Сон - виды сна. Патологические виды сна. Быстрая и медленная фазы сна - характеристики и их воздействие на организм человека Физическое представление о длительности сна человека

Сейчас нам известно, что ночной сон является сложным физиологическим процессом, включающим в себя до пяти циклов быстрого и медленного сна. Но совсем недавно, в XIX веке, сон воспринимался учеными, как феномен закрытый для изучения, в отличие от состояния бодрствования, которое поддается измерениям и наблюдениям.

Можно оценить позу спящего, измерить его физические показатели: пульс, артериальное давление, частоту дыхания, температуру тела. Но как оценить фундаментальные процессы самого сна?

Первые эксперименты основывались на пробуждении испытуемого, то есть на вторжении в процесс сна.

Тем не менее, с помощью этих исследований было получено представление о том, что сон протекает в виде последовательных стадий.

Кёльшюттер, немецкий физиолог, в XIX веке установил, что сон в первые часы наиболее глубок, а в дальнейшем переходит в более поверхностный.

Прорывом в истории изучения сна стало открытие электрических волн, возникающих в мозге и которые можно регистрировать.

Ученые получили возможность наблюдать, записывать и изучать явления, происходящие во сне с человеком, – с помощью электроэнцефалограммы.

Благодаря многочисленным исследованиям было установлено:

Состояние вегетативной нервной системы в обеих стадиях различно.

В медленном сне мы растем быстрее: гормон роста, вырабатываемый гипофизом, в этой фазе вырабатывается активнее.

Сновидения носят разный характер.

В быстрой фазе – картины снов насыщенны действиями, ярко и эмоционально окрашены, в медленной – сюжет сновидений спокойный или же вовсе отсутствует.

Пробуждение .

Сон – это непросто ночной отдых, а система нейрофизиологических, обменных, восстановительных процессов в организме. Благодаря полноценному, здоровому сну человек получает возможность полного восстановления физических и эмоциональных сил.

Физиология сна

Наука, которая изучает особенности сна как процесса, условия для полноценного, здорового восстановления сил, расстройства отдыха, называется сомнологией (somnus – «сон», logos – «учение, слово»). Возникла на стыке медицины, нейрофизиологии, биохимии, биологии и других наук.

Почему спит человек

Один из вопросов сомнологии связан с тем, почему вообще мы спим – т.е. почему физиология здорового человека устроена так, что организм проводит во сне треть от общей продолжительности жизни. Ученые выделяют следующие причины:

1. Восстановление тканей, органов и систем органов – например, ночью хорошо восстанавливаются кожные покровы.
2. Расслабление мышц, за счет чего они восстанавливают работоспособность.
3. Восстановление иммунной системы, которая обеспечивает не только защиту от внешних инфекций, но также уничтожает опасные раковые клетки внутри тела.
4. Восстановление позвоночника, который в течение дня несет основную нагрузку как главный несущий элемент тела.
5. Распределение поступившей в течение бодрствования информации головным мозгом – часть уходит в долгосрочную память, часть – удаляется. Эти процессы до сих пор остаются малоизученными.

В дневное и ночное время меняются режимы функционирования организма. Таким образом, можно сказать, что если ночью человек отдыхает от бодрствования, то днем – от сна.

Сон как процесс: важные стадии

Сон можно определить как физиологическое состояние покоя, во время которого тело утрачивает обычную активность, а сознание переходит в особый режим функционирования. Таким образом, ночью особым образом работают и тело, и головной мозг. В зависимости от активности последнего выделяют две стадии процесса (они чередуют друг друга):

1. Медленный сон, который наступает сразу после засыпания, длится около 1,5 часа.
2. Быстрый сон наступает после медленного и длится в течение 15 минут. Пробуждение человека в этот момент осуществляется гораздо легче, чем во время медленного.

В свою очередь, медленный сон состоит из 4 стадий, описанных в таблице.

Таблица ценности часов для ночного отдыха

Преимущественно человек спит в период с 23 до 7-8 часов, то есть общая продолжительность здорового сна составляет от 7 до 9 часов. Однако ценность разных часов суток неодинакова. Интересно, что для полноценного отдыха людям, вне зависимости от пола, нужно спать порядка 12-14 часов, поэтому стоит точно знать, какое время оптимально подходит для ночного отдыха. Ценность вечерних, ночных и утренних часов представлена в таблице.

Таким образом, физиология организма устроена так, что максимальную пользу от сна получают, если ложатся до полуночи (оптимально не позднее 23 часов). Именно такой ночной отдых можно считать залогом хорошего здоровья.

Представление о сне как о процессе отдыха, когда организм утрачивает на время дневную активность, не вполне корректно. Более правильно говорить о том, что ткани, органы и целые системы органов продолжают работать, но их деятельность совершается в ином режиме. На сегодняшний день физиология сна дает ответы далеко не на все вопросы. Однако особенности его влияния на организм изучены достаточно хорошо.

Обменные и восстановительные процессы

Ощущение бодрости, физического и эмоционального заряда достигается благодаря особенностям физиологии тела во время засыпания и на всех стадиях ночных часов. Общепринято считать, что именно сон является самым эффективным средством восстановления сил. Ночью в разных тканях и органах происходят такие процессы:

1. Расслабляются мышцы, человек слегка подергивается, после чего волокна тратят заметно меньше энергии. В связи с этим температура снижается и становится минимальной примерно в 3 часа ночи (около 36 градусов и ниже). В тех ситуациях, когда спящий лежит под теплым одеялом, а воздух нагрет выше комнатной температуры, его тело не остывает. Хотя с точки зрения физиологии ночная температура в помещении не должна быть выше 20-22 градусов.
2. Замедляются ритмы дыхания, снижается сердечный пульс, незначительно опускается давление. Благодаря этому кровоток движется не столь интенсивно: в клетки и ткани поступает небольшое количество кислорода и питательных веществ. Поэтому они успевают отдохнуть и восстановиться.
3. Получает расслабление и нервная система: в ночные часы в ней преобладают процессы торможения (а днем – возбуждения). При этом поддержание связи с реальностью, окружающей средой сохраняется. Спящего можно разбудить громким звуком, светом и другими воздействиями.

Вред переедания на ночь объясняется, с точки зрения физиологии. Для здоровья тела последний прием пищи происходит максимум за 3 часа до засыпания. Иначе органы пищеварительной системы продолжают работать, но пища усваивается хуже, что ведет к развитию ожирения и провоцирует внутренние болезни.

Обновление клеток кожи

Связь здоровой кожи и полноценного отсыпания доказана многочисленными научными исследованиями. Вот что происходит в теле человека с этой точки зрения:

1. Эндокринная железа гипофиз (располагается в головном мозге) вырабатывает гормон роста именно ночью. Благодаря его воздействию активизируется рост клеток кожи, выработка коллагена. В конечном итоге, приводит к поддержанию нормального тонуса и эластичности дермы и эпидермиса. В ночной период кожа восстанавливается в 2 раза быстрее, чем днем.
2. Если нанести косметические средства вечером, они хорошо усвоятся клетками кожи именно в ночные часы. Причина в том, что мышцы лица максимально расслаблены, кожа не получает нагрузки, и клетки способны впитать полезные вещества.
3. Кожные покровы активно обновляются: ткани избавляются от старых клеток, шлаков, продуктов обмена, которые уходят в кровь, а затем естественным путем удаляются из тела. Физиология здорового сна гарантирует активное обновление кожных покровов именно ночью. Поэтом при соблюдении определенных условий можно добиться привлекательного внешнего вида с помощью правильного режима дня и ночи.

