Структура сна

После засыпания происходит последовательная смена 1, 2, 3 и 4-1 стадий медленноволнового сна, после чего спящий возвращается в 3-ю, потом во 2-ю и 1-ю стадию, которую сменяет фаза БДГ-сна, наступающая приблизительно через 90—100 мин от момента засыпания.

Все эти события составляют один цикл сна, такие циклы повторяются на протяжении ночного сна 4—6 раз (рис. 21.2). Суммарная продолжительность 1-й стадии у взрос-

Рис. 21.2. Циклическая смена стадий сна на протяжении ночи.
Первый цикл длится около 100 мин, в течение которых спящий человек последовательно переходит из 1-й стадии медленноволнового сна во 2, 3 и 4-ю стадии, а затем в 3-ю и 2-ю, после чего фазу медленноволнового сна сменяет фаза парадоксального сна, завершающего этот цикл. В последующих циклах уменьшается продолжительность глубокого сна, не возникает 4-я, а затем и 3-я стадии медленноволнового сна, но удлиняются периоды парадоксального сна с характерной для него утратой мышечного тонуса. В утренние часы возникают эпизодические пробуждения.

Таблица 21.2. Возрастные особенности сна

Возраст	Длительность сна	БДГ-сон (%)
Новорожденные	16-18 ч	50
1 год	13-14 ч	35
3 года	Около 10 ч	28-30
После 20 лет	7-8 ч	24
70 лет	Меньше 6 ч	Около 20

лых людей составляет примерно 5—10 % ночного сна, продолжительность 2-й стадии —около 50%, 3-й —примерно 15%, 4-й —около 5%, БДГ- сна — 20—25 %. Продолжительность эпизодов БДГ-сна увеличивается от одного цикла к другому и становится наибольшей перед пробуждением. В то же время 4-я стадия в каждом новом цикле становится все короче или вообще не достигается. Чем ближе к концу ночного сна, тем чаще происходят переходы к 1-й стадии, а также эпизодические пробуждения.
Средняя продолжительность ночного сна и его структура зависят от возраста (табл. 21.2). Начиная приблизительно с пятидесяти лет, люди спят меньше, чем в молодом возрасте, причем сокращение сна происходит преимущественно за счет 3-й и 4-й стадий медленноволнового сна, а также БДГ-сна. Фаза медленноволнового сна
При засыпании и последующем переходе от поверхностного к глубокому сну уменьшается тонус большинства скелетных мышц, на электромиограм- ме регистрируется постепенное понижение амплитуды и частоты потенциалов действия скелетных мышц. Тонус мышц, закрывающих веки, напротив, повышается при переходе ко сну и остается высоким на всем его протяжении. Совершаемые в это время случайные движения обратно пропорциональны глубине сна, в среднем за ночь человек 8—10 раз меняет позу, которая во время глубокого сна похожа на эмбриональную.
Реципрокные отношения между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы во время сна сглажены, а внутри каждого отдела выявляется функциональная дифференциация, что не позволяет четко классифицировать происходящие во время сна изменения как следствие только ваготонии или симпатикотонии. Динамика показателей вегетативных функций во время медленноволнового сна указывает на повышение активности парасимпатических центров, и в первую очередь блуждающего нерва, без отчетливого снижения симпатической активности.
По мере перехода от поверхностного сна к глубокому сужаются зрачки, уменьшается частота сокращений сердца и вариативность сердечного ритма, снижается артериальное давление. Самое значительное снижение кровяного давления отмечено в первых циклах ночного сна, для которых характерна наибольшая продолжительность стадий дельта-сна. Одновременно с этим уменьшаются объем циркулирующей крови, мозговой кровоток и потребление глюкозы клетками мозга, понижаются интенсивность обменных процессов и выделение катехоламинов мозговым веществом надпочечников. Средняя частота дыхания в стадиях медленного сна постепенно снижается и начинает возрастать только в ранние утренние часы в соответствии с фазой циркадного ритма. Температура мозга в 3-й и 4-й стадиях медленноволнового сна снижается одновременно с уменьшением потребления мозгом кислорода. В то же время сохраняется гомойотермная регуляция температуры тела, и ее снижение во время медленноволнового сна сопровождается уменьшением кожного кровотока и снижением температуры кожи.
Моторика желудка уменьшается по мере углубления медленноволнового сна, но в ранние утренние часы она снова возрастает, что совпадает с увеличением продолжительности эпизодов БДГ-сна в это время. Секреция слюнных желез и выделение соляной кислоты в желудке испытывают наибольшее торможение в фазе парадоксального сна, а во время медленноволнового сна секреторная активность хотя и понижена по сравнению с бодрствованием, но в меньшей степени, чем во время БДГ-сна. Во время медленноволнового сна увеличиваются образование и секреция гормона роста, способствующего анаболическим и репаративным процессам в клетках, восстановлению их работоспособности.
Совокупность физиологических изменений, происходящих во время медленноволнового сна одновременно с уменьшением кортикальной активности, побуждает многих исследователей рассматривать эту фазу сна как состояние, необходимое для восстановления гомеостазиса мозговой ткани и оптимизации управления внутренними органами. Фаза парадоксального сна
Для парадоксального сна характерны отсутствие движений и резко сниженная чувствительность к внешним воздействиям на фоне высокой активности большинства клеток мозга.

