Главная » Венерология » Что сон зачем он нужен. Иван Пигарёв: Зачем нам нужен сон и почему мы видим сны. Личный Кабинет Удалён

Что сон зачем он нужен. Иван Пигарёв: Зачем нам нужен сон и почему мы видим сны. Личный Кабинет Удалён

Сон – это то время, когда наш мозг переключается на анализ сигналов, приходящих от внутренних органов

Краткий конспект лекции доктора биологических наук, главного научного сотрудника Лаборатории передачи информации в сенсорных системах ИППИ РАН Ивана Пигарёва .

Если изложить её очень кратко, то суть можно свести к следующему: когда мы бодрствуем – мозг занят анализом “внешнего мира”, а когда спим – анализом “внутреннего мира”.

"Мозг наш как некий универсальный компьютер во время бодрствования обеспечивает нашу жизнь во внешней среде. Он получает сигналы из внешнего мира чрез глаза, уши, тело, тактильную рецепцию и т.д., для того, чтобы обеспечить наше активное поведение в окружающей среде. Но у нас есть другой мир, у нас есть внутренний мир, мир наших внутренних органов, который тоже безумно сложный, но в отличие от внешнего мира, мир наших внутренних органов не представлен в наших ощущениях. Мы не чувствуем наших кишок, наших почек. Любого человека спросите, что у него внутри, он ничего вам не скажет, пока не прочтет книжку по анатомии. Но этот мир есть, он безумно сложен. Когда физиологи его изучают, становится понятно, насколько он сложен.

Все мы хорошо знаем, насколько важно для нас зрение. Так вот зрительную информацию мы получаем через рецепторы, расположенные в сетчатке глаза – палочки и колбочки. Это все знают еще из школьных курсов анатомии. В глазах человека их порядка полутора миллионов. Сигналы от палочек и колбочек передаются в мозг для анализа. В результате этого анализа мы видим. Мы можем оценивать расстояния, узнавать лица и организовывать наше обычное, нормальное, зрительное поведение.

Так вот, оказалось, что только в стенках желудочно-кишечного тракта расположено столько же рецепторов, сколько в обоих сетчатках наших глаз.

Эти рецепторы передают сигналы о температуре, химическом составе перевариваемой пищи, о механических изменениях там, и, видимо, о многом-многом другом, о чем мы даже догадываться не можем, потому что это не дано нам в ощущениях. Зрением мы можем посмотреть, тактильно мы можем пощупать, а что идет оттуда, мы не знаем. В мире нашего сознания не представлен наш висцеральный мир. Но поток информации, идущий оттуда, огромен, он соизмерим с потоком зрительным.

И была предложена очень простая гипотеза:

Сон – это то время, когда наш мозг переключается на анализ сигналов, приходящих от внутренних органов. Если там столько сенсоров, то не зря же они там расположены. Если они там есть, значит, они работают. Если они работают, значит, эту информацию должен кто-то анализировать.

Оказалась к этому времени удивительная картина: во всей нашей огромной коре мозга нет представительства внутренних органов, они там не представлены. Совершенно нелепая картина! И тогда, замечательно, все сходится одно с другим. Кора мозга у нас в бодрствовании занимается сигналами из внешнего мира, во время сна занимается сигналами из нашего внутреннего мира, от наших внутренних органов. Вот, вроде, получается гипотеза, которая позволяет все объяснить, связать одно с другим.

Зачем нужен сон

Самый просто способ понять для чего нужен сон - это лишить подопытное животное сна и наблюдать что с ним происходит.

Первая работа, которая была сделана и обратила на себя внимание научной общественности, была сделана в Америке в лаборатории Аллана Рехтшаффена на крысах.

Лишение животных сна во время проведения многочисленных экспериментов показало, что примерно через сутки лишения сна, животные начинали есть большое количество пищи, но с большой скоростью теряли вес. На коже появлялись язвы, вылезал мех. Через несколько дней животные умирали. Когда делали вскрытие, оказывалось, что весь желудочно-кишечный тракт как одна сплошная язва: язвы желудка, язвы кишечника.

Но что было самое удивительное и для экспериментаторов, и для всех тех, кто читал эти работы, что был у крысы единственный орган, который практически не страдал от депривации сна. Это был мозг! Если все до этого думали, что сон - это, прежде всего, состояние, нужное для поддержания работы мозга, то эти эксперименты показали, что это, скорее всего, не так. Что мозг ухитряется сохранить свою работоспособность и целостность, независимо ни от каких состояний. Животное погибает, но мозг при этом еще сохраняется целым.

Медленный и быстрый сон

Многие в каких-то журнальных статьях слышали байку, что именно быстрый сон - это то состояние мозга, когда мы видим сновидения. От этого утверждения уже практически все ученые отказались. Было сделано большое количество экспериментов, которые показали, что сновидения могут быть и в фазу медленного сна, и в фазу быстрого сна.

Ниже будет изложен механизм появления сновидений, будет понятно, скорее всего, что тут фаза сна роли не играет.

