Бодрствование и сон. Регуляция цикла сон – бодрствование Что такое циркадианные ритмы

Жаропонижающие средства для детей назначаются педиатром. Но бывают ситуации неотложной помощи при лихорадке, когда ребенку нужно дать лекарство немедленно. Тогда родители берут на себя ответственность и применяют жаропонижающие препараты. Что разрешено давать детям грудного возраста? Чем можно сбить температуру у детей постарше? Какие лекарства самые безопасные?

Переход от бодрствования ко сну предполагает два возможных пути. Прежде всего не исключено, что механизмы, поддерживающие состояние бодрствования, постепенно «утомляются». В соответствии с такой точкой зрения сон - это пассивное явление, следствие снижения уровня бодрствования. Однако не исключено и активное торможение механизмов, обеспечивающих бодрствование. И.П. Павлов выделял два механизма развития сна, которые, по существу, подтверждают правомерность позиций сторонников как пассивной, так и активной теории сна. С одной стороны, сон возникает как явления охранительного торможения в результате сильного и длительного раздражения какого-либо отдельного участка коры больших полушарий. С другой стороны, сон возникает как результат внутреннего торможения, т.е. активного процесса формирования отрицательного условного рефлекса. Важную роль в регуляции цикла сон – бодрствование играет ретикулярная формация ствола мозга, где находится множество диффузно расположенных нейронов, аксоны которых идут почти ко всем областям головного мозга, за исключением неокортекса. Роль РФ в цикле сон – бодрствование была исследована в конце 1940-х годов учеными Г. Моруцци и Н. Мэгуном, обнаружившими, что высокочастотное электрическое раздражение этой структуры у спящих кошек приводит к их мгновенному пробуждению. И напротив, повреждения ретикулярной формации вызывают постоянный сон, напоминающий кому; перерезка же только сенсорных трактов, проходящих через ствол мозга, такого эффекта не дает. Наиболее ранними теориями сна были гуморальные. Фактор сна, лишенный видовой специфичности, был выделен из ликвора коз, подвергнувшихся депривации сна. Согласно сосудистой (циркуляторной или гемодинамической) теории сна, наступление сна связано со снижением кровотока в мозге или с его усилением. Современные исследования показали, что в течение сна действительно происходит колебание кровенаполнения мозга. Р. Лежандр и X. Пьерон (1910) считали, что сон возникает в результате накопления токсических продуктов обмена вследствие утомления (гипотоксины). Собакам долгое время не давали спать, а затем забивали, экстрагировали вещества из мозга и вводили другим собакам. У последних развивались признаки крайнего утомления и возникал глубокий сон. То же наблюдалось при «переносе» сыворотки крови или спинно-мозговой жидкости.

В 1965 г. Ж. Монье использовал препарат с перекрестным кровообращением у двух кроликов, т.е. кровь от мозга одного кролика попадала в туловище другого. Если у одного из кроликов раздражали участки мозга, вызывающие сон, то второй кролик тоже засыпал. Во время сна в мозгу обнаружено избыточное накопление ряда биологически активных веществ – ацетилхолина, гаммааминомасляной кислоты, серотонина.

В середине XIX в. большее распространение получили нервные теории сна. Один путь исследований – это изучение так называемого центра сна, о существовании которого в ядрах гипоталамуса у животных утверждал швейцарский физиолог В. Гесс (1933). У больных с пораженным гипоталамусом также отмечалась повышенная сонливость: у раненого солдата осколок снаряда находился на уровне гипоталамуса, а попытка извлечь осколок пинцетом вызывала мгновенный глубокий сон.

Выделяют так называемую информационную теорию сна (Н. Вингер). Согласно этой теории, в течение дня мозг накапливает огромную информацию, усвоение которой затруднено, а часть ее не имеет отношения к долговременным задачам. Если кратковременная память заполняется днем, то ночью часть содержащейся в ней информации переписывается в долговременную память. Особенности процессов переработки информации требуют отключения от сигналов внешнего мира.

В верхних отделах ствола мозга есть две области – ядра шва и голубое пятно, у нейронов которых такие же обширные проекции, как и у нейронов ретикулярной формации, т.е. достигающие многих областей ЦНС. Ядра шва захватывают срединную часть продолговатого мозга, моста и среднего мозга. Разрушение их устраняет синхронизацию ЭЭГ и медленный сон. С помощью специальной методики флуоресценции гистохимики показали, что нейроны ядер шва синтезируют серотонин и направляют его через свои аксоны к ретикулярной формации, гипоталамусу, лимбической системе. Серотонин – тормозной медиатор моноаминергической системы мозга. Блокада синтеза серотонина устраняет у кошки медленный сон, у которой сохраняется лишь парадоксальный сон.

В среднем мозге (покрышка) обнаружено скопление нейронов, синтезирующих норадреналин (голубое пятно). Стимуляция голубого пятна вызывает торможение нейронной активности во многих структурах мозга при росте двигательного возбуждения животного и ЭЭГ-десинхронизации. Полагают, что активирующее влияние голубого пятна осуществляется через механизм торможения тормозных интернейронов. Ядра шва и голубое пятно действуют как антагонисты. Медиатором в клетках ядер шва служит серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ), а голубого пятна – норадреналин. Разрушение ядер шва у кошки приводит к полной бессоннице в течение нескольких дней; но за несколько последующих недель сон нормализуется. Частичная бессонница может быть также вызвана подавлением синтеза 5-НТ п -хлорфенилаланином. Ее можно устранить введением 5-гидрокситриптофана, предшественника серотонина (последний не проникает через гематоэн-цефалический барьер). Двустороннее разрушение голубого пятна приводит к полному исчезновению БДГ-фаз, не влияя на медленноволновый сон. Истощение запасов серотонина и норадреналина под влиянием резерпина вызывает, как и следовало ожидать, бессонницу. Однако оказалось, что нейроны ядер шва наиболее активны и выделяют максимум серотонина не во время сна, а при бодрствовании. Кроме того, возникновение БДГ, по-видимому, обусловлено активностью нейронов не столько голубого пятна, сколько более диффузного подголубого ядра. Судя по результатам недавних экспериментов, серотонин служит и медиатором в процессе пробуждения, и «гормоном сна» в бодрствующем состоянии, стимулируя синтез или высвобождение «веществ сна» (факторов сна), которые в свою очередь вызывают сон. Структуры таламуса выполняют функцию «пейсмекера» для вызова ритмических потенциалов веретен во сне и a-ритма в бодрствовании. Таламокортикальный механизм можно рассматривать как механизм внутреннего торможения, способного изменять активность мозга частично или глобально таким образом, что сенсорные, моторные и высшие функции мозга подавляются.

Рис. 9.4. Реципрокные отношения мультинейронной активности ретикулярной формации и преоптической области гипоталамуса в различных фазах цикла бодрствование–сон; калибровка: 40 мкВ, 50 мс (по Т.Н. Ониани, 1983, с изменениями)

Структуры, ответственные за медленный сон, находятся в каудальной части мозгового ствола, главным образом – в продолговатом мозге. Наличие сходных гипногенных структур было установлено также и в задней части моста. Двигательные и ЭЭГ-проявления фазы парадоксального сна связаны с активацией структур в области моста. Эта фаза сна сокращается при эмоциональном стрессе, при этом удлиняется период засыпания.

Рядом с голубым пятном имеется группа гигантских ретикулярных нейронов, которые направляют свои аксоны вверх и вниз к различным структурам мозга. В бодрствовании и медленном сне эти нейроны малоактивны, но их активность весьма высока во время парадоксального сна.

Были сделаны попытки обнаружить особые вещества либо после длительного лишения сна, либо у спящего человека. Первый из этих подходов основан на предположении о том, что фактор(ы) сна во время бодрствования накапливаются до вызывающего сон уровня, а второй – на гипотезе, согласно которой они образуются или выделяются во сне.

Оба подхода дали определенные результаты. Так, при проверке первой гипотезы из мочи и спинномозговой жидкости человека и животных был выделен небольшой глюкопептид – фактор S, вызывающий медленноволновый сон при введении другим животным. Существует, по-видимому, и фактор сна с БДГ. Второй подход привел к открытию индуцирующего глубокий сон нонапептида (в настоящее время он уже синтезирован), так называемого пептида D-сна (DSIP , delta-sleep inducing peptide). Однако пока неизвестно, играют ли эти и многие другие «вещества сна», обнаруженные при проверке обеих гипотез, какую-либо роль в его физиологической регуляции. Более того, выделенные пептиды часто вызывают сон лишь у животных определенного вида; кроме того, он возникает и под действием других веществ.

Однако сросшиеся девочки-близнецы могли спать порознь, что свидетельствует о второстепенной роли гуморальных факторов и решающей роли в развитии сна нервной системы.

