Сон и сновидения, оценка глубины сна, значение сна

Общая характеристика.Сон – это особая активность мозга, при которой выключено сознание и механизмы поддержания естественной позы, снижена чувствительность анализаторов. Засыпанию способствует ряд факторов: соблюдение режима сна, т.е. сон в одно и то же время (циркадианный биоритм), утомление нервных клеток, ослабление активности анализаторов (закрытие глаз, тишина), удобная поза. Человек может спать и во время шума (шум от автомобилей на улице, невыключенное радио и т.д.). Следует, однако, помнить, что шум отрицательно влияет на сон, нарушая его глубину, последовательность фаз и тем самым ухудшая общее самочувствие. Поэтому спальню нужно, насколько это возможно, изолировать от внешних раздражителей.

Признаки сна: 1) снижение уровня сознания; 2) зевание; 3) понижение чувствительности анализаторов; 4) урежение сердцебиений и дыхания, снижение секреторной деятельности желез (слюнных – сухость слизистой рта, слезных – жжение глаз, слипание век).

Продолжительность сна взрослых 7 – 8 ч в сутки. Однако известны случаи, когда люди длительное время спали значительно меньше и сохраняли высокую работоспособность. Например, Наполеон I и Т. Эдисон спали по 2 ч. К настоящему времени известно, что люди, спящие 7 – 8 ч в сутки, живут дольше других при прочих равных условиях. Продолжительность сна у детей зависит от возраста. Новорожденный спит около 20 ч в сутки, в возрасте 6 мес -15 ч. Естественная потребность во сне с годами уменьшается. К концу первого года жизни продолжительность сна сокращается до 13 ч в сутки. Средняя продолжительность сна у детей 2-го года – 12 ч, 9 лет – 10 ч, 13 – 15 лет – 9 ч, 16 – 19 лет – 8 ч в сутки.

Структура сна.Весь период сна делится на две фазы: медленный и быстрый сон. Сонное состояние мозга характеризуется возникновением в ЭЭГ «сонных веретен» (12 – 16 колебаний в 1 с) и синхронизированными крупными медленными волнами ЭЭГ в D-диапазоне. Такая фаза сна получила название медленноволнового (ортодоксального) сна. Это состояние мозга периодически в течение ночи заменяется быстрой низкоамплитудной десинхронизированной активностью (до 30 колебаний в 1 с), которая напоминает ЭЭГ человека и животных во время бодрствования. Так как при этом сон не прерывается, а по некоторым показателям становится даже более глубоким, то эта фаза сна в отличие от предыдущей получила наименование парадоксального (быстрого) сна. Смена быстрого и медленного сна происходит через равные промежутки времени со средней длительностью около 90 мин (один цикл). При этом на медленный сон приходится около 80%, на быстрый – 20 % от всего периода сна.

Одной из характерных черт быстрого сна является возникновение быстрых движений глаз, более сильное снижение тонуса мышц. На этом фоне у животных возникают различные движения: усов, ушей, хвоста, подергивания лап, лизательные и сосательные движения, учащается и становится нерегулярным дыхание, возникает неритмичный и частый пульс, повышается артериальное давление, усиливается гормональная активность. Весьма существенно, что при этом активность мотонейронов спинного мозга резко заторможена. В период медленного сна наблюдается урежение дыхания, пульса, снижение артериального давления, общие движения туловища. Лишение животных парадоксального сна делает их возбудимыми, раздражительными.

