут.
    • Когда мы только уснули, длительность глубокого и умеренно глубокого сна (дельта-сна) больше, чем под утро. В рамках первого цикла на дельта-сон может уйти до 40 минут, а в последующих эта цифра уменьшается. В общей сложности в течение ночи 3 и 4 стадии занимают 15-20% от всего сна.
    • У быстрого и легкого сна, соответственно, все наоборот: эти периоды длиннее всего ближе к утру. Продолжительность быстрого сна в начале ночи весьма коротка (в первом цикле – 5-10 минут), а затем увеличивается до 30-40 минут, а иногда и больше. Всего на быстрый сон приходится, соответственно, около четверти всего времени в течение ночи.

    Таким образом, в первом цикле полноценный глубокий сон (стадия 4) наступает примерно через 40-50 минут после сна, а быстрый – через 1,5 часа. Исходя из средней потребности во сне, получаем, что в нормальном состоянии человеку за ночь нужно проспать 3-6 циклов – в зависимости от их продолжительности и от его потребности во сне. В свою очередь, данная потребность весьма разнится: некоторым нужно 4 часа, для некоторых норма может превышать 10 часов.

    В какую фазу лучше просыпаться и как это рассчитать

    Как известно, просыпаться легче всего на фазе быстрого сна, на втором месте – стадия легкого. Зная последовательность разных периодов, вы сможете подгадать оптимальное время пробуждения. С другой стороны, надо учитывать, что длительность фаз неодинакова у разных людей, кроме того, потребность в том или иной «виде» сна колеблется в зависимости от состояния. Например, если вы устали, болеете или восстанавливаетесь после болезни, медленный сон способен занять больше времени.

    Конечно, чтобы облегчить себе пробуждение, можно купить различные гаджеты, которые считывают характерные особенности фаз (подробнее чуть ниже) и будят вас именно в положенное время. Но узнать, как проснуться в фазу быстрого сна, можно и самостоятельно – в первую очередь надо поэкспериментировать. Например, примите за фазу сна 2 часа, рассчитайте, во сколько надо лечь/проснуться, чтобы выдержать целое число циклов. Например, если вам надо встать в 8 утра, кратное число фаз будет в 6 утра, 4 утра, 2 ночи, полночь и т.д. При расчете времени учитывайте и то, что еще немного времени вам потребуется на то, чтобы заснуть. Как мы говорили, на стадию 1 обычно уходит 5-15 минут. То есть, чтобы встать в 8, лечь надо в 1:45 или 23:45.

    Попробуйте какое-то время придерживаться такого графика и посмотрите, получается ли у вас просыпаться в фазу быстрого сна. Если нет, «поиграйте» с границами – сделайте расчет исходя из 1 часа 50 минут или 1 часа 40 минут. Таким образом вы сможете найти именно вашу продолжительность ночного цикла и в дальнейшем отталкиваться от нее. Проводить эксперименты лучше всего, когда вы находитесь в нормальном физическом и эмоциональном состоянии и более или менее нормально высыпались накануне экспериментов.

    Также намекаем, что под «лечь спать» мы имеет в виду именно лечь спать, а не «лечь в кровать со смартфоном в обнимку и еще час переписываться в мессенджерах». Заметим и то, что расчет фаз сна не придаст вам бодрости, если вы уже неделю спите только по одному циклу за ночь. Подстройка под фазы – инструмент для более легкого пробуждения, но от необходимости полноценно спать он вас не освободит.

    Фазы сна и сновидения

    Согласно исследованиям, неправильно ставить вопрос: «В какой фазе сна снятся сны». Корректнее другая формулировка: «Сны из какой фазы мы лучше всего запоминаем?» Исследования показывают, что сны снятся нам на всех этапах – даже на стадии глубокого сна. Другое дело, что мы их не запоминаем – возможно, вследствие того, что медленный сон слишком крепкий и активность мозга ниже. Впрочем, даже то, что мы видели в фазе быстрого сна, мы запоминаем далеко не всегда. Подробнее об этом в нашей статье «Интересные факты о снах».

    Что происходит с нами в разные фазы сна

    Одно из главных отличий фаз друг от друга – разная активность мозга, которую визуально можно проследить в волнах на ЭЭГ, однако физиология фаз сна характеризуется не только этим. Другое различие быстрого и медленного отражено в английских названиях REM и NREM – наличие и отсутствие быстрых движений глаз. В целом же определение фазы сна на глазок, без учета приборов и измерения различных показателей, достаточно проблематично. Можно только сказать, что если человек двигает глазами, конечностями и т.д., скорее всего, речь идет о быстром сне. А что можно зарегистрировать на различных приборах? Приведем несколько интересных фактов.

    Читайте также:
    Близнецовый метод исследования понятие, характеристика, разновидности

    Черты медленного сна

    Чтобы погрузиться в первую стадию медленного сна (дремоту), мозг вырабатывает специальные вещества, которые блокируют его активность, вызывают вялость, а также влияют на другие системы организма, в том числе замедляют метаболизм. В стадиях 2-4, особенно при дельта-сне, обмен веществ также замедляется.

    Говорить, что во время медленного сна в принципе нет движения глаз, не совсем верно – они есть в стадиях 1 (дремота) и 2 (легкий сон), но специфически медленные; в английской терминологии они так и называются – slow rolling eye movement (SREM). В свою очередь, во время дельта-сна нет даже таких движений, зато именно в этой фазе люди ходят или говорят во сне, а также совершают иные неконтролируемые действия, если им это свойственно.

    В фазе медленного сна на 1-1,5 градуса понижается температура тела (особенно в глубоком сне), снижается пульс и артериальное давление, дыхание становится более редким. Вместе с тем активнее продуцируются гормоны роста, половые гормоны и др., идут процессы по построению тканей и т.д. Именно поэтому говорят, что медленный сон в большей мере отвечает за физиологический отдых. Кроме того, эта фаза необходима для восстановления мозговой ткани после бодрствования (подробнее об этом в первом видео нашей статьи «Не отказывайте себе во сне»).

    Черты быстрого сна

    Одна из главных особенностей быстрого сна – самые яркие сновидения. Под словами «самые яркие» мы имеет в виду то, что практически все сны, которые мы помним после пробуждения, – именно из этой фазы. Считается, что быстрый сон, в свою очередь, отвечает за обработку полученной за день информации, внутреннюю работу над эмоциями и т.д. Но пока ученые точно не могут точно сказать, как что конкретно происходит во время быстрого сна и какие механизмы при этом задействованы.

