<<
>>

Физиологическое значение сна

Несмотря на более чем вековую историю научных исследований физиологических механизмов и роли сна, его суть остается непонятой. Определить, в чем заключается функция сна, не менее сложно, чем ответить на вопрос: в чем состоит функция бодрствования? Восстановительная теория сна объясняет его физиологическое значение необходимостью восстановления параметров гомеостазиса, измененных в связи с активной деятельностью при бодрствовании. Согласно циркадианной теории сна он появился в процессе эволюции в качестве механизма гомеостатической регуляции, предупреждающего появление физиологического дефицита функций.

Основу циркадианной теории составляет представление о существовании нервных центров, выполняющих функцию так называемых биологических часов, которые ритмически изменяют характер поведенческих реакций и мозговой деятельности человека на протяжении суток. Восстановительная теория сна

Восстановительная теория возникла из наблюдений за последствиями длительного лишения сна (депривации), исчезающими после его предоставления. В результате депривации сна снижается работоспособность, ухудшается настроение, повышаются пороги чувствительности к сенсорным стимулам,

а предоставление сна нормализует все указанные функции. Во время сна происходит снижение мышечного тонуса, интенсивности обменных процессов и температуры тела, уменьшение частоты сокращений сердца, частоты и глубины дыхания, что способствует уменьшению потребления энергии, необходимой для этих процессов. Одновременно с этим во время сна увеличивается секреция гормона роста, активируются анаболические процессы и происходит репаративное восстановление белковых молекул в клетках, что соответствует представлению о восстановительном значении сна.

И. П. Павлов рассматривал сон как распространяющийся в коре больших полушарий процесс охранительного торможения, цель которого состоит в предупреждении или уменьшении утомления клеток коры, по мнению автора, неизбежно развивающегося при их деятельности. Эта концепция является одним из вариантов восстановительной теории сна, акцентирующим внимание на необходимости восстановительных процессов, прежде всего, в нервных клетках и, в первую очередь, в нейронах коры больших полушарий. И. П. Павлов полагал, что торможение и сон присущи каждой нервной клетке («мы видим сон каждой клетки») и специфических центров сна не существует. Он объяснял механизм сна особой разновидностью торможения, которое начинается с отдельных, наиболее утомленных клеток, после чего активно иррадиирует и распространяется на большую часть полушарий мозга.

Однако при регистрации электрической активности нейронов установлено, что большинство из них во время сна не менее активны, чем во время бодрствования, и сон нельзя считать результатом только торможения клеток коры и, соответственно, состоянием нейронного покоя. Электрическая активность нейронов на протяжении сна неоднократно и ритмически . изменяется, поэтому сон не является однородным состоянием, каким его традиционно представляла восстановительная теория. Ритмические изменения электрической активности мозга во время ночного сна позволяют выделить различающиеся между собой фазы медленноволнового и быстроволнового сна, которые вместе образуют один цикл сна. Цикл продолжается около 90 мин и затем повторяется 4—6 раз на протяжении ночного сна. Правильный эндогенный ритм с такой длительностью периода называется ультрадианным (внутрисуточным).

Восстановительная теория сна не подтверждается при сопоставлении его продолжительности у разных видов млекопитающих с их физической активностью и скоростью обменных процессов.

Если необходимость сна действительно зависела бы только от накопления продуктов обмена, то у более активных во время бодрствования млекопитающих продолжительность сна должна быть большей. Однако животные с малой интенсивностью обменных процессов и подвижностью (например, ленивцы) спят значительно дольше, чем гораздо более активные хищники или приматы, и дольше, чем грызуны, с их высоким уровнем обменных процессов. С позиций восстановительной теории трудно объяснить, почему кошки спят до 14 час в сутки, а лошади довольствуются всего лишь двумя. Отмечено также, что для деятельных и энергичных людей зачастую характерна меньшая продолжительность сна по сравнению с теми, кто ведет малоподвижный образ жизни. Циркадианная теория сна

Эта теория рассматривает цикл сна и бодрствования как результат управления циркадного ритма с помощью эндогенного механизма, который не зависит от внешних обстоятельств и определяется как внутренние биологические часы. Эндогенный ритм жизненных процессов синхронизирован с естественным чередованием дня и ночи, и после перемещении человека в другой часовой пояс он приспосабливается к местному времени. В условиях неизменной освещенности сохраняется продолжительность обычного 24-часового цикла, который может лишь немного удлиняться или укорачиваться. Сохранение правильного характера циркадных ритмов отмечено в ходе наблюдений за людьми, пребывающими в условиях полярного дня или ночи. Сходные результаты получены при исследовании добровольцев, находящихся длительное время в темной пещере или ее искусственном аналоге без возможности узнавать время суток.

Большинство имеющихся данных указывает на то, что главным координатором биоритмологических процессов является гипоталамус. Его роль в происхождении сна стали исследовать после Первой мировой войны, когда выяснилось что распространившийся в Европе вирусный летаргический энцефалит, сопровождающийся непомерной сонливостью, обусловлен повреждением нейронов промежуточного мозга. Позже было обнаружено, что водителем циркадных ритмов, включая цикл сна—бодрствования, являются супрахиазмальные ядра (СХЯ) гипоталамуса, расположенные над зрительным перекрестом. У приматов, в частности у человека, существуют два первичных синхронизатора биологических ритмов. Один из них представляют СХЯ, инициирующие возникновение медленноволнового сна, регулирующие интенсивность секреции гормона роста и скорость выведения кальция из организма. Другой синхронизатор биологических ритмов находится в одной из областей вентромедиального ядра (ВМЯ) гипоталамуса и служит в качестве регулятора быстроволнового сна, интенсивности секреции кортикостероидов, температуры тела и выведения калия из организма. Активность обоих компонентов биологических часов согласуется между собой в естественном цикле сна—бодрствования.

Циркадианную и восстановительную теорию в настоящее время принято рассматривать не как альтернативные, а как взаимодополняющие. В соответствии с таким подходом сон следует считать, с одной стороны, следствием длительного предшествующего бодрствования, а с другой — проявлением активности эндогенного генератора циркадного ритма, синхронизированного с чередованием дня и ночи.

<< | >>
Источник: Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. 2005

Еще по теме Физиологическое значение сна:

  1. Периодичность физиологических процессов во время сна
  2. Сновидения и физиологическая роль БДГ-сна
  3. Структура сна
  4. 48 Природа глубокого сна
  5. Нейрофизиологические механизмы сна
  6. Гуморальные индукторы и регуляторы сна
  7. Продолжительность сна и последствия его лишения
  8.    Перевод естественного сна в гипнотический.
  9. Лечение больных с ожирением и нарушениями дыхания во время сна
  10. Физиологическая совместимость
  11. X. Обзор физиологического развития
  12. § 2. Физиологические основы эмоций
  13. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СЕЗОННЫХ ЯВЛЕНИЙ
  14. 7.2. Внутренние, физиологические, ритмы
  15. § 2. Физиологические основы памяти
  16. IX. физиологическая интеграция у животных
  17. V. физиологическая интеграция у растений
  18. Физиологические гомеостатические механизмы
  19. Регуляция секреции и физиологические эффекты кальцитонина
  20. Произвольная (волевая) регуляция физиологических функций