Рис. 9.2. Классификация стадий сна (А – Е) у человека с учетом особенностей ЭЭГ (по Лумису и др.; Клайтману и др.). Три нижние кривые представляют собой одновременную запись ЭЭГ, ЭОГ и ЭМГ указательного пальца во время БДГ-сна (со сновидениями). Обычно его эпизоды возникают в конце каждого цикла сна

Для оценки глубины снаобычно используют электроэнцефалограмму (ЭЭГ). По особенностям ЭЭГ, исходя из общепринятых стандартных критериев, выделяют четыре или пять стадий медленного сна. В состоянии расслабленного бодрствования преобладает a-ритм с изменчивой амплитудой (рис. 9.2). В стадии А сна a-ритм постепенно исчезает, между его эпизодами появляются все более длительные интервалы с очень маленькими q-волнами. Это соответствует переходу от бодрствования ко сну (дремота), она длится несколько минут, причем некоторые авторы относят стадию А сна к бодрствованию. Для стадии В сна (засыпание и самый поверхностный сон) характерны q-волны. В конце стадии над прецентральной областью мозга можно записать высокоамплитудные «вертекс-зубцы» длительностью 3 – 5 с, предвещающие наступление стадии С сна (поверхностный сон). После их появления спящий человек уже не различает слабые внешние раздражители. Характерной особенностью биоэлектрической активности мозга в этой фазе служат веретенообразные всплески b-ритма («сонные веретена») и К-комплексы. В cmадии D сна(умеренно глубокий сон) регистрируются быстрые d-волны частотой 3,0–3,5 Гц, а в стадии Е сна (глубокий сон) - медленные (синхронизированные) колебания, представляющие собой почти исключительно крайне медленные d-волны (частотой 0,7 – 1,2 Гц), на которые эпизодически накладываются мелкие a-волны.

Рис. 9.3. Соотношение сна и бодрствования, а также БДГ-фазы и медленноволнового сна в различные периоды жизни человека. (по H.P. Roffward и др., 1966)

Наиболее существенное изменение в раннем возрасте – уменьшение обшей длительности сна и значительное снижение в нем доли БДГ-фазы

Затем развивается фаза быстрого сна, характеризующаяся десинхронизацией ЭЭГ (как в стадии В) и эпизодами быстрых движений глаз (БДГ), которые можно наблюдать со стороны через сомкнутые веки спящего или записывать методами электроокулографии (см. кривую ЭОГ на рис. 9.2). Соотношение стадий быстрого и медленного сна и изменения их соотношения в онтогенезе представлены на рис. 9.3. Остальная мускулатура в фазу быстрого сна, как и во время медленного сна, атонична, за исключением возникающих иногда судорожных сокращений мышц лица или пальцев (см. ЭМГ на рис. 9.2), сопровождающихся возрастанием частоты дыхания и сужением сосудов пальцев.

Сновидения– возникающие во сне образные представления и воспринимаемые как реальная действительность. Детям и взрослым гораздо легче вспомнить содержание только что увиденного сна, если их разбудить во время БДГ-фазы или тотчас после ее окончания; проснувшись в фазе медленноволнового сна, человек часто не помнит сновидений. Отмечается высокая частота воспоминаний в первом случае (60 – 90%) и существенно более низкая, причем значительно колеблющаяся (от 1 до 74%), во втором. В то же время в медленноволновом сне наблюдается разговор, снохождение и ночные страхи у детей. По некоторым данным, в 64 % пробуждений от медленного сна человек рассказывает о психических переживаниях. Причем они, скорее, напоминают не сновидения, а мысли, рассуждения. Между переживаниями во сне в медленном и парадоксальном сне существуют значительные различия. В медленном сне во время сновидений зрительные картины менее четки, менее аффективны, менее длительны и более реальны. Обнаружено, что даже когда людей или животных в течение длительного времени лишали БДГ-сна, а следовательно, и сновидений, вопреки существовавшим ранее предположениям, никаких продолжительных физических или психических расстройств у них не возникало.

Факторы, побуждающие сновидения. 1. Предшествующая сну деятельность (дети продолжают «играть» во сне, исследователь ставит эксперименты и т.д.). Например, известному физиологу О. Леви приснилась модель опыта, с помощью которого он открыл медиаторный механизм передачи влияний с симпатического и парасимпатического нервов на сердце. Менделееву сновидение помогло создать свою знаменитую таблицу химических элементов. 2. Раздражители, действующие на организм во время сна. Так, если приложить горячую грелку к ногам, спящему человеку может присниться сон, что он идет по раскаленному песку. 3. Избыточная импульсация от переполненных или больных внутренних органов может вызывать кошмарные сновидения. 4. Биологические потребности могут вызвать соответствующие сновидения, например в случае отклонения показателей гомеостазиса.