    Как мы уже отмечали, визуально быстрый сон можно узнать по движениям глазных яблок, по иногда сбивающемуся дыханию, движениям рук и т.д. Также для этой фазы характерны изменения температуры тела и ритм сердца: они могут повышаться или понижаться в рамках одного и того же этапа.

    Интересно, что мозговая активность во время быстрого сна насколько высокая, что ученые в течение долгого времени не могли заметить разницу на ЭЭГ между этой фазой сна и бодрствованием. Правда, на сегодняшний день несколько важных различий все же было найдено.

    Интересные особенности, связанные с фазами сна

    Для любой фазы характерно искаженное представление о времени. Наверное, всем знакомы ситуации, когда на минуточку закроешь глаза – и 5 часов как не бывало. Верно и обратное: казалось, уже вся ночь минула и много снов приснилось, а на самом деле прошло всего 20 минут.

    Некоторые считают, что во время сна человек полностью отключается от реальности, однако на самом деле это не так. Многие сигналы мозгом действительно должным образом не обрабатываются, особенно во время дельта-сна, но во время быстрого и легкого главным источником информации становятся звуки. Например, нас не всегда будит шум, но человек может проснуться от того, что кто-то даже негромко позовет его по имени. Также во время быстрого сна звуки могут встраиваться в сновидение и становиться его частью. Это говорит о том, что мозг обрабатывает звуки во время сна и решает, каким уделить внимание и как именно это сделать.

    У детей доля быстрого сна больше, чем у взрослых, а у пожилых людей она еще меньше. То есть чем старше мы становимся, тем короче парадоксальная фаза сна и длиннее ортодоксальная. Интересно, что быстрый сон отмечается даже у детей, находящихся в утробе матери. Ученые говорят, что на ранних этапах жизни (в том числе до рождения) быстрый сон очень важен для формирования центральной нервной системы.

    Исследования показывают, что мозг может не погружаться целиком в одну и ту же фазу, что особенно характерно для дельта-сна. Хотя бОльшая часть мозга, как правило, находится на одном и тот же этапе.

    Значение фаз сна для организма: небольшое предостережение

    Сказать, какой сон лучше или полезнее – быстрый или медленный – невозможно. Они обе фазы нужны для полноценного отдыха и восстановления организма как на физиологическом, так и психическом уровне. В связи с этим вызывают вопросы схемы сна, в которых отсутствует полноценный цикл. Наверняка многие слышали о схемах, предполагающих, что человек спит не 1 раз в сутки 6-8 часов, а несколько раз в течение дня. Некоторые подобные схемы выглядят вполне безобидными, однако польза других вызывает серьезные сомнения.

    В частности, в интернете встречается информация о якобы очень эффективном расписании, когда спать надо 6 раз по 20 минут или 4 раза по 30 минут. Исходя из типичного цикла сна, эти временные промежутки очень короткие, и за 20-30 минут человек не успеет перейти дальше 2-3 стадии, то есть о глубоком и быстром сне речь не идет в принципе. Между тем важнейшие для нашего организма процессы происходят именно на этих этапах. Возможно, у людей, которые описаны как успешно применявшие такие схемы, циклы сна очень сжаты, но велик шанс, что действительность просто приукрашена в угоду впечатляющей истории.

    Читайте также:
    Стебель , внутреннее и внешнее строение стебля дерева или кустарника

    Конечно, какое-то время организм среднестатистического человека профункционирует и на 20 минутах 6 раз в сутки. Ему может даже казаться, что он стал более эффективно расходовать время, однако польза этих схем для организма в данном случае вызывает вопросы. Системный недостаток сна ударяет как психическому, так и физическому состоянию и приводит различным неприятным последствиям. Не отрицая пользу и эффективность других рациональных схем сна, призываем вас консультироваться с врачом и очень настороженно относиться к вариантам, которые не включают хотя бы несколько полноценных циклов в сутки.

    Нормальная физиология

    Сон – жизненно необходимое, периодически наступающее особое функциональное состояние, характеризующееся специфическими электрофизиологическими, соматическими и вегетативными изменениями. Сон в процессе эволюции возник как процесс адаптации, подавляющей активность в ночной период наименьшей доступности пищи, угрозы резких колебаний внешних условий и максимальной опасности со стороны хищников. Сон снижает ежедневные метаболические затраты, навязывая организму смену деятельности, и является выражением внутренней инстинктивной потребности. У человека сон – монофазный, т.е. имеется суточная периодичность сна и бодрствования, которая является проявлением врожденного, так называемого циркадианного биоритма человека.

    Во время сна многие функции организма меняют свою интенсивность: двигательная активность исчезает, уменьшается частота дыхания и сердечных сокращений, падает артериальное давление, уровень обмена веществ и возбудимости нервной системы. Отключается сознание. Активность некоторых других процессов возрастает: увеличивается кровообращение в стволовой части мозга и гипоталамусе, что сопровождается повышением температуры мозга, увеличивается потребление кислорода (в стадии “быстрого сна”), активность неко­торых ферментов, выделение гормона роста, гонадотропных гормонов гипофиза (в период полового созревания).

    Фаза медленного сна имеет 5 стадий:
    I стадия наблюдается при переходе от расслабленного бодрствования к дремоте. На ЭЭГ в это время – альфа-ритм переменной амплитуды.
    II стадия (дремота) характеризуется отсутствием альфа-ритма с появлением тета-, бета- и дельта-волн. В это время появляются медленные (1-2 с) движения глазных яблок (отсюда и название фазы) и снижение амплитуды мышечных потенциалов.
    III стадия (поверхностный сон) отличается появлением “сонных веретен” (частота 12-15 гц)наряду с дельта-, тета- и изредка бета-ритмом.
    IV стадия (сон средней глубины) характеризуется высокоамплитудной дельта-активностью на фоне сонных веретен и К-волн, образующих так называемые “вертекс-потенциалы”.
    V стадия (глубокий сон) – преобладание дельта-ритма (дельта-сон).
    В период медленного сна происходит замедление частоты сердечных сокращений, снижение артериального давления, понижение температуры тела.

