Про сон. Фазы сна

Сон – физиологическое состояние с минимальной двигательной активностью и мозговой деятельностью, необходимое любому организму. Если раньше состояние сна считалось привилегией теплокровных животных, а холоднокровные, якобы, просто замирают с наступлением холодной ночи, уровень метаболизма снижается и животное впадает в состояние спячки. Теперь же выяснилось, что и при постоянной температуре сон необходим всем: рептилиям, ракам, насекомым. Не исключено, что и микробы спят.

Не будем отвлекаться на "братьев наших меньших" и рассмотрим сон человека с точки зрения науки. Как было сказано выше, сон является необходимым для каждого организма и лишение сна – считается одним из наиболее жестоких способов давления на человека. Этим способом пытали заключённых и в древности, и в застенках НКВД, да и сейчас не редкость, несмотря на то, что этот способ давления признан ООН пыткой и запрещён международными конвенциями. Дело в том, что через сутки, проведённые без сна в мозге начинают протекать химические процессы, подавляющие психику, на третьи сутки начинается изменение гормонального фона, нарушения в структуре нейронных связей. Ценой неимоверных усилий, человек может продержаться 3-4 суток, в книгу рекордов Гиннеса занесён факт о самом продолжительном времени бодрствования – 453 часа (19 суток).

У человека пропустившего положенный сон наблюдается нарушение координации движений, памяти и т.д, а по мере накопления "недосыпа" эти изменения усиливаются и закрепляются в организме, происходят необратимые изменения.

Для изучения работы мозга применяется специальный прибор – электроэнцефалограф.

Фаза Быстрого сна

Человек, не спавший долгое время, перестаёт контролировать себя и при любой возможности погружается в фазубыстрого сна. её ещё называют фазойБыстрых Движений Глаз (БДГ). Для этой фазы характерна повышенная активность головного мозга, ускоренный ритм сердца и дыхания, подъем артериального давления. при этом глаза человека быстро двигаются, возможны также подёргивания конечностей. Электроэнцефалограмма фазе БДГ похожа на ту, которая характерна для состояния бодрствования, мышцы полностью утрачивают свой тонус, остаются работать только крошечные мышцы слуховых косточек, глазодвигательные мышцы и диафрагма. За противоречивость ситуации (тело спит, а мозг работает), эта фаза получила ещё одно название "парадоксальная фаза ". Именно в этой фазе мы видим наиболее яркие и запоминающиеся сны, но это совсем не значит, что сновидения зависят от БДГ. Мы видим сны и в Фазе медленного сна, но запоминают такие сны, лишь 5-10% людей. Некоторые люди, в результате травмы ствола головного мозга, лишены фазы БДГ, но сновидения у них наблюдаются.

Фаза быстрого сна длиться 10-20 минут, затем она сменяется фазами медленного сна, за ночь такие циклы повторяется 4-5 раз. Фазы быстрого сна занимают лишь 20-25% времени (90-120'), но считается наиболее необходимой для организма. По одной гипотезе фаза Быстрого сна предназначена для упорядочивания информации и её запись в долгосрочную память. По другой, служит для развития мозга и нервной деятельности.

После публикации своих исследований в 1957 году американским ученым Натаниелем Клейтманом и его аспирантов – Юджина Азерински и Уильяма Демента, показывающих, что сон – не однородный процесс. Он состоит из двух основных чередующихся и четко отличающихся одна от другой фаз: медленного и быстрого сна. В 60-70-ых годах прошлого столетия начались крупные исследования, ставящие перед собой цель выяснить, какую же роль играет сон и отдельные его фазы в жизни человека, но постепенно интерес к этим исследованиям утих, и они были прекращены. Гипотеза о том, что лишение фазы Быстрого сна ухудшает способность к обучению и разрушает память – не подтвердилась. Память действительно ухудшается, но причина кроется в стрессовой ситуации.

Любопытно, что у рептилий (крокодилов, змей, ящериц, черепах) быстрого сна нет, среди млекопитающих без него обходится ехидна.

Фазы Медленного сна

Как упоминалось выше, фаза БДГ занимает примерно 20-25% общего времени сна. Все остальные стадии сна, в зависимости от активности мозга и ритма (частоты и амплитуды) электрических сигналов миллионов нейронов, объединены под общим названием – "медленный сон".Медленный сон имеет 4 фазы:

  • Первая фаза (дремота) – переходная между сном и бодрствованием, длиться 5-10 минут. В этой фазе преобладает тета-ритм с короткими периодами альфа-ритма (электроэнцефалограмма, ЭЭГ этой фазы подобна ЭЭГ отдыхающего человека) ;
  • Вторая фаза – погружение в сон, на фоне тета-ритма, как и в предыдущей фазе, ЭЭГ регистрирует импульсные всплески активности – сонные веретена или сигма-ритм (12-16 Гц). Эта фаза длиться примерно 20 минут;
  • Третья фаза – глубокий сон, для которого характерен дельта-ритм (частота колебаний 2 Гц), наблюдающийся до 50% времени;
  • Четвёртая фаза – ещё более глубокий сон, дельта-ритм наблюдается более 50% времени, в этой фазе происходит большинство сновидений, если человек имеет соответствующие заболевания, то возможны приступы лунатизма, энуреза. Длится эта фаза 20-30 минут.

В каждой фазе происходит постепенное замедление сердечного ритма, снижение температуры тела и артериального давления, глаза неподвижны, исключая третью и четвёртую фазу, когда они совершают медленные движения из стороны в сторону.

Фазы медленного сна длятся примерно полтора часа 1-2-3-4, после чего происходит обратный процесс – сон возвращается во вторую фазу, как будто организм собирается проснуться, но вместо первой фазы, вторая сменяется фазой Быстрого сна (REM-фазой в английской транскрипции, от rapid eye movement), которая длится примерно 20 минут. И такая цикличность наблюдается на протяжении всей ночи (4-6 раз), за исключением утреннего сна, когда организм пропускает 4 фазу, цикл (обычно это 2 перед пробуждением) состоит из 2-3-2-БДГ, причём фаза БДГ с каждым циклом становится всё длиннее.