В связи с атонией мышц, обусловленной гиперполяризацией мотонейронов, поза спящего человека характеризуется распростертыми, «раскинутыми» конечностями. Рефлекторные реакции резко ослаблены, сухожильные рефлексы не воспроизводятся. Пороги всех видов чувствительности, как и порог пробуждения, во время БДГ-сна выше, чем в остальных стадиях сна. Одновременно с этим происходит десинхронизация электроэнцефалограммы, которая становится почти такой же, как и во время бодрствования. Повторяющиеся эпизоды быстрых движений глаз включают от 5 до 50 движений и в целом занимают около 10 % всей фазы парадоксального сна.
Большинство разбуженных в этой фазе сна, около 80 %, сообщают об увиденных сновидениях, причем эмоционально насыщенным сновидениям часто соответствуют наиболее интенсивные быстрые движения глаз. Однако у некоторых людей сновидения могут возникнуть в любой стадии сна, а быстрые движения глаз не обязательно сопутствуют сновидениям. Активация нейронов коры во время парадоксального сна сочетается с блокадой афферентных сигналов к ним от органов чувств и эфферентных сигналов от них к мышцам, что происходит на фоне облегченной передачи афферентной информации от внутренних органов. Считается, что в это время интенсивно перерабатывается полученная в предшествующем бодрствовании информация, создаются энграммы памяти и формируются будущие поведенческие программы (информационная теория сна).
Динамика вегетативных показателей во время парадоксального сна по контрасту с картиной медленноволнового сна оценивается как «вегетативная буря». Такое определение отражает крайне переменчивый и противоречивый характер происходящих изменений. Так, например, в начале фазы БДГ-сна возникает тахикардия, обусловленная еще ббльшим, чем в фазе медленного сна, снижением активности блуждающего нерва и отсутствующая при его блокаде. Затем она сменяется брадикардией, которую некоторые исследователи связывают с еще большим усилением парасимпатической активности и одновременным понижением симпатического тонуса. По другим данным, в фазе парадоксального сна происходят периодические повышения симпатической активности с одновременным увеличением содержания адреналина в периферической крови. Повышение частоты сокращений сердца часто коррелирует с приятными сновидениями, тогда как эмоционально напряженные сновидения сопровождаются высокой вариабельностью сердечного ритма. Изменения артериального давления в фазе парадоксального сна характеризуются выраженными индивидуальными особенностями с тенденцией к незначительному повышению.
Мозговой кровоток в фазе БДГ-сна увеличивается на 3—12 % по сравнению с активным бодрствованием, наибольшее увеличение кровотока зарегистрировано в прецентральных регионах коры, ромбовидном мозге и гипоталамусе: считается, что повышение кровотока определяют местные механизмы его регуляции. Одновременно с этим мозг увеличивает потребление кислорода, а его температура повышается на несколько десятых градуса. В это же время прекращается гомойотермная регуляция, о чем свидетельствует исчезновение ответных реакций на перепады внешней температуры (прекращаются потение, мышечная дрожь и обусловленные наружной температурой изменения кровотока через кожу).
В фазе парадоксального сна возрастает средняя частота дыхания, которое становится нерегулярным как по частоте, так и по глубине. При возникновении быстрых движений глаз возможно появление периодического дыхания и апноэ, причем подобные изменения дыхания совпадают с наибольшими вариациями сердечного ритма, артериального давления и сопровождаются нестабильностью показателей газового состава крови. Ряд исследований указывают на связь между эмоциональным характером сновидений и возникновением нерегулярного дыхания.
Секреция пищеварительных желез (саливация, секреция соляной кислоты в желудке) в фазе БДГ-сна угнетена, а моторные проявления в пищеварительном тракте усиливаются, но вне связи с быстрыми движениями глаз. У мужчин в этой стадии сна происходит эрекция полового члена, у женщин — клитора, что не связано непосредственно с половой активностью или сексуальным содержанием сновидений. Эрекция во время парадоксального сна регулярно возникает у детей и подростков еще до появления полового влечения. Она обусловлена активацией парасимпатических структур крестцового отдела спинного мозга, возбуждение которых определяется нисходящим влиянием лимбической системы и гипоталамуса.
Характерные изменения вегетативных функций во время парадоксального сна не связаны с изменениями окружающей среды, ограничиваются во времени именно этой фазой сна, а следовательно, определяются внутренними факторами и отражают направленность происходящих процессов на осуществление до сих пор не понятых функций сна. Остается дискуссионным и вопрос о том, что объединяет регулирующие механизмы столь разных процессов, приводящих к угнетению моторной деятельности и сенсорного восприятия одновременно с высокой активностью коры и разнонаправленными изменениями вегетативных функций. Предполагается, что все происходящее необходимо для деятельности мозга — самого активного функционально органа в фазе БДГ-сна. В развитие информационной теории высказываются предположения о том, что во время быстрого сна мозг настраивается на восприятие и переработку информации, поступающей от внутренних органов, производит реорганизацию ранее воспринятой информации, согласует и оптимизирует деятельность всех структур мозга, участвующих в этих процессах.

<< | >>

↑

Источник: Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. 2005

Еще по теме Структура сна:

- Кардиология - Физиология человека - Философия здоровья -