    Научный подход к изучению сна начался во второй половине XIX века. Некоторые из представлений того времени имеют лишь исторический интерес. Это циркулярная и гистологическая теории сна . В соответствии с первой сон наступает, когда кровообращение в сосудах мозга периодически снижается.
    Гистологическая теория объясняла сон как следствие изменения формы нейронов, снижения их возбудимости и отключения мозга от внешнего мира.
    Химическая теория объясняет сон как результат накопления в крови и тканях “гипнотических” продуктов обмена вследствие утомления (молочной кислоты, углекислоты, холестерина, карбоновых кислот и др.). Действительно, введение бодрствующему животному экстракта мозга, сыворотки или спинномозговой жидкости собак, лишенных сна в течение нескольких суток, вызывало у него сон. Одна­ко наблюдения, проведенные в лаборатории Анохина над двумя парами сросшихся близнецов, показали, что несмотря на общее кровообращение и возможность проникновения гипнотоксинов из тела одного ребенка в тело другого, сон у близнецов наступал неодновременно.
    В последнее время удалось выделить из церебральной жидкости и венозной крови вещество, вызывающее сон, в чистом виде. Это “дельта-пептид сна” из 9 аминокислотных остатков, известен также “фактор S” из мозга долго не спавших животных, увеличивающий про­должительность медленной фазы сна до 6 часов.
    Кортикальная теория И.П.Павлова возникла при изучении условных рефлексов в переходном периоде от бодрствования ко сну и наоборот. Было показано, что наиболее сильным снотворным действием обладают слабые раздражители, а также ритмично (монотонно) действующие неподкрепляемые сигналы любой силы, вызывающие условное торможение условных рефлексов. По Павлову сон – разлитое по коре мозга торможение. Разница в том, что внутреннее торможение – как бы частичный сон, раздробленный на отдельные зоны коры.
    Переходное состояние между сном и бодрствованием – от уравнительной фазы до тормозной – также подтверждало теорию Павлова.
    Однако теперь показано, что сон – это не разлитое торможение по коре мозга, ибо во время сна нейроны мозга находятся не в тормозном, а в возбужденном состоянии
    Следовательно, во время сна происходит реорганизация функций мозга, а не общее снижение нейронной активности.
    Теория нервных центров сна . Гесс (1933) признавал наличие специальных центров сна и бодрствования в подкорковых структурах, поскольку раздражение определенных частей гипоталамуса и ретикулярной формации может вызвать как пробуждение спящих, так и засыпание бодрствующих.
    Так, в клинике обнаружено, что сонливое состояние больных энцефалитом, названным летаргическим энцефалитом, связано с поражением гипоталамуса. Позднее Н.И.Гращенков во время Великой Отечественной войны, оперируя раненного осколком мины, заметил, что попытка извлечь осколок, находящийся в области гипоталамуса, приводит к мгновенному засыпанию больного.
    Гесс обнаружил, что раздражение в области вентромедиального гипоталамуса вызывает сон, длящийся 10-40 минут после раздражения. Вентромедиальное ядро гипоталамуса было названо центром сна (центром Гесса), а сон стал рассматриваться как активный процесс. Большое значение в понимании механизма сна имели также известные опыты Бремера, а также Мэгуна и Моруцци, вскрывающие отношения между состоянием клеток коры (ЭЭГ) и ретикулярной формацией мозга.
    П.К.Анохин , объединив разрозненные факты, создал следующую теорию сна и бодрствования – корково-подкорковую .
    Сон рассматривается как результат циклических изменений во взаимоотношениях коры и важнейших подкорковых образований – гипоталамуса и ретикулярной формацией мозга.
    В состоянии бодрствования кора тормозит гипоталамический центр Гесса, который способен тормозить деятельность активирующей ретикулярной системы либо на уровне продолговатого мозга, либо на уровне таламуса.
    Свободная от тормозящего влияния центра сна ретикулярная формация активирует кору, которая еще более подавляет активность центра Гесса. Когда же в коре развивается внутреннее торможение, это приводит к снижению и прекращению тормозящих нисходящих влияний на гипоталамус. Высвобождение центра Гесса из-под тормозящего влияния коры приводит к подавлению ретикулярной активирующей системы, еще большему снижению корковой активности и возникновению сна.
    Современные данные показывают, что во время сна ни в коре, ни в подкорке нет полного прекращения активности нервных клеток. Сон является активным состоянием мозга, а не периодом угнетения его деятельности. Само состояние сна является результатом активирования специальных сомногенных систем , а не угнетения мозговых механизмов поддержания бодрствования. Для каждого вида сна имеются определенные мозговые структуры, которые осуществляют их включение.
    Во время быстрой фазы сна наблюдается возрастание нейронной активности в таламусе, гипоталамусе, ретикулярной формации среднего мозга, гиппокампе и зрительной коре.
    В фазе медленного сна нейроны базолатеральной части миндалевидного комплекса обладают наивысшей активностью, а также повышается спонтанная активность ретикулярной формации продолговатого мозга.
    Сегодня уже с несомненностью установлена корково-подкорковая локализация структур управления сном. Разработана теория М.Жуве о моноаминэргической регуляции стадий сна . Во время сна происходит перестройка продолжающейся деятельности клеток мозга, переход нейронов в другие режимы работы (по сравнению с бодрствованием), причем принципиально разные в фазах быстрого и медленного сна.
    Стадия медленного сна обеспечивается функционированием серотонинергических нейронов ядер шва (по средней линии от продолговатого до среднего мозга). Аксоны этих нейронов направляются в спинной мозг, латеральное коленчатое тело, гиппокамп и миндалину.
    Установлена прямая зависимость сна от функциональной активности этих структур, общего уровня серотонина и его обмена.
    За различные компоненты быстрого сна отвечают разные норадренергические структуры варолиевого моста (голубоватого пятна) и ретикулярной формации среднего мозга . Кора больших полушарий участвует в переключении отдельных фаз сна, вносит свой вклад в формирование различных явлений, сопровождающих сон, и, наконец, важна для процесса просыпания.

    Читайте также:
    Злаковые растения - характеристика семейства, виды и признаки

    Смена сна и бодрствования – исторически сложившийся ритм, при котором у человека сон совпадает с ночью, а бодрствование – с днем.
    В основе этого ритма – закономерные колебания физиологических и биохимических констант. Наивысшая работоспособность наблюдается у человека в тот период суток, когда температура тела, артериальное давление, количество катехоламинов и кортикостероидов в крови максимальны. У одних это утром (“жаворонки”), у других – вечером (“совы”).
    Длительность и качество сна зависит от пережитых днем событий, сочетания физической и умственной работы, положительных и отрицательных эмоций.
    Предпосылка для нормального сна – сама организация сна: привычка ложиться в определенное время, наличие ритуалов сна.

    Физиологические аспекты сна

    Вся человеческая жизнь состоит из смены процессов бодрствования и сна. Отдых необходим для нормального функционирования организма. Но полное отключение головного мозга при этом на самом деле кажущееся. Во время отхода ко сну активность его может даже увеличиваться. Ученые давно задумывались над тем, что представляет собой физиология сна и сновидений. Существует множество докладов, рефератов, научных книг, учебников, раскрывающих основные аспекты этих явлений. Исследователи пришли к выводу, что подобное состояние не отключает центральную нервную систему. Оно больше влияет на сознание, которое перестает контролировать происходящие в голове процессы, при этом растормаживаются некоторые неврологические реакции.

