Физиология сна

Сон представляет собой чрезвычайно сложный процесс, и его точное назначение все еще не выяснено. Известно, что сон – это активное бессознательное состояние, в котором пребывает организм, когда мозг находится в состоянии относительного покоя и реагирует главным образом на внутренние раздражители.

В настоящее время существует несколько физиологических теорий сна, пытающихся объяснить, зачем люди спят и что с ними в это время происходит. Основные из них – теория бездействия, теория сохранения энергии, теория восстановления и теория пластичности мозга.

Теории сна

Теория бездействия, объясняющая суть сна, основана на концепции эволюционного развития, согласно которой животные, проводящие темное время суток в неактивном состоянии, с меньшей вероятностью становились добычей хищников, чем те, кто по ночам бодрствовал.

Теория энергосбережения утверждает, что основная функция сна заключается в снижении потребности живого организма в энергии в течение той части суток, когда процесс добычи пищи становится наименее эффективным. Эта теория подтверждается тем фактом, что в организме человека во время сна снижается метаболизм до 10 %.

Теория восстановления утверждает, что сон позволяет организму восстанавливать и насыщать клеточные компоненты, необходимые для поддержания физиологических функций, которые истощаются в течение светлого времени суток. Это подтверждается данными о различных функциях организма, таких как восстановление мышц, рост тканей, синтез белка и высвобождение многих важных гормонов, которые осуществляются главным образом во время сна.

Теория пластичности мозга опирается на тот факт, что сон необходим для нервной перестройки и роста структуры и функций мозга. Ясно, что сон играет существенную роль в развитии мозга у младенцев и детей, и это объясняет, почему так необходимо, чтобы младенцы спали до 14 часов в день.

Все вышеперечисленные теории не являются исчерпывающими и всеобъемлющими; скорее они служат основой для более широкой физиологической концепции, которая объяснит роль сна в жизни организма.

Что такое сон

Сон является физиологическим состоянием организма, характеризующимся разрывом привычных психических связей индивидуума с окружающей средой. При этом он жизненно необходим как человеку, так и другим высшим животным. Долгое время физиологи были убеждены, что основная задача сна заключается в обеспечении отдыха и энергетического восстановления клеток коры головного мозга, однако впоследствии эта концепция была опровергнута, поскольку выяснилось, что во время сна активность мозга бывает значительно выше, чем во время бодрствования.

Физиологический механизм, посредством которого создается и поддерживается сон, представляет собой процесс нервной регуляции баланса между двумя системами, расположенными в мозге, – сложными гомеостатическими процессами, которые функционально являются центром «потребности в сне», и циркадным ритмом, который представляет собой внутренние (биологические) часы для осуществления цикла сна-бодрствования.

Во время сна снижаются рефлекторные реакции. Человек, погруженный в глубокий сон, не способен реагировать на большинство внешних раздражителей умеренной силы и продолжительности.

Фазы и циклы сна

Сон состоит из двух различных фаз: фазы быстрого сна и фазы медленного сна.

Фаза быстрого сна сопровождается быстрым движением глазных яблок. В эту фазу происходят сновидения. Мышцы скелета бывают напряжены и могут совершать движения. Во время быстрого сна чувствительность к внешним раздражителям становится выше. Частота сердечных сокращений и дыхание учащаются и становятся неритмичными.

Одновременно возрастает активность коры головного мозга. Электроэнцефалограмма демонстрирует активность мозговых волн, характерную для периода бодрствования. Из-за этой особенности быстрого сна его часто называют парадоксальным.

Фаза медленного сна характеризуется бессознательным состоянием и глубоким мышечным расслаблением. Движения глазных яблок не наблюдаются. В этот период мозговые волны имеют очень низкую частоту. Такой сон не сопровождается сновидениями.

Быстрый и медленный сон циклически чередуются. Фаза быстрого сна длится около 10–15 минут, после чего наступает фаза медленного сна, состоящая из нескольких стадий – от дремоты до глубокого сна. Длина общего цикла – около 1,5 и более часов. За ночь может повторяться до 5–6 таких циклов.