Физиология сна: что происходит с организмом во время отдыха?

Рейтинг автора
5
Автор статьи
Дарья Полевая
Практикующий врач-терапевт с 7-летним стажем. Люблю свою работу и стараюсь постоянно повышать квалификацию.
Написано статей
75

Все люди спят, и отдых – неотъемлемая и важная часть человеческой жизни. Физиология сна давно изучается исследователями, и они сделали немало открытий. И самые интересные и доказанные рассматриваются в статье.

Что представляет собой сон, насколько он важен?

Сон является состоянием человеческого организма, при котором функционирование внутренних органов и протекание метаболических процессов замедляются, мозг частично отключается, спящий не реагирует на внешние раздражители. Тело расслаблено и обездвижено, занимает статичную позу, реакции снижаются, рефлексы угасают. Человек спит ежедневно, и это необходимо для поддержания нормальной жизнедеятельности.

сон

Сон имеет важное значение и выполняет такие функции:

  • Поддержание метаболизма. Во сне обменные процессы протекают медленнее, восстанавливаются ресурсы, клетки регенерируются, выводятся вредные метаболиты (продукты обмена веществ).
  • Адаптация к смене освещения. Дефицит света угнетает многие функции, и человеческое зрение не предназначено для видения в темноте, а другие органы чувств не компенсируют дезориентацию в пространстве. Поэтому ночью люди спят, в отличие от некоторых животных в дикой природе (они вынуждены охотиться и защищаться, но обладают острым зрением).
  • Нормализация функционирования внутренних органов. Работа всех систем после засыпания в ночное время замедляется, они перезагружаются, восстанавливаются после дневных нагрузок, чтобы на следующий день функционировать без сбоев и слаженно.
  • Восстановление потраченных за день сил, формирование новых резервов энергии. Без сна человек испытывает сонливость, слабость, недомогание, апатию.
  • Сохранение, переработка и упорядочивание полученного за день потока информации. В мозге данные обрабатываются и систематизируются: лишние удаляются, важные откладываются в памяти, а некоторые интерпретируются сознанием и подсознанием.

К сведению! Полноценный сон – основа здоровья. Для поддержания нормального физиологического состояния человеку рекомендуется спать от семи до девяти часов за сутки.

Физиологические особенности сна

Все мы вечером засыпаем, не думая о том, что в период отдыха происходит в нашем организме. Мы теряем возможность мыслить и реагировать на раздражители, поэтому считаем, что головной мозг полностью отключен. Но на самом деле это не так: мозговые отделы и центральная нервная система продолжают функционировать, переходя в другой режим. Функции восприятия, реагирования и распознавания информации угасают, но запускаются иные механизмы.

Механизмы бодрствования и сна

В человеческом организме действуют нейрофизиологические механизмы сна и бодрствования, отвечающие за смену состояний. Они помогают засыпать и просыпаться, отвечают за регуляцию протекающих в организме реакций.

физиология сна и бодрствования

Выделяют такие физиологические механизмы сна:

  1. Регуляция и организация ритмов сна и бодрствования. Сюда входят функционирование глазниц и диэнцефалона (промежуточного мозга), работа эпифиза, выработка отвечающего за синтез гормона мелатонина, который регулирует суточные биоритмы.
  2. Система активизации бодрствования. Это активирующие области, локализующиеся в подкорковой части головного мозга. Нейронами таких систем вырабатываются серотонин, биогенный амин, ацетилхолин, аминопентандиовые кислоты, гормоны серого вещества. Такие компоненты отвечают за передачу импульсов, мышечную активность, настроение, использование энергетических запасов.
  3. Система медленного сна работает благодаря тормозным нейронам, располагающимся в разных частях мозга и синтезирующим являющуюся медиатором (передатчиком импульсов) гамма-аминомасляную кислоту.
  4. Система быстрого (парадоксального сна). Запуск процессов осуществляется из имеющей четкие очертания области, располагающейся в зоне продолговатого мозга и варолиева моста. Клеточные сигналы транспортируют передатчики глутаминовая кислота и ацетилхолин.

Мозговая активность в период отдыха

Мозговая активность во время сна сохраняется, но значительно меняется по сравнению с дневным функционированием. В состоянии отдыха преобладают специфические особые корково-подкорковые мозговые связи и синтез определенных биологически активных соединений.

Сон считается уникальным состоянием сознания (нервной деятельности высшего порядка), является неоднородным и состоящим из закономерно сменяющих друг друга стадий.

мозговая активность

Мозг во сне перерабатывает полученную за день информацию, систематизирует ее и как бы «раскладывает по полочкам». Но сознание пребывает в измененном состоянии, работает иначе. Кроме того, подключается подсознание, днем отходящее на второй план. Поэтому ночью мы не можем думать и реагировать на происходящее вокруг адекватно.

В определенные периоды отдыха сохраняется передача нервных импульсов, поэтому наблюдается регулируемая ЦНС мышечная активность. Мышцы непроизвольно сокращаются, конечности подергиваются, глазные яблоки вращаются и перемещаются.