    Значение сна в жизни человека

    Необходимость полноценного расслабления невозможно переоценить. Этот процесс помогает восстановлению всех жизненно важных органов и систем. Человек отдыхает, набирается сил. Также сон является отражением нашего внутреннего состояния. Во время длительного ночного отдыха сортируется полученная информация на нужную и бесполезную.


    Сон – важная составляющая здоровья, бодрости, хорошего настроения, высокой трудоспособности. Первым признаком усталости является желание поспать. Так организм сигнализирует о необходимости отдыха для восстановления сил. Более детально о физиологии сна можно узнать из следующего раздела.

    Физиологические особенности сна

    Внутреннее торможение центральной нервной системы, главным образом коры головного мозга, вызывает засыпание. В это время повышаются в организме анаболические процессы, катаболические снижаются, рефлекторные реакции замедляются. В высшей нервной деятельности происходят фазовые изменения. Анатомия человека не оказывает влияние на физиологию ночного отдыха.

    Определение сна

    Засыпание – естественное состояние человека. В это время происходит снижение реакций на внешний мир. Физиологические механизмы сна и бодрствования присущи многим животным, птицам, рыбам, некоторым насекомым. Вначале появляется состояние дремы.

    Оно характеризуется такими признаками:

    • зевотой;
    • понижением сенсорной чувствительности;
    • уменьшением частоты сердечных сокращений;
    • отключением сознания;
    • затуханием секреторной деятельности.

    Наиболее важным фактором для погружения в объятия морфея является длина светового дня. Человека настроен на засыпание при наступлении темноты. Организм некоторых людей требует также кратковременного дневного отдыха.

    Структура

    Сон включает в себя несколько стадий, повторяющихся в течение ночи и сменяющих друг друга: фаза быстрого сна и медленного. В самом начале наступает более длительная медленная, а ближе к пробуждению быстрая фаза сна. За ночь бывает от 4 до 6 циклов по 80-100 минут каждый, включающий оба вида сна.

    Быстрая фаза

    При быстром сне учащается, но становятся аритмичным дыхание и сердечный ритм. Тонус мышц падает, но глазные яблоки под веками двигаются очень интенсивно. В этот момент человек видит сновидения и, если его разбудить, будет отчетливо помнить, что ему приснилось.

    Читайте также:
    Железы внешней секреции определение, классификация и виды, особенности и примеры, функции органов и гормонов в организме, различие желез

    С каждым циклом эта фаза становится более продолжительной, но глубина снижается.

    Однако, несмотря на близость состояния к бодрствованию, разбудить находящегося в такой дреме крайне сложно.

    Медленная фаза

    Эта фаза длится приблизительно три четверти от общей продолжительности цикла. При ней снижается частота дыхания, реже становится сердечный ритм, мышцы расслабляются, движение глазных яблок затормаживается.

    Существует четыре стадии медленной фазы с разной глубиной отключения и порогом пробуждения.

    Разновидности сна

    Грезы бывают разных видов. Компенсационные помогают пережить свой собственный опыт. Наше подсознание старается привести в норму психологическое состояние, дать выход эмоциям. Прорабатываем план решения проблем, осознаем к чему стремимся или чего не хватает в жизни.

    Творческие видения способствуют нахождению нужной информации, решению задач. В фактических мы повторно проживаем уже произошедшую в жизни ситуацию, но помогают сконцентрироваться на мелочах, которые не удается заметить наяву.

    Повторяющиеся видения говорят о необходимости пересмотреть свою точку зрения, исправить ситуацию. Продолжающиеся свидетельствуют о том, что проблема решается. Физиологические сигнализируют о состоянии здоровья. Предупреждающие помогают предотвратить неприятные события. В осознанных грезах показывается, что выход из сложившейся ситуации возможен.

    Обычный

    Обыкновенные сновидения состоят из чередующихся фаз, имеющих каждая свою продолжительность, глубину. Засыпание происходит естественным путем. Продолжительность отдыха достаточная, человек после пробуждения чувствует себя бодрым, выспавшимся. Во время рабочего дня не возникает потребности вздремнуть или принять бодрящие средства.

    Лечебный

    Отдых благоприятно влияет на организм человека, оздоравливает, восстанавливает силы.

    Также он позитивно действует на нервную систему, значит, показан при заболеваниях, причиной которых являются различные неврозы.

    Медикаментозный лечебный отдых наступает от употребления снотворных средств. Они способствуют его удлинению до 12 часов, используются при целом ряде патологий. Но употреблять эти препараты самостоятельно не рекомендуется, прописать их может только врач.

    Электросон применяют по назначению специалиста в медицинских учреждениях, в основе его лежит влияние импульсных токов. Они вызывают процессы торможения в клетках коры головного мозга, пациент засыпает. Показан такой вид лечения при нервных, психических расстройствах, язвенной болезни, гипертонии. Имеется и ряд противопоказаний, отправить на эту процедуру может только доктор.

    Сон под гипнозом

    Название «гипноз» происходит от имени древнегреческого божества дремоты. Но несмотря на эту связь по своей сути феномен со сном не имеет ничего общего. Это скорее психологический прием, в момент которого можно получить контроль над мозгом человека.

    Внешне все выглядит как засыпание, но наблюдается высокая восприимчивость к словам, командам гипнотизера, а к другим раздражителям она почти отсутствует. Чувствительность к такому воздействия носит индивидуальный характер, зависит от склонности человека поддаваться чужому влиянию.

    Нарушения сна

    Широко распространенное расстройство засыпания называют бессонницей, она характеризуется недостаточной продолжительностью ночного отдыха или его плохим качеством на протяжении длительного времени. Возникает инсомния в любом возрасте по разным причинам.

    Иногда может нарушаться непосредственно процесс засыпания, человек долго ворочается, не может уснуть. Или наоборот, быстро отойдя ко сну, просыпается и уже полноценное расслабление не наступает.

    Причины бессонницы

    Возникает нарушение сна в любом возрасте. Длительное расстройство приводит к нервозности, перепадам настроения, ухудшению умственной, физической трудоспособности.

    Причинами могут быть:

    • стресс;
    • депрессия;
    • злоупотребление алкоголем;
    • сменный график работы;
    • изменения часового пояса пребывания;
    • побочное действие лекарственных препаратов;
    • неблагоприятные условия сна;
    • неврологический, соматические заболевания;
    • переутомление.