А что же тогда этот быстрый сон? Ответом на этот вопрос группа Пигарёва пока серьезно не занималась. Быстрый сон отличается от медленного сна только тем, что там нет этих больших медленных волн. А если мы посмотрим на наши внутренние органы, то увидим, что есть внутренние органы, которые имеют явно выраженную ритмическую активность, вроде желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), дыхания, сердца. А есть органы, которые не имеют ритмической активности , – печень, почки, репродуктивная система, сосудистая система, лимфатическая система. Там нет столь очевидной ритмики.

Так вот, скорее всего, просто-напросто, мозг проводит во время одного цикла сна некоторое поочередное сканирование всех частей нашего тела. Когда он сканирует те части тела, которые имеют ритмическую активность, мы видим волны ЭЭГ (электроэнцефалограммы) - медленный сон. Когда мы приходим к органам, которые не имеют ритмической активности, она становится такая неритмическая, мы ее называем «быстрым сном».

Схема Бодрствования в рамках висцеральной теории сна

Схема, показывающая организацию информационных потоков в мозге при переходе от бодрствования ко сну.

Левая половина – это то, что происходит в состоянии бодрствования. Во время бодрствования сигналы из окружающей среды через, так называемые, экстеро-рецепторы (это все сенсоры, получающие сигналы из внешнего мира) попадают в кору мозга (условное название высших нервных центров, помимо коры мозга включают в себя гиппокамп, миндалину). По дороге они проходят через некоторое устройство, которое можно назвать «вентильное устройство» или «блокирующее устройство».

Смысл его состоит в том, что входы от рецепторов никогда не идут прямо в кору, это медицинский факт. Они проходят через специальную промежуточную структуру, которая называется «таламус». И там происходит переключение сигналов с одного нейрона на другой нейрон, и вот там, где происходит это переключение, можно сигнал передать, а можно сигнал не передать. Во время бодрствования эти сигналы пропускаются в кору мозга для анализа, тут они анализируются и выдаются результат. Куда?

Выдается в два блока, один блок связан с нашим сознанием, ощущением - ощущением себя во внешнем мире. Второй блок связан с обеспечением поведения и двигательной активности.

Где прячется Сознание

Все со школы знают, что с сознанием, с памятью, со всеми сложными высшими когнитивными функциями связана кора. Но работа со сном ставит под сомнение это общепризнанное заключение.

Во время сна сознание у нас выключено. Но нейроны в коре мозга во время сна так же активны, как во время бодрости. Если бы сознание было связано с активностью нейронов коры, то, видимо, оно должно было быть активно и во время сна, но этого нет. Значит, надо предположить и заключить, что или сознание не связано с нейронной активностью, или нейроны, связанные с сознанием, локализованы не в коре.

И действительно, нашлись специальные структуры, которые называются «базальные ганглии», нейроны в которых именно так себя и ведут. Они активны в бодрости и молчат во сне.

Схема Сна в рамках висцеральной теории сна

Внутренние органы через интерорецепторы передают сигналы в нервную систему, которая называется автономная нервная система (это признанный медицинский термин, потому что все считали, что она автономная, не имеет связи с головой, с корой мозга, и занимается внутренними маркерами) . Она маленькая, нейронов там не так много. Совершенно понятно, что такой гигантский поток информации, который идет от внутренних органов, это бедная автономная нервная система перелопатить не в состоянии. Но она в состоянии поддерживать работоспособность внутренних органов в течение небольшого времени.

Другой минус этой автономной нервной системы состоит в том, что она знает только то, что делается в том органе, за который ее кусочек ответственен, но совершенно не знает то, что происходит в других частях. Такого места, которое бы собрало сведения о всех наших внутренних органах и начало их координировать, в автономной нервной системе нет, поэтому такие сложные задачи она решать не может.

Итак, во время сна у нас активно перекрываются входы из внешнего мира. Теперь сигналы из внешнего мира в кору мозга не поступают, мы установили блок на этом пути. Но во сне на те же самые нейроны, по тем же самым волокнам, через таламус, начинают поступать сигналы, идущие от внутренних органов. Они тут обрабатываются в блоке, который мы назовем «корой мозга», но теперь результат этой обработки, естественно, не надо посылать на сознание и на поведение.

Но во время сна нужно открыть выход в некоторый отдел мозга, который назовем «ассоциативная висцеральная регуляция» , и теперь обработанные в коре мозга сигналы от всех висцеральных систем будут собираться в этом блоке. Будет разрабатываться оптимальная стратегия для восстановления работоспособности того, что поломалось за прошедший день, и эти сигналы, пойдут обратно во внутренние органы, будет функционировать правая половина картинки.

Где нас ожидают проблемы и что такое Сновидения и Сомнабулизм

Когда всё в порядке и все параметры всех внутренних органов приведены в норму, пойдет сигнал, что можно просыпаться, и система опять перекинется в состояние бодрствования. И так система будет работать в настоящем, здоровом, хорошем молодом организме. Но это бывает не часто и не всегда, и чем больше наш возраст, тем больше вероятность того, что что-то тут начнет быть не совсем в порядке.

Каждое блокирующее устройство, которое стоит на этом пути, это химическое устройство. Там синтезируются определенные химические вещества, через посредничество которых может открываться или закрываться проведение по тем или иным каналам. А это уже делает их очень уязвимыми и зависимыми.