Развивается представление о том, что цикл бодрствование – сон обеспечивается системой двух центров. К. Экономо на основе клинических наблюдений больных с повреждениями различных участков гипоталамуса предположил, что центр бодрствования локализован в заднем, а центр сна – в его передних отделах. С. Рэнсон, производя локальные повреждения различных участков гипоталамуса, подтвердил это мнение. В настоящее время считают, что гипоталамус является критической зоной для регулирования цикла бодрствование – сон. Это мнение подтверждается и тем, что как высокочастотное, так и низкочастотное электрическое раздражение преоптической области гипоталамуса вызывает синхронизацию электроэнцефалограммы и поведенческий сон. Противоположный эффект, а именно поведенческое и электроэнцефалографическое пробуждение Т.Н. Ониани наблюдал при раздражении заднего гипоталамуса. Это позволяет предположить наличие реципрокного взаимоотношения между передней и задней областями гипоталамуса и его значение для регуляции чередования различных фаз цикла бодрствование – сон. По данным Т.Н. Ониани, в цикле бодрствование – сон мультинейронная активность ретикулярной формации (активирующей системы) и преоптической области гипоталамуса (тормозной системы) меняется реципрокно (рис. 9.4).

Гипноз

Гипноз – состояние человека, вызванное искусственно с помощью внушения, когда не полностью выключено сознание и снижены реакции на все раздражители, кроме слов гипнотизирующего, к которым человек становится чрезвычайно восприимчивым. В ответ на многократные или монотонные стимулы непременно развивается внутреннее торможение. Если такая стимуляция продолжается, то наступает сон. Переходный период между бодрствованием и сном назван гипнотическим состоянием. И.П.Павлов считал, что гипнотическое состояние является частичным сном. Он разделил гипнотическое состояние на три фазы.

Первая фаза называется уравнительной, в это время сильные и слабые стимулы вызывают одинаковые условные ответы.

Парадоксальная фаза характеризуется более глубоким сном, слабые раздражители вызывают более интенсивный ответ, чем сильные.

Ультрапарадоксальная фаза означает еще более глубокий сон, когда ответ вызывают только слабые стимулы, а сильные приводят к еще большему распространению торможения. За этими тремя фазами следует глубокий сон.

Однако оказалось, что в гипнозе волны электроэнцефалограммы (ЭЭГ) сходны с ЭЭГ бодрствования, а не сна. Выяснилось, что одни люди более подвержены гипнозу, чем другие, а некоторые вовсе не поддаются ему (что говорит о различном соотношении процессов возбуждения и торможения у разных людей). В последние годы получили распространение теории, согласно которым гипнотическое состояние нельзя приравнивать ни ко сну, ни к бодрствованию.

Обычно выделяют четыре стадии гипноза.

1. Стадия гипноидности, сопровождающаяся психическим и мышечным расслаблением, миганием и закрыванием глаз.

2. Стадия легкого транса, для которой характерна каталепсия конечностей (конечности могут длительное время находиться в необычном положении).

3. Стадия среднего транса, когда возникает амнезия, изменения личности, возможны простые гипнотические внушения.

4. Стадия глубокого транса, которая характеризуется полным сомнамбулизмом и фантастическими внушениями.

При гипнозе изменяется состояние коры больших полушарий, которое меняет соотношение между первой и второй сигнальными системами. Снижается контроль второй сигнальной системы над первой и облегчается воспроизведение пережитых состояний и зрительных образов. Возбуждение коры при восприятии слов гипнотизера оказывается изолированным от влияния остального мозга, воздействия на него оказываются необычайно сильными с длительным последействием, что обусловливает и длительный лечебный эффект гипнотического внушения (гипнотерапии).

Во время гипноза высшая нервная деятельность существенно меняется. Это касается сенсорной сферы, когда можно внушить отсутствие слуха, зрения, осязания и даже боли, можно получить извращенные реакции (иллюзии), например на вкусовые или обонятельные раздражения, вызвать галлюцинации – восприятие несуществующих предметов и явлений (положительные) или выключить из восприятия определенные предметы (отрицательные галлюцинации). Принципиальный интерес представляют исследования с внушением возраста, когда у человека восстанавливаются особенности памяти, речи, почерка, характерные для его детства, меняется фонетическая выразительность речи, темп и содержание мышления.

Гипнотику можно внушить различные эмоциональные состояния, воздействовать на интеллектуальные, моральные и этические чувства, на сферу его внимания, но нельзя изменить личность человека вопреки его социальным и индивидуальным убеждениям.

Механизмы гипноза остаются неизвестными, а завершенной теории гипноза еще не разработано, хотя ряд заболеваний успешно излечивается под гипнозом.

Ритмы присущи всем. И галактикам, и клеткам. И Жизнь на Земле циклична. Это давно доказано наукой. Смена дня и ночи, происходящее в результате вращение Земли вокруг своей оси, а так же смена времени года приводит к тому, что органы человека также ритмично изменяют свою активность. Включающими и выключающими факторами являются физические изменения внешней среды, например, изменение интенсивности светового потока, связанного с движением Солнца, а так же изменение фаз Луны, сезонные изменения в природе, магнитные бури, солнечные ветры и другие космические факторы.

На Земле все живые существа подчиняются суточным ритмам. У человека есть внутренние часы, которые идут даже в отсутствии внешних сигналов. В нашей ДНК укоренилась связь с природными ритмами Земли. Эта связь очень важна для нас, так как она определяет не только когда мы просыпаемся, и когда пора отдохнуть, но это так же влияет на наше кровяное давление и температуру тела.

СОЛНЕЧНЫЙ СУТОЧНЫЙ (ЦИРКАДНЫЙ) РИТМ

Из суточных ритмов нашего организма наиболее нам знаком ритм бодрствования и сна. Вечером мы засыпаем, утром просыпаемся, и так 365 раз в году на протяжении всей жизни. Сон - это волнообразный ритмический процесс. Периоды наиболее легкого пробуждения повторяются через каждые 1,5 часа. Нормальный сон человека должен быть кратным этому времени и должен длиться 6, 7,5 или 9 часов. Наиболее полезно для организма вставать утром с восходом Солнца, а вредно - ложиться спать или даже подремать на заходе Солнца - встанете с чувством разбитости, а зачастую и с головной болью.

Ритмы человеческой активности и покоя связаны со сменой дня и ночи. Днем мы, как правило, бодрствуем, ночью – спим. Несколько раз в сутки наступает прилив и отлив физических сил. После фазы активности наступает фаза отдыха. Настроение человека так же зависимо от этих ритмов. Человек настраивается на природные изменения, реагирует на них, словно чуткий камертон, проявляя это в переменах своей сердечной деятельности, работе почек, желез внутренней секреции, в изменении давления.

Существует целая наука, фиксирующая и изучающая эти изменения. Она называется хрональной биологией. В последние годы в науке о биоритмах, хронобиологии, сделано многое, чтобы установить механизм возникновения суточных гормональных циклов. Ученые знают, что организм отсчитывает время с помощью циркадных ритмов, они обнаружили в головном мозге «циркадный центр» и в нем, так называемые, «часовые гены» биологических ритмов здоровья. Суточный биоритм связан с вращением Земли вокруг своей оси и сменой дня и ночи. Он дает периоды спада и подъема физической и психической активности в течение суток.

Суточный (циркадный) биоритм является самым важным биологическим ритмом человека. В организме человека, устроенном как сложно организованная колебательная система, которая может давать резонансные ответы под влиянием внешних частотных воздействий, биологические активность органов по часам отмеряют секунды, минуты, часы и годы. Они отвечают за адаптации вызванные сменой дня и ночи, сменой часовых поясов, сменой циклов времен года.

Циркадные часы заставляют нас подчиняться циклам дня и ночи, вызванным вращением Земли вокруг своей оси. Циклы образуют определенную воспроизводимую структуру нервного возбуждения от одного момента до другого. Одной из причин суточного биоритма и является предохранение нервных клеток центральной нервной системы от истощения путем периодического сна, сопровождающего охранительным торможением. Во сне мы восстанавливаемся и одновременно программируемся на новое.

Одним из наиболее распространенных внешних сигналов является свет. Мозг человека, следя за изменением света с помощью рецепторов, находящихся в сетчатке глазного яблока, воспринимающих световые лучи и перерабатывающих их энергию в нервное раздражение, посылает шишковидной железе (эпифизу), выделяющей мелатонин, называемый иногда гормоном сна, сигнал разрешающий или запрещающий его выделение. Благодаря этим часам мы спим ночью и бодрствуем днем.

Участие в реализации биоритмов принимает шишковидная железа, осуществляя связи с гипоталамусом и вилочковой железой. Например, суточная активность нейросекреторных клеток гипоталамуса управляет водно-солевым и жировым обменом, температурой тела, а также ритмическим функционированием желез внутренней секреции. Температура тела регулярно повышается к вечеру и падает за несколько часов до утреннего пробуждения, по утрам секреция стрессового гормона кортизона в 10-20 раз выше, чем ночью. Позывы к мочеиспусканию и работа кишечника обычно подавляются ночью и возобновляются утром. Исследования показали, что у людей, вынужденных работать по ночам, даже если они потребляют большое количество кофеина, суточные циклы сохраняются.

Смена часового пояса или посменный режим работы - ситуации исключительные, при которых меняется фаза внутренних циркадных часов по отношению к циклам день - ночь и сон - бодрствование. Подобное может происходить и ежегодно при смене сезонов. Обычно большинство людей просыпается утром в одно и то же время круглый год. Как правило, этого требуют жизненные обстоятельства.

Термин «циркадианные» означает, что эти ритмы имеют период около суток (24 часов). Суточные ритмы заставляют нас чувствовать себя сонливым или бодрым в одно и то же время каждый день. Некоторые люди страдают от расстройств сна, связанных с нарушениями суточных ритмов. При этом их естественное время сна накладывается на время, когда необходимо выполнять виды деятельности, характерные для состояния бодрствования, например, работать или учиться.