    Все эти факторы вызывают у человека дискомфорт и тем самым способствуют инсомнии.

    Летаргический сон: миф и реальность

    Состояние летаргического сна похоже по видимым признакам с глубоким сном. Но внешние раздражители не оказывают на человека никакого действия. Кажется, что он находится в коме, разбудить невозможно.

    В качестве тяжелого проявления такого состояния может возникнуть мнимая смерть. Температура тела падает, сердечный ритм значительно замедляется, видимые дыхательные движения отсутствуют.

    Сейчас летаргия является малоизученным, сомнительным феноменом. Некоторые ученые считают его выдумкой, встречающейся только в литературе. Но известно, что физиолог Павлов обследовал находящегося долгое количество лет в таком состоянии мужчину.

    Состояние сомнамбулизма

    Человек может во сне совершать действия, соответствующие сценарию его сна. Он встает, ходит, выполняет какие-либо манипуляции. Это состояние называется сомнамбулизм, снохождение.

    Около 15% населения хотя бы раз в жизни сталкивались с этой проблемой. Чаще всего наблюдается явление в детском и младшем школьном возрасте. Это одно из расстройств сна, в научной литературе называемое парасонмия, а в народе – лунатизмом.

    Состояние возникает в первой половине ночи в фазу медленного сна. Коротко это можно объяснить так. В головном мозге происходят внезапные электрические вспышки, часть его растормаживается, отдых становится как бы неполным. Отвечающие за сознание участки коры спят, а двигательные бодрствуют.

    Такой же механизм действия происходит при сне стоя. У взрослых сомнамбулизм чаще всего свидетельствует о неврологических проблемах. Дать толчок к снохождению может резкий звук, вспышка яркого света в момент сна.

    Тайна сновидений

    Наука, изучающая сновидения, называется сомнологией. Их видит каждый человек, но далеко не все могут вспомнить, что именно снилось. У одних картинки тусклые, черно-белые, краткие. У других – наоборот. Яркие, красочные образы снятся детям и личностям с развитым воображением. Бывают также осознанные сновидения, когда человек понимает, что спит и даже может пытаться управлять событиями.

    Природа явления

    Во время сна активизируются мозговые процессы. Сновидения являются продолжением высшей нервной деятельности, происходящей при бодрствовании, но только в измененном виде. Мозг предоставлен самому себе, он не контролируется сознанием.

    Читайте также:
    Побег , строение, какие органы растения образуют побег, видоизменения надземных побегов, функции, типы ветвления, развитие, как могут располагаться листья на побеге

    Большинство случаев этого явления возникает в фазе неглубокого сна. В это время мозг очень чутко реагирует на внешние раздражители, не замечаемые в другие моменты. Он их воспринимает, анализирует.

    Расшифровка снов

    Сновидение – зашифрованное послание на важную тему, состоящее из символов. Получив во время бодрствования информацию, мозг перерабатывает ее, ищет ответы на вопросы.

    Во время сна сознание получает доступ к подавляемым чувствам. Чтобы понять зашифрованные символы, есть много различных толкователей сна. Изучением и расшифровкой физиологии сна и фазы бодрствования организма, природы сновидений занимались Юнг, Павлов, Фрейд и другие ученые.

    Продуктивность ночного отдыха: критерии и способы улучшения

    Продолжительность сна влияет на умственную, физическую активность человека. Для разных возрастов нужна различная протяженность отдыха. Ребенку требуется значительно большее время в сравнении со взрослым. Учитывать стоит и индивидуальные особенности организма.

    Для того, чтобы понять хватает ли сна, нужно задать себе такие вопросы:

    • нужен ли будильник чтобы проснуться;
    • требуется ли для сохранения бодрости днем употребление кофе или энергетиков;
    • наступает ли засыпание в первые пять минут.

    Если на первые два вопроса ответ будет «да», а на третий «нет», организму срочно необходим отдых. Иногда достаточно нескольких дополнительных часов, или может быть потребность в полноценном отпуске.

    Многие люди испытывают хотя бы иногда проблемы со сном. Это истощает иммунную, нервную системы, понижает работоспособность головного мозга. Чтобы улучшить качество сна, необходимо обратить внимание на следующие рекомендации:

    • соблюдать правильное питание;
    • контролировать прием кофе;
    • не нарушать режим сна;
    • спать в одном месте;
    • обеспечить удобную постель;
    • отдыхать в темноте;
    • не допускать дневного сна;
    • устранять раздражающие факторы;
    • проводить вечернюю гигиену;
    • не пренебрегать вечерней прогулкой;
    • принять вечером теплую ванну.

    Все эти процедуры помогут быстро уснуть. Отдых будет спокойным, продолжительным. Ежегодно презентуется множество новых медикаментов для сна. Старайтесь не употреблять снотворные препараты без крайней необходимости.

    Заключение

    Физиология сна и бодрствования объединены общей темой. Ночной отдых является основой нормальной жизнедеятельности организма человека. Он содействует сохранению, укреплению здоровья. Достаточная продолжительность и качество помогают не растратить адекватное психическое, соматическое состояние.

    В течение жизни на сон приходится около трети всего времени. Отсутствие этого удовольствия является сильнейшим испытанием для людей. Принудительное лишение отдыха способно привести к летальному исходу.

    Биология в лицее

    Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

    Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

    Биологические ритмы. Сон

    Явления природы обычно строго периодичны: сменяются времена года, фазы Луны, день и ночь. Живые организмы приспособились к этим изменениям. Активное поведение людей преимущественно приурочено к дневным часам. Ночью наступает сон, и уставшие люди за ночь отдыхают.

    Сон — состояние, периодически возникающее у человека и других теплокровных животных, при котором прерывается двигательная и сенсорная активность. Во время сна снижается чувствительность, расслабляются многие мышцы, заторможены рефлексы. Сон отличается от сноподобных состояний — комы, наркоза, спячки или гипноза — тем, что он наступает под действием внутренних, а не внешних факторов, и при нем сохраняется способность к пробуждению.

    Центром регуляции цикла бодрствование — сон является гипоталамус .

    Во время сна работа мозга перестраивается. Возобновляется ритмичная работа нейронов, которая была нарушена днем, восстанавливаются силы человека. Известны медленная и быстрая фазы сна. Эти названия связаны с биотоками мозга, которые регистрируют на специальном приборе – электроэнцефалографе.

    Фаза медленного (ортодоксального) сна — фаза физиологического сна, которая характеризуется наличием на электроэнцефалограмме медленных высокоамплитудных колебаний (дельта-волн) и веретенообразных серий быстрых колебаний (сонных веретен); составляет по продолжительности большую часть сна.