У нас чего-то хронически не хватает в еде, у нас нет какого-то вещества для того, чтобы синтезировать нужный медиатор, который работает в этой системе, его стало меньше, и этот блок стал работать хуже, и тогда, потенциально, что у нас может быть? У нас может оказаться, что сигналы, идущие от внешнего мира, начнут использоваться в управлении внутренними органами. Или может случиться, что сигналы, идущие от внутренних органов, по ошибке будут заходить в нашу зону сознания и нашу зону поведения. Вот такая прелесть тоже может быть.

Первое, что в такой системе легко объяснить, это механизм возникновения сновидений. Достаточно представить себе, что по той или иной причине блок выхода на вентиль на пути в сознание оказался не до конца закрыт.

Связано это может быть, например, с тем, что мы были днем сильно возбуждены, не готовы спать, а все время перемалываем в голове какую-то ерунду, которая днем случилась, и поддерживаем в активности состояние сознания. И теперь, замечательным образом, сигналы, идущие от висцеральной системы, начинают забрасываться в блок сознания.

И когда этот импульс приходит в сознание, он воспринимается как сигнал, пришедший из внешнего мира. И теперь вот эти самые случайные запросы сигналов из висцеральной сферы, попадающие в отдел сознания, будут вызывать у нас некие случайные, самые странные видения. А там уже дальше работает свой механизм ассоциаций.

Скорее всего, видно, что сновидения – это момент переходного состояния, когда этот блок или не дозакрылся, или в момент пробуждения уже немножко приоткрылся. И тогда мы видим эти странные явления, называемые сновидениями.

Не только сновидения объясняются легко. Но и явление сомнамбулизма, также связанное со сном. Встречается часто у мальчиков в юности, иногда сохраняется и до взрослого состояния, хотя во взрослом состоянии проявляется редко. Люди ночью вдруг просыпаются, встают и идут в самых разных направлениях. Пройти из одной комнаты в другую, могут опять лечь на коврик и заснуть. Могут выйти из квартиры и уйти на другой конец города. Когда они идут, у них открыты глаза, они не натыкаются на предметы, у них хорошо координированы движения, ничего не заподозришь.

Единственное, что они при этом не имеют никакого представления об окружающем мире, они его не воспринимают. Это единственное, чем хорош сомнамбулизм, он говорит, что сознание от движения отделено, это отдельная коробочка.

Ну и еще один вариант патологии, который можно вывести из этой схемы - паралич сна. Тоже очень часто встречающаяся вещь. Наверное, можно сказать, что каждый испытывал это ощущения в той или иной степени. Что здесь происходит? Прямо обратная сомнабулизму картина, проснулся человек, у него открылся вход из внешнего мира, включилось сознание, он прекрасно воспринимает окружающую среду, все видит, все понимает, но не может пошевелить ни одной мышцей своего тела, у него полная атония, и он лежит абсолютно неподвижно. Это может длиться разное время, может пройти 10 секунд, 20 секунд, минута, до 10 минут такие эпизоды бывают. Потом постепенно восстанавливается движение, человек встает и начинает нормально двигаться". опубликовано

Суточная потребность человека во сне составляет 8 часов — треть его жизни. Этот физиологический процесс заключается в понижении реакции человека на окружающую среду и восстановлении организма.

Издавна люди верили, что душа человека, когда он засыпает, покидает тело, а все положительные или отрицательные моменты ее скитаний откладывались и находили отображение в сновидениях, находясь в так называемом астральном мире. Наука о сне — сомнология, возникшая в прошлом веке, опровергает этот факт, хотя вопросы о понятии сна, физиологии, его функциях до сих пор открыты .

Что происходит с организмом при отсутствии полноценного сна?

Путем множества экспериментов, в ходе которых, люди из разных стран мира испытывали свой организм бессонницей, выяснилось, что без сна у человека в определенной закономерности ухудшается состояние. На 3-4 день бессонницы появляется усталость и раздражительность . На пятые сутки падает зрение, ухудшается слух, нарушается координация движения (причем при сбалансированном и своевременном питании), наблюдаются галлюцинации. В дальнейшем нарушается моторика и речь.

Рекорд бессонницы 8 суток был зафиксирован в 1965 году Ренди Гарднером

В дальнейшем опыты стали проводить на животных. И результаты показали, что бессонница в конечном итоге приводит к летальному исходу, вследствие ослабления иммунитета, расстройства нервной системы и неправильного функционирования внутренних органов.

Существует около 89 болезней, которые вызываются плохим сном или его отсутствием . Среди них распространенными являются бессонница, храп, синдром обструктивного апноэ и синдром беспокойных ног.Польза сна. Почему так необходимо спать?

В клетках мозга в результате работы образуются шлаки, которые приводят к утомленному состоянию. Во время полноценного сна они выводятся кровообращением. Так, в 2012 году исследователями Рочестерского университета (руководитель Майкен Недергаард из Дании) была открыта глимфатическая система, которая в процессе сна начинает выводить токсины из нервной системы человека.