Помимо других факторов, «подвести» наши внутренние часы может яркий свет, например солнечный свет или искусственное освещение. Периоды сна и бодрствования у человека сменяются с циркадной периодичностью.

Одним из основных действий мелатонина является регуляция сна. Он принимает участие в создании циркадного ритма: он непосредственно воздействует на клетки и изменяет уровень секреции других гормонов и биологически активных веществ, концентрация которых зависит от времени суток. Влияние светового цикла на ритм секреции мелатонина показано в наблюдении за слепыми. У большинства из них обнаружена ритмичная секреция гормона, но со свободно меняющимся периодом, отличающимся от суточного (25-часовой цикл по сравнению с 24-часовым суточным). То есть у человека ритм секреции мелатонина имеет вид циркадианной мелатониновой волны, «свободно бегущей» в отсутствие смены циклов свет-темнота. Сдвиг ритма секреции мелатонина происходит и при перелёте через часовые пояса.
Роль эпифиза и эпифизарного мелатонина в суточной и сезонной ритмике, режиме сна-бодрствования на сегодняшний день представляется несомненной.

Мелатонин в биологическом процессе выполняет важную роль. Он вырабатывается шишковидной железой, в основном в ночное время, а при сильном свете задерживается (как у дневных, так и у ночных животных). Мелатонин отвечает за передачу данных о продолжительности ночи и дня и тем самым обеспечивает информацией о временах года. Сам мелатонин снотворным не является, он только «рекомендует» мозгу переходить в ночной режим. С другой стороны «внеплановое» изменение количества мелатонина в крови, может изменять ход наших «биологических часов». У здорового человека с постоянным режимом сна, график содержания мелатонина в крови похож от ночи к ночи при условии, что темный и светлый период суток наступают в одно и то же время. У слепых людей «биологические часы» идут «по иннерции» – без корректировки, и график мелатонина в крови, смещаясь на несколько минут в сутки, плавно смещается то на ночь то на день. У зрячего же человека, при воздействии на глаза яркого света ночью, выработка мелатонина резко снижается, а утром, наличие темноты перед пробуждением, «затягивает» мелатониновую фазу в сутках.

У слепых детей иногда развиваются нарушения сна из-за того, что в их мозг не поступает информация о свете и темноте. Прием искусственного мелатонина помогает лечению расстройства сна у слепых. Многие слепые люди страдают бессоницей из-за того, что они не видят дневного света, от чего сбиваются их внутренние часы.

Таким образом, cинтез мелатонина связан с освещенностью: чем сильнее освещенность, тем меньше мелатонина образуется. Поэтому пик содержания мелатонина в крови наблюдается ночью, а минимум днем. Длительное чрезмерное освещение приводит к сильно заниженному уровню мелатонина, что неблагоприятно для состояния организма. Помимо гуморальной (эндокринной) функции, мелатонин обладает функцией сильного терминального антиоксиданта, защищающего ДНК от повреждений. Терминальные антиоксиданты – антиоксиданты не способные восстанавливаться обратно из окисленной (активными радикалами кислорода) формы. Интересно, что мелатонин является гормоном всевозможных таксономических групп от водорослей до млекопитающих, то есть является очень древним и важным гормоном.

Как отмечается в исследованиях многих ученых, биологические часы влияют на суточный ритм многих физиологических процессов. Суточный (циркадный) ритм дает периоды спада и подъема физической и психической активности в течение суток. Суточные ритмы активности человеческого организма складываются под воздействием процессов, протекающих на поверхности Земли, а Луна, в свою очередь, дает силу этим процессам, наполняя работающий орган питательными веществами (посредством крови) и магнитоэлектрической энергией, активизирующей биохимические процессы органа.

У каждого человека есть свой индивидуальный хронотип, внутренние часы, с которыми не мешает сверять свои планы, чтобы правильно использовать энергетический потенциал организма. Они подскажут, что лучше делать сейчас, а что отложить на потом.

ХРОНОТИПЫ:

Утренний «жаворонки».

Вечерний «совы».

Дневной «голуби».

У «сов» максимум суточных биоритмов активности и покоя сдвинут на более поздние, а у «жаворонков» – на более ранние часы. У «голубей» пик активности приходится примерно на середину дневного периода. Примерно 20 % людей имеет хорошо выраженный утренний или вечерний тип активности. Хронотип передается по наследству, как, например, цвет глаз или цвет волос. С ним связаны определенные черты характера, показатели здоровья и адаптационных возможностей.

Например, «совы» в большей степени, чем «жаворонки», подвержены сердечно-сосудистым заболеваниям, однако их биоритмы более пластичны, и они лучше приспосабливаются к новым режимам жизнедеятельности.

У «жаворонков» многие показатели здоровья лучше, чем у «сов», но они более консервативны и с трудом переносят изменения привычного режима жизни.

Современный человек то и дело нарушает ритмы свей жизни, неправильно и насильно обращаясь с периодами сна и бодрствования, активного и пассивного поведения, насыщения и голода. Озабоченный выживанием и добыванием, он забывает о естественных потребностях своего организма и превращает его в машину, вынужденную работать на износ и окруженную опасными, разрушительными энергоинформационными воздействиями. Так, например, происходит с человеческим сном, который является необходимым условием нормального и безопасного существования человека. Сон охраняет и восстанавливает нарушенное в течение дня биополе человека, делает его более защищенным и способным противостоять сложностям жизни.

Сон нам необходим. Но давайте посмотрим, как небрежно мы к нему относимся. Мы постоянно нарушаем режим. Кто-то работает в ночную смену, а кто-то устраивает себе ночную смену у телеэкрана или монитора, а утром чувствует себя разбитым и не способным к продуктивной деятельности. Нарушение режима сна очень часто приводит к бессоннице, которая кажется безобидной только на первый взгляд.

На вторые сутки без сна человек запинается на каждом слове, спотыкается на ровном месте, становится некритичным к себе; ему не под силу задачи, требующие повышенного внимания, постепенно он становится суетлив и беспокоен. На четвертые сутки бессонницы возникают галлюцинации, на пятые – человек не способен решить простейшую задачу, на седьмые – ощущает себя жертвой заговора, воля его полностью подавлена, внушаемость необычайно высока.

Одним словом, депривация (от англ. deprivation – лишение) сна является источником сильнейшего стресса со всеми его психофизиологическими и биохимическими сдвигами и, в конце концов, приводит к нервному истощению и смерти. В развитых странах 10% всех лекарств, выписанных врачами, приходится на снотворные. Если учесть склонность наших соотечественников к самолечению и использованию таблеток по принципу «помогло подруге – поможет и мне», то эта цифра, безусловно, будет еще выше.

Но снотворные – это химия, обладающая побочными эффектами и ничего общего не имеющая с естественными жизненными процессами расслабления и восстановления.
То же самое мы наблюдаем с режимом питания. Не завтракая, мы обрекаем организм в течении дня работать в стрессовом режиме. Перекусывая на ходу, не даем ему возможность переварить продукты, необходимые для нашей жизнедеятельности. Многие девушки, следящие за фигурой, категорически не едят после 18.00. А потом не могут уснуть на голодный желудок, который вынужден перерабатывать собственные стенки. С точки зрения хронобиологов, последний прием пищи должен быть примерно за 1,5 часа до сна. Это может быть стакан кефира, теплой воды с медом (способствует быстрому засыпанию), немного овощей или фруктов. И, конечно, следует избегать продуктов, обладающих тонизирующим действием на организм: чая, кофе, напитков, содержащих кофеин. А вот в бананах содержится серотонин, который является медиатором процессов торможения в головном мозге. Так что, 1-2 этих вкусных и питательных фрукта на ночь не повредят никому.

ИЗМЕНЕНИЯ РИТМА

Нельзя подходить к ритмам жизни с жестких позиций. Они меняются в течение жизни человека, когда с развитием его мозговых синхронизаторов варьируется потребность в сне, периодах активности и расслабления. Это происходит, например, в период полового созревания у подростков, у беременных и кормящих матерей, в связи с переездом в другие часовые и климатические пояса, в пожилом и старческом возрасте в связи с изменением гормональных биоритмов. Снижение адаптационных возможностей с возрастом обусловлено уменьшением пластичности биоритмов организма. Кроме того, на ритмы жизни влияют сезонные изменения и природные катаклизмы.

Задача человека состоит в том, чтобы прислушиваться к потребностям своего организма, не насиловать его и не давать ему слишком часто расслабляться. Быть ближе к природе, активно бодрствовать и полноценно отдыхать, правильно питаться и не перегибать палку, соблюдая эмоциональный баланс – нехитрые и всем известные способы чувствовать себя здоровым и счастливым. Быть в тонусе – значит жить в ритме своей планеты, вливаясь в неизменный процесс её ежесекундных метаморфоз.

ЛУННЫЕ РИТМЫ

Луна, вращаясь вокруг Земли, влияет на Землю на физическом плане – приливы и отливы водных ресурсов Земли следуют в ее ритме. Естественно, что Луна так же влияет и на человека, который в основном состоит из воды. Лунные ритмы воздействует на психику человека и как следствие на его поведение. Так в новолуние настроение меняется от подавленности до спокойствия, в полнолуние – от эмоционального подъема до тревожности, раздражительности и агрессивности, в зависимости от индивидуальных особенностей личности.

