Сон. Виды, физиологическое значение. Нейрофизиологические механизмы сна.

Сон - жизненно необходимое периодически наступающее особое функци­ональное состояние, характеризующееся специфическими здектрофкзаологи-ческнмк, соматическими и вегетативными проявлениями. Известно, что периодическое чередование естественного сна и бодрствования относится к так называемым циркадианным ритмам и во многом определяется суточным изменением освещенности. Согласно концепции З.Фрейда, сон - это состояние, в котором человек прерывает сознательное взаимодействие с внешним миром во имя углубления» мир внутренний, при этом внешние раздражения блокируются. Биологической целью сна является отдых. Гуморальная концепция основную причину наступления сна объясняет накоплением продуктов метаболизма во время периода бодрствования.

Теория информационного дефицита основной причиной наступления сна полагает ограничение сенсорного притока.

Теория нервных центров сна - впервые Гесс показал, что стимуляция определенных зон гипоталамуса или ретикулярной формации может вызвать сон. По определению И.П.Павлова, естественный сон представляет собой разлитое торможение кортикальных и субкортикальных структур, прекращение контакта с внешним миром, угашение афферентной и эфферентной активности отключение на период сна условных и безусловных рефлексов, а также развитее общей и частной релаксации. Современные физиологические исследования не подтвердили наличие разлитого торможения. При микроэлектродных исследованиях обнаружена высокая степень активности нейронов во время сна практически во всех отделах коры большого мозга. По показателям электроэнцефалограммы (ЭЭГ), сон представляет coбой совокупность двух чередующихся фаз: «медленного», или «ортодоксального», сна и «быстрого», или «парадоксального», сна. Во время «медленного» сна регистрируются преимущественно медленные волны, a so время «быстрого» сна - быстрый бета-ритм, характерный для бодрствования человека, что дало основание называть эту фазу сна «парадоксальным» сном. Фазу «медленного» сна в свою очередь подразделяют на несколько стадий. Выделяют следующие стадии: 1 - дремота, процесс погружения в сон. Для этой стадии характерна полиморфная ЭЭГ, исчезновение альфа-ритма. В течение ночного сна эта стадия обычно непродолжительна (1-7 мин); 2 - характеризуется появлением на ЭЭГ так называемых сонных веретен (12-18 в секунду) и вертекс-потенциалов двухфазовых волн с амплитудой около 200 мкВ, а также К-комплексов (вертекс потенциал с последующим «сонным веретеном.»). Эта стадия может занимать около 50% времени всего ночного сна. Движения глаз не наблюдаются; 3-я стадия характеризуется наличием К-комплексов и ритмической активностью (5-9 в. секунду) и появлением медленных, иди дельта-волн (0,5-4 в секунду) с амплитудой выше 75 мкВ. Суммарная продолжительность дельта-волн в этой стадии занимает от 20 до 50% от всей третьей стадии. Отсутствуют движения глаз. Довольно часто эту стадию называют дельта-сном; 4-ая стадия - стадия «быстрого», или «парадоксального», сна характеризуется наличием десинхронизированной смешанной активности на ЭЭГ: быстрые низкоамплитудные ритмы, которые чередуются с низкоамплитудными медленными и с короткими вспышками альфа-ритма, пилообразными разрядами, быстрыми движениями глаз (БДГ) при закрытых веках. Ночной сон обычно состоит из 4-5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла у здорового взрослого человека относительно стабильна и составляет 90-1000 мин. В первых двух циклах преобладает «медленный» сон, в последних -«быстрый», а «дельта-сон» резко сокращен и даже может отсутствовать. Продолжительность «медленного» сна составляет 75-85%, а «парадоксального» - 15-25% от общей продолжительности ночного сна. На протяжении всех стадий «медленного» сна' тонус скелетной мускулатуры прогрессивно падает, в «быстром» сне мышечный тонус отсутствует. Во время «медленного» сна замедляется работа сердца, урежаетск частота дыхания, уменьшаются секреторная и моторная функция пищеварительного тракта по мере углубления «медленного» сна? снижается температура тела. В «быстром» сне частота сердцебиений может превышать частоту сердцебиений в бодрствовании, возможно возникновение различных форм аритмий и значительное изменение АД. Дыхание нерегулярное, нередко возникает длительное апное. Терморегуляция нарушена. Секреторная и моторная активность пищеварительного тракта практически отсутствует. Во сне происходит восстановление объемов кратковременной памяти, эмоционального равновесия, нарушенной системы психологических защит. Во время «дельта»-сна происходит организация информации, поступившей в период бодрствования с учетом степени ее значимости. Предполагают, что во время «дельта» сна происходит восстановление физической и умственной работоспособности, что сопровождается мышечной релаксацией и приятным» переживаниями. «Быстрый» сон играет большую роль в снижении непродуктив­ного тревожного напряжения.