Также, во время сна не нужно анализировать информацию, полученную от окружающего мира, т. к. зрение, слух и организм в целом работает в эконом-режиме. В этот момент происходит обработка информации, которая идет внутри организма, а не полученная путем зрительного восприятия окружающего мира.

Человеку важно засыпать в горизонтальном положении, так как, в этом случае мозг и сердце находятся на одном уровне, а значит - кровообращение становится лучше.

Только 3% людей, которые спят по 6 часов в сутки, могут чувствовать себя нормально. Этому они обязаны своим генетическим особенностям.
Идеальным временем погружения в сон считается промежуток между 10 и 15 минутами. Это говорит о том, что вы достаточно устали, однако днем были бодрыми и активными.
Молодые родители зачастую сильно страдают от недостатка сна. Новоявленный член семейства лишает своих родителей 400-750 часов от годового сна.
Из 6 дорожных происшествий 1 происходит из-за усталости водителя.
Наши внутренние часы, с помощью которых мы можем просыпаться за несколько минут до будильника, работают благодаря гормону адренокортикотропина . Если его уровень резко увеличивается, то человек ощущает бессознательный стресс, связанный с подъемом.
Во время храпа человеку не могут сниться сны. Более того, храп может рассказать о том, что человек находится в медленной фазе сна.
Самым главным врагом полноценного сна признан Интернет, доступный круглосуточно практически каждому жителю Земли.
Регулярный недостаток сна может стать причиной увеличения веса. Дело в том, что утомленный организм старается восполнить недостаток ресурсов любым способом. Именно поэтому при недосыпе человек чаще испытывает чувство голода.
Ученые утверждают, что сны снятся всем без исключения людям. Те личности, которые утверждают об обратном, скорее всего, просто не помнят своих ночных «приключений».
Многие известные люди спали, мягко говоря, странно. Леонардо да Винчи практиковал пофазный сон: каждые 4 часа он отдых по 15 минут. Альберт Эйнштейн спал не более 4 часов в сутки, а Никола Тесла – по 2 часа в сутки.

Человеку важно засыпать в горизонтальном положении, так как, в этом случае мозг и сердце находятся на одном уровне, а значит — кровообращение становится лучше .

Сон – физиологическое состояние организма, необходимое каждому живому организму. Организм нуждается в восстановлении, в подзарядке, для того, чтобы с новыми силами продолжать познавать окружающий мир . Не нужно жалеть времени на сон, лишать организм таких важных моментов. Необходимо помнить, что здоровье человека, его жизнь целиком и полностью зависит от сна.

Видео

Для чего нужен сон человеку? Сон представляет собой средство защиты организма от переутомления. Подобно тому, как голод вызывает потребность в пище, так усталость вызывает сон. Человек может жить без еды до трех недель. Но три недели без сна привели бы к тяжелейшим психическим и физическим расстройствам. У человека возникают разного рода галлюцинации. Он, например, видит, как начинают «ходить» стены и пол, слышит лай собак, шум машин, человеческие голоса и т. д. И наоборот, отдельные психические заболевания сопровождаются тяжелейшими нарушениями сна.

В течение короткого времени в высшей степени переутомленный человек еще способен сконцентрировать свое внимание на какой-то проблеме, вопросе, операции и т. д, Однако это напряжение не может быть эффективным. Дело в том, что в таком состоянии человек в своих действиях неизбежно совершает ошибки.

Впрочем, резкое снижение концентрации внимания может наступить и в условиях достаточного количества сна, например при монотонной деятельности. Кстати, ведущие специалисты Вюрцбургского института исследований и борьбы с нарушениями сна настоятельно рекомендуютi «Во время рабочего дня старайтесь немного подремать. Это поможет вам легче, быстрее и лучше справиться со своей работой. Тогда и ночной сон станет более глубоким и эффективным». Короткий сон в учреждении относится к категории освежающего минутного сна.

Есть люди, которые могут мгновенно уснуть в любой момент и в любой ситуации. Дневной сон не вредит людям, страдающим хроническими расстройствами.

В исторической и современной литературе постоянно встречаются имена известных людей, сон которых отличался малой продолжительностью. Это Наполеон, Александр Гумбольт, Рудольф Вирхов, Мирабо, Шиллер и другие. От нескольких минут до одного-двух часов сна в сутки им было вполне достаточно, чтобы восстановить свои силы. Возможно, они прибегали к тому, что мы в настоящее время называем аутогенной тренировкой (аутотренингом).

Американский изобретатель Томас А. Эдисон, которому человечество обязано за существование лампочки накаливания, вынужден был в течение года спать лишь ло два часа в сутки. Сам Эдисон говорил, что для своей персоны он никогда не использовал больше 4-5 часов, сна. Однако недостаток сна он возмещал часто повторяемыми короткими паузами покоя. Эдисон считал, что сон - это наследие жителей трущоб и серьезно верил в то, что электрический свет его лампочки накаливания положит конец этой привычке.

Но среди знаменитостей есть люди, отличающиеся большой продолжительностью сна. Это Шопенгауэр и Гёте. Последний мог проспать 24 часа подряд.

Уинстон Черчилль не только любил поваляться допоздна в постели (иногда он находился в ней до полудня, при этом, правда, занимаясь делами работы правительства), но часто после обеда ложился «соснуть часок».