Луна является управителем двухчасового ритма последовательной активности 12-ти органов человека (суточный режим работы каждого из внутренних органов), что было подмечено китайской народной медициной. Причем активизация органов подчиняется внутренним биологическим часам. При энергетическом возбуждении организма происходит взаимодействие главных органов, подстройка их друг под друга, и под изменения окружающей среды. Полный цикл энергетического возбуждения органов завершается примерно за 24 часа.

Каждый орган нашего тела имеет свой биоритм. Он проходит в течение суток одну высшую фазу максимальной активности органов, в которой он 2 часа подряд хорошо и эффективно работает (в это время он как бы является ведущим, т. е. несет на себе большую нагрузку), а также двух часовую фазу минимальной активности.

В фазе максимальной активности орган человека лучше поддается лечебному воздействию. В организме запускается целый каскад дополнительных биохимических реакций, комплексно использующих вещества натуральных препаратов и лекарств.

Время максимальной активности органов человека по часам в суточном биоритме:

с 1 часа ночи до 3 часов - печень,
с 3 до 5 часов - легкие,
с 5 до 7 часов - толстый кишечник,
с 7 до 9 часов - желудок,
с 9 до 11 - селезенка (поджелудочная железа),
с 11 до 13 часов - сердце,
с 13 до 15 часов - тонкий кишечник,
с 15 до 17 часов - мочевой пузырь,
с 17 до 19 часов - почки,
с 19 до 21 часа - перикард (система кровообращения),
с 21 до 23 часов - общая концентрация энергии (три огня или обогревателя),
с 23 часов до 1 часа - желчный пузырь.

Эти часы наиболее благоприятны для их лечения, очищения и восстановления. Например, функция сердца сильна с 11 до 13 часов - в это время необходимо давать наибольшую нагрузку, в том числе и в виде физических упражнений;

Время минимальной активности органов человека в по часам суточном биоритме:

с 1 часа ночи до 3 часов - тонкий кишечник,
с 3 до 5 часов - мочевой пузырь,
с 5 до 7 часов - почки,
с 7 до 9 часов - перикард,
с 9 до 11 - тройной обогреватель,
с 11 до 13 часов - желчный пузырь,
с 13 до 15 часов - печень,
с 15 до 17 часов - легкие,
с 17 до 19 часов - толстый кишечник,
с 19 до 21 часа - желудок,
с 21 до 23 часов - селезенка и поджелудочная железа,
с 23 часов до 1 часа - сердце.

Биологические часы человека, активность органов по часам (активность органов по часам):

Три обогревателя. Анатомического представительства этот орган не имеет, но функциональная его роль велика. Верхняя его часть включает легкие и сердце, ведает дыханием, системой кровообращения, контроль за порами кожи. Средняя часть - селезенка и желудок контролирует переваривание пищи. Нижняя часть - почки, печень, мочевой пузырь, тонкая и толстая кишки осуществляют фильтрацию, выводят из организма избыток воды и ненужные вещества.

Перикард является функциональной системой, регулирующей кровообращение (вместе с сердцем), дыхание и половые функции. В его задачу входит и защита сердца от угрозы извне.

Целители, опираясь на огромный опыт, доказали, что большое значение имеет при приеме лекарственных средств не только доза, но и время их приема. Поэтому, зная время высшей активности органов, можно значительно эффективнее проводить процедуры, направленные на укрепление здоровья, введение целебных веществ или вымывание ядов. Самое благоприятное влияние на эти органы и части тела будут оказывать лечебные и оздоровительные процедуры, если при этом мы будем учитывать еще и ежедневное положение Луны.

Так, например, с 7 до 9 часов самое подходящее время для завтрака (желудок максимально активен), с 11 до 13 часов - для самого большого приема пищи (когда активно сердце).

Если у вас проблемы с тонким кишечником, то лечение эффективно именно в это время. С 17 до 19 часов благоприятное время для ужина, лечения почек и спины (время активности почек).

С 19 до 21 часа на небе появляется Луна, в это время эффективнее всего лечиться от импотенции и фригидности.

Период с 21 до 23 часов исключительно хорош для того, чтобы помочь с кожным покровам и волосам.

С 23 до 1 часа самая мистическая часть суток.

Суточная активность органов по часам и функций (наиболее благоприятное время для их оздоровления, очищения и лечения):

Ян-период (с 6.00 до 18.00) - активность организма, распад его структур, добывание и переваривание пищи, т. е. трата энергии (катаболизм).

Инь-период (с 18.00 до 6.00) - переход организма в пассивное состояние, усвоение поглощаемой пищи (анаболизм), восстановление за день разрушенных структур.

Питта (Желчь) - благоприятное время (10.00 - 14.00, 22.00 - 2.00) для протекания всех физиологических реакций в организме: пищеварение, обмен веществ, иммунитет и т. д.

Вата (Ветер) - (14.00 - 18.00, 2.00 - 6.00) иссушение и охлаждение организма, благоприятное время для циркуляции в организме воздуха, крови, лимфы и других жидкостей.

Капха (Слизь) - (18.00 - 22.00, 6.00 - 10.00) ослизнение организма, снижение теплотворных способностей, предрасположение организма к простудам и опухолевым заболеваниям.

Наибольшая частота пульса отмечается в 17 - 18 часов, уменьшение пульса - в 13 - 14 и 22 - 23 часа. Артериальное давление имеет минимальные значения в ранние утренние часы и около полуночи, а максимальные в 16 - 20 часов. Поэтому большинство лекарств, понижающих давление, целесообразно принимать в 15 - 17 часов.

Максимальные показания температуры тела и давления крови наблюдаются в 18 часов, веса тела - в 20 часов, минутного объема дыхания - в 13, лейкоцитов в крови в 24 часа.

Установлено, что снижение температуры тела способно вызывать перестройку физиологических ритмов. Биологические часы замедляются. Жизнь человека продлевается.
При повышении температуры тела, например, при заболевании гриппом, биологические часы человека, наоборот, начинают спешить.

В течение суток активность органов по часам у человека имеют место несколько подъемов физиологической активности. В дневное время они наблюдаются с 10 до 12 часов и с 16 до 18 часов. Это время наиболее благоприятно для выполнения физической работы, принятия решений, новых начинаний.

Ночной физиологический подъем приходится на время от 0 до 1 часа ночи. Некоторые с успехом используют это время для творчества.

В 5 - 6 часов утра у человека самая высокая работоспособность: давление увеличивается, сердце бьется чаще, кровь пульсирует. У вирусов и бактерий в это время меньше всего шансов внедриться в наш организм. На утренние часы приходится самый значительный пик нормальных родов.

Наиболее благоприятное время отхода ко сну - 21 - 23 часа - приходится на один из физиологических спадов. И если не удается заснуть к 23 часам, то позже это сделать труднее из-за приближающегося к 24 часам физиологического подъема. Особенно это полезно знать людям, страдающим от бессонницы.

Утро может хранить опасность для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Их организм особенно чувствителен к сигналу «просыпайся». Обычно давление крови, сниженное ночью, резко подскакивает при пробуждении. Изменение биоритма под действием светового раздражителя заставляет гланды выбрасывать в кровь повышенное количество гормонов. Это вызывает слипание кровяных телец, что в итоге может привести к инсульту.

После 12 часов дня проходит первый период дневной активности. В кровь из печени поступает меньше глюкозы. Начинает чувствоваться усталость. Нужен отдых. После 13 часов кривая выработки энергии идет вниз, наши реакции замедляются. Эта вторая нижняя точка в суточном цикле.

После 14 часов самочувствие начинает улучшаться. Органы чувств и, прежде всего, обоняние и вкус, становятся особенно чувствительными. Это лучшее время для приема пищи.

В 16 часов берет начало второго суточного физиологического подъема. В это время хорошо заниматься спортом: организм чувствует потребность в движениях, а психическая активность постепенно угасает. Во время вечерних тренировок гибкость спортсменов возрастает, зато их рост уменьшается.

После 18 часов возрастает давление крови, мы становимся нервными, легко возникают ссоры по пустякам. Это плохое время для аллергиков. Часто в это время начинает болеть голова.

После 19 часов наш вес достигает максимума (суточного), реакции становятся необычайно быстрыми. В это время регистрируется меньше всего дорожно-транспортных происшествий.

После 20 часов психическое состояние стабилизируется, улучшается память.

После 21 часа почти в 2 раза возрастает количество белых кровяных телец, температура тела понижается, продолжается обновление клеток. Организм нужно подготавливать ко сну.

Между 2 и 4 часами ночи ухудшаются память, координация движений, появляется замедленность в действиях, возрастает количество ошибок при выполнении умственной работы, уменьшается на 2-4 килограмма мышечная сила, и на 15-20 ударов сокращается частота сердцебиения, на 4-6 вздохов-выдохов снижается легочная вентиляция, на 4-5% падает насыщение крови кислородом. Лишь печень использует этот период для интенсивного обмена веществ, удаляя из организма все ядовитые вещества. В нашем организме происходит большая чистка.

В четвертом часу ночи мозг получает минимальное количество крови. Хотя организм работает на минимальных оборотах, но слух обостряется. Человека может разбудить даже малейший шум. В это время умирает больше всего людей.

Как говорилось выше, все это очень индивидуально, но в ваших силах отмечать свои ритмы и использовать информацию по своему назначению, удачи и здорового сна!

Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего
Профессионального образования
«Челябинский государственный педагогический университет»
(ГОУ ВПО «ЧГПУ»)
ЕСТЕСТВЕННО - ТЕХНОЛОГИЧЕСУИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Реферат по физиологии человека на тему: «Высшая нервная деятельность: Сон и бодрствование»

Выполнила: студентка 559группы
Голощапова Марина
Проверил: Мальцев В.П.

Челябинск, 2011
Оглавление

Механизмы сна и бодрствования организма… ……………………3

Структуры мозга, регулирующие сон и бодрствование организма, их морфофункциональные связи………………………………………6

Роль гуморальных факторов и возникновение сна………………..8

Характеристика нейроморальных процессов во время сна. Быстрый и медленный сон……………………………………………………10

Сновидения и их природа…………………………………………..14

Заключение…………………………………………………… …….18

Литература…………………………………………………… ……...19

Механизмы сна и бодрствования организма
Бодрствование и сон - два состояния человека контролирующие и взаимозависимые друг от друга. Нарушение одного из этих состояний влечёт за собой нарушение другого. Техника Трансцендентальной медитации вводит человека в состояние подобное состоянию сна. Однако под понятием сна не стоит понимать выключение мозга или состояние отключения сознания, так же не стоит противопоставлять сон обычному бодрствованию.
Сон - это особое активное состояние мозга направленное на регуляцию и восстановление всей системы организма.

Бодрствование – состояние психики, характеризующееся достаточно высоким уровнем электрической активности мозга, свойственным активному взаимодействию индивида с внешним миром. В поддержании состояния бодрствования важнейшую роль играет ретикулярная формация среднего мозга, от нейронов которой восходящие влияния идут к неспецифическим ядрам таламуса, а от них ко всем зонам коры больших полушарий. Бодрствование (обычное состояние не спящего человека) образует поле всевозможных сочетаний функций сознания – от состояния спокойного бодрствования через активное, напряженное бодрствование до выраженных аффектов.
Анализ ряда фактов привел И. П. Павлова к выводу о том, что сон и условное торможение по своей природе являются единым процессом. Различие между ними состоит лишь в том, что условное торможение во время бодрствования охватывает лишь отдельные группы нейронов, в то время как в процессе развития сна торможение широко иррадиирует по коре полушарий большого мозга, распространяясь и на лежащие ниже отделы головного мозга. Сон, развивающийся у человека и животных под влиянием тормозных условных раздражителей, И. П. Павлов называл активным, противопоставляя ему пассивный сон, возникающий в случаях прекращения или резкого ограничения притока афферентных сигналов к коре полушарий большого мозга. Важное значение афферентной сигнализации в поддержании состояния бодрствования было показано еще И. М. Сеченовым , который приводит известные из клинической практики случаи наступления длительного.сна у больных, страдающих распространенными нарушениями органов чувств. В клинике наблюдали больного, у которого из всех органов чувств сохранились функции только одного глаза и одного уха. Пока глаз мог видеть, а ухо слышать, человек бодрствовал, но как только врачи закрывали у больного эти единственные пути общений с внешним миром, пациент тотчас засыпал. У больной, находившейся под наблюдением в клинике С. П. Боткина, из всех органов чувств функционировали только рецепторы осязания и мышечного чувства одной из рук. Большую часть суток эта больная спала и просыпалась только тогда, если дотрагивались до ее руки. В дальнейшем было показано, что сон возникает и у животных при оперативном разрушении периферических отделов трех основных анализаторов: зрительного, слухового и обонятельного. А. Д. Сперанский и В. С. Галкин перерезали у собаки зрительные и обонятельные нервы, и разрушили обе улитки внутреннего уха. После такой операции собака впадала в сонное состояние, которое продолжалось свыше 23 ч в сутки. Она просыпалась лишь на короткое время от голода или при переполнении прямой кишки и мочевого пузыря. Все эти факты получили новое объяснение после того, как было установлено функциональное значение ретикулярной формации и выяснено взаимодействие между ней и корой полушарий большого мозга. Афферентные сигналы, идущие через ретикулярную формацию среднего мозга и неспецифические ядра таламуса в кору большого мозга оказывают на нее активирующее влияние и поддерживают деятельное, бодрствующее, состояние. Устранение этих влияний (при поражении нескольких рецепторных систем либо в результате разрушения ретикулярной формации или выключения ее функций при действии некоторых наркотических средств, например барбитуратов) приводит к наступлению глубокого сна. В свою очередь ретикулярная формация ствола мозга находится под непрерывным тонизирующим влиянием коры полушарий большого мозга. Существование двусторонней связи между корой большого мозга и ретикулярной формацией играет важную роль в механизме возникновения сна. Действительно, развитие торможения в участках коры снижает тонус ретикулярной формации, а это ослабляет ее восходящие активирующие влияния, что влечет за собой снижение активности всей коры большого мозга. Таким образом, торможение, первоначально возникшее в ограниченной области коры, может вызвать торможение нейронов всей коры полушарий большого мозга. . В возникновении сна важную роль играют так называемые гипногенные, т. е. вызывающие сон, структуры ствола мозга. В стволе мозга установлено существование двух взаимно антагонистических систем, определяющих состояние бодрствования или сна. Поддержание состояния бодрствования связано с активностью ростральных отделов ретикулярной формации мозгового ствола, вызывающих десинхронизацию электрических колебаний в мозге. Возникновение сна определяется возбуждением структур, расположенных в определенных областях таламуса, гипоталамуса и каудальных отделах ретикулярной формации, которые названы гипногенными. Длительное время считали, что сон - это покой, выключение деятельности, необходимое для восстановления работоспособности организма. Действительно, например, для скелетных мышц нормальный сон создает состояние покоя. В отношении работы мозга сон - это не просто покой и торможение. В последние годы установлено, что во время сна корковые нейроны моторной, зрительной и других областей все время находятся в состоянии ритмической активности, частота которой в среднем оказывается не меньшей, а в ряде случаев даже большей, чем во время бодрствования. Таким образом, во время сна не было обнаружено глобального торможения корковой активности. Изменяется лишь ее характер: непрерывные разряды нейронов, характерные для бодрствования, сменяются короткими групповыми разрядами, разделенными друг от друга длительными промежутками отсутствия активности. В период «медленного» сна такие групповые разряды синхронизированы и это находит свое отражение в медленных волнах на электроэнцефалограмме. Во время «быстрого» сна длительность и частота групповых разрядов значительно увеличиваются; они не синхронизированы и на электроэнцефалограмме отмечаются более частые волны. По-видимому, корковое торможение во время сна следует понимать не как отсутствие активности, а как переход этой активности на новый режим. Полагают, что непреодолимая потребность в сне связана с тем, что именно при таком режиме работы клетки мозга оказываются как бы отключенными от периферических раздражений, благодаря чему становится возможной переработка информации, которая поступила в мозг в период бодрствования. Этот процесс, очевидно, происходит в период «быстрого», или «парадоксального» сна, который по внешним проявлениям - более глубокий, чем «медленный» сон (в период «быстрого» сна труднее разбудить спящего). Вместе с тем, судя по характеру биоэлектрической активности мозга, в период «быстрого» сна активная деятельность клеток мозга сохраняется (на фоне максимального отключения от влияний окружающей среды). Полагают, что такая интенсивная, но «внутренняя» работа мозга необходима для классификации и упорядочения поступившей во время бодрствования информации. При этом новая информация сопоставляется с прошлыми (хранящимися в памяти) впечатлениями и находит свое место в системе существующих у организма представлений об окружающем мире. Новая информация не просто пассивно нанизывается, подобно бусинкам, на хронологическую нить памяти. Она требует осмысливания, доработки, а иногда и коренной переработки существующих представлений. Для этого необходима напряженная творческая работа мозга, которая как полагают, вероятно, осуществляется во время «парадоксального», а по некоторым данным и в другие фазы сна. В такой переработанной и упорядоченной форме в виде органического сочетания со связями, образованными прошлым опытом, осуществляется фиксация и хранение новой информации в долговременной памяти мозга. Искусственное лишение человека «парадоксального» сна приводит к расстройствам памяти и может вызывать психические заболевания.

Структуры мозга, регулирующие сон и бодрствование организма, их морфофункциональные связи.