К сведению! Для изучения активности мозга и тела человека используют разные методики исследований: отслеживающую мозговые импульсы электроэнцефалографию (ЭЭГ), улавливающую перемены в мускулатуре электромиографию и фиксирующую движения глазных яблок электроокулографию. Также проводятся измерения биохимического и газового состава крови, уровня артериального давления, частоты дыхания и сердечных сокращений (пульса).

Фазы и стадии сна

Сон состоит из стадий:

  1. Засыпание или дремота. Человек еще реагирует на раздражители, но погружается в сон. Это продолжается 10-15 минут.
  2. Легкий сон. Постепенно сознание отключается, мозг переходит в бессознательное состояние. Но органы чувств активны, поэтому спящего легко разбудить. Продолжительность этапа – около пятнадцати минут.
  3. Глубокий сон характеризуется максимальным расслаблением, замедлением процессов. Пробуждение спящего проблематично. Длительность – 30-40 минут.
  4. Быстрый сон, длящийся 20-30 минут. На этой стадии проявляется мышечная активность, человеку начинают сниться сны.

Выделяют две основные фазы сна, и физиология зависит от них:

  • Медленная или ортодоксальная. Тело расслабляется, мозг частично отключается, запускается восстановление внутренних органов. Роль данной фазы неоценима: она позволяет буквально перезагружаться и наутро чувствовать бодрость. Если спящего разбудить при медленном сне, он будет ощущать себя разбитым и сонным.
  • Быстрая. Парадоксальный сон предполагает мышечную активность: в этой фазе руки и ноги подергиваются, глазные яблоки вращаются. Повышается активность мозга: сознание обрабатывает информацию, подсознание интерпретирует данные и выдает сновидения.

Медленная и быстрая фазы циклично сменяют друг друга, и за всю продолжительность отдыха наблюдается четыре-шесть таких циклов, длящихся порядка 80-100 минут. Постепенно длительность медленного сна сокращается, а быстрого – увеличивается.

Разновидности и нарушения сна

Существуют такие виды сна:

  • Нормальный или физиологический обусловливается естественными протекающими в человеческом организме физиологическими процессами и воздействием биоритмов. Вид безопасен и полезен: человек погружается в состояние постепенно.
  • Медикаментозный или наркотический. В фармакологии есть препараты и активные вещества, провоцирующие торможение подкорковых механизмов и принудительное отключение сознания. Засыпание быстрое, но неестественное, а отдых продолжительный, но неполезный, так как последовательность фаз может нарушаться. В медикаментозный сон человек погружается при длительной бессоннице после приема снотворных средств. Отдельная разновидность глубокого сна – наркоз, необходимый для проведения хирургических манипуляций.
  • Гипнотический сон тоже не является природным и естественным: в него человек погружается в процессе гипноза, осуществляемого с помощью концентрации внимания на определенных словесных или физических манипуляциях. В итоге человек впадает в некий транс, часть нервных центров затормаживается. Методика применяется в психологии, медицине, психиатрии для корректировок поведения, внушения определенных установок.

Выделяют патологические разновидности, считающиеся нарушениями:

  • Бессонница – отсутствие сна. Человек не может уснуть и спать удовлетворительно в течение ночи. Соответственно, страдает последовательность фаз сна, силы не восстанавливаются. Бессонница делает людей нервными, измотанными.
  • Лунатизм или сомнамбулизм характеризуется проявлением повышенной активности во время сна. Сомнамбула (лунатик) встает во сне, осуществляет разные действия, а после пробуждения ничего не помнит. Такое нарушение может возникнуть у ребенка или подростка, с возрастом патология проходит, но может сохраняться.
  • Летаргический сон – уникальное состояние, при котором протекающие внутри организма процессы максимально замедляются, признаки жизнедеятельности подавляются и становятся незаметными. Это некий анабиоз, который может быть принят за смерть. Длится летаргический сон от нескольких часов до нескольких лет. Причины, механизмы запуска и поддержания не изучены и не известны.
  • Сон наяву – граничащее между бодрствованием и дремотой состояние, в котором тело расслаблено, а мозг частично перешел в режим отключения. Но человек отчетливо видит реальность, воспринимает ее (иногда искаженно) и реагирует на раздражители. Активизирующееся подсознание может рисовать странные образы.
  • Сонный паралич характеризуется полным ступором и возникает чаще после пробуждения. Человек уже пробудился, сознание включилось, но мышцы не активны, поэтому двигаться невозможно. Главная причина – дисбаланс работы мозга и мышечного аппарата: ЦНС пока не подает сигналы, конечности неподвижны. Другое название сонного паралича – синдром старой ведьмы.