Н.И. Касаткин (1973) полагает, что сновидения в период быстрого сна выполняют роль «стража», сигнализирующего о внутренних опасностях, ибо в сновидениях могут быть предсказаны заболевания на 1 – 3 мес раньше их появления. Сны носят преимущественно зрительный характер. У слепорожденных зрительные образы в снах отсутствуют и преобладают осязательные. К настоящему времени установлено, что нет людей, не видящих сны, которые возникают в среднем 4 – 6 раз в ночь. Если пробуждение наступает в стадии быстрого сна, то 70 – 90% людей детально и достаточно эмоционально рассказывают о своих сновидениях, а если в медленном – лишь 7 – 10%. Часть сновидений связана с сексуальной жизнью. Такой характер сновидений (у молодых и холостых людей или при длительном половом воздержании) сопровождается поллюциями. В среднем 70% женщин также видят сексуальные сны, в период которых может возникать оргазм. Сексуальные мотивы во сне возникают у девушек в период менструаций.

Основные патологические формы сна.Нарколепсия – заболевание, характеризующееся двумя основными признаками: 1) приступами сонливости и 2) блокадой мышечного тонуса (катаплексия), наступающего при сильных душевных переживаниях. Приступы сонливости являются трудно преодолимыми, кратковременными (обычно длятся 1 – 5 – 10 мин, иногда дольше), в сутки бывают по несколько раз, в исключительных случаях – до 100 раз. Обычно перед приступом больные жалуются на ощущение тяжести в голове, общую слабость. Приступ легче всего наступает в обстановке, благоприятной для нормального сна (отсутствие внешних раздражителей, удобное положение и т. п.). Является обычно следствием перенесенного либо текущего процесса в гипоталамо-мезэнцефальной области.

Летаргия (летаргический сон) - состояние патологического сна с более или менее выраженным ослаблением физических проявлений жизни, с обездвиженностью, значительным понижением обмена веществ и отсутствием реакции на раздражения. Приступы летаргии возникают внезапно и также внезапно заканчиваются. Продолжительность летаргии бывает от нескольких часов (минут) до нескольких дней и даже недель. Наиболее часто встречается при истерии.

Снохождение (сомнамбулизм) нельзя считать патологией. За исключением редких несчастных случаев, оно совершенно безобидно. Снохождение наблюдается в любом возрасте, хотя наиболее распространено у детей и молодых людей. Глаза сомнамбулы широко открыты, взгляд устремлен вперед – как бы в пустоту. Внешние раздражители не вызывают у него никаких реакций. Движения человека угловатые и неуклюжие. Как уже говорилось, снохождение возникает преимущественно во время глубокого сна, поэтому его нельзя считать двигательным проявлением сновидений. Сомнамбулизм считают особой формой бодрствования, при которой преобразование сенсорной информации в двигательные акты в общем сохраняется, однако сознание отключено.

Вегетативные сдвиги во время сна.Во время медленного сна секреторная и моторная функции пищеварительного тракта уменьшаются, замедляется работа сердца, урежается частота дыхания, возможно нарушение ритма дыхания, по мере углубления медленного сна возможна частичная обструкция верхних дыхательных путей и появление храпа. Температура тела перед засыпанием снижается и по мере углубления медленного сна это снижение прогрессирует. Полагают, что снижение температуры тела может являться одной из причин наступления сна. Пробуждение сопровождается повышением температуры тела.

В быстром сне дыхание нерегулярное, нередко возникает длительное апноэ. Терморегуляция нарушена. Секреторная и моторная активность пищеварительного тракта практически отсутствует. Частота сердцебиений может превышать частоту сердцебиений в бодрствовании, возможно возникновение различных форм аритмий и значительное изменение артериального давления. Для стадии быстрого сна очень характерно наличие эрекции полового члена и клитора, которая наблюдается с момента рождения.

