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.
Содержание
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 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.
Выделяют такие физиологические механизмы сна:
- 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.
- 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.
- Система медленного сна работает благодаря тормозным нейронам, располагающимся в разных частях мозга и синтезирующим являющуюся медиатором (передатчиком импульсов) гамма-аминомасляную кислоту.
- 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.
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:
- Засыпание или дремота. Человек еще реагирует на раздражители, но погружается в сон. Это продолжается 10-15 минут.
- Легкий сон. Постепенно сознание отключается, мозг переходит в бессознательное состояние. Но органы чувств активны, поэтому спящего легко разбудить. Продолжительность этапа – около пятнадцати минут.
- Глубокий сон характеризуется максимальным расслаблением, замедлением процессов. Пробуждение спящего проблематично. Длительность – 30-40 минут.
- 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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Защитные теории. Согласно таким мнениям, сон предотвращает чрезмерную и непрерывную стимуляцию, а также гиперраздражение. Люди и животные ложатся спать для защиты от истощения.
- 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.
- Энергетические точки зрения указывают на то, что сон предназначается для экономии энергии: чтобы запасы не иссякали, живые существа ложатся спать и восстанавливают резервы.
- 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.
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:
- Учитывайте гигиенические требования к спальному месту и одежде для сна. Поддерживайте гигиену: регулярно меняйте и стирайте белье и пижаму.
- Для профилактики нарушений сна следите за здоровьем, своевременно обращайтесь к врачам и лечите возникающие заболевания, избегайте переутомлений и стрессов.
- Организуйте грамотно спальное место, подобрав удобные и качественные матрас, подушку и одеяло.
- Проблема бессонницы знакомая? Поможет курсовой прием назначенного специалистом снотворного средства. Но лучше ограничиться седативными легкими препаратами или народными методами.
- Соблюдайте режим дня.
- Высыпайтесь, уделяя сну минимально семь-девять часов ежесуточно.
- Не переедайте поздним вечером.
- На ночь избегайте употребления возбуждающих нервную систему продуктов и напитков: энергетиков, кофе, шоколада, крепкого чая.
- Обеспечьте благоприятную обстановку в спальне: проветрите ее на ночь, устраните раздражители (яркий свет, шумы и так далее), нормализуйте влажность и температуру.
- На ночь можно принять расслабляющую ванну или прогуляться на свежем воздухе.
- 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.