Переход от бодрствования ко сну предполагает два возможных пути. Прежде всего не исключено, что механизмы, поддерживающие бодрствующее состояние, постепенно «утомляются». В соответствии с такой точкой зрения сон - это пассивное явление, следствие снижения уровня бодрствования. Однако не исключено и активное торможение обеспечивающих бодрствование механизмов. Важную роль в регуляции цикла сон - бодрствование играет ретикулярная формация ствола мозга, где находится множество диффузно расположенных нейронов, аксоны которых идут почти ко всем областям головного мозга, за исключением новой коры (неокортекса). Ее роль в цикле сон - бодрствование была исследована в конце 40-х годов Г. Моруцци и Н. Мэгуном . Они обнаружили, что высокочастотное электрическое раздражение этой структуры у спящих кошек приводит к их мгновенному пробуждению. И напротив, повреждения ретикулярной формации вызывают постоянный сон, напоминающий кому; перерезка же только сенсорных трактов, проходящих через ствол мозга, такого эффекта не дает.
Серотонинергические нейроны также играют весьма важную роль в регуляции бодрствования и сна. В верхних отделах ствола мозга есть две области - ядра шва и голубое пятно , для нейронов которых характерны такие же обширные проекции, как и для нейронов ретикулярной формации, т.е. достигающие многих областей ЦНС. Медиатором в клетках ядер шва служит серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ ), а голубого пятна - норадреналин . Разрушение ядер шва у кошки приводит к полной бессоннице в течение нескольких дней; за несколько следующих недель сон нормализуется. Частичная бессонница может быть также вызвана подавлением синтеза 5-НТ n -хлорфенилаланином. Ее можно устранить введением 5-гидрокситриптофана, предшественника серотонина, не проникающего через гематоэнцефалический барьер. Двустороннее разрушение голубого пятна приводит к полному исчезновению БДГ-фаз, не влияя на медленноволновой сон. Истощение запасов серотонина и норадреналина под влиянием резерпина вызывает, как и следовало ожидать, бессонницу. Однако оказалось, что нейроны ядер шва наиболее активны и выделяют максимум серотонина не во время сна, а при бодрствовании . Кроме того, возникновение БДГ, по-видимому, обусловлено активностью нейронов не столько голубого пятна, сколько более диффузного подголубого ядра. Судя по результатам недавних экспериментов, серотонин служит и медиатором в процессе пробуждения, и «гормоном сна» в бодрствующем состоянии, стимулируя синтез или высвобождение «веществ сна» , (факторов сна), которые в свою очередь вызывают сон. Были сделаны попытки обнаружить особые вещества либо после длительного лишения сна, либо у спящего человека. Первая из этих попыток основана на предположении о том, что фактор(ы) сна во время бодрствования накапливаются до вызывающего сон уровня, а вторая - на гипотезе, согласно которой они образуются или выделяются во сне. Исследования дали определенные результаты. Так, при проверке первой гипотезы из мочи и цереброспинальной жидкости человека и животных был выделен небольшой глюкопептид -фактор S, вызывающий медленноволновой сон при введении другим животным. Существует, по-видимому, и фактор сна с БДГ. Изучение второй гипотезы привело к открытию индуцирующего глубокий сон нонапептида (в настоящее время он уже синтезирован), так называемого пептида?-сна (DSIP , delta-sleep inducing peptide). Однако пока не известно, играют ли эти и многие другие «вещества сна», обнаруженные при проверке обеих гипотез, какую-либо роль в его физиологической регуляции. Более того, выделенные пептиды часто вызывают сон лишь у животных определенного вида; кроме того, он возникает и под действием других веществ. Однако сросшиеся девочки-близнецы могли спать порознь, что свидетельствует о второстепенной роли гуморальных факторов и решающей роли в развитии сна нервной системы.

Роль гуморальных факторов и возникновение сна.

Сон является физиологической потребностью организма. Он занимает примерно 1/3 жизни человека. Во время сна наблюдается ряд изменений в физиологических системах человека: отсутствуют сознание и реакции на многие раздражители внешней среды, резко снижены двигательные рефлекторные реакции, полностью тормозится условнорефлекторная деятельность организма. Обнаружены значительные изменения в активности вегетативных функций: уменьшается частота сердечных сокращений и величина артериального давления; дыхание становится более редким и поверхностным; уменьшается интенсивность обмена веществ и несколько понижается температура тела; снижается деятельность системы пищеварения и почек. Во время глубокого сна отмечается понижение мышечного тонуса. У спящего человека большинство мышц полностью расслабляется.
Научное исследование физиологических механизмов сна началось с середины XIX в. К настоящему времени создано много различных теорий, которые можно свести в две основные группы.
1. К первой группе относятся так называемые - гуморальные теории сна , связывающие возникновение сна с накоплением в крови организма определенных химических веществ - гипнотоксинов.
Химическая теория. По этой теории во время бодрствования в клетках тела накапливаются легко окисляющиеся продукты, в результате возникает дефицит кислорода, и человек засыпает. По словам психиатра Э. Клапареда, мы засыпаем не от того, что отравлены или устали, а чтобы не отравиться и не устать.
Однако в последние годы работами П. К. Анохина и сотрудников было доказано, что гуморальные факторы играют второстепенную роль. В частности, в наблюдениях за сросшимися так называемыми сиамскими близнецами, обладавшими только общим кровообращением, было обнаружено, что сон у них наступает неодновременно. Один близнец может спать, а другой - бодрствовать. Если главной причиной возникновения сна было бы накопление в крови гипногенных веществ, т. е. веществ, вызывающих сон, то оба сиамских близнеца спали бы одновременно.
Химическая теория не может также ответить на ряд вопросов. Например, почему ежедневное отравление продуктами усталости не приносит организму никакого вреда? Что происходит с этими веществами при бессоннице?

2. В результате объективной критики гуморальные теории сна отступили на второй план и большей популярностью к настоящему времени пользуются теории, объясняющие возникновение сна изменениями в деятельности нервной системы.
Среди этих неврогенных теорий особое значение имела кортикальная теория И. П. Павлова. Изучение процессов торможения в КХМ позволило ему высказать предположение, что сон также является разновидностью тормозного процесса, распространившегося «сплошь на всю массу полушарий и на лежащие ниже отделы головного мозга» .

Характеристика нейроморальных процессов во время сна. Быстрый и медленный сон.

Результаты исследований Н. Клейтмана и Ю. Азеринского показали, что во время сна мозг не бездействует, а демонстрирует различные виды активности. Причем, активность мозга во время сна не хаотична, а имеет ярко выраженный цикличный характер. За 8 часов сна (продолжительность, рекомендованная для полноценного отдыха организма взрослого человека), наблюдается в среднем 5 циклов длительностью 90-100 минут, при этом в рамках каждого из циклов отмечаются две фазы сна – фаза медленного и фаза быстрого сна.
ЦЕНТРЫ МЕДЛЕННОГО СНА:
Передние отделы гипоталамуса (преоптические ядра)
Неспецифические ядра таламуса
Ядра срединного шва (серотонинергические нейроны)
Тормозный центр Моруцци (средняя часть варолиева моста)

ЦЕНТРЫ БЫСТРОГО СНА:
Голубое пятно (норадренергические нейроны)
Вестибулярные ядра продолговатого мозга
Верхнее двухолмие среднего мозга
Ретикулярная формация среднего мозга (центры быстрых движений глаз)

Фаза медленного сна

На долю медленного сна приходится порядка 75% общей протяженности ночного отдыха человека. В фазе медленно сна наблюдается уменьшение частоты дыхания, снижение ритма сердцебиения, расслабление мышц и замедление движения глаз. Однако, фаза медленного сна не является неким однородным процессом. Внутри нее выделяют четыре стадии, каждой из которых свойственны различные биоэлектрические характеристики и показатели глубины сна или пороги пробуждения. По мере углубления медленного сна постепенно снижается активность человека, все сложнее становится его разбудить. При этом в глубоких стадиях фазы медленного сна возрастает сердечный ритм и частота дыхания, которые компенсируют уменьшение глубины дыхание и снижение артериального давления.
С точки зрения физиологии именно в фазе медленного сна происходит реабилитация и оздоровление организма – восстанавливаются клетки, структура тканей, происходит мелкий ремонт внутренних органов человека, восстанавливается энергетический баланс.

Стадии медленно сна

Первая стадия называется дремотой . Во время дремоты человеку свойственно «домысливать» и «допереживать» те идеи, которые были особенно актуальными для него на протяжении дня. Мозг интуитивно продолжает искать ответы на вопросы, которые не были разрешены, появляются полусонные мечтания, иногда человек видит сноподобные образы, в которых реализуется успешное решение его проблемы.
Электроэнцефалограмма на первой стадии медленного сна показывает существенное снижение, практически до минимальных показателей, альфа-ритма, который является основной характеристикой состояния бодрствования человека.
На смену дремоте приходит сон медленной глубины . Эта стадия характеризуется учащенным альфа-ритмом или ритмом «сонных веретен». Отключение сознания начинает чередоваться с порогами высокой слуховой чувствительности. Примерно 2-5 раз в минуту человек находится в состоянии, когда его очень легко разбудить.
На третьей стадии медленного сна «сонных веретен» становится значительно больше, затем к участившемуся сну медленной глубины добавляются дельта-колебания. По мере возрастания амплитуды ритм колебаний замедляется, и наступает четвертая стадия, которую принято называть глубоким сном (дельта-сном) фазы медленного сна. В стадии дельта-сна человек начинает видеть сновидения, сенсорная активность притупляется, и разбудить спящего становится довольно сложно.
Чтобы восстановиться физически, человеку достаточно порядка 3-4 часов медленного сна.
Примерно через час-полтора после засыпания, непосредственно за четвертой стадией фазы медленного сна наступает фаза быстрого сна.