Значение сна.1. Сон обеспечивает отдых организма. В экспериментах М.М. Манассеиной (1892) было показано, что лишенные сна взрослые собаки погибали за 12 – 21 день. Лишение сна щенков приводило их к гибели через 4–6 дней. Депривация сна человека в течение 116 ч сопровождалась нарушением поведения, повышением раздражительности, психическими расстройствами. Наиболее значительно меняется поведение человека при лишении его медленного сна, в результате чего возникает повышенная возбудимость (человек развязан).

У животных, которые погибали в результате лишения сна, обнаруживали кровоизлияния в коре больших полушарий, в стволе и спинном мозге. Известны случаи, когда один 32-летний англичанин провел без сна 200 ч, а 18-летний мексиканский студент не ложился спать 264 ч. У таких людей в результате возникает эмоциональная неуравновешенность, повышенная утомляемость, бредовые идеи, нарушается зрение, вестибулярная функция, через 90 ч лишения сна появляются галлюцинации, к 170 ч – деперсонализация личности, к 200-му часу у испытуемого проявляются психические и психомоторные расстройства. Наблюдение за такими добровольцами показало, что у человека может возникать ощущение отсутствия сна даже тогда, когда он находится в глубокой стадии сна. Но в то же самое время в глубоких стадиях сна у человека может быть внешне вполне бодрый вид.

2. Сон играет важную роль в процессах метаболизма. Полагают, что медленный сон помогает восстановлению внутренних органов, поскольку через гипоталамус либерины воздействуют на гипофиз, способствуя освобождению гормона роста (ГР), который участвует в биосинтезе белков в периферических тканях. Напротив, парадоксальный сон восстанавливает пластические свойства нейронов головного мозга, усиливает процессы в клетках нейроглии, которые обеспечивают нейроны питательными веществами и кислородом. Только во время медленного сна из гипоталамуса в кровь выбрасывается гормон роста, участвующий в биосинтезе белков в периферических тканях. Биосинтез белков и РНК нейронов интенсифицируется во время парадоксального сна. Г. Лабори отмечал, что медленный сон связан с метаболической активностью нейроглии. По мнению Е. Хартмана, мало спящие люди хорошо приспособлены к жизни, обычно игнорируют психологические проблемы. Люди долго спящие обременены конфликтами и более разносторонни в своих интересах. Предполагают, что потребность в медленном сне для всех относительно одинакова, а потребность в парадоксальном сне различна.

3. Сон способствует переработке и запоминанию информации. Как считал Ф. Крик, во время парадоксального сна из памяти исключается вся второстепенная информация, т.е. происходит процесс реверсивного обучения. Предлагались различные устройства и методики, якобы дающие людям возможность, не прикладывая усилий, обучаться во сне. К сожалению, информация, предъявляемая во время сна, не запоминается, если только на ЭЭГ во время или после этого не появляется α-ритм (т.е. если человек не просыпается). Как уже говорилось, из всех проявлений активности мозга во время сна запоминается лишь последнее сновидение. В то же время, сон облегчает закрепление изученного материала. Если какая-то информация заучивается непосредственно перед засыпанием, то спустя 8 ч она вспоминается лучше. Особенно под влиянием сна улучшается запоминание материала, не связанного по смысловому содержанию. Запоминание улучшается главным образом после медленного сна. Заученный материал лучше воспроизводится после первой половины ночи, чем после второй, когда преобладает парадоксальный сон и почти отсутствует глубокий медленный сон. Роль парадоксального сна в запоминании дискутируется.

4. Сон – это приспособление организма к изменению освещенности (день – ночь). Организм способен заранее приготовиться к ожидаемому воздействию со стороны внешнего мира, активность всех систем снижается в определенные часы согласно режиму труда и отдыха. К моменту пробуждения и в начале бодрствования активность органов и систем возрастает и соответствует уровню поведенческих реакций.