    Медленный сон состоит из отдельных стадий.

    Фаза быстроволнового сна, «быстрый» (или парадоксальный) сон — фаза сна, во время которой регистрируется быстрое движение глаз, в этой фазе человек чаще всего видит сновидения.

    Фаза быстрого сна возникает в среднем каждые 70 — 90 минут. При этом первые 75-100 минут занимает сон медленный (преимущественно 3-я и 4-я стадии). Из-за длительного начального периода сна без быстрого движения глаз, а также постепенного увеличения продолжительности «быстрого» сна с каждым новым циклом. Эта фаза сна занимает больше времени во второй половине ночи. Каждую ночь «быстрый» сон появляется от четырех до шести раз, что зависит от продолжительности сна, а не от индивидуальных особенностей человека. Первый период «быстрого» сна продолжается примерно 10 минут, а последний — 20 — 35 минут. В целом сон с быстрым движением глаз занимает около 20% общего времени сна.

    Фазы сна
    Медленный сон Быстрый сон (фаза сновидений)
    Сопровождается редким дыханием, пульсом, расслаблением мышц, снижением обмена веществ и температуры Активизируется деятельность внутренних органов, учащается пульс, дыхание, повышается температура, двигаются глаза под веками, сокращаются разные группы мышц конечностей и мимические мышцы
    Длится 1,5–2 часа, сменяется быстрым сном Длится 10–15 мин, затем вновь наступает фаза медленного сна
    Обычный сон состоит из 4–5 циклов, сменяющих друг друга

    Обе фазы необходимы человеку для полного восстановления сил. Сон предохраняет головной мозг и весь организм от переутомления.

    Сновидения. Все люди видят сны, правда, не все запоминают их и могут о них рассказать. Это связано с тем, что работа головного мозга полностью не прекращается. Во время сна информация, полученная в дневное время, упорядочивается. Этим объясняют факты, когда во сне решаются задачи, которые не удалось решить в состоянии бодрствования. Обычно человеку снится то, что его волнует, беспокоит, тревожит. Состояние тревоги накладывает свой отпечаток на сновидения: они могут вызвать кошмарные видения. Иногда это связано с телесными и душевными заболеваниями. Обычно тревожные сны прекращаются после того, как человек выздоравливает или его переживания заканчиваются. У здоровых людей сновидения чаще носят успокаивающий характер.

    Читайте также:
    Плауновидные растения 🌿 виды и названия, примеры представителей, признаки, происхождение, где обитают, особенности строения, характеристика

    Потребность во сне так же естественна, как голод и жажда. Если люди ложатся спать в одно и то же время, а ритуал отхода ко сну всегда повторяется, у человека вырабатывается условно-рефлекторная реакция, и он быстро засыпает. Нарушения режима сна и бодрствования, отсутствие физического утомления, ночная работа, вечерние развлечения могут привести к расстройству сна.

    Гигиена сна. Для полноценного сна необходимо достаточное поступление в кровь кислорода. Поэтому рекомендуется всегда проветривать комнату перед сном, а еще лучше оставлять на ночь открытой форточку в спальне.

    1. Перед сном принимайте водные процедуры: душ, умывание и пр. Регулярность этих действий настраивает организм на последующий сон.

    2. Не следует лежать долго в постели перед сном. Долгое лежание в постели делает сон отрывочным и менее эффективным. Не следует ложиться слишком рано и спать днем, если дневная нагрузка не была больше обычной. Ложитесь спать в одно и то же время — это одно из основных правил гигиены сна. Если не удается уснуть в течение получаса, то почитайте книгу, послушайте лёгкую музыку или займитесь чем-либо другим.

    3. Вставать и ложиться нужно в одно и то же время. Организм человека подчиняется суточными ритмами. Утром человек просыпается, открывает глаза, и солнечный свет «включает» биологические часы организма. Режим сна следует соблюдать и в выходные дни. Продолжительность сна должна быть постоянной.

    Регулярное сокращение сна может и не приводить сразу к неприятным субъективным ощущениям — молодой организм обладает большими резервными возможностями. Однако эти возможности не безграничны, а роль сна в организации памяти и эмоциональной устойчивости имеет особенно большое значение именно для молодых людей, усваивающих массу новой для них информации, переживающих период становления и формирования. Кроме того, во время сна в организме вырабатываются гармоны, участвующие в физиологических процессах.

    4. Не употребляйте перед сном тонизирующих напитков (чай, кофе и пр.) Кофеин действует от 3 до 5 часов и содержится не только в кофе, но и в шоколаде, некоторых газированных напитках и даже в чае. Тёплое молоко расслабляет, успокаивает и вызывает дремоту.

    5. Занимайтесь физкультурой и спортом как минимум за 6 часов до сна. Физическая активность возбуждает нервную систему. Лучше перед сном прогуляться на свежем воздухе или сделать дыхательные упражнения: 10 глубоких вдохов, постепенно замедляя ритм.

    6. Принимайте пищу не позднее чем за 1,5 – 2 часа до сна. Не следует плотно ужинать на ночь. С переполненным или голодным желудком трудно уснуть. Способствует сну аминокислота триптофан, находящаяся в молоке, бананах, индейке, сыре. Эти продукты можно включать в вечерний рацион.

    7. Окружающая обстановка должна способствовать сну. Громкая музыка, яркий свет и другие раздражители действуют возбуждающе на нервную систему, препятствуют засыпанию и нарушают сон.

    Человек, как и все живые организмы, приспособлен к явлениям природы, которые строго периодично сменяют друг друга. Так, смена бодрствования сном обусловлена суточными ритмами Земли. Различают две фазы сна: медленную и быструю. Сновидения чаще связаны с быстрым сном. У здорового человека они носят успокаивающий характер. Тревожные сны – сигнал возможного нездоровья. При выздоровлении нормализуется и содержание сновидений. Соблюдение гигиены сна обеспечивает быстрое засыпание, полноценный отдых и легкое пробуждение.

    X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум – 2018

    СОН. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СНА. СНОВИДЕНИЯ

    • Авторы
    • Файлы работы
    • Сертификаты

    Сон – жизненно-необходимое физиологическое состояние покоя и отдыха человека, наступающее через определенные промежутки времени, при котором практически полностью прекращается деятельность сознания и ослабляется реакция на раздражители.

    Если человек долго не спит, у него происходит истощение организма: снижается внимание, физическая активность, ухудшается память и умственная работоспособность. Неделя без сна приводит к расстройствам сознания, человек теряет реальное представление об окружающем мире. В это время могут наступать галлюцинации, сначала слуховые потто зрительные. Через 10 дней полного отсутствия сна наступает смерть.