Норма сна для взрослого человека - 8 часов. Однако в зависимости от индивидуальных особенностей, возраста, нагрузок она заметно колеблется. Но можно сказать определенно: человек должен спать не менее 5 часов в сутки.

Достаточно длительный отдых центральной нервной системы - важнейший фактор достижения здоровой старости. Желая оставаться работоспособным в старческом возрасте, необходимо в течение всей жизни беречь свою нервную систему, постоянно следить за ее отдыхом. А обеспечить настоящий отдых может лишь здоровый сон.

Полуэктов Михаил Гурьевич, врач-сомнолог, кандидат медицинских наук, доцент Первого московского медицинского университета имени И.М. Сеченова

До сих пор сон представляется загадочным состоянием, о природе которого спорят физиологи, химики, психологи и другие ученые мужи. По представлениям физиологов, которые приобрели популярность еще в XIX веке, сон возникает от того, что в вечернее время «кровь отливает от головы» - мозговым клеткам не хватает питания и они переключаются в режим торможения. Эта теория, активным поборником которой выступал французский физиолог Моссо, доказывалась опытом на кровати-весах. Когда человек, помещенный на эту кровать горизонтально, засыпал, головной конец кровати приподнимался. Но как выяснилось при дальнейшем наблюдении, через некоторое время сна кровь, наоборот, приливает к голове и изножье кровати приподнимается.

В 1937 году Альфред Лумис с коллегами предложили первую классификацию стадий сна человека, основанную на изменениях электроэнцефалограммы. Однако дальнейшее развитие нейрофизиологии показало, что для более точного определения стадий сна требуется регистрация большего числа показателей, чем только электрические потенциалы мозга. В 1953 году американскими учеными Натаниэлем Клейтманом и Юджином Азерински была открыта последняя, пятая стадия сна, названная быстрым сном. Установление четких критериев сна и бодрствования позволило определять, как функционируют физиологические системы организма - сердечно-сосудистая, нервная, дыхательная, мочеполовая и другие, в различные периоды сна. Это позволило получить ответ на многие вопросы, касающиеся назначения сна для человеческого организма.

К пониманию природы сна люди не могли прийти очень долгое время, так как отсутствовали методы объективной регистрации состояния организма во время сна. Это стало возможным лишь в XX веке, когда немецкий психиатр Ганс Бергер ввел в клиническую практику метод электроэнцефалографии (ЭЭГ). При использовании этого метода исследования с разных зон черепа регистрировались электрические токи, представляющие разность потенциалов между двумя электродами. Оказалось, что в различные периоды времени регистрации, в особенности если сравнивать сон и бодрствование, картина электроэнцефалограммы у одного и того же человека может существенно отличаться.

Психологические теории сна, в особенности, теория Зигмунда Фрейд, отказывались отвечать на вопросы о том, какое вещество или действие вызывают сон. Они считали, что потребность во сне запрограммирована изначально, так как человек время от времени должен погружаться в состояние свободы от внешнего мира, как это было в лоне матери. При этом, по мнению психолога, человек получает возможность переварить большое количество разнородной информации, полученной днем, и восстановить психическое равновесие.

Следующей популярной теорией возникновения сна стала теория гипнотоксина - «сонного яда». Французские психологи Лежандр и Пьерон предположили, что усиление к вечеру склонности к засыпанию может быть связано с накоплением в организме человека во время бодрствования некоего вещества - гипнотоксина. Когда же человек засыпает, этот «сонный яд» начинает нейтрализовываться и к моменту утреннего пробуждения исчезает из организма почти полностью. Ученые проводили опыты на собаках, которым не давали спать - когда те погибали, в мозгу у них действительно находили изменения, похожие на поражение при отравлении. Более того, если выспавшейся собаке переливали кровь от невыспавшейся, первая собака начинала проявлять признаки сонного поведения и засыпала. Тем не менее, несмотря на титанические попытки выделить «вещество сна», сделать это никому до сих пор не удалось.

Что такое сон?

Итак, что же представляет собой сон человека? Как обычно происходит переход от бодрствования ко сну? Обычно к вечеру человек начинает чувствовать усталость, отмечает снижение энергии, ухудшается умственная деятельность, притупляются эмоции. Это становится сигналом, что настало время отправляться в спальную комнату. Человек ложится на кровать, выключает свет и расслабляется. Через некоторое время осознание им окружающего начинает «меркнуть», появляются грезоподобные ощущения, после чего произвольное сознание «выключается» вплоть до пробуждения утром или ночью.

Если наблюдать за этим человеком с помощью специального прибора - полисомнографа, то исследователь может увидеть, как при переходе от бодрствования ко сну изменяется электрическая картина мозга - на смену быстрым и организованным электрическим потенциалам приходит разрозненная более медленная электрическая активность. В это время можно наблюдать также медленные, плавающие движения глазных яблок. Это первая стадия сна. Она занимает короткий отрезок времени - за ночь обычно 5-10 минут.