Фаза быстрого сна (быстроволновой или парадоксальный сон)

Быстрый сон, так же известный как быстроволновой или парадоксальный сон, характеризуется существенными изменениями в поведении спящего. Наблюдения позволяют сделать выводы, что для стадии быстрого сна характерно усиление деятельности дыхательной и сердечнососудистой систем. При этом частоте сердечных сокращений, равно как и дыханию, свойственна некоторая аритмичность. Мышечный тонус падает, диафрагма рта и шейные мышцы полностью обездвиживаются, но при этом активный и выраженный характер приобретают движения глазных яблок под сомкнутыми веками. Именно в этой фазе человек видит сны, более того, если разбудить спящего «быстрым сном», он, скорее всего, будет отчетливо помнить и сможет рассказать о том, что ему приснилось.
Фаза быстрого сна становится более продолжительной от цикла к циклу, но одновременно с этим уменьшается глубина сна. Несмотря на то, что быстрый сон в каждом последующем цикле все больше приближается к порогу бодрствования, разбудить человека, пребывающего в парадоксальном сне значительно сложнее.
Функционально, в фазе быстрого сна происходит обработка информации, полученная мозгом за день, осуществляется обмен «данными» между сознанием и подсознанием. Эта фаза сна необходима человеку для того, чтобы сам человек и его мозг в первую очередь могли адаптироваться к меняющимся условиям окружающей его среды. Именно поэтому, прерывание быстрого сна чревато серьезными последствиями, связанными с нарушениями психической деятельности.
Известны результаты экспериментов, во время которых животных (крыс) намеренно лишали быстрого сна. В начале эксперимента наблюдались изменения амплитуды энцефалограммы, затем животные утрачивали способность заснуть, даже если им никто не мешал, а спустя несколько недель крысы погибали.
Человек, который лишен возможности полноценно спать, лишается возможности полноценно восстановить функции психологической защиты, в результате чего становится вялым, раздражительным, плаксивым и рассеянным.

Каким образом происходит чередование фаз сна?

Если продолжительность ночного сна человека составляет 8 часов, длительность фаз от цикла к циклу меняется. При этом, в первом 90-100 минутном цикле, преобладает медленный сон, а фаза быстрого сна может отсутствовать. В следующем цикле, медленный сон становится чуть менее продолжительным, уступает свое место быстрому сну, который может длиться буквально несколько минут. При переходе к третьему циклу, доля быстрого сна увеличивается, а к моменту завершения сна, быстрый сон откровенно преобладает над медленным. Ученые утверждают, что именно поэтому, человек, проснувшийся не от воздействия раздражителя, например, будильника или телефонного звонка, всегда отчетливо помнит свои сновидения.

Сновидения и их природа

Природа сновидений. Очевидно, что о природе сновидений задумывается каждый человек. В древности сновидения рассматривались как врата в иные миры. В Древней Греции сновидения играли руководящую роль даже при выработке законов. Огромное значение приобретали «вещие сны», предсказывающие развитие будущих событий. Однако уже Аристотель учил, что сновидения - это не «язык богов» или «странствие души», а явления, вытекающие из самой сущности человеческого духа, которые представляют собой результат особой деятельности мозга человека, в особенности, его органов чувств. В своем трактате «О сновидениях и их толковании» Аристотель пытался понять природу сновидений.
Впервые систематические исследования роли сновидений предпринял основоположник психоанализа 3. Фрейд. В широко известной работе «Толкование сновидений» он попытался доказать, что сновидения возникают на основе неудовлетворенных потребностей организма и служат способом удовлетворения общих для всех индивидуумов биологических мотивов - мотивов враждебности, сексуальности, голода. В этом ключе 3. Фрейд рассматривал сновидения как особый и важный язык мозга. Он полагал, что сновидения являются продуктом нашей собственной психической активности. При этом 3. Фрейд предположил, что сновидения содержат не только явный, очевидный смысл, который можно изложить в пересказе, но и скрытый, неявный, который невозможно сразу осознать, или уяснить. Чтобы понять это второй смысл, необходима дополнительная информация о личности того, кто видел этот сон, и определенный опыт психоаналитика. Используя метод «свободных ассоциаций», психоаналитик приводят пациента к осознанию замаскированных в сновидении вытесненных желаний, что снимает эмоциональную напряженность. Для древних греков и других народов Ближнего и Среднего Востока военный поход без толкователя сновидений был подчас так же невозможен, как сегодня без разведки. Когда Александр Македонский предпринимал свой завоевательный поход, в его свите были самые знаменитые толкователи сновидений. Город Тир, расположенный тогда еще на острове, оказал царю такое яростное сопротивление, что он подумывал уже об отказе от его осады. Но вот однажды ночью он увидел во сне танцующих в триумфе сатиров и, когда рассказал это сновидение толкователю, узнал, что ему предвещается победа над городом. Он приказал войскам наступать и взял Тир. В те времена толкование сновидений казалось волшебством, но и это явление вполне объяснимо: если разбить слово сатир на слоги «са» и «тир», то в переводе с греческого языка это будет означать «твой Тир».
И.П. Павлов долгое время не разделял точку зрения 3. Фрейда в отношении природы сновидений. Согласно И.П. Павлову, сновидения являются результатом неопределенных сцепок возбуждения в сторожевых пунктах коры, Что характеризует их фантастичность, но в то же время и лишает сновидения какой-либо информативной значимости для субъекта и психоаналитика. Однако многолетний опыт различных школ психоанализа позволяет полагать, что представления 3. Фрейда во многом соответствуют истине.
Современные представления о природе сновидений и их функциональной роли. Взгляды 3. Фрейда во многом составляют основу современных представлений о функциональной роли сновидений. Прежде всего, большинство исследователей полагает, что сновидения возникают, главным образом, в период быстрого сна, и их содержание представляет собой результат психических процессов (мышления), проходящих на бессознательном уровне (преимущественно в правом полушарии). При этом основное содержание сновидений отражает попытку решения актуальных для субъекта проблем с помощью образного мышления (их удовлетворение в бодрствующем состоянии, в том числе с помощью вербально-логического мышления затруднено). В образах сновидений, в их взаимодействиях между собой бессознательное мышление доводит до сознания наиболее приемлемые формы поведенческих актов и пути их осуществления, которые могут быть использованы во время бодрствования для удовлетворения данной потребности. Следовательно, процессы, протекающие в период быстрого сна и частично отражаемые в сновидениях, являются способом удовлетворения неудовлетворенных в период бодрствования потребностей - биологических, социальных и идеальных. Таким образом, во время стадии быстрого сна с помощью психических процессов, отражающихся частично в сновидениях, осуществляется психологическая защита личности от неразрешенных конфликтов, или эмоциональная стабилизация. Один из ведущих специалистов по вопросам физиологии сна Робертс указывал, что человек, лишенный способности видеть сновидения, через некоторое время впадает в безумие, так как масса не сформировавшихся, обрывочных мыслей и поверхностных впечатлений накапливается у него в мозгу и подавляет нужные мысли.
Приведем ряд примеров, подтверждающих в целом, такую «охранную» функцию сновидений.
Прежде всего, выше уже отмечалось, что общая продолжительность сна изменяется за счет укорочения или удлинения фазы быстрого сна. В условиях полного комфорта, т. е. почти полного удовлетворения своих потребностей продолжительность фазы быстрого сна минимальна и при этом почти никогда не возникают сновидения. И, наоборот, у человека, активно ищущего выход из стрессовой ситуации, потребность в быстром сне и в сновидениях наиболее велика. Эти факты, установленные в частности Е. Хартманном, служат доказательством значения процессов, протекающих во время быстрого сна (и отражающих в сновидениях), как важного фактора адаптивной деятельности человека.
Еще одно доказательство - это часто встречающиеся жизненные ситуации, когда настойчивые попытки решения какого-либо вопроса в состоянии бодрствования оканчиваются безрезультатно, но сразу же после пробуждения ото сна новые пути решения этого же вопроса вырисовываются совершенно отчетливо. Это возникшее новое решение задачи является результатом активных поисков выхода из тупика, свершаемых на бессознательном уровне корой головного мозга.
Сновидения являются результатом осуществления во сне неосознаваемого мышления, направленного на удовлетворение имеющихся у человека различных потребностей, что способствует более гармоничной адаптации организма к условиям окружающей среды. Поэтому анализ сновидений позволяет врачу-психотерапевту поставить правильный диагноз и найти путь к лечению больного.
С этой точки зрения сновидения можно рассматривать как результат сложнорефлекторной деятельности во время сна, в основе которой лежит реализация инстинкта, направленного на удовлетворение потребностей, а также многочисленные условные рефлексы второй сигнальной системы. Частично это представление подтверждают данные, свидетельствующие о возможности управления содержанием сновидений.
Возможность контроля сновидений. П. Гарфильд (1994) отмечает, что уже 50000 лет назад люди пытались вызывать сновидения с помощью определенных ритуальных формулировок, а методы контроля над содержанием сновидений были известны жителям древнего Египта, Индии, Ассирии, Китая и других стран. Современные психотерапевты и психоаналитики пришли к выводу, что содержание сновидений, действительно, можно контролировать. Имеет ли это практический смысл? Для определенной части людей, очевидно, имеет. П. Гарфильд в своей книге «Управление сновидениями» приводит пример из жизни синойского племени (Малайзия), у которых каждый член племени умеет уничтожать ночные кошмары. Синои учат своих детей воспринимать сны как важную часть формирования личности, в связи с чем, у них отсутствуют экзогенные психические расстройства.
Содержание сновидений. В сновидениях могут присутствовать реальные и необычные, фантастичные картины. И.М. Сеченов назвал сновидения «небывалыми комбинациями бывалых впечатлений». Любое воздействие может послужить поводом для развертывания целостной картины сновидения. П.К. Анохин , занимаясь на определенном этапе своей научной деятельности изучением вопросов сновидений, наблюдал следующее. Спящему человеку подносили к подошве бутылку с теплой водой. Проснувшись, он рассказал, что ходил во сне по горячему песку и путешествовал по склонам Везувия, из которого прямо ему под ноги извергалась горячая лава. В сновидениях человек ощущает себя находящимся в быстро меняющейся обстановке, в которой пространственно-временные закономерности отсутствуют, но могут появляться события и люди из прошлого. При этом он не осознает себя видящим сновидение, в результате чего нет критического отношения к воспринимаемым событиям.
Анализ содержания сновидений показывает прямую его связь с отображением в мозге человека его реального окружения, с условиями деятельности человека во время бодрствования, с биологической значимостью получаемой сенсорной информации. Содержание сновидений во многом зависит от типа ВНД, от эмоционального статуса, от уровня половых гормонов, состояния физического и психического здоровья. События и ситуации, отражаемые в сновидениях, иногда могут охватывать очень большие периоды в жизни человека (это особенно ярко проявляется у людей, длительное время, находящихся в стрессовой ситуации).
Так, сновидения ирокезов и чукчей, записанные в конце XIX века, отображали только условия их повседневной жизни - охоту, быт, ритуальные обряды; в их снах не было пароходов и автомобилей. Сны слепых от рождения людей или утративших зрение в возрасте до 5 лет, не содержат зрительные образы, а сны глухих людей не содержат слуховых ощущений, но богаты зрительными образами. Сновидения голодных людей постоянно сопровождаются картинами пиршеств, приемов пищи. При долговременном половом воздержании в сновидениях присутствуют элементы сексуального характера. Сновидения у мужчин и женщин различаются. Как правило, в сновидениях мужчины более агрессивны, в то время как у женщин в содержании сновидений большое место занимают сексуальные компоненты.