    Сон обеспечивает всем органам возможность восстановить нормальное функционирование, что необходимо центральной нервной системе. Во сне мы проводим треть своей жизни, он необходим нам так же, как пища и вода.

    Во время сна у нас систематизируется информация, полученная в течение дня, из оперативной памяти стирается избыточные факты, остается только то, что нужно человеку для дальнейшей жизнедеятельности и то, что было получено перед сном.

    Фазы сна

    1. Засыпание. В этот момент на ЭЭГ регистрируется высокоамплитудный альфа-ритм, который переходит в низкоамплитудный медленный тета-ритм. Человек испытывает дремоту (полусонные мечтания, иногда сноподобные галлюцинации). Уменьшаются мышечная активность, частота дыхания и пульса, замедляется обмен веществ и понижается температура.

    2. Неглубокий сон. В ритме ЭЭГ доминируют тета-волны, появляются и так называемые сонные веретена — сигма-ритм, представляющий собой учащенный альфа-ритм. Сознание отключается, продолжается снижение тонической мышечной активности. Сердечный ритм замедляется, температура тела снижается, глаза неподвижны. Занимает около 45–55% общего времени сна.

    3. Медленный сон. Стадия определяется как третья, если дельта-колебания (высокоамплитудные и низкочастотные) занимают чуть менее 50% от всех регистрируемых колебаний.

    4. Глубокий дельта-сон. Преобладают дельта-колебания (более 50%). Третью и четвертую стадии часто объединяют, называя их дельта-сном. В это время человека разбудить очень сложно. Именно на этой стадии возможны приступы лунатизма, ночные ужасы, разговоры во сне и энурез у детей (за счет максимального расслабления всех сфинктеров).

    Читайте также:
    Растительная клетка — строение и функции органоидов, характеристика

    5. REM-cон. Возрастает активность коры головного мозга, которая проявляется альфа-ритмом и движениями глазных яблок под закрытыми веками. Учащаются сердцебиение и дыхание, поднимается температура, однако мышцы максимально расслаблены. В это время люди видят яркие и эмоциональные сновидения, которые часто помнят, если проснулись в эту фазу. REM повторяется каждые 90 минут и составляет около 25% от общей продолжительности ночного сна.

    На сегодняшний день выделяется 4 группы факторов, предопределяющих суточный сон:

    Эндогенные — связанные с утомлением организма и с повышенной секрецией анаболических гормонов. (серотонин, норадреналин, гамма-оксибутирата, дельта-пептид и др..).

    Циркадные ритмы. («Внутренние часы»).

    Безусловные — покой, темнота, положение тела и сенсорная монотонность, влияние температуры и атмосферного давления.

    Условнорефлекторные — привыкание к конкретному времени засыпания, к его продолжительности и пр.

    Непосредственно перед сном наступает состояние сонливости, снижения активности мозга, характеризующееся:

    снижением уровня сознания;

    понижением чувствительности сенсорных систем;

    ослаблением частоты сердечных сокращений(ЧСС),

    снижением секреторной деятельности желёз (слюнных → сухость слизистой рта; слёзных → жжение глаз, слипание век).

    Профессор Ричард Р. Будзин в Лаборатории исследований сна при Университете в Аризоне много лет изучал расстройства сна и рекомендовал методику быстрого засыпания, основанную на шести этапах. Советы включают в себя: ложиться спать, только когда хочешь спать, использовать постель только для сна, не лежать в постели больше 10 минут, если не получается заснуть — сделать так, чтобы кровать ассоциировалась только с быстрым засыпанием, просыпаться утром по будильнику в одно и то же время, не спать днем.

    Медленный сон

    1.Снижение мышечного тонуса

    2.Урежение дыхания и пульса

    3.Отсутвие движения глаз

    4.Качественное изменение активности мозга

    5.Ослабление обмена веществ и температуры тела

    6.Длительность медленной фазы сна составляет примерно 15 минут

    Быстрый сон

    1.Тонус мышц падает до нуля

    2.Усиливается мозговой кровоток

    3.Движения глазных яблок, мышечные сокращения в отдельных группах

    4.Подъемы и падения кровяного давления

    5.Мозговая активность бодрствования

    6.Активная деятельность всех внутренних органов

    7.Повышение обмена веществ, учащение пульса, частое дыхание

    8.Продолжительность фазы быстрого сна – около 20-25% от общего времени

    Сновидения

    Сновидения – это субъективное восприятие зрительных, слуховых и тактильных образов, возникающих в сознании человека, находящегося во сне. Все, что мы видим во сне, это есть отражение впечатлений, мыслей, чувств, эмоций, переживаний и событий повседневной жизни. При возникновении изображений, спящий человек не понимает, что он спит, и может воспринимать все, что происходит с ним во сне как реальность (разговаривать с людьми, совершать действия, поступки, решать проблемы).

    Наука, изучающая сон называется сомнология, сновидения — онейрология. Сновидения считаются связанными с фазой быстрого движения глаз (БДГ). Эта стадия возникает примерно каждые 1,5—2 часа сна, и её продолжительность постепенно удлиняется. Она характеризуется быстрым движением глаз, стимуляцией варолиева моста, учащённым дыханием и пульсом, и временным расслаблением скелетных мышц тела. Новейшие исследования доказывают, что сновидения возникают также и во время медленного сна. Но только эти сны короче и не такие эмоциональные.

    Все люди способны видеть сны, но не всегда могут о них вспомнить после пробуждения. Некоторым сны вспоминаются тусклыми и обесцвеченными, другим, напротив — яркими и насыщенными. Утверждение о том, что люди видят чёрно-белые сны, связано, скорее, с тем, что во сне они не воспринимают цветов вообще, в том числе чёрных и белых, а лишь образы предметов. Красочные сны обычно свойственны детям или людям с развитым воображением. Особой разновидностью снов являются осознанные сновидения, в которых человек осознаёт, что он спит, и иногда — пытается управлять сновидением.

    Если за средний возраст принять 70 лет, то из них человек спит около 23 лет, из которых 8 видит сновидения. Т.е остальные 15 лет сна проходят без сновидений.

    Заключение

    Сон – одно из основных состояний человека, в котором он проводит до одной трети жизни (из 70 лет жизни, примерно 25 лет приходится на сон).