Кожные покровы обновляются в период с 22 часов до 1 часа ночи. При этом продолжительность общего засыпания должна составлять нормальное количество времени – т.е. около 8 часов.

Гормональный баланс

Активную роль во время сна играют и гормоны, вырабатывающиеся разными железами:

• Мелатонин обеспечивает процесс засыпания, его концентрация увеличивается только при условиях темноты.
• Кортизол дает противоположное действие по отношению к мелатонину: он вырабатывается ближе к утру и пробуждает спящего.
• Серотонин имеет сходную химическую природу с мелатонином. Они образуются из одного и того же вещества. Мелатонин отвечает за хорошее настроение в период бодрствования. Если наблюдаются расстройства физиологии сна, он вырабатывается в меньших количествах.
• Дофамин также «гормон счастья», помогает почувствовать удовольствие, эйфорию. Концентрация вещества снижается из-за регулярных недосыпов или иных нарушений.
• Соматотропин – гормон роста, вырабатывается в гипофизе (железе, находящейся в головном мозге). Недосыпы приводят к значительному сокращению синтеза этого вещества, что негативно влияет на процессы роста детей и подростков.
• Грелин и лептин отвечают за чувство голода и сытости соответственно. Баланс секреции этих веществ нарушается при бессонницы, что приводит к излишней тяге к сладкому, ожирению и другим негативным явлениям.

Здоровый сон: простые секреты полноценного отдыха

Здоровый сон человека требует создания нескольких условий: связанных с как обстановкой (в спальне), так и с самим спящим (привычки человека). Каждый может создать все необходимые условия для крепкого сна, в соответствии с требованиями физиологии (отсутствие света, шума и другие). Далее, кратко рассматриваются простые правила, которые можно взять за основу полноценного ночного отдыха.

Если у человека наблюдается бессонница, ранние пробуждения и другие нарушения, прежде чем браться за снотворные, стоит хотя бы попробовать изменить режим сна, а также подготовки к нему. Полезным будет отдых при соблюдении нескольких правил:

1. Человек осваивает различные механизмы, техники расслабления. Простейшая из них – вечерняя прогулка. Она способна положительно влиять на здоровье разных людей. Благодаря прогулке организм получает достаточное количество кислорода, клетки и ткани очищаются от продуктов обмена и в ночные часы смогут восстановиться. Во время прогулки стараются расслабиться, при этом избегают сильных физических нагрузок, эмоциональной напряженности. Например, во время неприятных телефонных разговоров.
2. Черный крепкий чай, содержащий кофеин помогает во время бодрствования. А травяные чаи на основе ромашки, лаванды, молока меда (берут в одинаковом соотношении) помогают успокоиться и дать нервной системе отдохнуть. Помогает также корица и зеленый чай.Важно подобрать оптимальный состав вечернего напитка, с учетом вкусовых предпочтений и особенностей организма (наличие/отсутствие аллергии на компоненты чая).
3. Принятие достаточно теплой ванны, прохладного душа позволяет снять лишнее напряжение и к тому же оказывает хорошее влияние на состояние кожных покровов. Однако для здорового сна важно учесть физиологию организма. Слишком горячая ванна, контрастный душ принесут больше вреда, чем пользы. Эти факторы пробуждают организм и дают ему эффект бодрости, что имеет большее значение утром, а не вечером.
4. В ванну полезно добавить приятные отвары на основе лаванды, мяты, корня валерианы, шалфея, пустырника и других. Этот своеобразный вид терапии помогает крепко заснуть и взрослому, и ребенку. Концентрации отваров берут произвольные.
5. Релаксирующие упражнения – на дыхание, занятия йогой, проведение 15-30 минут (или более) в медитации также полезно воздействуют на организм. Они помогают снять нервное напряжение, что благоприятно сказывается на физиологии сна. Вот пример простейшей техники: удобно садятся, расслабляются. На 4 счета делают глубокий вдох и в таком же ритме – сильный выдох (через нос). По мере развития человек без труда вдыхает и выдыхает в течение счета на 6-8 единиц.
6. Обстановка в спальне, особенности кровати и постельных принадлежностей имеют большую важность для сна. Белье, одеяла приобретают из натуральных материалов. Подушку подбирают нужных размеров и параметров – по высоте, степени жесткости, материалам. В помещении перед сном проводят проветривание, удаляют лишние запахи, проводят регулярную уборку для поддержания чистоты воздуха и предметов мебели, постельного белья. Спящий также должен позаботиться о полной темноте и тишине, при необходимости использовать беруши и повязку на глаза.
7. Наконец, особую значимость приобретают занятия непосредственно вечером, накануне засыпания. Активные действия в интернете, просмотр телевизора, особенно эмоционально тяжелых фильмов и передач приводят к тому, что человек засыпает позже обычного. Впоследствии это становится привычкой, из-за чего развивается бессонница и другие нарушения физиологии сна.

Таким образом, человек почувствует полезность здорового сна при соблюдении всех важных условий. Если наблюдается бессонница, тревожный сон, сначала выявляются конкретную причину. Возможно, она связана с кроватью, матрасом, подушкой и т.п. Поэтому не стоит спешить принимать снотворные – сначала определяют, насколько правильные созданы условия для комфортного ночного отдыха.

Физиология сна предполагает соблюдение определенных условий для здорового отдыха. Эти правила не отличаются сложными требованиями, поэтому в нормальном режиме организм сам приспособится к естественным биоритмам. Таким образом, для лечения расстройства сна сначала использовать сначала стоит не снотворные, а другие методы.

Вне зависимости от продолжительности, времени рабочих смен, человек старается придерживаться одинакового режима: то есть время засыпания и пробуждения должны оставаться одинаковыми на протяжении всей жизни.

Начиная с 12-15 лет, в организме происходят перестройки, которые приводят к освоению взрослого образа жизни. Если еще младенец спит от 15 до 22 часов в сутки, то для подростка и тем более взрослого хватает 7-9 часов. Вреден недосып и избыточный сон, поскольку физиология организма «настроена» именно под такую продолжительность.

К таким привычкам относят разные психологические и физиологические особенности:

1. Привычка употреблять большие количества кофе и крепкого черного чая. Использовать такие напитки стоит не позднее чем за 3-4 часа до отхода.
2. Привычка использовать алкоголь (в особенности крепкий) как замену снотворному. Действительно, крепкие напитки иногда полезны как успокоительные, но только в небольших количествах и только как в разовых случаях. Систематическое употребление коньяка, водки на ночь вредит сну и физиологии организма.
3. Склонность строить важные планы, продумывать завтрашние дела. В связи с подобной привычкой, человек испытывает тревогу, беспокойство, что мешает нормально расслабиться и уснуть.
4. Эмоциональные разговоры на ночь, выяснение отношений, затяжные телефонные переговоры также не способствуют здоровому сну.

Если говорить о физической активности, зачем она нужна для физиологии здорового организма, можно упомянуть и о пользе занятий для сна. Человек получает необходимую нагрузку, благодаря чему крепче спит в буквальном смысле слова. Однако заниматься полезно не позднее чем за 4-5 часов до засыпания.