На смену первой фазе приходит вторая стадия сна. Ее достаточно легко определить по картине электроэнцефалограммы, так как в это время можно наблюдать специфические феномены: имеющие несколько пиков и впадин комплексы и очень специфические периоды быстрой электрической активности - веретена сна. Вторая стадия занимает обычно самую большую часть времени сна - около 50%.

При дальнейшем углублении сна вторая стадия переходит в 3-ю и 4-ю стадии - так называемый дельта сон. В этом периоде сна на электроэнцефалограмме определяются в большом количестве медленные высокоамплитудные электрические потенциалы. Дельта сон занимает обычно около 20% времени сна и завершает так называемый «медленный сон» - часть сна, которой характерна медленная электрическая активность, несвойственная состоянию бодрствования.

Далее обычно следует быстрый сон, который занимает в целом 20-25% всего сна. Определить быстрый сон только по одной электроэнцефалограмме невозможно. Это связано с тем, что биоэлектрическая картина быстрого сна очень сильно напоминает картину бодрствования. Однако, если понаблюдать за человеком в состоянии быстрого сна, то становится ясно, что он спит - глаза прикрыты, спящий никак не реагирует на звуки, прикосновения. При этом можно отметить эпизодические подергивания рук или ног и резкие, быстрые движения глазных яблок под неприкрытыми веками. По названию этого феномена данная часть сна и получила название быстрый сон. Если разбудить человека в это время, то чаще всего (около 80% случаев) он расскажет о том, что видел сон - точнее, сновидение. От активных действий во время сновидения (когда во сне человек может бежать, сражаться, кричать и т.д.) организм предохраняется выключением тонуса поперечно-полосатой мускулатуры в этот период.

Стадии сна чередуются в определенном порядке, формируя так называемый цикл сна - сначала проходят четыре стадии медленного сна, завершает цикл быстрый сон. За время ночного сна обычно повторяется 4-6 циклов сна. Продолжительность такого цикла у взрослого человека составляет 90 минут, у детей - около 60 минут. Абсолютно строго закономерность чередования стадий сна не выдерживается. Периодически во время сна человек может подбуживаться (на некоторое время переходить в более поверхностную стадию сна) из-за резкого звука или почувствовав неудобство или даже проснуться и сходить в туалет, но все равно через какое-то время цикл сна завершается и сменяется новым.

Другой важной закономерностью сна является разное соотношение медленного и быстрого сна в цикле, меняющееся с течением ночи. Профессор Теодор Штекманн пропагандировал тезис о том, что «один час сна до полуночи равен двум часам после». Действительно, в первые часы после засыпания разбудить человека обычно труднее, чем под утро. Это связано с тем, что в первую половину сна преобладает медленный сон, во вторую - быстрый. Именно поэтому мы чаще вспоминаем сновидения, если просыпаемся утром, а не среди ночи. В то же время общий восстанавливающий эффект выше у медленного сна, поэтому, поспав несколько часов в начале ночи, мы можем ощущать себя почти восстановившимися после дневного бодрствования.

Зачем нужен сон?

Предназначение медленного и быстрого сна было выяснено на основе многочисленных опытов, основанных на психических и физических нагрузках или на лишении той или иной части сна. Было показано, что физическая нагрузка, в особенности проводившаяся в вечернее время, приводит к увеличению количества медленного сна, преимущественно самых глубоких его стадий (3-й и 4-й). Применение умственной нагрузки приводит к увеличению количества глубоких стадий медленного сна и ускорению наступления быстрого сна. Биохимические исследования показали, что 80% суточного количества гормона роста (соматотропного гормона) выделяется в период глубокого медленного сна. А при некоторых нарушениях сна, когда количество глубокого медленного сна падает, например, при синдроме обструктивного апноэ сна, у детей отмечается задержка роста и набора веса. Таким образом, считается, что в наибольшей степени медленный сон, в особенности его глубокие стадии, ответственны за физическое восстановление организма человека.

Роль быстрого сна удалось определить в остроумных опытах лишением этой части сна, проводившихся на крысах. Животное помещалось на плавающую в воде платформу, удерживаться на которой она могла лишь активно балансируя. При засыпании и переходе в быстрый сон наступало снижение мышечного тонуса - при этом животное теряло способность удерживаться на платформе, падала в воду и тут же просыпалось. Таким образом удавалось значительно ограничить количество получаемого крысой быстрого сна. Далее проводились опыты по обучению животных пробираться в лабиринте к кормушке. Оказалось, что если наученную таким образом крысу затем лишить быстрого сна, то она забывала путь к вожделенной приманке. Этот опыт явился одним из ярких подтверждений важной роли быстрого сна для запоминания предшествующих событий у млекопитающих.

У людей опыты с лишением быстрого или медленного сна давали неоднозначные результаты, что связано со сложностью высшей нервной деятельности и формирования мотиваций. Чаще всего на фоне лишения быстрого сна испытуемые становились эмоционально неустойчивыми, иногда агрессивными. У некоторых возникали галлюцинации. Обобщая результаты этих опытов, можно утверждать, что быстрый сон необходим для процессов запоминания и сохранения психического здоровья человека. Сновидения, являющиеся спутником этой части сна, отражают глубинную психическую активность и в символической форме могут представлять нашему сознанию информацию о существующих внутрипсихических конфликтных ситуациях.