Заключение
Сон – физиологическое состояние, которое характеризуется потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако оказалось, что активность мозга во время сна часто выше, чем во время бодрствования. Было установлено, что активность нейронов ряда структур мозга во время сна существенно возрастает, то есть сон – это активный физиологический процесс.
Рефлекторные реакции во время сна снижены. Спящий человек не реагирует на многие внешние воздействия, если они не имеют чрезмерной силы. Сон характеризуется фазовыми изменениями ВНД, которые особенно отчетливо проявляются при переходе от бодрствования ко сну (уравнительная, парадоксальная, ультрапарадоксальная и наркотическая фазы). В наркотическую фазу животные перестают отвечать условно-рефлекторной реакцией на любые условные раздражители. Сон сопровождается рядом характерных изменений вегетативных показателей и биоэлектрической активности мозга. Для состояния бодрствования характерной является низкоамплитудная высокочастотная ЭЭГ активность (бета-ритм). При закрывании глаз эта активность сменяется альфа-ритмом, происходит засыпание человека. В этот период пробуждение происходит достаточно легко. Через некоторое время начинают возникать «веретена». Примерно через 30 мин стадия «веретен» сменяется стадией высокоамплитудных медленных тета-волн. Пробуждение в эту стадию затруднено, она сопровождается рядом изменений вегетативных показателей: уменьшается частота сердечных сокращений, снижается кровяное давление, температура тела и др. Стадия тета-волн сменяется ст
и т.д.................

Возбуждение и торможение, возникнув в определенном участке нервной системы, способны распространяться. Этот процесс, открытый еще в XIX веке, получил название иррадиации. Так, если раздражать электрическим током двигательную область коры, то постепенно в ответ вовлекается все большее количество мышц, а затем реакция выходит за пределы двигательной системы, например, повышается слюноотделение и учащается сердцебиение.

Зная механизмы работы мозга на клеточном уровне, легко понять, что в основе иррадиации лежит распространение ПД по аксонам возбуждающих либо тормозных нейронов. Учтем также процессы суммации, когда, повышая возбудимость синапсов, повторные нервные сигналы «прокладывают» себе путь, все более удаляясь от точки возникновения.

При снижении уровня возбуждения (торможения) наблюдается противоположный по отношению к иррадиации феномен - концентрация (сосредоточение) нервных процессов в исходном пункте. Важно, что при концентрации в определенном участке мозга нервный процесс одновременно вызывает (индуцирует) противоположный нервный процесс в окружающих зонах. В том случае, когда возбуждение индуцирует торможение, говорят об отрицательной индукции. В обратном случае, когда торможение индуцирует возбуждение, индукция положительная. Особенно важное биологическое значение имеет отрицательная индукция. Смысл ее таков: сильный очаг возбуждения способен тормозить другие аналогичные очаги в нервной системе (так реализуется принцип доминанты).

Наиболее широкие процессы иррадиации возбуждения и торможения в ЦНС обеспечивают системы сна и бодрствования.

У человека выявлено большое число физиологических показателей, которые изменяются с периодом в 24 ч (температура тела, артериальное давление, выделение гормонов), причем такая ритмичность сохраняется даже при неизменности всех внешних факторов (например, если человек долгое время находится в пещере). Это говорит о том, что в процессе эволюции в условиях планеты Земля, совершающей оборот вокруг своей оси за 24 ч, организмы приспособились к такому ритму и появились эндогенные (внутренние) механизмы, обусловливающие его сопровождение. Запускаемые ими ритмы принято называть околосуточными, или циркадианными (лат. circa - около и dies - день). Наиболее выражен суточный цикл сон - бодрствование. Он реализуется как за счет безусловно-рефлекторной основы, главные компоненты которой относятся к группе витальных врожденных реакций, так и за счет определенных адаптивных процессов, которые и будут рассмотрены ниже.

Состояние бодрствования характеризуется высокой нервной активностью. В это время происходит взаимодействие организма с внешней средой, формирование и реализация различных рефлекторных реакций. Бодрствующее состояние поддерживается особыми центрами бодрствования.

Сон - это физиологическое состояние, при котором значительно снижается реакция нервной системы и всего организма на внешние раздражители. Состояние сна является следствием включения особых центров сна головного мозга и сопровождается снижением интенсивности физиологических процессов, общей неподвижностью.

Павлов предлагал выделять два вида сна - активный и пассивный. Первый он определял как возникающий при отсутствии (недостатке) внешних раздражителей. Соответственно для поддержания бодрствующего состояния часто необходим некоторый минимум сенсорных стимулов.

Активный сон, по Павлову, возникает как результат работы особых центров сна. Павлов представлял активный сон в виде тормозного процесса, иррадиирующего из определенного утомленного центра коры и захватывающего весь головной мозг. Дальнейшие исследования показали, что гораздо чаще источником сна являются другие, более глубоко расположенные структуры головного мозга.

Кратко охарактеризуем основные центры бодрствования и сна головного мозга (рис. 4.25).

Серотонинергические нейроны также играют весьма важную роль в регуляции бодрствования и сна. В верхних отделах ствола мозга есть две области - ядра шва и голубое пятно , для нейронов которых характерны такие же обширные проекции, как и для нейронов ретикулярной формации, т.е. достигающие многих областей ЦНС. Медиатором в клетках ядер шва служит серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ ), а голубого пятна - норадреналин . Разрушение ядер шва у кошки приводит к полной бессоннице в течение нескольких дней; за несколько следующих недель сон нормализуется. Частичная бессонница может быть также вызвана подавлением синтеза 5-НТ n -хлорфенилаланином. Ее можно устранить введением 5-гидрокситриптофана, предшественника серотонина, не проникающего через гематоэнцефалический барьер. Двустороннее разрушение голубого пятна приводит к полному исчезновению БДГ-фаз, не влияя на медленноволновой сон. Истощение запасов серотонина и норадреналина под влиянием резерпина вызывает, как и следовало ожидать, бессонницу. Однако оказалось, что нейроны ядер шва наиболее активны и выделяют максимум серотонина не во время сна, а при бодрствовании . Кроме того, возникновение БДГ, по-видимому, обусловлено активностью нейронов не столько голубого пятна, сколько более диффузного подголубого ядра. Судя по результатам недавних экспериментов, серотонин служит и медиатором в процессе пробуждения, и «гормоном сна» в бодрствующем состоянии, стимулируя синтез или высвобождение «веществ сна» , (факторов сна), которые в свою очередь вызывают сон. Были сделаны попытки обнаружить особые вещества либо после длительного лишения сна, либо у спящего человека. Первая из этих попыток основана на предположении о том, что фактор(ы) сна во время бодрствования накапливаются до вызывающего сон уровня, а вторая - на гипотезе, согласно которой они образуются или выделяются во сне. Исследования дали определенные результаты. Так, при проверке первой гипотезы из мочи и цереброспинальной жидкости человека и животных был выделен небольшой глюкопептид -фактор S, вызывающий медленноволновой сон при введении другим животным. Существует, по-видимому, и фактор сна с БДГ. Изучение второй гипотезы привело к открытию индуцирующего глубокий сон нонапептида (в настоящее время он уже синтезирован), так называемого пептида д-сна (DSIP , delta-sleep inducing peptide). Однако пока не известно, играют ли эти и многие другие «вещества сна», обнаруженные при проверке обеих гипотез, какую-либо роль в его физиологической регуляции. Более того, выделенные пептиды часто вызывают сон лишь у животных определенного вида; кроме того, он возникает и под действием других веществ. Однако сросшиеся девочки-близнецы могли спать порознь, что свидетельствует о второстепенной роли гуморальных факторов и решающей роли в развитии сна нервной системы.