Теории сна

Почему мы спим? Тема изучается давно и имеет несколько интерпретаций. Есть теории сна, и физиология, анатомия ночного отдыха анализируются в них по-разному. Группы мнений, описывающих причины необходимости и механизмы:

  1. Гуморальные. Согласно таким теориям, за период бодрствования в крови человека скапливаются вещества, имеющие отравляющие свойства и именуемые гипнотоксинами – «сонными ядами». Под их действием мозг отключается, все процессы замедляются. Точка зрения подтверждалась переливанием крови давно не спавшей собаки бодрствовавшему животному: последнее сразу засыпало. Но теорию опровергло изучение сиамских близнецов с единой кровеносной системой.
  2. Циркуляторные или сосудистые теории гласят, что сон наступает из-за изменения тонуса локализующихся в головном мозге сосудов. Одни исследователи считали, что они сужаются, вызывая анемию и гипоксию, замедляющие функционирование мозговых центров. Другие, напротив, обусловливали впадание в состояние сна притоком крови в результате расширения сосудов. Но позже было выяснено, что во сне наблюдаются колебания кровенаполнения.
  3. Нервные теории. Исследователи вводили в мозг животных электроды, заставляя их засыпать. Возникли предположения о существовании центров сна. Но ученый И.П. Павлов считал иначе: при наблюдении за собаками он обнаружил, что они начинали погружаться в сон после воздействия условных сигналов и раздражителей. Запускались процессы торможения коры, распространяющиеся на оба мозговых полушария. Таким образом, можно отдельно выделить корковую теорию сна, косвенно относящуюся к категории нервных.
  4. Информационные теории объясняют не причины, а назначение сна. Согласно им, сон возникает для переработки получаемой информации: для этого процесса требуется отключение, абстрагирование мозга от внешнего мира.
  5. Восстановительная теория разработана еще Аристотелем, объясняет происхождение сонного состояния и гласит, что сон предназначен для восстановления организма после негативных воздействий и истощения, развивающихся во время бодрствования.
  6. Защитные теории. Согласно таким мнениям, сон предотвращает чрезмерную и непрерывную стимуляцию, а также гиперраздражение. Люди и животные ложатся спать для защиты от истощения.
  7. Инстинктивные теории гласят, что сон является специфическим и видоизмененным реализованным морфо-физиологическим инстинктом, включаемым посредством средовых сигналов. То есть в особых ситуациях (в темноте, после утомления) запускаются реакции засыпания.
  8. Энергетические точки зрения указывают на то, что сон предназначается для экономии энергии: чтобы запасы не иссякали, живые существа ложатся спать и восстанавливают резервы.
  9. Адаптивные теории самые современные, рассматривающие состояние сна в виде поведенческой адаптивной реакции, необходимой для выживания и адаптации к условиям среды обитания. Это результат развития и эволюции человечества.

Почему нам снятся сны?

Рассмотрим кратко причины возникновения сновидений. Основная научная точка зрения расценивает сновидения как результат мозговой активности, сохраняющейся во время отдыха. Мозг начинает модулировать и перерабатывать информацию, подсознание интерпретирует сведения и выдает необычные образы и сюжеты. Кроме того, нервные импульсы передаются нервной системой: но во сне они хаотичны, поэтому видения не связываются с реальностью, не являются осознанными.

сны

Известные психологи (Юнг, Фрейд), придавали сновидениям особое значение, считая, что то, что видит человек ночью, имеет тесную связь с его подсознанием, переживаниями и эмоциями. А эзотерики считают сны путешествиями в астрал, когда душа покидает телесную оболочку.

Несколько фактов о снах:

  • Сны снятся всем, но не все их помнят.
  • Детские сны ярче взрослых, что обусловливается бурным воображением и особенностями фантазии.
  • За ночь снится несколько снов, но запоминается последний, увиденный перед пробуждением.
  • Сны могут выражать переживания, помогать искать решения и выходы из сложных ситуаций.

Топ советов для улучшения сна

Как сделать сон здоровым и полезным? Соблюдайте рекомендации:

  1. Учитывайте гигиенические требования к спальному месту и одежде для сна. Поддерживайте гигиену: регулярно меняйте и стирайте белье и пижаму.
  2. Для профилактики нарушений сна следите за здоровьем, своевременно обращайтесь к врачам и лечите возникающие заболевания, избегайте переутомлений и стрессов.
  3. Организуйте грамотно спальное место, подобрав удобные и качественные матрас, подушку и одеяло.
  4. Проблема бессонницы знакомая? Поможет курсовой прием назначенного специалистом снотворного средства. Но лучше ограничиться седативными легкими препаратами или народными методами.
  5. Соблюдайте режим дня.
  6. Высыпайтесь, уделяя сну минимально семь-девять часов ежесуточно.
  7. Не переедайте поздним вечером.
  8. На ночь избегайте употребления возбуждающих нервную систему продуктов и напитков: энергетиков, кофе, шоколада, крепкого чая.
  9. Обеспечьте благоприятную обстановку в спальне: проветрите ее на ночь, устраните раздражители (яркий свет, шумы и так далее), нормализуйте влажность и температуру.
  10. На ночь можно принять расслабляющую ванну или прогуляться на свежем воздухе.
  11. Перед сном отказывайтесь от просмотра телевизора и использования гаджетов: свечение их дисплеев раздражает нервную систему.

Зная физиологию сна, вы поймете процессы и механизмы ночного отдыха, а также сможете спать полноценно и с пользой для здоровья.

Ссылка на основную публикацию