.

5). Терморецепция. Холодовые и тепловые терморецепторы. Роль афферентации, центра терморегуляции и эфферентации в регуляции тепла.ТЕРМОРЕЦЕПЦИЯ (от греч. therme - тепло и рецепция), восприятие изменений темп-ры нервной тканью, сопровождающееся возникновением нервных импульсов, с последующей передачей сигнала в ЦНС. Терморецепторы (центральные, термосенсоры) обнаружены в разных отделах мозга (гл. обр. в гипоталамусе, ретикулярной формации, спин-, ном мозге). Изменение темп-ры окружающей среды воспринимается как изменение активности терморецепторов разных типов: механохолодовых, холодовых, тепловых. Температурные ощущения возникают вследствие интеграции в ЦНС импульсов от терморецепторов разных типов.АФФЕРЕНТАЦИЯ— передача сенсорной информации по нервам от рецепторов в ц. н. с.

6). Теплопродукция, её механизм. Теплоотдача, способы отдачи тепла.Температура ядра (тела) определяется двумя потоками -- теплообразованием (тепло-продукцией) и теплоотдачей (тепловыделением). При термонейтральной, или комфортной зоне (при 27--32°С), существует баланс между теплопродукцией и теплоотдачей. Напри-мер, в условиях физиологического покоя в организме продуцируется около 1,18 ккал/минуту (или около 70 ккал в час) и такое же количество тепла отдается в окружающую среду. При низкой температуре среды, несмотря на механизм защиты, возрастает потеря тепла организмом. В этих условиях для сохранения температуры тела организм должен эквива-лентно повысить теплопродукцию. Таким образом, возникает новый уровень теплового ба-ланса. Например, при температуре воздуха 10°С теплоотдача достигает 120 ккал/час (в услови-ях комфорта -- 70 ккал/час), поэтому для поддержания температуры тела на постоянном уров-не теплопродукция тоже должна возрастать до 120 ккал/час.При высокой температуре окружающей среды, например, при 40°С, отдача тепла значи-тельно уменьшается, например, до 40 ккал/час (вместо 70 ккал/час в условиях комфортной среды). Для поддержания постоянства температуры тела теплопродукция тоже должна сни-зиться примерно до 40 ккал/час. Устанавливается новый уровень теплового баланса, кото-рый и обеспечивает поддержание температуры тела.Таким образом, ведущим фактором, определяющим уровень теп-лового баланса, является температура окружающей среды.Учитывая, что продукция тепла меняется в зависимости от вида физической активности человека, а величина теплоотдачи во многом зависит от температуры окружающей среды, необходимы механизмы регуляции теплопродукции и теплоотдачи. Они осуществляются с участием специализированных структур мозга, объединенных в центр терморегуляции. Принцип регулирования заключается в том, что управляющее устройство (центр терморе-гуляции) получает информацию от терморецепторов. На основании этой информации оно вырабатывает такие команды, благодаря которым деятельность объектов управления (ра-бочие структуры, определяющие интенсивность теплопродукции и теплоотдачи) изменяет-ся так, что возникает новый уровень теплового баланса, в результате которого температура тела сохраняется на постоянном уровне. Система терморегуляции может работать в режи-ме слежения или по принципу рассогласования -- изменилась температура крови, изменя-ется деятельность объектов управления. Однако в системе терморегуляции предусмотрен и более мягкий способ поддержания постоянства температуры тела, который основан на прин-ципе регуляции по возмущению: улавливается изменение температуры среды, и не дожида-ясь, когда она отразится на температуре крови, в системе возникают команды, меняющие работу объектов управления таким образом, что температура крови сохраняется постоян-ной. Кроме того, система терморегуляции может функционировать и в режиме управления по прогнозированию, т. е. досрочного управления (это условные рефлексы): человек еще только собирается выйти на зимнюю улицу, а у него уже возрастает продукция тепла, необ-ходимого для компенсации теплопотерь, которые произойдут у человека на улице в услови-ях низкой температуры. Во всех случаях для оптимального регулирования интенсивности теплопродукции и теплоотдачи необходима информация о температуре тела (ядра и обо-лочки). Она передается в ЦНС от терморецепторов.