Почему человек засыпает?

Откуда же объективно берется состояние сна? Почему в середине дня обычный человек совершенно не чувствует тяги ко сну, а ночью, даже на ответственном посту, готов все отдать за сладостные мгновения сна?

Человеческий организм функционирует в двух режимах. Один из них - это хорошо изученное состояние бодрствования. Другой, соответственно, состояние сна. В состоянии сна и бодрствования почти все процессы жизнедеятельности происходят по-разному. Это очень хорошо видно на примере изменения электроэнцефалограммы: электрические процессы в мозге человека существенно отличаются не только при сравнении сна и бодрствования, но даже между различными стадиями сна. Так же разительно может отличается и деятельность других систем организма. Например, дыхание во время сна становится в 2-2,5 раза менее глубоким, чем в состоянии бодрствования, сердечный ритм во сне замедляется, уменьшается секреция гормонов стресса - кортизола, адреналина и вырабатываются гормоны, специфичные для сна - мелатонин, соматотропный гормон. Можно привести и массу других примеров.

Главным фактором инициации сна является изменение взаимодействия двух систем нейронов головного мозга - активирующей и тормозящей. Активирующая система, которая состоит из 8 центров, обеспечивает стимуляцию корковых и подкорковых отделов мозга. Это необходимо для того, чтобы сохранять достаточный уровень сознания, быстро реагировать на меняющиеся обстоятельства, обеспечивать слаженную реакцию внутренних органов на эти изменения, получать и использовать информацию. Если активирующая система повреждается, например при мозговом инсульте, человек погружается в кому. Основными «переносчиками» информацию от активирующих центров к другим отделам мозга являются ацетилхолин, норадреналин, глутамат, гистамин и ряд других субстанций.

Центров, относящихся к синхронизирующей системе мозга, или «центров сна», значительно меньше. Два из них являются главными - они находятся в области переднего мозга и гипоталамуса и содержат универсальное тормозное вещество гамма-аминомасляную кислоту и важный для сна пептид галанин. Человек начинает испытывать сонливость тогда, когда центры сна начинают интенсивно работать и подавляют деятельность активирующих мозговых центров. В дальнейшем включается самоподдерживающийся механизм, когда мозг начинает отключать себя от внешних раздражителей, в то же время заставляя корковые нейроны генерировать электрическую активность, свойственную состоянию сна. После того, как мозг достаточное время проработает в режиме медленного сна, сложное взаимодействие нейронных ядер ствола мозга запускает быстрый сон. Окончание быстрого сна завершает первый цикл сна, после чего вся последовательность стадий сна повторяется.

Исследователи предполагают, что большую роль в процессах инициации сна (медленного сна) играют два дополнительных фактора: накопление в течение дня медиатора аденозина (медиатор усталости) и усиление в вечернее время импульсации от внутренних часов организма (супрахиазменных ядер). Кроме этого на вероятность возникновения сна влияет и накопление «гормона сна» мелатонина, продукция которого начинает возрастать с уменьшением светового потока извне (когда начинает темнеть).

Для того, чтобы объяснить, почему человек каждый день засыпает, например в 0 часов, а не в 11 или 15 часов дня, предложена модель «двух процессов». Согласно ей, по мере бодрствования в организме накапливается некое вещество или комплекс веществ - гипнотоксин (вспомним опыты французских исследователей на невысыпавшихся собаках). На звание гипнотоксина претендует больше десятка субстанций, но ни одно из них еще не проявило однозначного снотворного действия в условиях эксперимента на человеке. Одновременно с увеличением содержания в организме этого гипотетического гипнотоксина к вечеру уровень мозговой активации, зависящий от деятельности внутренних часов, идет на спад. Таким образом открываются «ворота сна», нужно только войти в них. Если человек устранит внешние раздражители, примет расслабленную горизонтальную позу в постели, то, скорее всего, и произойдет запуск сна - центры сна начнут подавлять активирующие центры и наступит засыпание. В течение ночи, когда сон будет продолжаться, гипнотоксин постепенно нейтрализуется, а мозговая активность в соответствии с сигналами от внутренних часов начнет усиливаться. При этом наступит момент, когда «ворота сна» закроются - пробуждение окажется возможным даже от незначительного внутреннего или внешнего раздражителя и сон закончится.

Сколько нужно спать?

Может ли человек не спать совсем? Часто упоминается, что пытка лишением сна была самой страшной из тех, что применялась к человеку, заставляя его за несколько недель утрачивать «человеческий облик» и все рассказывать своим мучителям. В Книге рекордов Гиннеса в 1965 году был зарегистрирован первый (и единственный подтвержденный) рекорд пребывания без сна в течение 264 часов (11 суток), принадлежавший американскому студенту Ренди Гарднеру. Через 4-5 суток отсутствия сна испытуемый стал ощущать слабость, раздражительность, подозрительность, у него периодически случались галлюцинации. После окончания опытов Ренди поспал 14 ч. 40 мин., врачи признали его совершенно здоровым. В дальнейшем представители агентства Гиннеса отказались от регистрации подобного рода рекордов, поскольку они связаны с опасностью для жизни и здоровья. Тем не менее в 1977 году в Великобритании Морин Вестон, участвуя в марафоне кресел-качалок, сумела продержаться без сна в течение 449 часов (18,7 дней).

Ученые, занимающиеся сном, скептически настроены в отношении достоверности подобного рода рекордов. Чтобы доказать, что человек совершенно точно не спал все это врем, необходимо непрерывно регистрировать показатели полисомнограммы. В опытах на добровольцах было показано, что даже после 2-3 ночей без сна периоды «микросна» длительностью 10-30 секунд начинают вторгаться в обычную ЭЭГ бодрствования и чистого эксперимента не получается, ведь суммарно в сутки все равно набирается несколько часов сна. Скорее всего, сон является настолько жизненно необходимой мотивацией организма, что полностью исключить его появление в течение длительного времени просто невозможно.

Сколько же нужно спать человеку, чтобы высыпаться и чувствовать себя хорошо? В настоящее время считается, что потребность во сне закладывается генетически и после достижения человеком совершеннолетия практически не изменяется. Неправильным является утверждение, что пожилые люди меньше нуждаются во сне, чем молодые, просто у них оказывается больше причин спать плохо. Существуют исторические свидетельства о людях, которые спали очень мало и при этом активно работали и даже оказали значительное влияние на ход истории. Так утверждают, что Леонардо да Винчи спал 1,5 часа в сутки, Никола Тесла - 2 часа, Наполеон Бонапарт - 4 часа, Уинстон Черчилль и Томас Эдисон - по 4-6 часов. Проверить эти утверждения не представляется возможным. Учеными было проведено несколько исследований малоспящих людей, которые спали по 3-5 часов. Особенностью их сна было то, что самый глубокий сон - дельта-сон занимал у них не меньше половины времени всего сна, то есть эффективность сна у них была максимальной за счет ограничения времени менее важных стадий сна.

Считается, что для большинства людей «здоровой нормой» является сон в течение 7,5-8,5 часов. Чтобы определить личную, индивидуальную потребность во сне, на время «опытов» необходимо обеспечить себе максимально благоприятные условия и исключить внешние факторы, которые могут исказить картину, - работу, стрессы, неблагоприятные природный и социальный фон. Определять примерную продолжительность собственного сна следует на 2-3 неделе отпуска, «без излишеств», после того как хроническое недосыпание, характерное для многих активно работающих людей, будет компенсировано.

Характерным для современного общества является сознательное ограничение сна в пользу увеличения времени работы или, наоборот, времени отдыха в вечернее и ночное время. Этот эффект называют еще «эффектом Эдисона», отдавая должное знаменитому американскому изобретателю, усовершенствовавшему электрическую лампу накаливания с тем, чтобы выпускать ее в массовых количествах и, фигурально выражаясь, «превратить ночь в день». Точно определить, насколько долго человек может существовать в условиях ограничения сна без последствий для себя, пока не представляется возможным. Тем не менее уже сейчас получен ряд свидетельств о негативном влиянии длительного ограничения времени сна на здоровье.

Люди нередко придают сну мистическую ауру. Считают, что в нем происходит общение с миром потустороннего, с тонких планов, с тем, к чему нельзя получить доступ в обычном состоянии. Действительно, иногда сны бывают вещими или разъясняющими некоторые проблемы, которые есть у людей в реальном мире. Известно, что Д.И. Менделеев увидел свою таблицу во сне, как и первооткрыватель структурной формулы бензола.

Физиологи подходят к изучению этого явления более практично. Они считают, что сон нам физиологически необходим, как отдых от полученной извне информации.

Мозг - компьютер

Представьте, что ваш мозг получает информацию из пяти органов чувств и в этом похож на огромный . Гигабайты данных «закачиваются» в оперативную память и анализируются по 12, 14, 16 или 18 часов в сутки. Такая работа требует напряжения, даже если человек этого не замечает.

Именно во сне происходит своеобразный полученного, отсеивание ненужного, отправка материала в долговременную память. С утра вы чувствуете себя свежими и отдохнувшими. Готовыми получать очередной информационный «заряд».

Остальное тело

Все органы человека в той или иной степени нуждаются в отдыхе. Помимо вышеописанной переработке информации , остальные системы организма также требуют к себе внимания.

Если вас лишить сна на 72 часа, могут начаться галлюцинации, а если продлить бессонницу, возможен скорый летальный исход.

Во сне происходит максимальное расслабление мышц. Сердце успокаивается и в легком для себя режиме. Мускулы освобождаются от накопленной за день усталости, а психика от возможных стрессов.

Поэтому здоровый сон необходим для каждого из нас, как способ отдохнуть и проанализировать полученный за день опыт.

Сколько нужно спать

Нельзя однозначно ответить на этот вопрос. Одним людям нужно 10 часов, а другие чувствуют себя прекрасно и после 4х. Физиологи вместе с врачами выделяют средние показатели в районе 6-8 часов в молодом возрасте, около 6-7 часов в зрелом и 4-5 в пожилом. Чем человек становится старше, тем потребность во сне меньше. Такая интересная закономерность, до сих пор досконально не изученная.