Выполнение этого требования обеспечивает не только здоровый сон: правильное питание приносит пользу для организма человека в целом. С точки зрения физиологии, нельзя переедать на ночь, употреблять тяжелые, жирные продукты. Последний прием пищи допускается не позднее, чем за 3-4 часа до засыпания.

Недоедание, чувство сильного голода тоже вредно для организма – урчащий желудок мешает уснуть. В таких случаях можно выпить бульон, стакан нежирного кефира, съесть 3-4 ложки йогурта, банан или яблоко.

Перед засыпанием лучше разработать собственный «ритуал» – последовательность действий, выполняемых ежедневно для достижения приятной расслабленности. Подходит теплая ванна, употребление чая на основе трав с легким успокаивающим эффектов, вечерняя прогулка – все это отвечает требованиям здорового сна и физиологии человеческого тела.

Здоровый сон как важнейшее условие здоровья

Очевидно, что без соблюдения режима труда, отдыха, условий здорового сна невозможно говорить о здоровом теле, нормальной физиологии, работе внутренних органов. Длительные расстройства, бессонницы, ранние пробуждения и другие нарушения засыпания приводят к негативным последствиям:

1. Снижение темпов роста у детей и подростков.
2. Склонность к ожирению, в особенности в случаях переедания непосредственно на ночь.
3. Риски развития диабета 2 типа.
4. Ослабление иммунной системы, учащение инфекционных заболеваний.
5. Риски развития онкологических болезней в связи со снижением иммунитета.
6. Ухудшение работоспособности, физической активности.
7. Снижение внимания, концентрации, ухудшение памяти и мыслительных процессов.
8. Нарушения работы сердца и сосудов, скачки пульса и давления. Одна из причин этого явления связана с увеличением концентрации гормона кортизола, которые приводит к скоплению жиров, затвердеванию артерий, уменьшению эластичности сосудов и другим негативным явлениям.

Человеку важно понимать, что физическая активность, правильное питание и другие правила здорового образа жизни не умаляют и не заменяют значения здорового сна. Поэтому для нормальной физиологии тела, бодрого самочувствия, успехов на работе без соблюдения режима труда и отдыха никак не обойтись.

Состояние сна хорошо знакомо всем. Но что представляет собой физиология сна? С самых первых дней своей жизни мы спим. Младенец проводит во сне большую часть суток. Взрослея, он учится проводить больше времени бодрствуя. Однако даже для взрослого человека трудно найти более привычное и приятное занятие, чем сон. Во сне мы проводим треть своей жизни. Еще на заре человеческой цивилизации люди пытались понять, что происходит в царстве сновидений, где нет ничего реального. Но в то же время все ощущения такие реалистичные, что не хочется просыпаться. Иногда непонятно, где явь, а где сновидение. В древности люди считали, что душа покидает тело человека во время сна и путешествует по другим мирам. Поэтому спящий видит сны. Некоторые убеждены, что во снах есть тайный смысл. Почему появляются сновидения, и какое они имеют значение в жизни человека?

Сколько может не спать человек?

Что такое сон?

Сон — это периодически повторяющееся состояние, при котором человек мало реагирует на внешние раздражители. Активность некоторых физиологических процессов замедляется.

В настоящее время считается, что в мозгу человека существуют две системы, одна из которых отвечает за бодрствование, а другая за сон. Система, которая отвечает за организацию сна человека, называется гипногенной. Ее активность определяет длительность и глубину сна. Механизм гипногенной системы сложный и включает в себя многие структуры мозга.

С точки зрения физиологии, сон рассматривают как разновидность психической деятельности человека, которая жизненно необходима для функционирования всех систем организма. Это сложный физиологический процесс, относящийся к разряду внутренних биологических ритмов.

Какие различают виды сна?

Физиологический. Это природное состояние, обусловленное физиологией организма.

Наркотический, или медикаментозный. Торможение в клетках головного мозга происходит под действием химических веществ. Глубина и продолжительность наркотического сна зависит от химических свойств и количества используемых лекарственных препаратов. В состояние наркотического сна пациентов вводят перед хирургической операцией.

Гипнотический. Такое состояние вызывается специалистом-гипнотизером с помощью словесных или двигательных внушений. Оно характеризуется способностью человека двигаться и говорить по команде гипнотизера. Затормаживается часть нервных центров головного мозга, которая отвечает за мышление. Такой способ применяется для корректировки поведения людей, страдающих психическими заболеваниями.

Патологический. Патологическое состояние делится на бессонницу, летаргический сон и лунатизм.

Бессонницей называют нарушение ночного сна. Патология может быть вызвана медикаментами, стрессом, нарушениями функций головного мозга, злоупотреблением спиртными напитками или курением, а также нервными заболеваниями. Эти факторы мешают человеку выспаться, нарушают сон или не дают заснуть.

Летаргический сон — это состояние организма, при котором внезапно замедляются все процессы, а внешние проявления жизнедеятельности становятся еле заметными. Человека могут принять за умершего. Он никак не реагирует на внешние раздражители, даже на боль. Не нуждается в пище. Период летаргического сна может длиться от нескольких часов до нескольких лет. Явление может быть спровоцировано болезнью, переутомлением, стрессом или врожденной особенностью нервной системы. Механизм возникновения и поддержания летаргического состояния до конца не изучен.

Лунатизм. Состояние, при котором спящий человек способен осуществлять достаточно сложную деятельность, не осознавая этого. Проснувшись, он ничего не помнит. Из-за переутомления нервной системы нарушается процесс возбуждения клеток головного мозга. Причиной явления может быть сильное нервное потрясение, тяжелая болезнь или серьезная травма. Неосознанное поведение опасно для человека.

Медленная фаза

Различают две фазы сна — быстрая и медленная. С медленной фазы начинается дремота. Это первая стадия медленной фазы, она длится 10 -15 минут.

За ней следует стадия легкого сна или медленной глубины, когда у человека отключается сознание. Однако в этот же период чувствительность слухового прохода у него увеличивается. На этой стадии человека легче всего разбудить. После второй стадии наступает период засыпания, затем человек крепко засыпает. Вторая, третья и четвертая стадии, в среднем, длятся около одного часа.

Во время четвертой стадии спящий может наблюдать спокойные нейтральные сновидения, которые вряд ли утром вспомнит. Разбудить его очень сложно.

В этом состоянии могут проявляться лунатизм, приступы энуреза и сноговорение. Речь спящего бессвязная, но эмоциональная. Хотя иногда можно различить отдельные фразы. В медленной фазе иногда снятся ночные кошмары.

Медленная фаза важна для человека, поскольку в это время происходит восстановление его сил. Это главная составляющая ночного сна. Если прервать медленную фазу, человек наутро будет чувствовать себя разбитым и уставшим.

Температура тела понижается до 34,9-35,6°C. Однако синтез белка ускоряется, растут ногти и волосы, активно вырабатываются гормоны. Потоотделение (кроме поверхностей ладоней) увеличивается. Зрачки сужаются. Пульс замедляется, артериальное давление уменьшается. Кровь циркулирует медленнее (кроме отдельных участков головного мозга). Двигательная активность желудка снижается. Вот почему нельзя на ночь много есть. Выделение слюны уменьшается, во рту пересыхает. Поэтому ночью часто хочется пить. Температура мозга повышается. Дыхание становится более громким, но менее глубоким.

Крепкий сон имеет большое значение для организма человека и является залогом крепкого здоровья.

За четвертой стадией медленной фазы наступает быстрая фаза, или парадоксальный сон.

Быстрая фаза

Фазы сна

Вначале эту стадию называли REM — фазой по английскому названию rapideyesmovements, что означает «быстрые движения глаз». Во время этой стадии спящий активно двигает глазными яблоками под сомкнутыми веками. Зрачки глаз расширяются, а слезоотделение уменьшается. У спящего наблюдается резкое ослабление тонуса мышц, колебания артериального давления и сердечных ритмов, учащенное дыхание. Человек меньше потеет, даже если очень жарко. Потоотделение на ладонях прекращается.

Активность мозга настолько высокая, что напоминает период бодрствования. Его температура увеличивается и становится выше, чем днем. Наполнение кровью мозга усиливается.

Сновидения, которые спящий видит в быстрой фазе, яркие и запоминающиеся. Если разбудить человека в этот период, он проснется легко и будет чувствовать себя отдохнувшим.

Во время быстрой фазы мозг обрабатывает и систематизирует полученную за день информацию. Происходит обмен информацией между сознанием и подсознанием.

В это же время активно восстанавливается нервная система человека. Лишение людей быстрого сна приводит к увеличению этой фазы в последующие ночи.

Данная фаза сна помогает человеку адаптироваться в постоянно изменяющейся окружающей среде. В первые месяцы жизни механизм быстрых фаз способствует ускоренному развитию мозга, тренируя и укрепляя его специальными импульсами. Так продолжается до двух лет. Потом начинается этап формирования личности. В этот период быстрые фазы тоже имеет большое значение. Они позволяют человеку пережить эмоции прошедших событий, которые сознание уже не помнит. Личность человека, старея внешне, не меняется с годами благодаря быстрым фазам.

Некоторые исследования доказывают тесную связь между высоким уровнем интеллекта человека и большой общей продолжительностью быстрых фаз.

Фазы сна несколько раз чередуются друг с другом в течение ночи, позволяя восстановить человеку свой жизненный потенциал. При этом продолжительность быстрой фазы увеличивается от цикла к циклу.

Продолжительность сна

Животные могут погибнуть, если будут бодрствовать более 80-90 часов. Человек тоже не может долго обходиться без сна. Рекордное количество времени, которое человек смог выдержать не засыпая, — 12 суток. Хотя науке известны редкие случаи, когда люди могут не спать десятилетиями и чувствовать себя при этом нормально.

Продолжительность фаз сна

Рекомендуемая продолжительность сна зависит от возраста человека. Если младенцам требуется 22 часа, чтобы выспаться, то детям ближе к году уже достаточно 14 часов. Механизм чередования периодов сна и бодрствования у младенцев и у детей старшего возраста различный. Малыши бодрствуют около 1 часа после еды, а остальное время спят. Режим сна и бодрствования грудничка зависит от привычек мамы. Если она ложится поздно, то и он адаптируется к этому ритму. Со временем продолжительность периодов бодрствования увеличивается.

Режим сна и бодрствования у дошкольников от 3 до 7 лет уже иной. Они нуждаются в двухчасовом послеобеденном сне. Остальное время бодрствуют. Всего дошкольникам достаточно 13 часов для полноценного отдыха. Десятилетним школьникам рекомендуется спать 10 часов.

Взрослым достаточно 7-8 часов, чтобы чувствовать себя отдохнувшими. Однако этот показатель может быть разным для каждого организма. В истории существует множество примеров, когда люди высыпались за более короткий промежуток времени и сохраняли все физиологические функции в здоровом состоянии. Среди них немало известных личностей: например, Наполеон, Шиллер, Гете и Петр I спали по 4-5 часов в сутки и при этом вели очень активную и плодотворную жизнь.

Время пробуждения

Здоровый цикл содержит четыре медленных и четыре быстрых фазы. В идеале все четыре цикла должны завершиться до 4 часов утра, поскольку позднее медленная фаза уже практически не повторяется. Длительность фаз от цикла к циклу меняется. Сразу после засыпания фаза быстрого сна не появляется около 1,5 часа. В следующем цикле медленная фаза становится короче, а быстрая длиннее. К утру быстрая фаза становится преобладающей. Именно поэтому проснувшийся от внешнего раздражителя (будильника) человек отлично помнит последнее сновидение. Это не означает, что просыпаться надо так рано. Утренний сон тоже полезен, он помогает восстановить нервную систему. Если лишить человека фаз утреннего быстрого сна, он может утратить способность засыпать.

Ранний отход ко сну позволит человеку пройти необходимые четыре цикла чередований медленных и быстрых фаз и получить полноценный отдых, значение которого трудно переоценить.

Природа сновидений

Сновидения являются одним из самых загадочных явлений в психике. За ночь спящий видит несколько разных снов. Первое сновидение относительно нейтральное. Однако каждое последующее сновидение становится ярче и эмоциональнее. Приблизительно каждый третий сон цветной.

Иногда человек видит в сновидениях угрожающие его жизни картины. При этом он не может кричать или двигаться. Его сковывает нечеловеческий страх. Ночные кошмары у взрослых связаны с психологическим перенапряжением. У детей кошмары проявляются в определенной стадии эмоционального развития организма.

Существует немало гипотез относительно функций, которые выполняют сновидения. Одни ученые считают, что механизм сновидений основан на процессах торможения деятельности клеток головного мозга. Это своеобразный защитный механизм, спасающий хрупкие клетки мозга от разрушения. Сновидение возникает в условиях, благоприятных для торможения. Другие ученые полагают, что с помощью сновидений человек разряжается, снимает накопившуюся энергию. По мнению Зигмунда Фрейда, с помощью сновидений человек высвобождает неосуществленные желания через сознание. Их появление обнаруживает определенные проблемы человека, которые он не осознает во время бодрствования. Хотя в контексте сновидения эти проблемы явно не раскрываются.

Сон является жизненно необходимым явлением для человека. Долгое время преобладало мнение, что это отдых, который требуется для восстановления энергии мозга после бодрствования. Но с появлением возможностей исследовать активность мозга на точных аппаратах выяснилось, что активность мозга даже выше во время сна, чем в то время, когда он бодрствует. Каковы же физиологические основы сна?

Физиология сна объяснялась несколькими теориями, первые из которых признаны уже безнадежно устаревшими.

1. Гуморальная считает, что в крови при длительном бодрствовании появляются вещества вызывающие засыпание. Теория родилась в результате наблюдений над собакой, которой переливали кровь долго не спящей собаки. Собака-реципиент сразу засыпала.
2. Корковая и подкорковая основана на наблюдениях над больными с опухолевыми или инфекционными поражениями подкорки мозга. У таких больных отмечаются разного рода и продолжительности нарушения сна, что указывает, по мнению исследователей, на присутствие подкорковых центров сна.
3. Химическая – в процессе бодрствования активизируются гипнотоксины, вызывающие засыпание. В более современном виде теория называется биохимической.
4. Теории центра сна физиолога Гесса, открывшего, что во время электрического раздражения ядер гипоталамуса в области 3-го желудочка подопытное животное засыпает.
5. Теория И.П.Павлова: разлитое торможение коры больших полушарий по мнению ученого возникает в результате его иррадиации из локальных участков, где оно произошло первоначально.
6. Теория П.К. Анохина – при утомлении развивается торможение локальных участков коры, которая, в свою очередь, перестаёт возбуждать центры сна ретикулярной формации, что вызывает торможение в нейронах. В ретикулярной формации начинает развиваться разлитое торможение.
7. Регуляция сна и бодрствования осуществляется центрами сна образующими сомногенные структуры – скопления нейронов, при возбуждении которых развивается сон. Другими словами единого центра сна не существует, а его функционирование – результат скоординированной работы многих структурных образований мозга, располагающихся на разных уровнях мозга, но связанных между собой сложными отношениями.

Насчитывается 3 вида таких гипногенных структур:

• Центры медленного сна: передние отделы гипоталамуса, неспецифические ядра таламуса, ядра шва содержащие серотонин и тормозной центр Моруцци.
• Центры быстрого сна: к ним относится голубое пятно, вестибулярные ядра продолговатого мозга, ретикулярная формация и верхнее двухолмие среднего мозга.
• Центры, ответственные за регуляцию ритма сна: голубое пятно и определенные участки коры.

Довольно сложны и биохимические механизмы сна, активирующие нейрофизиологические. В них принимают участие адрен-, серотонин-, холинергические системы, дельта-пептид, бета-эндорфин, аргинин-вазотонин и пр. Тесно связан с ночным сном пролактин, его секреция резко повышается. Снижается во время сна секреция тиреотропина, кортизола, адренокортикотропина. Тормозной жидкостью системы считается гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), которая подавляет активность нейронов.

Почему человек спит

Современная концепция сна была опубликована в 2005 г. на основе исследований Кл. Сейпера из Гарварда. Согласно концепции, точно такой же сложный активный процесс, который вовлекает множество структур мозга – бодрствование. Многие структуры вовлечены одновременно и в те, и в другие процессы. Центры бодрствования также располагаются в голубом пятне, дорсальных ядрах шва и в вентролатеральной преоптической области гипоталамуса.

Механизм включения сна объясняется слаженной работой этих центров, регулируемой по принципу переключателя флип-флоп. Как только одна из сторон получает преимущество, система сразу, как качели, переходит в противоположное состояние. То есть центры сна и бодрствования поочередно блокируют друг друга, а орексин стабилизирует состояние, чтобы переключения не происходили чересчур быстро. Нарушение работы орексиновой системы приводит к развитию нарколепсии – состоянию, когда человек по несколько десятков раз в день погружается в состояние глубокого сна и выходит из него.

Для перехода к засыпанию необходимо, чтобы усилилась активность центра сна. И это только поверхностный взгляд на существующие механизмы сна, которые активно изучаются. Как говорит регенсбургский сомнолог Юр. Цулли, «сон – это не покой, а другое бодрствование».

Факторы сна

На сегодняшний день выделяется 4 группы факторов, предопределяющих суточный сон:

1. Эндогенные – связанные с утомлением организма и с повышенной секрецией анаболических гормонов.
2. Циркадные ритмы.
3. Безусловные – покой, темнота, положение тела и пр.
4. Условнорефлекторные – привыкание к конкретному времени засыпания, к его продолжительности и пр.

Глимфатическая система головного мозга

Каждый день головной мозг человека обрабатывает гигабайты информации, которая поступает к нему от органов чувств, интерпретирует полученные данные, регулирует процессы запоминания. Кроме этого, именно головной мозг контролирует все процессы происходящие в организме: эмоции, координацию движений и все остальное.

В процессе работы клетки головного мозга активно работают, набухают и выделяют побочные продукты жизнедеятельности – нейротоксины. Какое это все имеет отношение ко сну? Дело в том, что до совсем недавнего времени считалось, что мозг полностью автономен, закрыт от всех систем организма гематоэнцефалическим барьером. Поэтому вопрос очищения головного мозга от продуктов собственной жизнедеятельности раньше рассматривался только в теории.

Организм человека пронизан лимфатической системой, выводящей из него токсические отходы жизнедеятельности. Однако с головным мозгом, как считалось раньше, эта система не сообщалась. В 2012 г. докторам из университета Рочестера Дж.Илиффу и М.Недергарду удалось приподнять завесу тайны, над тем как работает система очистки головного мозга – была открыта глимфатическая система.

Дело в том, что все продукты метаболизма из организма выводятся через печень. Но до печени от мозга очень большое расстояние. Принцип работы глимфатической системы схож с лимфосистемой. Кровеносные сосуды головного мозга обвиты глиальными клетками, между которыми образуется свободное пространство. В это пространство просачивается тканевая жидкость, содержащая токсины, выведенные из головного мозга через митохондрии. Тканевая жидкость обменивается со спинномозговой, которая, в свою очередь, вымывает мощным потоком токсины из мозга.

В 2015 г. в головном мозге были обнаружены и менингиальные лимфатические сосуды, которые вместе с кровеносными сосудами выходят в шейные лимфоузлы. Таким образом был сделан вывод, что мозг все-таки не является автономной системой организма, а отходы его жизнедеятельности выводятся через глимфатическую и лимфосистему человека, которая и доставляет токсичные продукты жизнедеятельности до печени.

Чем чревато для организма нарушение работы глимфатической системы

Нарушения в работе глимфатической системы являются причиной распространенной болезни Альцгеймера, вызванной скоплением токсинов в головном мозге. Согласно лабораторным данным у больных Альцгеймером наблюдается большое количество в головном мозге белка бетаамилоида, который, накапливаясь, вызывает повреждения нервных клеток. Именно этот белок выводит глимфатическая система.

Название системы было сформировано из двух составляющих. Глимфатическая система действует как лимфосистема, но управляется клетками, известными под названием глиальные. Многие исследователи считают, что дальнейшие исследования физиологических механизмов сна позволят найти новые, более эффективные методы борьбы с болезнью Альцгеймера, Паркинсона, инсультами и прочими заболеваниями, связанными с головным мозгом.

Сон, как основа нормальной функциональности глимфатической системы

Организм человека существует в условиях довольно ограниченного энергопитания. Мозг не в состоянии одновременно очищать себя от токсинов и обрабатывать входящую информацию. Поэтому на 80% глимфатическая система работает в то время, когда человек спит. В это время уменьшаются в объеме клетки мозга, которые ранее набухли во время работы, в результате чего освобождается межклеточное пространство, по которому беспрепятственно совершается отток токсинов, растворенных в межклеточной жидкости, в лимфосистему. За изменение размеров межклеточных пространств в мозге отвечает гормон норадреналин.

К процессу можно даже отнести понятие смыва. То есть токсины, накопившиеся между клетками в процессе их жизнедеятельности, вымываются потоком тканевой жидкости, которая начинает беспрепятственно течь во время сна. Таким образом, глимфатическая система – это канализация головного мозга, а сон обеспечивает условия для её функционирования.

То есть, те функции сна, которые раньше считались единственными – регулирование функций организма, структурирование полученной информации, формирование памяти дополнились еще одной важной составляющей: чисткой мозга от токсинов. Именно этим объясняется восстанавливающий эффект сна и негативное влияние недосыпа на организм.

В 2015г. исследование докторов Дж.Илиффа и М.Недергаарда было дополнено. Ученые установили, что даже поза для сна важна для процессов очистки мозга. Наиболее эффективной показала себя поза сна на боку, а наименее результативной – на животе.

Это исследование открыло новые горизонты в объяснении того, зачем человеку нужен сон. Эта загадка озадачивала умы ученых на протяжении тысячелетий. Исследования прошлого века привели пытливую мысль исследователей к тому, что сон помогает мозгу с консолидацией и хранением в памяти информации. Но это не способно сбалансировать те огромные недостатки, которые присущи сну. С точки зрения эволюции, функция сна сопряжена с огромным риском, ведь именно в этот момент существа наиболее уязвимы для окружающих хищников.

Физиология снов

Сновидения считаются следствием активности нейронов мозга при недостатке торможения. Считается, что сновидения в какой-то мере выполняют защитную функцию, отвлекая недостаточно спящее сознание от раздражителей, способных разбудить.

Сны могут вызывать внешние раздражители, внутренние, какая-либо мотивационная доминанта. Голодный будет видеть сны о еде, на фоне половых переживаний могут возникнуть сновидения с сексуальным контекстом. Несколько десятилетий преобладала психоаналитическая концепция, согласно которой организм в сновидениях разряжается от подавленных биологических побуждений. Однако сегодня она считается недостоверной.

Список использованной литературы:

• Ковров Г.В. (ред.) Краткое руководство по клинической сомнологии М: “МЕДпресс-информ”, 2018г.
• Полуэктов М.Г. (ред.) Сомнология и медицина сна. Национальное руководство памяти А.Н. Вейна и Я.И. Левина М.: “Медфорум”, 2016г.
• А.М. Петров, А.Р. Гиниатуллин Нейробиология сна: современный взгляд (учебное пособие) Казань, ГКМУ, 2012г.

Сон — физиологическое состояние, которое характеризуется прежде всего потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Треть жизни человека проходит в состоянии периодически наступающего сна.

Биологическое значение сна. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако, в последнее время биологическое значение сна рассматривается значительно шире. Во-первых, 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. Кроме того, во сне наблюдается активация ряда вегетативных функций. Все это позволило рассматривать сон как активный физиологический процесс, активное состояние жизнедеятельности.

Объективные характеристики (признаки) сна. Сон характеризуется прежде всего потерей активного сознания. Глубоко спящий человек не реагирует на многие воздействия окружающей среды если они не имеют чрезмерной силы. Рефлекторные реакции во время сна снижены. Сон характеризуется фазовыми изменениями ВНД , которые особенно отчетливо проявляются при переходе от бодрствования ко сну.

При переходе от состояния бодрствования ко сну наблюдается следующие фазы:

Уравнительная,

Парадоксальная,

Ультрапарадоксальная,

Наркотическая.

Обычно условно-рефлекторные реакции подчиняются закону силы: на больший по силе условный раздражитель величина условно-рефлекторной реакции больше, чем на слабый раздражитель. Фазы развития сна характеризуются нарушением силовых отношений. Уравнительная фаза характеризуется тем, что животные начинают отвечать одинаковыми по величине условно-рефлекторными ответами на условные раздражители различной силы.

Во время парадоксальной фазы на слабые условные раздражители наблюдается большая по величине условно-рефлекторная реакция, чем на сильные раздражители. Ультрапарадоксальная фаза характеризуется исчезновением условных реакций на положительные условные сигналы и появлением условно-рефлекторного ответа при действии тормозных условных раздражителей. В наркотическую фазу животные перестают отвечать условно-рефлекторной реакцией на любые условные раздражители.

Другим показателем состояния сна является утрата способности к активной целенаправленной деятельности.

Объективные характеристики состояния сна отчетливо обнаруживаются на ЭЭГ и при регистрации ряда вегетативных показателей. Во время сна на ЭЭГ происходит ряд изменений, протекающих в несколько стадий. В состоянии бодрствования характерной является низкоамплитудная высокочастотная ЭЭГ активность (бета-ритм). При закрывании глаз и расслаблении эта активность сменяется альфа-ритмом малой амплитуды. В этот период происходит засыпание человека, он постепенно погружается в бессознательное состояние.

В этот период пробуждение происходит достаточно легко. Через некоторое время альфа-волны начинают складываться в “веретена”. Через 30 минут стадия “веретен” сменяется стадией высокоамплитудных медленных тета-волн. Пробуждение в эту стадию затруднено. Эта стадия сопровождается рядом изменений вегетативных показателей: уменьшается частота сердечных сокращений, снижается кровяное давление, температура тела и др. Стадия тета-волн сменяется стадией высокоамплитудных сверхмедленных дельта-волн. Когда бессознательное состояние становится еще глубже, дельта-волны нарастают по амплитуде и частоте. Дельта-сон — это период глубокого сна. Частота сердечных сокращений, артериальное давление, температура тела в эту фазу достигают минимальных значений.

Описанные изменения ЭЭГ составляют “медленноволновую” стадию сна, она длится 1-1,5 часа. Эта стадия сменяется появлением на ЭЭГ низкоамплитудной высокочастотной активности, характерной для состояния бодрствования (бета-ритм). Так как эта стадия появляется в фазу глубокого сна, она получила название “парадоксального” или “быстроволнового” сна.

Таким образом, по современным представлениям весь период одного цикла сна делится на два состояния, которые сменяют друг друга (такая смена происходит 6-7 раз в течение ночи) и резко отличаются между собой:

Медленноволновый или медленный (ортодоксальный) сон;

Быстрый или парадоксальный сон.

Стадия медленного сна сопровождается высокоамплитудными медленными дельта-волнами в ЭЭГ, а стадия быстрого сна — высокочастотной низкоамплитудной активностью (десинхронизацией), которая характерна для ЭЭГ мозга бодрствующего животного, т. е. по ЭЭГ показателям мозг бодрствует, а организм спит. Это и дало основание назвать эту стадию сна парадоксальным сном.

Если разбудить человека в фазу парадоксального сна, то он сообщает о сновидениях и передает их содержание. Человек, проснувшись в фазу медленного сна, чаще всего не помнит сновидений.

Парадоксальная фаза сна оказалась важной для нормальной жизнедеятельности. Если человека во время сна избирательно лишать только парадоксальной фазы сна, например, будить его как только он переходит в эту фазу, то это приводит к существенным нарушениям психической деятельности. Это свидетельствует о том, что сон и особенно его парадоксальная фаза является необходимым состоянием подготовки к нормальному, активному бодрствованию.

Теории сна.

Гуморальная теория: в качестве причины сна рассматриваются специальные вещества, появляющиеся в крови при бодрствовании. Доказательством этой теории служит эксперимент, При котором бодрствующей собаке переливали кровь животного, лишенного сна в течение суток. Животное — реципиент немедленно засыпало. В настоящее время удалось идентифицировать некоторые гипногенные вещества, например, пептид , вызывающий дельта-сон. Вместе с тем, наличие гипногенных веществ не является фатальным признаком развития сна.

Об этом свидетельствуют наблюдения за поведением двух пар неразделившихся близнецов, У этих близнецов эмбриональное разделение нервной системы произошло полностью, а системы кровообращения имели множество анастомозов. Эти близнецы проявляли различное отношение ко сну: одна девочка, например, могла спать, а другая бодрствовала. Все это указывает на то, что гуморальные факторы не могут рассматриваться как абсолютная причина возникновения сна.

Вторая группа теорий — нервные теории сна. Клинические наблюдения свидетельствовали о том, что при различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых образований мозга, у больных отмечаются различные нарушения сна — от бессонницы до длительного летаргического сна. Эти и другие наблюдения указывали на наличие подкорковых центров сна.

Экспериментально было показано, что при раздражении задних структур субталамуса и гипоталамуса животные немедленно засыпали, а после прекращения раздражения они просыпались. Эти эксперименты указывали на наличие в субталамусе и гипоталамусе центров сна.

В лаборатории И. П. Павлова было установлено, что при применении длительно и настойчиво неподкрепляемого условного раздражителя или при выработке тонкого диффренцировочного условного сигнала, животные, наряду с торможением у них условно-рефлекторной деятельности, засыпали. Эти эксперименты позволили И. П. Павлову рассматривать сон как следствие процессов внутреннего торможения, как углубленное, разлитое, распространившееся на оба полушария и ближайшую подкорку торможение. Так была обоснована корковая теория сна. Однако ряд фактов не могли объяснить ни корковая, ни подкорковая теории сна.

Во-первых, наблюдения за больными, у которых отсутствовали почти все виды чувствительности, показали, что такие больные впадают в состояние сна как только прерывается поток информации от действующих органов чувств. Например, у одного больного из всех органов чувств был сохранен только один глаз, закрытие которого погружало больного в состояние сна. Больная с сохранением чувствительности только на тыльной поверхности предплечья одной руки постоянно пребывала в состоянии сна. Просыпалась она только тогда, когда дотрагивались до участков кожи, сохранивших чувствительность.

Во-вторых, оставалось неясным, почему спят бесполушарные животные и новорожденные дети, у которых кора морфологически еще недостаточно дифференцирована.

Многие вопросы центральной организации процессов сна получили объяснение с открытием восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору больших полушарий. Экспериментально было доказано, что сон возникает во всех случаях устранения восходящих активирующих влияний ретикулярной формаций на кору мозга.

Наряду с этим были установлены нисходящие влияния коры мозга на подкорковые образования. Особенно важны влияния фронтальных отделов коры больших полушарий на лимбические структуры мозга и гипоталамические центры сна. В бодрствующем состоянии при наличии восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга, нейроны лобной коры тормозят активность нейронов центра сна заднего гипоталамуса. В состоянии сна, когда снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга, тормозные влияния лобной коры на гипоталамические центры сна снижаются.

Важным обстоятельством, имеющим прямое отношение к природе сна, явилось установление факта реципрокных отношений между лимбико-гипоталамическими и ретикулярными структурами мозга. При возбуждении лимбико-гипоталамических структур мозга наблюдается торможение структур ретикулярной формации ствола мозга и, наоборот.

Следовательно, состояния бодрствования и сна характеризуются специфической архитектоникой, своеобразной “раскладкой” корково-подкорковых взаимоотношений.

При бодрствовании за счет потоков афферентации от органов чувств активируются структуры ретикулярной формации ствола мозга, которые оказывают восходящее активирующее влияние на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на центры сна заднего гипоталамуса , что устраняет блокирующие влияния гипоталамических центров сна на ретикулярную формацию среднего мозга.

В состоянии сна при уменьшении потока сенсорной информации снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга. В результате чего устраняются тормозные-влияния лобной коры на нейроны центра сна заднего гипоталамуса. Эти нейроны, в свою очередь, начинают еще активнее тормозить ретикулярную формацию ствола мозга. В условиях блокады всех восходящих активирующих влияний подкорковых образований на кору мозга наблюдается медленноволновая стадия сна.

Гипоталамические центры за счет морфофункциональных связей с лимбическими структурами мозга могут оказывать восходящие активирующие влияния на кору мозга при отсутствии влияний ретикулярной формации ствола мозга.

Рассмотренные выше механизмы составляют корково-подкорковую теорию сна, предложенную П. К. Анохиным. Эта теория позволила объяснить все виды сна и его расстройства. Она исходит из ведущего постулата о том, что какова бы ни была причина сна, состояние сна связано с важнейшим механизмом — снижением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга.

Развитие сна объясняется уменьшением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации за счет торможения активности ее нейронов при электрическом раздражении заднего гипоталамуса.

Сон бескорковых животных и новорожденных детей объясняется слабой выраженностью нисходящих влияний лобной коры на гипоталамические центры сна, которые при этих условиях находятся в активном состоянии и оказывают тормозное действие на нейроны ретикулярной формации Ствола мозга. Сон новорожденного периодически прерывается только возбуждением центра голода, расположенного в латеральных ядрах гипоталамуса, который тормозит активность центра сна. При этом создаются условия для поступления восходящих активирующих влияний ретикулярной формации в кору. Новорожденный просыпается и бодрствует до тех пор, пока не снизится активность центра голода за счет удовлетворения пищевой потребности.

Становится понятным, что во всех случаях резкого ограничения сенсорной информации, имевшего место у некоторых больных, сон возникал вследствие снижения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору.

Корково-подкорковая теория сна объясняет многие расстройства сна. Бессонница, например, часто возникает как следствие перевозбуждения коры под влиянием курения, напряженной творческой работы перед сном. При этом усиливаются нисходящие тормозные влияния нейронов лобной коры на гипоталамические центры сна и подавляется механизм их блокирующего действия на ретикулярную формацию ствола мозга.

Неглубокий сон наблюдается при частичной блокаде механизмов восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на.кору мозга. Длительный, например, летаргический сон может наблюдаться при раздражении центров сна заднего гипоталамуса сосудистым или опухолевым патологическим процессом. При этом возбужденные клетки центра сна непрерывно оказывают блокирующее влияние на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.

Понятие о “сторожевых пунктах” как частичном бодрствовании во время сна объясняется наличием определенных каналов реверберации возбуждений между подкорковыми структурами и корой больших полушарий во время сна на фоне снижения основной массы восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. “Сторожевой пункт” или очаг может определяться сигнализацией от внутренних органов, внутренними метаболическими потребностями и внешними жизненно важными обстоятельствами.

Например, кормящая мать может очень крепко спать и не реагировать на достаточно сильные звуки, но она быстро просыпается при легком шевелении новорожденного ребенка. Иногда “сторожевые пункты” могут иметь прогностическое значение. Например, в случае патологических изменений в том или ином органе, усиленная импульсация от него может определять характер сновидений и быть своего рода прогнозом заболевания, субъективные признаки которого еще не воспринимаются в состоянии бодрствования.

Гипнотическое состояние можно определить как частичный сон. Возможно, гипнотическое состояние создается за счет возбуждения лимбико-таламических структур на фоне сохраняющейся части восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга” определяющих поведенческую деятельность.

Избирательная активация лимбических структур мозга наблюдается при воздействии на мозг импульсов электрического тока при так называемом электросне, при этом формируется гипнозоподобное состояние.

Сон, как особое состояние организма и прежде всего — состояние мозга, характеризуется специфическими корково-подкорковыми соотношениями и продукцией специальных биологически активных веществ, применяется при лечении невротических, астенических состояний, снятия психоэмоционального напряжения и при ряде психосоматических заболеваний (ранние стадии гипертонической болезни, нарушения сердечного ритма, язвенные поражения желудочно-кишечного тракта, кожные и эндокринные расстройства).

Фармакологический сон неадекватен по своим механизмам естественному сну. Различные “снотворные” препараты ограничивают активность разных структур мозга — ретикулярной формации ствола мозга, гипоталамической области, коры головного мозга. При этом нарушаются естественные механизмы формирования стадий сна, его динамики, пробуждения. Помимо этого при фармакологическом сне могут нарушаться процессы консолидации памяти, переработки и усвоения информации и др. Следовательно, использование фармакологических средств для улучшения сна должно иметь достаточное медицинское обоснование.

Современные представления о физиологической архитектуре поведенческого акта (функциональная система поведения). Любая деятельность организма является приспособительной и направлена на достижение организмом полезного приспособительного результата. В основе этой приспособительной деятельности лежит формирование функциональных систем, т. е. совокупности процессов и механизмов, динамически складывающихся для достижения организмом полезного результата. Следовательно, формирование функциональных систем подчинено получению определенного, полезного приспособительного результата. Недостаточный результат может целиком реорганизовать систему, сформировать новую с более совершенным взаимодействием компонентов, обеспечивающих получение полезного результата.

Этапы (узловые механизмы) формирования функциональной системы. Концепция функциональных систем постулирует мысль о том, что среда существования оказывает на организм влияние еще до того, как подействует условный раздражитель. Следовательно, при осуществлении условного рефлекса условный раздражитель действует на фоне так называемой предпусковой интеграции, которая формируется на базе различных видов афферентных возбуждений.

1. Обстановочная афферентация — сумма афферентных возбуждений, возникающих в конкретных условиях существования организма и сигнализирующих об обстановке, в которой пребывает организм.

2. Обстановочная афферентация действует на организм в тот момент, когда в нем имеется тот или иной уровень мотивационного возбуждения (мотивация), находящегося в состоянии скрытого доминирования. Доминирующая мотивация формируется на основе ведущей потребности, при участии мотивационных центров гипоталамуса. Из нескольких потребностей выбирается наиболее актуальная, на базе которой возникает доминирующая мотивация. На стадии афферентного синтеза доминирующая мотивация активирует память.

3. Любая поведенческая реакция, в том числе и условно-рефлекторная возникает быстрее, если подобная ситуация уже встречалась в жизни, т. e. при наличии следов прошлого опыта — памяти. Значение памяти на стадии афферентного синтеза состоит в том, что она извлекает информацию, связанную с удовлетворением доминирующей мотивации.

Эти три вида возбуждений: мотивационное, память и обстановочная афферентация создают предпусковую интеграцию, на фоне которой действует четвертый вид афферентации — пусковая афферентация (пусковой стимул, условный сигнал). Эти четыре вида возбуждений взаимодействуют и обеспечивают формирование Первого этапа, первого узлового механизма функциональной системы поведения — афферентного синтеза (рис. 34).

Рис.34. Схема функциональной системы поведенческого акта (по П.К. Анохину).

Основным условием формирования афферентного синтеза является одновременная встреча всех четырех видов афферентаций . Эти виды афферентаций должны обрабатываться одновременно и совместно, что достигается благодаря конвергенции всех видов возбуждений на конвергентных нейронах. Этап афферентного синтеза приводит организм к решению вопроса, какой именно результат должен петь получен в данный момент, он обеспечивает постановку цели, достижению которой будет посвящена вся дальнейшая реализация функциональной системы.

Вторым этапом функциональной системы является принятие решения (постановка цели).

Этот этап характеризуется следующими особенностями:

Принятие решения осуществляется только на основе полного афферентного синтеза.

Благодаря принятию решения принимается одна конкретная форма поведения, соответствующая внутренней потребности, прежнему опыту и окружающей обстановке.

На этапе принятия решения организм освобождается от избыточных степеней свободы, т. е. из сотни возможностей после принятия решения реализуется только одна. Оставшиеся степени свободы дают возможность экономно осуществлять именно то действие, которое должно привести к запрограммированному результату.

Этап принятия решения способствует формированию интеграла эфферентных возбуждений, в этот период все виды возбуждений приобретают эффекторный, исполнительный характер.

Третьим этапом функциональной системы является формирование программы действия. На данном этапе формируется конкретная цель действия и пути ее реализации. Одновременно с формированием программы действия формируется как бы ее копия, которая сохраняется в нервной системе, в акцепторе результатов действия.

Четвертым этапом формирования функциональной системы является формирование акцептора результатов действия. Это весьма сложный аппарат деятельности мозга, который должен сформировать тонкие нервные механизмы, позволяющие не только прогнозировать признаки (параметры) необходимого в данный момент результата, но и сравнить (сличить) их с параметрами реально полученного результата. Информация о последних приходит к акцептору результатов действия благодаря обратной афферентации. Именно этот аппарат дает возможность организму исправить ошибку поведения или довести несовершенные поведенческие акты до совершенных. Акцептор результатов действия — это идеальный образ будущих результатов действия.

Именно эта модель является эталоном оценки обратных афферентации. Получены данные о том, что в этот нервный комплекс, обладающий высокой степенью мультиконвергентного взаимодействия, приходят возбуждения не только афферентной, но и эфферентной природы. Речь идет о коллатеральных ответвлениях пирамидного тракта, которые через цепь промежуточных нейронов отводят “копии” эфферентных посылок (команд), идущих к эффекторам. Эти эфферентные возбуждения конвергируют на те же промежуточные нейроны сенсомоторной области коры, куда поступают афферентные возбуждения, передающие информацию о параметрах реального результата.

Таким образом, момент принятия решения и начала выхода эфферентных возбуждений из мозга сопровождается формированием обширного комплекса возбуждений, состоящего из афферентных признаков будущего результата и из коллатеральных копий эфферентных возбуждений, поступающих по пирамидному тракту к рабочим аппаратам. К этому же комплексу возбуждений через определенное время присоединяются возбуждения от параметров реально полученного результата. Сам процесс оценки реально полученного результата осуществляется из сличения (сравнения, сопоставления) прогнозированных параметров и параметров реально полученного результата.

Если результаты не соответствуют прогнозу, то в аппарате сличения возникает реакция рассогласования, активирующая ориентировочно-исследовательскую реакцию, которая поднимает ассоциативные возможности мозга на более высокий уровень, тем самым помогает активному подбору дополнительной информации. Именно эта общая активация мозга, реализующаяся в ориентировочно-исследовательской реакции, направляет организм на поиски дополнительной информации. На ее основе формируется более полный афферентный синтез, принимается более адекватное решение, что в свою очередь приводит к формированию более адекватной программы действия и к действию, которое позволяет получить запрограммированный результат.

При достижении желаемого полезного результата в акцепторе результатов действия формируется реакция согласования. В стадию афферентного синтеза поступает санкционирующая афферентация, сигнализирующая об удовлетворении мотивации. На этом функциональная система перестает существовать.

Процессы согласования и рассогласования, возникающие при сличении параметров реально полученного результата с запрограммированным в акцепторе результатов действия, сопровождаются общими реакциями — чувством удовлетворения и неудовлетворения, т.е. положительными и отрицательными эмоциями.

Следовательно, основными этапами, узловыми механизмами функциональной системы являются:

Афферентный синтез.

Принятие решения.

Формирование программы действия.

Формирование акцептора результатов действия.

Действие и его результат.

Сличение параметров результата с их моделью в акцепторе результатов действия, осуществляемое с по мощью обратной афферентации.

Синтез столь разнообразных возбуждений осуществляется на конвергентных нейронах. Именно к ним приходят обстановочная и пусковая афферентации, возбуждение от мотивационных центров. На этих же нейронах осуществляется синтез этих возбуждений со следами ранее протекавших здесь процессов (памятью). Нейроны, на которых формируются механизмы функциональной системы, расположены во всех структурах ЦНС , на всех ее уровнях. Интеграция этих процессов определяет целостную многоуровневую, многокомпонентную приспособительную деятельность организма.