    То, что сон является очень важным для сохранения здоровья – факт неоспоримый и научно доказанный. Во сне происходят физиологическиеизменения в организме, которые способствуют восстановлению здоровья:

    – снижается артериальное давление и замедляется частота сердечного ритма;

    – замедляется метаболизм в организме;

    – снижается мышечный тонус;

    – понижается чувствительность дыхательной системы и замедляется дыхание;

    – подавляется кашлевой рефлекс;

    – усиливается секреция гормона пролактина, стимулирующий рост молочных желёз, увеличивающий лактацию, влияющий на детородную функцию;

    – выделяется гормон соматотропин или гормон роста, способствующий росту трубчатых костей, усиливающий синтез белка, снижающий способность организма к отложению подкожного жира, действующий на углеводный обмен, оказывающий иммуностимулирующее действие, усиливающий поглощение кальция костной тканью;

    – стимулируется секреция гормона лютропина у мужчин, что способствует выработке тестостерона, и подавляется его выделение на первой фазе менструального цикла у женщин, благодаря чему осуществляется овуляция;

    – снижается активность тиреотропного гормона, который воздействует на рецепторы щитовидной железы, способствует поглощению йода и является важнейшим регулятором роста во всех тканях организма;

    – уменьшается активность гипофизарно-надпочечниковой системы, благодаря чему восстанавливается работа сердечнососудистой и нервной системы, подавляется рост опухолевых клеток, депрессивные расстройства, диабетические расстройства;

    – выделяется эпифизом мозга гормон мелатонин, который отвечает за регулировку сна и бодрствования.

    Читайте также:
    Фотосинтез, значение и сущность процесса, необходимые условия

    – снижается температура тела и чувствительность к изменениям температуры окружающей среды;

    – усиливается кровообращение периферической кровеносной системы;

    – снижается активность работы желудочно-кишечного тракта.

    Список литературы

    Ковальзон В.М. Основы сомнологии. Физиология и нейрохимия цикла бодрствование-сон. М.: «Бином. Лаборатория знаний», 2011

    Н.Н.Данилова, А.Л.Крылова. Физиология высшей нервной деятельности,2005

    Структура сна: фазы медленного и быстрого сна

    Ю. Азеринский вместе с Н. Клейтманом провели исследования, в ходе которых они смогли показать, что мозг во время сна не бездействует, а может показывать и отображать всевозможные виды активности. Более того, доказано, что мозг во время сна не находится в хаотичном состоянии и все действия, совершаемые им, происходят в четкой последовательности.

    Все знают, что для полноценного отдыха организма требуется всего 8 часов. За этот промежуток выделяют 5 циклов, длительность которых от 90 до 100 минут. В каждом из этих циклов имеется две фазы сна: медленный сон и быстрый.

    Медленный сон и его фазы

    Медленный сон – это целых 75% от общего сна. При фазе медленного сна происходит:

    • частота дыхания становится меньше;
    • снижается сердцебиение;
    • расслабляются мышцы;
    • движение глаз становятся медленнее.

    Но данная фаза – это неоднородный процесс, поскольку в нем имеется еще 4 стадии, каждая из которых сопровождается различными биоэлектрическими характеристиками, порогами пробуждения, а также глубиной сна. Как только происходит углубление в медленный сон, то человеческая активность медленно падает и организм очень сложно поддается в это время пробуждению, но при этом для данной фазы присуще увеличение сердечного ритма и частоты дыхания.

    В основах физиологии говорится о том, что в фазе медленного сна организм оздоравливается и реабилитируется. В этот момент восстанавливаются не только ткани и клетки, но и восстанавливается энергетический баланс организма.

    Медленный сон и его стадии

    Стадия первая – дремота. В это время человек не перестает мыслить и часто в мозгу всплывают картинки из наиболее ярких и запоминающихся моментов прожитого дня. На интуитивном уровне мозговая деятельность не останавливается и все также продолжает поиск решений, которые не были найдены в течение дня. Именно в полусонном состоянии человек может наблюдать образы, которые помогают решить даже самую сложную проблему.

    Ученые сделали на первой стадии медленного сна электроэнцефалограмму, с помощью которой можно было заметить, как снижается альфа-ритм, который является показателем полноценного бодрствования человека.

    После дремоты появляется сон медленной глубины. На данной стадии альфа-ритм становится намного чаще. В это время происходит отключение сознания, которое чередуется с довольно-таки высокой слуховой чувствительностью. Доказано, что в минуту от 2 до 5 раз человек находится в таком состоянии, когда поддается быстрому пробуждению.

    Третья стадия медленного сна является самой длительной, и в это время появляются дельта-колебания. Как только амплитуда возрастает, ритм колебаний становится медленнее, и сон переходит в четвертую стадию. Она считается дельта-сном, т.е. глубоким сном. В этой фазе человеку присуще видеть сновидения. В этот период человека намного сложнее разбудить, поскольку его сенсорная активность становится минимальной.

    Спустя 1,5 часа после того, как человек заснул, после четвертой стадии наступает фаза быстрого сна.

    Парадоксальный или быстроволновой сон (фаза быстрого сна)

    Данный период может характеризоваться сильными изменениями в поведении спящего человека. Наблюдая за ним, можно выяснить, что в это время дыхание становится чаще и сердце бьется сильнее. Но бывает, что в этот период появляется определенная аритмичность – снижается мышечный тонус, тело полностью обездвиживается, но в активное движение приходят глазные яблоки. На этой фазе человеку свойственно видеть сновидения. Кроме того, если в этот период его резко разбудить, он будет помнить, о чем был его сон и сможет даже рассказать.

    От цикла к циклу меняется и фаза быстрого сна, которая становится продолжительной. Но глубина сна в данном случае становится меньше. Независимо от того, что быстрый сон каждый раз находится все ближе к тому, что пробудить человека становится все сложнее.

    В фазе быстрого сна обрабатывается информация, которую получил мозг в течение всего дня, а также происходит обмен определенными мыслями между подсознанием и сознанием. Данная фаза требуется человеку для того, чтобы мозг человека адаптировался к определенным условиям окружающей среды. Поэтому не рекомендуется прерывать быстрый сон, поскольку это может привести к неприятным последствиям – нарушение психической деятельности.

    Как чередуются фазы сна?

    Ночной цикл человека имеет продолжительность на 8 часов, а вот сама длительность фаз меняется от цикла к циклу. В первом цикле, который длится 90-100 минут, появляется медленный сон, а вот фаза быстрого сна может полностью отсутствовать. Следующий цикл предполагает медленный сон, который становится не таким продолжительным, поэтому его сменяет быстрый сон, который длится несколько минут.

    Как только наступает третий цикл, быстрый сон становится быстрее. А тот момент, когда сон подходит к концу, над медленным сном начинает преобладать быстрый. Ученые доказали, что тот человек, который проснулся не от резко зазвеневшего будильника или звонка в дверь, всегда очень хорошо помнит свое сновидение.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: