Реферат: Психофизиологические основы сна и бодрствования. Бодрствование и сон реферат

Реферат - Сон и бодрствование

Существует изречение: «Сон для организма – всё равно, что завод для часов». Во сне накапливаются силы для завтрашнего дня, отдыхает нервная система, создаются предпосылки высокой работоспособности и бодрого настроения. Согласно современным представлениям, сон не только отдых мозга, но и фаза его активной своеобразной деятельности, особой переработки информации, полученной днём.

Великое благо для человека – уметь засыпать быстро, спать достаточно долго и крепко. Да, именно уметь, ибо качество сна во многом зависит от сформировавшихся с детства привычек.

Суточный ритм сна и бодрствования принадлежит к числу основных биологических ритмов организма. Он как бы запрограммирован самой природой в полном согласии с её естественными ритмами: день – ночь, восход – закат, свет – темнота. И, тем не менее, этот ритм устанавливается не сам собой, а вырабатывается постепенно, под влиянием режима и окружающих условий.

Исследователи, занимающиеся физиологией раннего возраста, провели такой опыт: за новорожденным ребёнком было установлено беспрерывное круглосуточное наблюдение. Его поведение, фиксировавшееся каждую минуту, было затем условно изображено на бумаге в виде чередовавшихся четырёх цветов: спокойный сон обозначался чёрным, беспокойство – красным, кормление – желтым, спокойное бодрствование – голубым.

В первую неделю – полторы в этом своеобразном цветовом дневнике голубая краска почти отсутствовала, а чёрные и красные участки перемежались одинаково беспорядочно в течение всех суток. Лишь жёлтый цвет выделялся в этом хаосе четкой повторяемостью: в промежутке, соответствующем времени от 6 утра до 12 ночи, на равных расстояниях друг от друга выстраивались шесть жёлтых квадратиков.

Примерно с третьей недели пространство между последним и первым желтыми квадратиками (от 12 ночи до 6 утра) стало всё меньше и меньше пересекаться красными участками, превращаясь почти в черную беспрерывную полосу: ребёнок ''усвоил'', что ночь существует для сна.

Краски дня тоже начали чередоваться в более чётком порядке. Всё чаще и чаще, как кусочки весеннего неба, стали мелькать вслед за жёлтыми сначала совсем узенькие, а потом всё более и более расширяющиеся голубые полоски: сытый малыш стал спокойно бодрствовать, а потом почти совсем мирно – лишь кое-где мелькнёт красный штришок – засыпать…

Вероятно, Вы и сами уже сделали вывод, что первый водитель ритма сна – правильный режим кормления. Именно с этого начинается вся организация режима дня новорожденного, это стержень, вокруг которого создаётся всё остальное.

Важное значение имеет, конечно, и гигиена сна. Днём, если позволяет погода, лучше всего укладывать ребёнка на открытом воздухе. Движение воздушных масс, их освежающая прохлада, достигая личика ребёнка, действуют успокаивающе и усыпляюще. Даже самые ''бессонные'' дети на воздухе обычно засыпают быстро и крепко.

Если ребёнок спит в комнате, её надо предварительно проветрить, а когда погода позволяет, оставлять окно или форточку открытой. Ведь во время сна увеличивается потребность мозга в кислороде, и его нельзя держать на голодном пайке.

Не следует чрезмерно укутывать малышей, укрывать тяжелыми одеялами. Жара и духота – враги хорошего сна. А хороший сон – значит, во-первых, нормальный по длительности (не слишком короткий и не слишком продолжительный) и, во-вторых, достаточно глубокий и спокойный.

Потребность во сне, соотношение между сном и бодрствованием меняются в зависимости от возраста. Ребёнок первых месяцев жизни спит 20 – 22 часа в сутки. Годовалый – уже только 16 – 17 часов, отдавая бодрствованию почти целый ''рабочий день'' – правда, с двумя перерывами.

Чем старше ребёнок, тем больше увеличиваются периоды его бодрствования. С 6 – 7 лет дети обычно переходят к так называемому монофазному сну: как и большинство взрослых, они уже не спят днём, и сутки делятся для них на два периода – бодрствование и сон. Впрочем, и для семилеток послеобеденный отдых в постели весьма желателен.

Во многих семьях нет проблемы, укладывания – пришло время, и ребёнок охотно отправляется спать. Но разве мало и таких семей, где буквально каждый вечер начинаются уговоры, пререкания, споры? Спорят взрослые, решая, можно или нельзя позволить ребёнку посидеть еще полчаса. Упрямится, капризничает сам малыш, уверяя, что ему совершенно не хочется спать. И действительно, уложенный, в конце концов, в постель, он мучительно долго не засыпает. Надо сказать, что детский негативизм ярче всего проявляется именно в такой ситуации. А почва для негативной реакции создаётся не правильными установками взрослых, отсутствием необходимой твёрдости, четкого режима.

Время отхода ко сну должно быть совершенно незыблемым. Детей дошкольного и младшего школьного возраста рекомендуется в восемь часов вечера, с девяти лет – на час позже. Но когда – не единственный вопрос; не менее важно – как.

Родители, приучившие ребёнка к тому, что возле его кроватки обязательно кто-то сидит, рассказывая сказки или напевая песни, знают, как ведёт себя малыш, если лишить его этих привычных условий: будут слёзы, капризы, недовольство.

Ребёнок не может перейти сразу от активного бодрствования ко сну. Какой – то постепенный переход, мягкий спад столь присущей детям активности необходим. Но, конечно, создавать это предсонное состояние надо не тогда, когда ребёнок уже в постели, а на час – полтора раньше.

Постарайтесь переключить малыша с шумных игр на тихие и спокойные занятия. Можно и сказку рассказать, но, конечно, не страшную; можно и песню спеть или дать послушать пластинку, магнитофонную запись, но мелодичную, в спокойных ритмах. Можно и, пожалуй, даже необходимо просто посидеть с ним, ласково поговорить. Нельзя допускать, чтобы ребёнок засыпал огорчённым или не получившим ответа на какой-то волнующий его вопрос.

Минут за двадцать до укладывания надо напомнить малышу, что пора умываться и спать. А после гигиенических процедур маленького можно отнести в кроватку, более старшего отвести за руку или просто пойти с ним, помочь раздеться, если такая помощь необходима, пожелать ему спокойной ночи – и уйти.

А как быть, если детей приходится укладывать в той же комнате, где взрослым надо в это время продолжать свои обычные дела? Некоторые родители считают, что в таких условиях необходимо приучать ребёнка спать при включенном телевизоре или радио, ярком электрическом свете, громких разговорах. Это, конечно, не правильно: если он и засыпает в подобной обстановке, сон не бывает достаточно глубоким и спокойным.

Желательно отделить для ребёнка часть комнаты, создав более или менее изолированный отсек. Пока он не уснул, необходимо говорить тихо, стараться меньше ходить, хлопать дверьми. Потом можно сделать освещение ярче, но так, чтобы кроватка оставалась затемнённой. Дело в том, что свет достигает чувствительного аппарата глаза через закрытые веки и может влиять на глубину сна.

Спящего малыша надо избавить и от сильного шума, внезапных резких звуков. Разговоры следует вести вполголоса и на минимальную громкость настраивать всю звучащую домашнюю технику.

Сон – своего рода зеркало физического и психического благополучия ребёнка. И если режим создан правильный, гигиенические требования соблюдены, а сон все-таки не налаживается, надо подумать: здоров ли ребёнок?

Плохо спят дети, страдающие хроническими заболеваниями носоглотки. Разрастания аденоидной ткани, увеличенные миндалины, затрудняя дыхание, делают сон прерывистым. Ребёнка может беспокоить ночью и зуд, вызванный острицами.

Наконец, нарушения сна – один из самых постоянных симптомов повышенной нервной возбудимости. Нервные дети во сне вскрикивают, скрипят зубами, часто просыпаются, боятся темноты; у них не редко развивается ночное недержание мочи. Впрочем, это расстройство может быть связано и с другими причинами, в том числе с такой, казалось бы, малосущественной, как слишком холодная постель.

Когда ребёнок, особенно чувствительный к резкой перемене температуры, снимает с себя дневное бельё, надевает не согретую ночную рубашку и ложится на прохладную простыню, у него происходит сужение поверхностных кровеносных сосудов. Эта сосудистая реакция влечёт за собой более интенсивное кровенаполнение внутренних органов. Так как через почки начинает протекать больше крови, они в большем количестве выделяют мочи. Мочевой пузырь переполняется, и через час-два ребёнок просыпается мокрым…

Неприятности подобного происхождения нетрудно устранить, предварительно согрев постель или ночное бельё.

Разумеется, выяснить причину ночного недержания мочи может врач, а в зависимости от причины будут рекомендованы меры профилактики.

Проблема гигиены сна остаётся актуальной и тогда, когда ребёнок подрастает. Но на смену одним трудностям приходят другие.

Школьники, к сожалению, очень часто не досыпают. До позднего вечера сидят не только за уроками – не редко и у телевизора и за интересной книгой, а то и просто так, без всякого дела.

Подростковый возраст – возраст самоопределения. Подросток не желает, чтобы его опекали, чтобы ему, как маленькому, говорили: «Иди спать». Он хочет быть на равном положении с взрослыми, сам распоряжаться своим временем.

В поисках собственных решений проблемы сна некоторые школьники ложатся спать на два-три часа днём, после занятий, а уроки делают до глубокой ночи, уверяя, что в такой обстановке материал лучше усваивается. Надо постараться убедить подростка в том, что ломка режима очень рискованна. Она может привести к бессоннице, а вместе с ней придут головная боль, вялость, снижение умственной и физической работоспособности.

Правильный ритм сна и бодрствования надо формировать с самого раннего детства, и тогда сон всю жизнь будет таким, каким должен быть, - бодрящим, укрепляющим, освежающим!

www.ronl.ru

Реферат - Психофизиологические основы сна и бодрствования

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Иркутский государственный педагогический университет

Факультет психологии

Заочное отделение

Контрольная работа

по теме:

Психофизиологические основы

сна и бодрствования

Выполнил :

студент Петров Д.А.

2 курс

Проверила :

доктор медицинских наук,

профессор

Полякова Л.О.

Иркутск

2008

Оглавление

Введение……………………………………………………………..…………………........….…..3

1. Физиологические основы сна…………...........……………………..……………….……....….5

1.1 Теории и гипотезы……………………………………………………………..…..…..5

1.2 Современные теории сна…………………………………….………………..…..…..6

1.3 Виды сна ……………..……………………………….……………………..………....7

1.4 Стадии сна……………………………………………….……………….……….……9

1.5 Потребность во сне……………………………………….………………..….…….…11

1.6 Физиологические изменения во время сна…………………….……….……….…...12

1.7 Природа быстрого сна…………………………………………….………..…….……13

2. Бодрствование……………………………………………………….…………….…….………14

2.1 Состояние спокойного бодрствования…………………………………………….…15

2.2. Состояние активного бодрствования………………………………………………...15

2.3 Центры бодрствования………………………………………………………………..16

2.4 Связь состояний «сон-бодрствование»………………………………………………16

Заключение……………………………………………………….……………………....…………..18

Список использованной литературы……………………………….…………………...………….19

Введение

Со времен глубокой древности ум человека занимали вопросы: что такое сон, чем он вызван и почему все люди и животные испытывают в нем непреодолимую потребность? Изучая явления, происходящие в организме во время сна, было установлено его благотворное влияние. Экспериментально было доказано, что во время сна организм не замирает, а восстанавливается после длительного бодрствования. Сон особенно необходим для восстановления функций нервной системы, главным образом головного мозга.

Во время сна дыхание человека становится более глубоким и редким, медленнее бьется сердце. Все органы отдыхают и восстанавливают свои функции. Только мозг во время сна пользуется относительным покоем.

Биологическое значение сна заключается в восстановлении работоспособности организма, утомленного в период бодрствования. Что же такое сон и какая причина вызывает его?

В середине прошлого столетия многие ученые считали сон результатом «обескровливания мозга». Были проведены многочисленные опыты с кроватью-весами. Человека укладывали на специальную кровать и уравновешивали ее. Когда человек засыпал та сторона кровати, где была его голова, поднималась вверх, то есть голова во время сна становилась легче. Поначалу был сделан вывод, что во сне голова теряет часть своего веса из-за отлива крови из мозга человека. Из этого опыта было совершенно непонятно, является сон причиной отлива крови или отлив крови является причиной сна. Некоторые ученые, наоборот, считали, что причиной сна является переполнение мозга кровью. Существуют некоторые заболевания мозга, вызываемые притоком крови к мозгу. У больных в этом случае также возникает сон, но он не имеет ничего общего с обычным сном здоровых людей. В то время очень широко была распространена теория так называемых «ядов сна». Она была создана французскими учеными Р. Лежандром и А. Пьероном.

Эти ученые считали, что сон наступает, потому что в крови накапливаются ядовитые продукты обмена веществ – гипнотоксины. Они подавляют деятельность нервной системы. Эта гипотеза появилась после ряда опытов с животными. У животного, которого несколько суток лишали сна, брали сыворотку крови и вводили ее в кровь другому животному. Это животное тотчас же впадало в глубокий сон. Однако наблюдения за естественным сном животных опровергают эту теорию.

Советские ученые, наблюдая за сиамскими близнецами Ирой–Галей и Дашей–Машей, пришли к выводам, что теория «ядов сна» несостоятельна. У сиамских близнецов имеется две различные нервные системы и одна система кровообращения. Если теория «ядов сна» была бы верна, то сон и пробуждение у сиамских близнецов должно было быть одновременно. Наблюдения показали, что это не так. Были моменты, когда одна девочка спала, другая бодрствовала.

Имеются и другие данные, которые не подтверждают правильность теории самоотравления организма. Известно, что человек может активно сопротивляться желанию спать, а иногда вообще не чувствует потребности во сне. Существует теория нервных центров сна швейцарского ученого В. Гесса и австрийского ученого К. Экономо. По этой теории, сном управляют особые центры, которые находятся под корой головного мозга.

Все эти теории объясняли лишь некоторые стороны сна, но не отвечали на главный вопрос: что такое сон?

1. Физиологические основы сна

1.1. Теории и гипотезы

На сегодняшний день имеется множество теорий сна. Все они описывают сон как особое состояние организма, вызываемое длительными физическими и психологическими нагрузками. В современной науке наиболее широкое признание получило учение о сне, разработанное И. П. Павловым и его последователями.

Теория сна И.П. Павлова основана на учении об условных рефлексах. Результаты многочисленных опытов и наблюдений над животными и людьми привели его к выводу, что у высших животных и человека сон и бодрствование связаны с работой высших отделов центральной нервной системы – коры больших полушарий головного мозга. В основе работы головного мозга лежат два нервных процесса – возбуждение и торможение, они возникают под действием внешних и внутренних раздражителей. Возбуждение заставляет организм работать, а торможение задерживает деятельность органов и выключает процесс в самой нервной клетке.

Мелкие животные, например, кролик, при виде удава, вместо того, чтобы убежать и тем самым спасти свою жизнь, остаются на месте и становятся добычей. В основе такого явления лежит широко распространенный по мозговой ткани тормозной процесс. И.П. Павлов установил, что если перестать подкреплять образованный условный рефлекс, то он исчезнет. Такое угасание условного рефлекса происходит из-за развития торможения нервных клеток головного мозга. Если внешние раздражители, способствующие возникновению торможения в коре головного мозга, продолжают действовать долго, то торможение постепенно захватывает все более и более обширные зоны коры, и когда вся кора полностью окажется в состоянии торможения, наступает глубокий сон.

Таким образом, сон – это один из видов торможения, которое охватывает кору головного мозга и нижележащие его отделы. Всякий раз, когда нервным клеткам угрожает истощение или перевозбуждение, в них развивается так называемое охранительное торможение, то есть защитная реакция коры на внешние раздражители.

Итак, всё, что снижает работоспособность нервных клеток мозга, – утомление, истощение, перенесённое тяжёлое заболевание – повышает потребность во сне, увеличивает сонливость. Если провести наблюдение, то можно убедиться, что в результате раздражений, воздействующих на мозг в течение дня, к вечеру развивается утомление, а с ним и желание спать – сигнал о настойчивом желании организма в отдыхе.

Изучение торможения коры головного мозга показало, что оно не просто препятствует дальнейшей работе нервных клеток. Во время этого внешне пассивного состояния совершаются активные процессы обмена веществ, клетки мозга восстанавливают нормальный состав, набирают силы для дальнейшей активной работы. Во сне, когда заторможена подавляющая масса мозга, создаются наиболее благоприятные условия не только для восстановления работоспособности нервных клеток мозга, более всего нуждающихся в такой передышке, но и для отдыха всего организма.

1.2.Современные теории сна

В настоящее время большинство существующих гипотез относительно функционального назначения сна и отдельных его стадий можно свести к трем основным типам: 1) энергетическим, или компенсаторно-восстановительным, 2) информационным, 3) психодинамическим.

Согласно «энергетическим» теориям, во время сна происходит восстановление энергии, затраченной во время бодрствования.

Особенная роль при этом отводится так называемому дельта-сну, увеличение продолжительности которого следует за физическим и умственным напряжением. Любая нагрузка компенсируется увеличением доли дельта-сна. Именно на стадии дельта-сна происходит секреция нейрогормонов, обладающих анаболическим действием.

Были выделены морфологические образования, имеющие отношение к регуляции сна.

Ретикулярная формация управляет начальным этапом сна. Гипногенная зона, находящаяся в передней части гипоталамуса, также оказывает регулирующее влияние на функции сна и бодрствования.

Теория П.К. Анохина придает в этом процессе решающее значение функциям гипоталамуса. При длительном бодрствовании уровень жизненной активности клеток коры мозга снижается, поэтому их тормозное влияние на гипоталамус ослабевает, что позволяет ему “выключать” активизирующее воздействие ретикулярной формации.

Информационныетеории утверждают, что сон – это результат уменьшения сенсорного потока к ретикулярной формации. Уменьшение информации влечет за собой включение тормозных структур. Имела место и такая точка зрения, что нуждаются в отдыхе не клетки, не ткани, не органы, а психические функции: восприятие, сознание, память. Воспринимаемая информация может «переполнить» мозг, поэтому ему необходимо отключиться от окружающего мира (что и является сущностью сна) и перейти на иной режим работы.

Сон прерывается, когда информация записана, и организм готов к новым впечатлениям.

По мнению известного психоневролога А.М. Вейна, информационная теория не противоречит энергетической концепции восстановления, ибо переработка информации во сне не подменяет собой переработку во время бодрствования, а дополняет ее.

Восстановление в самом широком значении этого слова — это не покой и пассивное накопление ресурсов, вернее не только покой, которого во сне достаточно, но, прежде всего, своеобразная мозговая деятельность, направленная на реорганизацию воспринятой информации. После такой реорганизации и возникает ощущение отдыха, физического и умственного.

Согласно «психодинамическим» теориям сна, кора мозга оказывает тормозное влияние сама на себя и на подкорковые структуры.

К психодинамическим теориям можно отнести гомеостатическую теорию сна. Под гомеостазом в этом случае понимается весь комплекс процессов и состояний, на котором основана оптимальная работа мозга. Согласно его теории, существует два типа бодрствования – спокойное и напряженное.

Спокойное поддерживается деятельностью ретикуло-таламокортикальной системы (активизирующей импульсы, которые посылает ретикулярнаяформация, побуждающие к усиленной работе таламус и кору головного мозга), а напряжение, кроме того, – и деятельностью лимбической системы.

Сочетание работы этих двух систем обеспечивает напряженное бодрствование – необходимую основу для координированных реакций. Во время быстрого сна работает одна лимбическая система: эмоции взбудоражены, а координированные реакции парализованы. Если судить по активности мозговых структур, то быстрый сон – аналог не спокойного, а напряженного бодрствования.

Также можно отметить, что сон относится к одному из видов циклических ритмов деятельности человеческого мозга. Цикличность лежит в основе нашего существования, упорядоченного ритмичной сменой дня и ночи, времен года, работы и отдыха. На уровне организма цикличность представлена биологическими ритмами, в первую очередь, так называемыми циркадными (лат.circa около + лат.dies день) ритмами, обусловленными вращением Земли вокруг своей оси.

1.3. Виды сна.

У человека и многих животных период сна и бодрствования приурочен к суточной смене дня и ночи. Такой сон называется монофазным. Если же смена сна и бодрствования происходит несколько раз в сутки, сон называется полифазным. Периодический ежесуточный сон взрослого человека, как правило, является монофазным, иногда дифазным (дважды в сутки), у маленького ребенка наблюдается полифазный тип сна.

У ряда животных наблюдается также сезонный сон (спячка), обусловленный неблагоприятными для организма условиями среды: холод, засуха и т.д.

Кроме перечисленных, существует еще несколько видов сна: наркотический (вызываемый различными химическими или физическими агентами), гипнотический и патологический. Последние три вида сна обычно рассматривают как следствие нефизиологических воздействий на организм человека или животного.

Наркотический сон может быть вызван различного рода химическими воздействиями: вдыхание паров эфира, хлороформа, введением в организм различного рода наркотиков, например, алкоголя, морфия и других. Кроме того, этот сон может быть вызван электронаркозом (воздействие прерывистого электрического тока слабой силы).

Патологический сон возникает при анемии мозга, мозговой травме, наличии опухолей в больших полушариях или поражении некоторых участков ствола мозга. Сюда же относится и летаргический сон, который может возникнуть как реакция на сильную эмоциональную травму и может длиться от нескольких дней до нескольких лет. К явлениям патологического сна следует отнести также и сомнамбулизм, физиологические механизмы которого до сих пор неизвестны.

Особый интерес вызывает гипнотический сон, который может быть вызван гипнотическим действием обстановки и воздействиями гипнотизера. Во время гипнотического сна возможно выключение произвольной корковой активности при сохранении частичного контакта с окружающим и наличием сенсомоторной деятельности.

Чередование сна и бодрствования наблюдается на всех этапах эволюционной лестницы: от низших позвоночных и птиц до млекопитающих и человека. Несомненно, что подобная универсальная организация ритмического чередования активности и покоя имеет глубокий физиологический смысл. Хорошо известно, что во время сна происходят значительные физиологические изменения в работе ЦНС, вегетативной нервной системы и других системах и функциях организма.

К числу основных законов психической деятельности человека относится циклическое чередование сна и бодрствования.

Однако, следует отметить и нередкие нарушения ритмичности сна, к которым можно отнести бессонницу и так называемый непреодолимый сон (нарколепсию), возникающий во время пассивной езды на транспорте, при выполнении монотонной работы, а также при управлении различными транспортными средствами: автомобилем, электровозом, метро.

1.4. Стадии сна

Сон человека имеет правильную циклическую организацию. В течение сна различают пять стадий: четыре стадии медленноволнового сна и одну стадию быстрого. Иногда говорят, что сон состоит из двух фаз: медленной ибыстро й. Завершенным циклом считается отрезок сна, в котором происходит последовательная смена стадий медленноволнового сна быстрым сном. В среднем отмечается 4 – 6 таких циклов за ночь, продолжительностью примерно 1,5 часа каждый.

Базируясь на этих положениях, В. М. Ковальзон предлагает следующее определение сна: «сон – это особое генетически детерминированное состояние организма человека ( и теплокровных животных, т.е. млекопитающих и птиц ), характеризующееся закономерной последовательной сменой определенных полиграфических картин в виде циклов, фаз и стадий» (Ковальзон, 1993).

Восьми–девятичасовой сон подразделяется на пять – шесть циклов, перемежающихся краткими интервалами пробуждения, не оставляющих, как правило, никаких воспоминаний у спящего. Каждый цикл включает в себя две фазы: фазу медленного (ортодоксального) сна и фазу быстрого (парадоксального) сна.

Первая стадия является переходной от состояния бодрствования ко сну, что сопровождается уменьшением альфа-активности и появлением низкоамплитудных медленных тета- и дельта-волн. Длительность первой стадии обычно не больше 10-15 мин. В конце этой стадии могут появляться короткие вспышки так называемых «сонных веретен», хорошо видимых на фоне медленноволновой активности. Однако пока «веретена» сна не достигнут длительности 0,5 секунд, этот период считается первой стадией сна. В поведении эта стадия соответствует периоду дремоты с полусонными мечтаниями, она может быть связана с рождением интуитивных идей, способствующих успешности решения той или иной проблемы.

Вторая стадия занимает чуть меньше половины всего времени ночного сна. Эта стадия получила название стадии «сонных веретен», т.к. наиболее яркой ее чертой является наличие в ЭЭГ (электроэнцефалограмме) мозга веретенообразной ритмической активности с частотой колебания 12-16 Гц. Длительность этих «веретен», хорошо выделяющихся из фоновой ЭЭГ со смешанной частотой колебаний, составляет от 0,2 до 0,5 секунд.

Третья стадия характеризуется всеми чертами второй стадии, к которым добавляется наличие в ЭЭГ медленных дельта-колебаний, занимающих от 20 до 50%. Этот переходный период длится всего несколько минут.

Четвертая стадия характеризуется преобладанием в ЭЭГ медленных дельта колебаний, занимающих более 50% времени ночного сна. Третья и четвертые стадии обычно объединяют под названием дельта-сна. Глубокие стадии дельта-сна более выражены в начале и постепенно уменьшаются к концу сна. В этой стадии разбудить человека достаточно трудно. Именно в это время возникают около 80% сновидений, и именно в этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако, человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре стадии сна в норме занимают 75-80% всего периода сна.

Пятая стадия сна . Пятая стадия сна имеет ряд названий: стадия «быстрых движений глаз» или сокращенно БДГ, «быстрый сон», «парадоксальныйсон». Во время этой стадии человек находится в полной неподвижности вследствие резкого падения мышечного тонуса, и лишь глазные яблоки под сомкнутыми веками совершают быстрые движения с частотой 60-70 раз в секунду. Количество таких движений может колебаться от 5 до 50. Причем была обнаружена отчетливая связь между быстрыми движениями глаз и сновидениями. Так, у здоровых людей этих движений больше, чем у больных с нарушением сна. Характерно, что слепым от рождения людям снятся только звуки и ощущения. Глаза их при этом неподвижны.

Считается, что по интенсивности БДГ можно судить о яркости и эмоциональности сновидений. Однако, движения глаз во сне отличаются от тех, которые характерны для рассматривания объектов в состоянии бодрствования.

Кроме того, на этой стадии сна энцефалограмма приобретает признаки, характерные для состояния бодрствования. Название «парадоксальная» возникло из-за видимого несоответствия между состоянием тела (полный покой) и активностью мозга. Если в это время разбудить спящего, то приблизительно в 90% случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении, причем точность деталей будет существенно выше, чем при пробуждении из медленного сна

Парадоксальная стадия сна имеется у многих видов млекопитающих и даже у некоторых видов птиц. Отмечено также, что у животных доля парадоксального сна имеет тенденцию увеличиваться с увеличением степени развития коры. Однако парадоксальный сон у животных и человека протекает по-разному. Человек в парадоксальном сне обычно неподвижен (двигаются только глаза). У животных двигаются усы, уши, хвост, подергиваются лапы, происходят мигательные и сосательные движения, а у собак слышны даже повизгивания.

Периоды БДГ сна возникают приблизительно с 90-минутными интервалами и продолжаются в среднем около 20 минут. У нормальных взрослых эта стадия сна занимает примерно 20-25% времени, проводимого во сне. У младенцев эта доля значительно выше; в первые недели жизни около 80% всего очень длительного времени сна составляет парадоксальный сон.

1.5. Потребность во сне.

Эта витальная потребность зависит от возраста. Так, общая продолжительность сна новорожденных составляет 20-23 часа в сутки, в возрасте от 6 месяцев до 1 года – около 18 часов, а к возрасту 12 до 16 лет – 9 часов. Взрослые спят в среднем 7-8 часов в сутки.

В результате наблюдений было установлено, что люди старше 60 лет, страдающие различными заболеваниями, спят, как правило, менее 7 часов в сутки. В то же время, практически здоровые люди этого возраста спят более 8 часов в сутки. При увеличении продолжительности сна у «малоспящих» пожилых людей наблюдается улучшение самочувствия. По некоторым данным, продолжительность сна долгожителей Кавказа колеблется от 9 до 16-17 часов в сутки. В среднем же долгожители спят по 11-13 часов. Иными словами, по мере старения человека продолжительность сна должна увеличиваться.

Лишенный сна человек погибает в течение двух недель. Лишение сна в течение 3-5 суток вызывает непреодолимую потребность во сне. В результате 60-80 часового отсутствия сна у человека наблюдается снижение скорости психических реакций, портится настроение, происходит дезориентация в окружающей среде, резко снижается работоспособность, возникает быстрая утомляемость при умственной работе. Человек теряет способность к сосредоточенному вниманию, могут возникнуть различные нарушения мелкой моторики, возможны и галлюцинации, иногда наблюдаются внезапная потеря памяти и сбивчивость речи. При более длительном лишении сна могут возникнуть психопатии и другие расстройства психики.

Изменения вегетативных функций при длительной бессоннице очень невелики, отмечается только небольшое понижение температуры тела и незначительные замедления пульса.

В науке описаны несколько случаев длительного отсутствия сна, которые, наряду с явлениями сомнамбулизма (лунатизма) и летаргического сна до сих пор не нашли объяснений. Чаще всего эти случаи были связаны с сильными психическими потрясениями.

Медленноволновой и парадоксальный сон в равной степени необходимы организму. Так, если будить человека каждый раз при наступлении парадоксального сна, тенденция впадать в парадоксальный сон станет нарастать. Через несколько дней человек будет переходить от бодрствования к парадоксальному сну без промежуточной фазы обычного сна.

Таким образом, стадии сна образуют своеобразную систему, в которой воздействие на одно звено влечет за собой изменение в состоянии другого звена.

1.6 Физиологические изменения во время сна.

К наиболее характерным симптомам сна относится снижение активности нервной системы и прекращение контакта с окружающей средой за счет «выключения» сенсомоторной сферы.

Пороги всех видов чувствительности (зрение, слух, вкус, обоняние и осязание) во сне возрастают. По величине порога можно судить о глубине сна.

В первых четырех стадиях пороги восприятия увеличиваются на 30-40%, в то время как в БДГ сне – на 400%. Рефлекторная функция во время сна резко ослаблена. Условные рефлексы заторможены, безусловные значительно понижены. При этом некоторые виды корковой деятельности и реакции на определенные раздражители могут сохраняться во время нормального периодического сна. Например, спящая мать слышит звуки движений больного ребенка. Такое явление получило название частичного бодрствования.

Большинство мышц во сне находится в расслабленном состоянии, причем человек способен длительно сохранять определенную позу тела. При этом повышен тонус мышц, закрывающих веки. По мере погружения в сон, ритмы сердца и дыхания замедляются, становятся все более равномерными.

Медленноволновой сон сопровождается снижением вегетативных реакций – сужаются зрачки, усиливается потоотделение, снижается активность сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и выделительной систем, уменьшается частота дыхания, что приводит к ограничению объема поступающего в кровь кислорода и более медленному удалению углекислого газа, т.е. уменьшается интенсивность легочного газообмена. Именно поэтому ночью снижается частота сердечных сокращений, а вместе с ней и скорость кровотока.

Следует подчеркнуть, что, хотя в целом во сне понижается уровень обмена веществ, одновременно с этим активизируются процессы восстановления работоспособности всех клеток организма, интенсивно идет их размножение, происходит замена белков.

В противоположность этому во время парадоксального сна наступает «вегетативная буря». Дыхание становится нерегулярным, неритмичным, меняясь по глубине. Возможна и остановка дыхания (например, в ночном кошмаре).

1.7. Природа быстрого сна.

Существует целый ряд теорий и гипотез о природе и значении парадоксального сна. В отличие от медленного сна, быстрый сон имеет ярко выраженную активную природу. Парадоксальный сон запускается из строго очерченного центра, расположенного в задней части мозга, в области варолиева моста и продолговатого мозга. Во время этой стадии сна клетки мозга чрезвычайно активны, но процесс передачи информации от органов чувств в мозговые центры, а также от них в мышечную систему, блокирован.

Ряд исследователей считают, что это – периоды восстановления клеток, другие полагают, что парадоксальный сон играет роль «предохранительного клапана», позволяющего разряжаться избытку энергии, пока тело полностью лишено движения; по мнению третьих, парадоксальный сон способствует закреплению в памяти информации, полученной во время бодрствования. Некоторые исследования указывают даже на тесную связь между высоким уровнем интеллектуального развития и большой общей продолжительностью периодов парадоксального сна у многих людей.

Имеется очень интересная гипотеза Жуве, согласно которой в быстром сне в нейрологическую память передается наследственная генетическая информация, имеющая отношение к организации целостного поведения.

Сам быстрый сон можно разделить на две стадии. На фоне десинхронизации, длящейся от 5 до 20 секунд и сопровождающейся быстрыми движениями глаз, начинается бурное развитие тета-ритма, генерируемое гиппокампом. Это эмоциональная стадия быстрого сна. Затем тета-ритм ослабевает, а тем временем в новой коре, особенно в ее сенсомоторной области, усиливается альфа-ритм. Затем альфа-ритм ослабевает и в гиппокампе вновь нарастает тета-ритм. Обе стадии чередуются во время сна несколько раз, причем первая всегда длиннее второй. Усилению тета-ритма в быстром сне сопутствуют те же вегетативные явления, которыми сопровождается насыщенное сильными эмоциями напряженное бодрствование.

В целом можно заключить, что главной функцией медленного сна является восстановление гомеостаза мозговой ткани и оптимизация управления внутренними органами. Хорошо известно так же, что сон необходим для восстановления физических сил и оптимального психического состояния. Что касается парадоксального сна, то считается, что он облегчает перевод информации из кратковременной памяти в долговременную, хранение информации и ее дальнейшее считывание.

2. Понятие бодрствования.

Бодрствование – состояние психики, характеризующееся достаточно высоким уровнем электрической активности мозга, свойственным активному взаимодействию индивида с внешним миром. В поддержании состояния бодрствования важнейшую роль играет ретикулярная формация среднего мозга, от нейронов которой восходящие влияния идут к неспецифическим ядрам таламуса, а от них ко всем зонам коры больших полушарий. Бодрствование (обычное состояние не спящего человека) образует поле всевозможных сочетаний функций сознания – от состояния спокойного бодрствования через активное, напряженное бодрствование до выраженных аффектов.

В общих чертах схема нашей психики в бодрствующем состоянии на основании данных объективной психологии выглядит следующим образом.

Природа раздражений, достигающих мозга и, вместе с тем, восприятия, имеют двойственный характер. Одни раздражения приходят к мозгу от внутренних областей тела и обусловлены разнообразными органическими процессами. Они возбуждают в мозгу различного рода органические впечатления, оставляющие в мозгу известные следы (энграммы), способные к оживлению.

Другой порядок раздражений притекает в мозг от воздействий, идущих извне организма и влияющих на мозг при посредстве так называемых внешних воспринимающих органов. Они являются материальной основой внешних впечатлений, субъективным показателем которых служат ощущения.

Другие же внешние впечатления и их следы, до поры до времени оставаясь вне сферы личности (т.е. в бессознательном), тем не менее возбуждают те или другие внешние двигательные или иные реакции, которые в большинстве случаев не вступают в соотношение с личностью, – иначе говоря, остаются незамеченными нами. Сюда относится целый ряд таких двигательных реакций, как наша ходьба, мимические движения и множество других движений, которые принято называть автоматическими.

Надо, впрочем, иметь в виду, что с момента, когда эти движения возбуждают реакцию сосредоточения, они вступают уже в соотношение со сферой личности (т.е. осознаются) и становятся в прямую от нее зависимость.

Бодрствование является тем функциональным состоянием, на фоне которого разворачивается любая психическая деятельность. Значимость этого состояния для обеспечения эффективности деятельности при ее оптимальной физиологической стоимости чрезвычайно велика.

Состояние бодрствования не является однородным. В нем выделяются активное бодрствование и спокойное бодрствование.

2.1 Состояние спокойного бодрствования

В состоянии спокойного бодрствования у взрослого человека регистрируется синхронизированный ритм. Он максимально выражен в покое с закрытыми глазами и блокируется при открывании глаз. Степень выраженности альфа-ритма различается у разных людей. В норме по выраженности альфа-ритма выделяют несколько типов, отражающих индивидуальную организацию нервных процессов, большую или меньшую активированность коры больших полушарий и особенности ее взаимодействия с подкорковыми структурами.

Строгая ритмичность, стабильность доминирующей частоты в состоянии относительного покоя создают оптимальный фон для сканирования информации и ее квантования.

Функциональная роль альфа-ритма обеспечивается не только четкой ритмичностью, но и его пространственно-временной организацией в коре больших полушарий. Одним из показателей такой организации является наличие устойчивых фазовых сдвигов, наиболее значительных для удаленных отделов коры.

2.2 Состояние активного бодрствования

При состоянии активного бодрствования в условиях мобилизации организма происходит переход реагирующей системы на более высокий уровень активированности. При этом основной ритм распадается (так называемая реакция десинхронизации альфа-ритма), и в ЭЭГ регистрируются колебания более высокой частоты, бета- и гамма-активность. Состояние мобилизации обеспечивает эффективность реализации психических процессов. На этом фоне при подготовке к определенному виду деятельности наблюдаются локальные изменения функционального состояния отдельных нервных центров – тех, которые будут вовлечены в ее реализацию – локальная активация.

В процессе активного бодрствования человек либо занят физической деятельностью, либо чувственным восприятием окружающего мира. В зависимости от вида деятельности РЧ взаимодействует с сознанием через посредство соответствующих объемов ДНК. Базовая часть программы активного бодрствования создается во время сна. При этом используются наработанные в прошлом программы, которые связываются в оригинальную макропрограмму будущего дня эмоциональным кодом.

2.3 Центры бодрствования.

Прямое изучение нейронов, вовлеченных в регуляцию сна-бодрствования, проведенное во второй половине ХХ столетия, показало, что нормальное функционирование таламо-кортикальной системы мозга, обеспечивающее весь спектр сознательной деятельности человека в бодрствовании, возможно только при наличии тонических мощных воздействий со стороны определенных подкорковых структур, называемых активирующими. Благодаря этим воздействиям, мембрана большинства кортикальных нейронов в бодрствовании деполяризована по сравнению с потенциалом покоя. Только в таком состоянии тонической деполяризации эти нейроны способны обрабатывать и отвечать на сигналы, приходящие к ним от других нервных клеток, как рецепторных, так и внутримозговых. Таких систем тонической деполяризации, или активации мозга (их можно условно назвать «центрами бодрствования»), как сейчас ясно, несколько – вероятно, пять или шесть, и локализуются они на всех уровнях мозговой оси: в ретикулярной формации ствола, в области синего пятна и дорзальных ядер шва, в заднем гипоталамусе и базальных ядрах переднего мозга. У человека нарушение деятельности любой из этих систем не может быть скомпенсировано за счет других, несовместимо с сознанием и приводит к коме.

2.4 Связь состояний «сон-бодрствование».

Если с точки зрения нейронной активности бодрствование можно описать как состояние тонической деполяризации, то медленный сон является состоянием «тонической гиперполяризации». При этом направление перемещения основных ионных потоков, формирующих потенциал мембраны нейрона и участвующих в проведении нервного импульса по аксону (катионов Na2+, K+, Ca2+, анионов Cl– ), а также важнейших макромолекул – из клетки во внеклеточную жидкость и обратно – меняется на противоположное.

Таким образом, можно было бы сказать, что функция медленного сна – чисто восстановительная; в этом состоянии происходит восстановление мозгового гомеостаза, нарушенного в ходе многочасового предшествующего бодрствования. С этой точки зрения, бодрствование и медленный сон – как бы «две стороны одной медали». Периоды тонической деполяризации и гиперполяризации должны периодически сменять друг друга для сохранения постоянства внутренней среды головного мозга и обеспечения нормального функционирования таламо-кортикальной системы – субстрата высших психических функций человека. Отсюда ясно, с одной стороны, почему эволюция не создала в мозге единого «центра медленного сна» – это сделало бы всю систему значительно менее надежной, более жестко детерминированной, зависящей полностью от «капризов» этого центра в случае каких-либо нарушений его функционирования.

Регуляция сна-бодрствования является вторично-подчиненной по отношению к внутрисуточному ритму активности-покоя в той же мере, что и регуляция температуры тела, секреции гормона роста и др. Этот ритм, его механизмы являются главным эндогенным модулятором смены состояний в ряду бодрствование – медленный сон – парадоксальный сон. Для количественного описания взаимодействия двух систем – циркадной системы регуляции активности-покоя и гомеостатической системы регуляции сна-бодрствования – была предложена модель (А.А. Борбели), согласно которой первая система работает как часы с циферблатом, а вторая – как песочные часы, и оба типа часов взаимодействуют друг с другом. Эта модель хорошо описывает и правильно предсказывает поведение системы при ее отклонении в таких случаях, как депривация сна, нарушения при эндогенной депрессии и др., однако только в отношении медленного сна. В отношении же парадоксального сна пока такой математической модели разработать не удалось.

Можно с уверенностью утверждать, что эта проблема в силу теоретической и практической значимости будет находиться в центре внимания физиологов и нейробиологов в начале XXI века.

Таким образом, модуляторные механизмы обеспечивают упорядочение процессов сна-бодрствования, их «привязку» к определенному времени суток. Однако совершенно очевидно, что на эти процессы оказывают свое воздействие и другие факторы внешней среды: во-первых, алиментарные (т.е. вещества, поступающие в наш организм с пищей и питьем) и, во-вторых, стрессорные (стрессоры). Особенно интересны с теоретической и важны с практической точки зрения такие стрессоры, которые вызывают так называемый эмоциональный стресс. Физически сила такого раздражителя может быть совершенно ничтожной, но его значимость для организма столь велика, что вызывает целый каскад нервных и гормональных реакций; типичный пример – неосторожно сказанное слово, услышав которое, человек теряет сон на всю ночь...

Заключение

Исследования последующего времени свидетельствуют о важной адаптационно-программирующей роли сна в жизни организма. Именно поэтому воздействия, полученные в некоторых фазах естественного сна, отличаются стойкостью и большим влиянием на программы поведения в последующем состоянии бодрствования.

Таким образом, традиционно современные психологи выделяют два периодических состояния психики, присущим всем людям: бодрствование – состояние, характеризующиеся активным взаимодействие человека с внешним миром, и сон – состояние, рассматриваемое, прежде всего, как период отдыха.

Имеется множество научных данных, свидетельствующих о том, что сон – отнюдь не пассивное тормозное состояние, способствующее лишь восстановлению сил и энергии, сон это специфическое, активное состояние мозга, способствующее полноценному использованию имеющегося опыта и приобретенной информации в интересах более совершенной адаптации организма в период бодрствования.

Список использованной литературы

1. Хрипкова А. Г. «Мир детства: Юность».

2. Бакулев А. Н., Петров Ф.Ф. «Популярная медицинская энциклопедия».

3. Павлов И. П. ПСС т 3-4.

4. Стенли К. «Тайны сна» изд. «Вече» Москва 1997

5. Данкелл С. «Ночной Язык Тела» «Арника» 1994г

6. Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. «Введение в психофизиологию»

7. Греченко Т.Н. Психофизиология.М.: Гардарика, 1999

www.ronl.ru

Сон и бодрствование

Тувинский государственный  университет

Филологический  факультет

Доклад

на тему:

Сон и бодрствование.

Выполнила: студентка 1 курса 

                                                                           3 группы  Монгуш Алдынмаа

                                                               Проверила: Куулар А. С

Кызыл – 2012

Содержание

Механизмы сна и бодрствование  организма……………………………….3

Роль  гуморальных факторов и возникновение сна………………………..4

Значение сна…………………………………………………………………..6

Заключение……………………………………………………………………7

Список литературы...…………………………………………………………8

Механизмы сна  и бодрствование организма

  Любая деятельность организма протекает на фоне определенной активности мозговых структур. Фоновая активность мозговых структур, на которую накладывается любая деятельность организма, называется функциональным состоянием. Эта активность зависит от комплекса обстоятельств: времени суток, предшествующей деятельности, включенности мотивационных процессов и так далее. Традиционно исследователи выделяли два основных функциональных состояния организма — сон и активное бодрствование. Вначале предполагалось, что эти два функциональных состояния различаются по уровню активации мозга, причем подразумевалось, что сон обусловлен его снижением, а бодрствование — нарастанием. Но после того как было доказано, что сон — это особое функциональное состояние со свойственным только ему специфическим рисунком активности мозговых структур, такое разделение этих состояний по величине уровня активации стало некорректным.

  Состояние бодрствования — это результат активного приспособления организма к изменяющимся условиям существования. Он зависит от умения человека фиксировать внешние и внутренние сигналы (восприятие), от его желаний (мотивационная сфера), от задач и целей, которые он определяет для себя (познавательная сфера) и от его возможностей перемещаться (двигательная сфера). Все эти процессы, протекая на фоне состояния бодрствования, сами активно участвуют в его изменении.

  Многие процессы в организме происходят ритмично. Цикл сон-бодрствование постоянно подстраивается под внешние датчики (длительность дня и ночи) и составляет 24 часа. Синхронно ему настроены другие ритмы организма — гормональный, биохимический, физиологический, эмоциональный, поведенческий. В естественных условиях биологические часы регулярно синхронизируются с циклом день-ночь.

  Сон — физиологическое состояние, которое характеризуется прежде всего потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. 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. Другим показателем состояния сна является утрата способности к активной целенаправленной деятельности.

Роль  гуморальных  факторов и возникновение  сна.

  Сон является физиологической потребностью организма. Он занимает примерно 1/3 жизни человека. Во время сна наблюдается ряд изменений в физиологических системах человека: отсутствуют сознание и реакции на многие раздражители внешней среды, резко снижены двигательные рефлекторные реакции, полностью тормозится условнорефлекторная деятельность организма. Обнаружены значительные изменения в активности вегетативных функций: уменьшается частота сердечных сокращений и величина артериального давления; дыхание становится более редким и поверхностным; уменьшается интенсивность обмена веществ и несколько понижается температура тела; снижается деятельность системы пищеварения и почек. Во время глубокого сна отмечается понижение мышечного тонуса. У спящего человека большинство мышц полностью расслабляется.

  Научное исследование физиологических механизмов сна началось с середины XIX в. К настоящему времени создано много различных теорий, которые можно свести в две основные группы.

  1. К первой группе относятся так называемые - гуморальные теории сна, связывающие возникновение сна с накоплением в крови организма определенных химических веществ - гипнотоксинов.

  Химическая теория. По этой теории во время бодрствования в клетках тела накапливаются легко окисляющиеся продукты, в результате возникает дефицит кислорода, и человек засыпает. По словам психиатра Э. Клапареда, мы засыпаем не от того, что отравлены или устали, а чтобы не отравиться и не устать.

  Однако  в последние годы работами П. К. Анохина  и сотрудников было доказано, что  гуморальные факторы играют второстепенную роль. В частности, в наблюдениях  за сросшимися так называемыми сиамскими близнецами, обладавшими только общим кровообращением, было обнаружено, что сон у них наступает неодновременно. Один близнец может спать, а другой - бодрствовать. Если главной причиной возникновения сна было бы накопление в крови гипногенных веществ, т. е. веществ, вызывающих сон, то оба сиамских близнеца спали бы одновременно.

  Химическая  теория не может также ответить на ряд вопросов. Например, почему ежедневное отравление продуктами усталости не приносит организму никакого вреда? Что происходит с этими веществами при бессоннице?

  2. В результате объективной критики гуморальные теории сна отступили на второй план и большей популярностью к настоящему времени пользуются теории, объясняющие возникновение сна изменениями в деятельности нервной системы.

  Среди этих неврогенных теорий особое значение имела кортикальная теория И. П. Павлова. Изучение процессов торможения в КХМ позволило ему высказать предположение, что сон также является разновидностью тормозного процесса, распространившегося «сплошь на всю массу полушарий и на лежащие ниже отделы головного мозга» .

Значение сна

  Сон способствует переработке и запоминанию информации. Во сне облегчается мобилизация механизмов памяти, поскольку снижена внешняя информационная нагрузка, вызванная шумовыми помехами и другими факторами.  Во время быстрого (парадоксального) сна из памяти исключается второстепенная информация.  Быстрый сон и сновидения необходимы для адаптации к информационно значимой информации. Быстрая фаза сна способствует также улучшению мнестических процессов. Кроме того, показано, что сон (когда сознание не контролирует интеллект), является необходимым условием включения интуиции [9]. Во время сна у поэтов, композиторов, ученых могут активироваться творческие процессы, результаты которых отражаются в сновидениях.  Следует подчеркнуть, что раздражители, действующие во сне, своеобразно отражаются в содержании сновидений. Чем сильнее и значимее для человека внутренний или внешний раздражитель, тем менее выразительное или менее эмоциональное будет содержание сновидения, и наоборот. Слабые раздражители, такие как давно забытые впечатления, нейтральные остатки впечатлений, слабые внешние раздражители во время сна представлены  в сновидениях весьма впечатляющими картинами, а сильные впечатления предыдущего дня или сильные внешние раздражители  часто вообще не представлены в сновидениях.

  Во время сна происходит компенсация возникающих в период бодрствования рассогласований познавательных, мнестических, эмоциональных и других психических процессов [8]. Авторы считают, что сегменты стадий сна являются важными элементами, отражающими функциональные возможности сна и мозга в целом. Внутренняя организация сна определяется тем, что мозгу необходимо воссоздать утерянные, отлаживать существующие и создавать различные варианты в системе межнейронального взаимодействия, измененной в период предшествующего бодрствования. Назначение сна как отлаживающего механизма, в котором отрабатываются согласования межнейронального и межсистемного взаимодействия, направлено на наведение порядка в деятельности мозга. Превращение же сна в относительный хаос в условиях реальной жизни, тем более, стресса и инсомний может быть причиной нарушения структуры сна.

Заключение

  Сон – физиологическое состояние, которое характеризуется потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако оказалось, что активность мозга во время сна часто выше, чем во время бодрствования. Было установлено, что активность нейронов ряда структур мозга во время сна существенно возрастает, то есть сон – это активный физиологический процесс.

  В двадцатом столетии наши знания о мире сна необычайно расширились. Признание и анализ Фрейдом значения снов, открытие связи между быстрыми движениями глаз и сновидениями, сделанное Азеринским и Клейтманом , продолжающаяся работа по исследованию химии мозга, гормональной активности во время сна – все эти важные открытия приближают нас к более глубокому пониманию физиологических и психологических механизмов сна.

Список литературы

1. Н.Н. Шабатура «Биология человека 8/9»                 

2. Вейн А.М. «Нарушения сна и бодрствования»               

3.Яхно Н.Н. «Медицина и сон»

stud24.ru

Сон и бодрствование — доклад

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГ ОБРАЗОВАНИЯ

«ТУВИНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА АНАТОМИИ, ФИЗИОЛОГИИ И БЖД

ДОКЛАД НА ТЕМУ: СОН И БОДРСТОВАНИЕ

Проверила: ст. преп., А.С. Куулар

Выполнила: студент 1 курса, 2 группы

ФФ ТувГУ  Ч.К. Иргит

Кызыл – 2012 г.

СОН И БОДРСТВОВАНИЕ

Сон и бодрствование – это сложные физиологические процессы, в которых задействованы практически все отделы головного мозга. Изучение этих процессов с позиций анатомии необходимо для определения этиологии различных нарушений в этой системе как сопровождающих многочисленные патологические процессы в организме. Это связано с тем, что все отделы головного мозга многофункциональны и так же задействованы в выполнении иных специфических функций, а из этого следует, что при различных нарушениях работы органов, помимо непосредственного проявления симптомов заболевания нарушается и сон: сонливость, бессонница. В норме сон не менее важен. Он обеспечивает отдых, восстановление организма, а так же во сне происходят такие активные процессы как усвоение информации, синтез гормонов (мелатонин - эпифиз) и БАВ.

СОН

Сон – циркадный биоритм пониженной активности мозга, обеспечивающий отдых организма, при которой выключено сознание и механизмы поддержания естественной позы, снижена чувствительность анализаторов. Сон является эволюционно сформированным механизмом, роль которого крайне важна в организме.

1) Сон обеспечивает отдых организма, во время которого восстанавливаются пластические свойства нейронов головного мозга (способность изменять при определенных обстоятельствах свои функциональные свойства), усиливаются процессы в клетках нейроглии, которые обеспечивают нейроны питательными веществами и кислородом. Активируется работа задней доли гипоталамуса, проявляющаяся в выработке соматолиберина, способствующий освобождению СТГ гипофиза, который участвует в биосинтезе белка.

2) Важна роль сна в усвоение информации. С этой функцией связано существование сновидений. Сновидения – возникающие во сне нереальные образы и явления, воспринимаемые как реальная действительность. Происхождение снов объясняют активацией следов долговременной памяти. И.М. Сеченов говорил о сновидениях как о «небывалых комбинациях бывалых впечатлений» (см. Рис. 1).

Сон —  сочетание активного состояния  специализированных синхронизирующих аппаратов и снижения активности активирующей восходящей системы. Данные о состоянии отдельных нейронов во время сна хорошо подтверждают это положение(ЭЭГ).

Сон проходит в 2 фазы: медленного (ортодоксального 80%) и быстрого (парадоксального 20%).

Обычно  вначале развивается фаза медленного сна, которая характеризуется расслаблением мышц. В ЭЭГ возникает медленная электрическая активность в виде синхронизации (частота волн уменьшается, амплитуда возрастает). Медленный сон по мере углубления проходит 4 последовательные стадии:

1. Стадия: дремотное состояние, преобладают α-волны (8-13Гц), создается упорядоченный регулярный ритм.

2. Стадия: поверхностный сон, характерны θ-волны (тета) (3-7Гц), и появляются так называемые «сонные веретёна» — тета-ритм, который представляет собой учащённый альфа-ритм (12-14-20 Гц). С появлением «сонных веретен» отключается сознание.

3. Стадия: неглубокого сна, так же имеются «сонные веретена» (12-15Гц) и, кроме того, К-комплексы (серия медленных потенциалов большой амплитуды) в сочетании с высоковольтными δ-волнами (дельта).

4. Стадия: глубокий сон, преобладают δ-волны (0.5-2Гц). Уменьшается деятельность внутренних органов, тонус мускулатуры, температура тела, возникает большая часть сновидений, однако они носят иную форму, нежели нам привычны, которые мы видим в фазу быстрого сна.

Рис. 1 Фазы сна.

Во время  быстрого сна возникают быстрые  движения глаз, фазное подергивание конечностей. На ЭЭГ мы видим десинхронизацию  импульсов (учащение волн, уменьшение амплитуды), как на стадии бодрствования. В течение 6-8 часов сна 4-5 быстрых  фаз.

СИСТЕМЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ СОН И БОДРСТОВАНИЕ

К настоящему времени оформились представления  о существовании в мозге двух систем, регулирующих сон и бодрствование. Одна их них – восходящая ретикулярная формация, раздражение которой вызывает пробуждение и вторая, более сложно устроенная, гипногенная система, активность которой определяет длительность и глубину сна.

Прежде  чем перейти к рассмотрению этих структур стоит понять, что к одним  и тем же участкам коры головного  мозга поступает 2 антагонистических  вида импульсации — десинхронизирующие (пробуждающие) и синхронизирующие (вызывающие сон). Таламическая система, передний гипоталамус и каудальные отделы ствола относятся к синхронизирующим, т.е. вызывающим сон, структурам. А восходящую ретикулярную формацию – к десинхронизирующим.

Ретикулярная формация. Ретикулярная (сетевидная) формация представлена более чем 100 ядерными скоплениями нейронов, соединяющихся в различных направлениях множеством нервных волокон. Расположена она в центральных отделах ствола головного мозга, а так же между боковыми и задними столбами спинного мозга.

сон бодрствование мозг организм

Восходящая  активирующая ретикулярная система  расположена в верхних отделах  ретикулярной формации ствола мозга  и задних отделах гипоталамуса.

При раздражении  этой системы на энцефалограмме появляется десинхронизация (частота волн увеличивается, амплитуда уменьшается) (см. Рис. 1), что у спящих животных сопровождается пробуждением, а у бодрствующих повышением бдительности. Все периферические стимулы оказывают влияние на эту систему через коллатерали, которые отходят к ней от чувствительных путей, идущих к коре больших полушарий. Непосредственное электрическое раздражение корковых полей и некоторых других глубинных образований мозга может также вызвать пробуждение. Раздражение всех отделов мозга, а также активность систем мозга, воспринимающих внешние и внутренние влияния, оказывают пробуждающее воздействие через восходящую активирующую систему.

Подтверждает  это положение опыт с перерезкой мозга и повреждением верхних  отделов ретикулярной формации: животные погружаются в сонное состояние, из которого вывести их не удается. Недавно появились сообщения, что  при хорошем уходе у животных после операции через несколько  недель появляются признаки бодрствования, увеличивающиеся со временем. Возможно, имеется еще одно звено активирующей системы, которое берет на себя осуществление этой функции, или в описанных опытах разрушается не вся восходящая система об этом сказать трудно. Возможно, существуют активирующие аппараты в лимбических структурах (миндалина, гиппокамп, таламус), функционально тесно связанные с аппаратами ретикулярной формации и гипоталамуса. Таким образом, ретикулярная формация отвечает за бодрствование организма.

Гипногенная система организма. За длительность и глубину сна отвечает гипногенная система. По своей архитектуре гипногенная система сложна и включает многие аппараты мозга. Химически она неоднородна, так как в качестве медиаторов используются ацетилхолин, серотонин, гамааминомасляная кислота — ГАМК. Имеются три главные гипногенные зоны (подсистемы), обеспечивающие возникновение и развитие медленного сна (различных его стадий):

1) Задний нижний отдел ствола головного мозга и влияющий на него каротидный синус;

2) Передний гипоталамус и прозрачная перегородка;

3) Таламическая синхронизирующая система;

Подтверждение функций этих структур было осуществлено в ряде опытов.

1. Нижние отделы ствола.

Моруцци описал синхронизирующий аппарат, при раздражении которого возникают электрофизиологические и поведенческие проявления сна. Роль этого образования сейчас хорошо выявлена: при отделении его (путем перерезки) продолжительность сна у кошки уменьшается более чем в три раза. Животное бодрствует большую часть суток. Разработан интересный способ анализа: в артерию вводят наркотическое вещество, выключающее временно функции определенных структур. Нейроны этого отдела крайне чувствительны к действию токсических веществ. Введение наркотика в сосуд, снабжающий нижний ствол кровью, приводит к тем же результатам, что и перерезка: удлиняется время бодрствования. Этот аппарат тесно связан с каротидным синусом — образованием, расположенным в развилке наружной и внутренней сонных артерий, которое сигнализирует в мозг об уровне артериального давления и некоторых химических показателей. Раздражение каротидного синуса ведет к усилению деятельности синхронизирующего заднестволового аппарата, снятие раздражения—к обратному эффекту.

Роль  барорецепторов этой зоны была подмечена уже давно, ведь не случайно артерии носят название «сонных». Известно, что в Индонезии на острове Бали знахари двухминутным массажем каротидного синуса вызывают сон. Совсем недавно французские нейрофизиологи описали в области нижнего ствола еще один синхронизирующий аппарат. Структуры каудального отдела ствола мозга либо могут тормозить нейроны, принадлежащие восходящей активирующей системе, либо непосредственно посылают синхронизирующие импульсы в промежуточный мозг и кору головного мозга. Однако в последние годы высказывается мнение, что не сами образования каудального отдела вызывают синхронизацию корковых биопотенциалов, а возникает перерыв восходящей активации в результате повреждения цепи циркуляции импульсов между корой, таламо-гипоталамическими и каудальными образованиями ствола головного мозга.

2) Другая гипногенная зона находится в области переднего гипоталамуса и прозрачной перегородки. Раздражение этих структур электрическим током любой частоты приводит к синхронизации электроэнцефалографических ритмов и наступлению сна. Животное проделывает все ритуалы, характерные для его естественного сна (облизывание, мышечное расслабление, зевота). Разрушение этого аппарата приводит к длительному бодрствованию и резким нарушениям восстановительных процессов.

3) Еще одно важное звено в системе синхронизирующих аппаратов — таламическая синхронизирующая система. Раздражение низкочастотным электрическим током определенных ядер таламуса приводит к синхронизации потенциалов мозга и сну. Некоторые исследователи считают его главной гипногенной структурой, так как сон, наступающий при его раздражении, длителен и неотличим от нормального, а также вызывается легче, чем при раздражении других структур.

4) При низкочастотном раздражении сон можно вызвать, воздействуя на другие структуры мозга и даже периферические нервы. (Высокочастотное раздражение, как правило, приводит к пробуждению и десинхронизации.) Все это свидетельствует о распространенности синхронизирующих и десинхронизирующих аппаратов в нервной системе. Несомненно, имеются сгущения, где они представлены более значительно. При разрушении этих скоплений и возникают эффекты противоположного характера — уменьшение или увеличение длительности сна.

Экспериментальные исследования также показали, что  в реализации медленного и быстрого сна принимают участие различные  формации мозга: медленный сон –  гипногенные зоны, быстрый сон – ретикулярная формация.

Большой вклад в выяснение природы  быстрого сна сделал французский  физиолог Мишель Жуве. Он показал, что быстрый сон исчезает при локальном разрушении ядер ретикулярной формации, расположенных в варолиевом мосту. Этот отдел мозга называется ромбэнцефалоном и отсюда еще одно название этой стадии сна — «ромбэнцефалический» сон.

Фаза  парадоксального сна развивается  при активации голубого пятна (средний  мозг). Нейроны голубого пятна выделяют норадреналин и оказывают разнонаправленное  влияние на многие структуры мозга. В развитии этой фазы принимают участие  также верхний отдел каудального  и среднего орального ретикулярных ядер моста мозга.

До сих  пор крайне трудно определить место  быстрого сна в системе сон  — бодрствование. По целому ряду показателей  эта фаза отражает более глубокий сон, в реализации которого принимают  участие древние аппараты мозга, что послужило основанием для  обозначения его как археосна. По другим показателям быстрый сон представлялся более поверхностным, чем медленный. Это привело к тому, что уже в настоящее время выделяют быстрый сон как особое третье состояние (бодрствование, медленный сон, быстрый сон).

ИНТЕГРАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СНО И БОДРСТОВАНИЯ

Существуют две системы, регулирующие сон и бодрствование. У систем имеются подсистемы, включающие различные формы сна в определенной последовательности. Все наводит на мысль о существовании в мозгу координирующего аппарата, который в определенное время регулирует включение отдельных систем в целом, а затем и их подсистем. В этом нас, убеждают наблюдения над больными людьми, когда все подсистемы работают, но резко нарушается закономерная последовательность их включения. Координирующий аппарат не находится в одном каком-либо отделе мозга. Речь идет о сложном комплексе с преимущественным расположением в передних отделах больших полушарии мозга, лимбической системе, гипоталамусе. Дальнейшие исследования позволят более четко и обоснованно представлять подобную точку зрения.

yaneuch.ru

Сон и бодрствование — реферат

1. Поведение человека во время сна

Бодрствующий человек  взаимодействует с окружающей средой, отвечая на внешние раздражители адекватными реакциями, а во время  сна эта связь я внешним  миром прерывается, но не исчезает полностью. Спящий человек может проснуться под действеим внешних раздражителей, наиболее важных, несущих биологическое  значение. Однако сильный шум, ни имеющий  большого значения, не вызывает пробуждения  спящего, хотя нарушает последовательность фаз и, как следствие, отрицательно влияет на сон. Во время сна мозг не работает на некотором постоянном уровне. Степень направленного внимания спящего человека меняется; в связи  с этим, сон разделяют на несколько  стадий; показателями каждой стадии является глубина сна, измеряющаяся как пороговая  сила необходимая для пробуждения.

Выделяют  следующие стадии сна: 1. Расслабленного бодрствования (на ЭЭГ преобладают альфа ритмы с изменчивой амплитудой)

2. Стадия А сна: альфа  ритм постепенно исчезает. Появляются  мелкие тета-волны с длительными  интервалами. 

3. Стадия В сна: это  стадия засыпания; характерны - тета-волны,  высоко амплитудные вертекс-зубцы  длительностью 3-5 с. Человек не  различает слабые внешние раздражители.

4. Стадия С сна: поверхностный  сон. Характерны веретенообразные  всплески бета-ритма и К-комплексы. 

5. Стадия D сна: умеренно  глубокий сон. Регистрируются  дельта-волны с частотой 3 - 3,5 Гц.

6. Стадия Е сна: глубокий  сон. Характерны дельта волны  с частотой 0,7 - 1,2 Гц.

7. Перед пробуждением  человек проходит еще одну  стадию сна (БДГ-сон), характеризующуюся  десинхронизацией ЭЭГ и эпизодами  быстрых движений глаз (рис. 2). Кроме того, наблюдаются подергивания пальцев.

На протяжение все ночи последовательность стадий повторяется  около 5 раз. Глубина сна при этом убывает к утру.

С возрастом соотношение  между временем бодрствования и  сна, и так же между последней  фазой сна и остальными 6 стадиями сна изменяется: происходит постепенное  уменьшение продолжительности сна, укорочение последней стадии сна.

Значительная доля БДГ-сна  у новорожденных выше, чем у  кого-либо. Этот сон играет важную роль в онтогенетическом развитие ЦНС: грудные  дети получают меньшую информацию от окружающей среды, чем взрослые, и  их сноведения обеспечивают внутреннюю стимуляцию, компенсирующую недостаток внешней.

Существует еще одна классификация  стадий сна: 1. Уравнительная фаза: характеризуется эффектом как на сильные, так и на слабые раздражители.

2. Парадоксальная фаза: сильные  раздражители вызывают более  слабые ответные реакции, чем  слабые раздражители.

3. Ультрадоксальная фаза: положительный раздражитель тормозит, а отрицательный - вызывает условный  рефлекс. 

4. Наркотическая фаза: общее  снижение условно рефлекторной  деятельности со значительно  более сильным уменьшением рефлексов  на слабые раздражители, чем на  сильные. 

5. Тормозная фаза: полное  торможение условных рефлексов 

2. Сон и сновидения

Легче вспоминать сон, если человека разбудить во время фазы БДГ - сна или после ее окончания. Человек, проснувшийся во время медленного сна не помнит сновидений, следовательно  сновидения возникают во время быстрого сна; во время последнего наблюдается  снохождение, разговор, ночные страхи у людей.

На содержание сновидений влияют предшествующие события: при  жажде БДГ-сон и сновидения становятся более выраженными. Если человека разбудить  во время БДГ-фазы, то последующие  стадии становятся более продолжительными, сновидения ярче, организм как бы наверстывает упущенное, при этом никаких патологических изменений не возникает. Внешние  раздражители (особенно слуховые) вписываются  в картину сновидений; связь этих раздражителей с содержанием  сновидения являются доказательством  того, ч то в фазу медленного сна  они более реальны и напоминают больше раздражители.

Память во время сна  ухудшается: человек запоминает последние  сновидения. Но сон облегчает закрепление  изучаемого материала. Материал заученный  перед сном запоминается лучше, чем  тот же материал выученный утром  или днем, что связывают 

1. Во-первых: днем действует  множество раздражителей, которые  мешают процессу запоминания, в промежутке между их заучиванием и воспроизведением.

2. Во-вторых: забывание может  быть насильственным процессом,  который во сне протекает медленнее. 

3. Механизмы бодрствования  и сна

Диафферентационная  теория сна и бодрствования В конце 1930-х годов Бремер обнаружил, что ЭЭГ кошки с перерезкой, отделяющей спинной мозг от головного после восстановления от операционного шока демонстрирует циклические чередования, характерный для сна-бодрствования.

Если перерезка произведена  на уровне четверохолмия, то есть исключены  сенсорные стимулы, кроме зрительных и обонятельных, наблюдается типичная для сна ЭЭГ.

Бремер пришел к выводу, что ЦНС индуцируется и поддерживается: для бодрствования необходимо минимума сенсорной стимуляции, сон - состояние, характеризующееся, прежде всего, снижением  эффективности сенсорной стимуляции мозга, что подтверждает теорию пассивного бодрствования.

Однако: во-первых: в изолированном переднем мозге со временем проявляются ритмические колебания, характерные для ритма сон-бодрствования. Кроме того, изоляция человека в звуконепроницаемой камере приводит к уменьшению длительности сна.

Во-вторых: данные о влиянии  коры на состояние бодрствования  неверны, так как циркадные ритмы  сна-бодрствования наблюдаются и  у новорожденных детей аэнцефаликов.

Ретикулярная  теория сна и бодрствования В ретикулярной формации ствола мозга находится множество нейронов, аксоны которых идут почти ко всем областям головного мозга (кроме неокортекса). В конце 1940-х годах Моруцци и Мэгуном было обнаружено, что высокочастотное раздражение ретикулярной формации ствола мозга кошек приводит к их мгновенному пробуждению. Повреждение ретикулярной формации вызывает постоянный сон, перерзка же сенсорных трактов такого эффекта не дает.

Ретикулярную формацию стали  рассматривать как область головного  мозга, участвующую в поддержании  сна. Сон наступает, когда ее активность пассивно, либо под действием внешних  факторов падает. Активация ретикулярной формации зависит от количества сенсорных  импульсов, поступающих в нее, а  так же от активности нисходящих волокон  между передним мозгом и стволовыми структурами.

Однако позднее было установлено, что: 1. Во-первых: ретикулярная формация вызывает не только бодрствования, но и сон, что зависит от места наложения электродов при стимуляции ее электрическим раздражителем.

2. Во-вторых: нейронное состояние  ретикулярной формации в бодрствующем  состоянии и во время сна  мало, чем отличается.

3. В-третьих: ретикулярная  формация является не единственным  центром бодрствования: они так  же представлены и в медиальном  таламусе, и в переднем гипоталамусе.

Корково-подкорковая  теория Между лимбико-гипоталамическими и ретикулярными структурами мозга имеются реципрокные отношения. При возбуждении лимбико-гипоталамических структур мозга наблюдается торможение структур ретикулярной формации ствола мозга и наоборот. При бодрствовании за счет потоков афферентации от органов чувств активируются структуры ретикулярной формации, 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. 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, которые 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 связей с лимбическими структурами  мозга могут оказывать восходящие активирующие влияния на кору мозга  при отсутствии влияний ретикулярной формации ствола мозга. Эти механизмы  составляют корково-подкорковую теорию сна (П.К.Анохин), которая позволила  объяснить все виды сна и его  расстройства. Она исходит из того, что состояние сна связано  с важнейшим механизмом - снижением  восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. 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.

Серотонинергическая теория сна и бодрствования В верхних отделах ствола мозга обнаружены две области: ядро шва и голубое пятно. Медиатором в клетках ядра шатра является серотонин, а голубого места - норадреналин.

В конце 1960-х Жуве пришел к выводу , что эти две нейронные  системы принимают в участии  возникновении сна. Разрушение ядер шва у кошки приводит к полной бессоннице в течение нескольких дней, за несколько последующих недель сон восстанавливается. Частичная  бессонница может быть вызвана подавлением  синтеза серотонина хлорфенилаланином, введением предшественника серотонина ее можно устранить. Разрушение голубого пятна приводит к полному исчезновению БДГ-сна, но не влияет на медленный сон. Истощение запасов серотонина вызывает бессонницу, а введение предшественников серотонина нормализует только медленный  сон.

Все это позволило предположить, что серотонин приводит к торможению структур, ответственных за бодрствование.

Было установлено, что  голубое пятно подавляет импульсацию  ядра шва, и это ведет к пробуждению.

Сейчас доказано, что нейроны  ядер шва выделяют серотонин во время  бодрствования: он служит медиатором в  процессе пробуждения и "гормоном сна" в бодрствующем состоянии: стимулируя выход вещества сна, который вызывает сон. Фаза БДГ-сна обеспечивается подголубоватым ядром.

Было поазано, что сон  и бодрствование определяются активацией специфических центров головного  мозга. Одни из таких центров является ретикулярная формация, котрая расположена  в стволе мозга. Он из осноынх компонентов  ретикулярной формации являются холинергические  ядра , расположенные на уровне мосто-среднемозгового  сочленения. Нейроны этих ядер имеют  высокий уровень активности во время  бодрствования и REM-фазы и инактивированны  во время медленного сна.

В регуляции процессов  сна-бодрствования принимают участие  и другие эргические системы головного  мозга, медиаторами которых являются: серотонин, норадреналин, гистамин, глутамат, вазопрессин. Веротяно, что диссомнии  обусловлены нарушением функционирования нейротрансмиттернх систем.

Эндогенные  факторы сна Человек ощущает определенную потребность во сне, что связывают с наличием факторов сна, циркулирующих в крови. Тогда во время сна должны восстанавливаться их нормальные концентрации. Предполагается, что факторы сна накапливаются во время бодрствования до вызывающего сон уровня. Согласно другой гипотезе эти факторы накапливаются во время сна: образуются и выделяются.

Из мочи и спиномозговой  жидкости был выделен гликопептид - дельта-пептид, вызывающий медленный  сон при введении другим животным. Есть фактор и БДГ-сна.

Вторая гипотеза привела  к открытию в крови пептида  дельта-сна, вызывающего глубокий сон.

Однако найденные факторы  вызывают сон у человека и только у некоторых видов животных. Кроме  того, он может возникнуть и под  действием других видов веществ. На сегодняшний день неизвестно, какую  физиологическую роль в процессе выполняют найденные факторы.

4. Функциональная  значимость сна

При длительном тотальном  лишении сна до 116 часов наблюдаются  расстройства сна, поведения, психических  процессов, аффективной сферы, появление  галлюцинаций (особенно зрительных). В  первую восстановительную ночь преобладает  медленный сон, тогда как наблюдали  исчезновение парадоксального сна (ПС), но позднее происходило удлинение  ПС и увеличение БДГ-сна.

При депривации ПС происходят нарушения в поведении, появляются страхи, галлюцинации, однако эффект при  депривации ПС был менее значительным, чем при депривации медленного сна. У испытуемых, у которых возникали  сновидения в восстановительную  ночь не наблюдалось компенсаторного  увеличения ПС. У испытуемых, у которых  наблюдались нарушения поведения, галлюцинации и т.д. наблюдалось  увеличение ПС.

Установлено, что во время  депривации сна возрастает концентрация дельта пептида, введение его в зону таламуса вызывали увеличение медленного сна и ПС. Накапливается так  же и фактор сна, который используется в иммунологической защите.

Согласно Я. Освальду медленный  сон нужен для восстановления работоспособности клеток головного  мозга. Во время сна он из гипоталамуса выделяется гормон роста, он участвует  в биосинтезе белка в периферических тканях. Биосинтез белков и РНК  нейронов интенсифицируется во время  ПС. По Лабори медленный сон связан с метаболической активностью нейроглии.

Дж. Моруцци различает  два типа восстановительных процессов  в нервной ткани.

1. Быстрые процессы: в  нейронах, выполняющих функцию проведения  и синаптической передачи импульсов,  эти процессы длятся в течение  нескольких секунд, которые могут  иметь место и во время бодрствования,  без прерывания активности самого нейрона - сон для этого не нужен.

2. Медленные процессы  необходимы нейронам, синапсы которых  подвержены пластическим изменениям  при обучении. Восприятие всех  видов сознательной жизни, которые  связаны с высшими функциями.  Сон это не период восстановления  всего мозга, а только период  восстановления синапсов с пластическими  свойствами.

ПС связывают с мотивационными функциями: во время сновидений происходит удовлетворение тех потребностей, которые  не были достигнуты при бодрствовании. Во время сна происходит освобождение мотивационной энергии, тем самым  поддерживается состояние организма. У больных эндогенной депрессией, для которых характерны ненормальные яркие сновидения, мотивационные  процессы во сне сильно представлены, что приводит к снижению выраженности этих процессов во время бодрствования. С другой стороны депривация БДГ-сна  приводит к выраженности мотивационных  процессов во вермя бодрствования  снижает выраженность эндогенной депрессии (Вогель). На чем и основано действие антидепрессантов

5. Изменение концентрации  гормонов во время сна

6. Сон и бодрствование.  Патологические изменения.

В 1958-1960 году была обнаружена закономерность между продолжительностью сна и смертностью. В основном погибают как коротко спящие (4-5 часов в сутки) и так и долго спящие (10-12 часов) от рака, ИБС, часто совершается суициды. Таким образом, сон оказывает восстановительный эффект как на физическое, так и на психическое здоровье.

Бессонница. Нарколепсия. Гиперсомния. Бессонница и нарколепсия являются наследственными заболеваниями.

Нарколепсия - нарушение  бодрствования, характеризующееся  дневными приступами непреодолимого сна. Связывают его с тем, что человек, страдающий нарколепсией, из состояния  бодрствования впадает сразу  в парадоксальный сон. Симптом - неудержимое  засыпание, мышечная слабость. У многих людей циркадный ритм сна - бодрствования  нарушен. Слабость в мышцах появляется при гневе, хохоте, плаче и других факторах. Гиперсомния - необычайная  потребность во сне, причиной которой  является дисбаланс систем регуляции  сна-бодрствования в организме.

Мы видим в сновидениях  различные комбинации того, что происходило  с нами во время бодрствования: в  коре головного мозга во время  поверхностного сна или при переходе сна из одной стадии в другую, при засыпании остаются островки - незаторможенные участки коры, и под действием внутренних или  внешних раздражителей из них "извлекается" какая-либо информация, события, произошедшие с нами наяву, что и является основой  возникновения нереальной реальности.

Во время сна, в своих  сновидениях, мы видим себя заболевшими, и через несколько дней мы в  действительности заболеваем; дело в  том, что мы во сне становимся более  чувствительными, острее ощущаем те процессы, которые происходят в нашем  организме, которые мы чувствуем  в реальности.

Храп. Во сне мягкие ткани задней стенки расслабляются и иногда блокируют воздухоносные пути (западание языка - вызывает апноэ - ведет к смерти) Храп - звук, порождаемый вибрациями мягкой ткани, особенно мягким небом.

Предлагаются операции: 1. Лазерная операция, в ходе которой выжигаются излишки тканей

2. Новая операция во  время которой вводят электроды  в мягкое небо, он нагревает  ткани электрическим током высокой  частоты, заставляет их сжиматься  и возвращает упругость за  несколько недель.

student.zoomru.ru

Психофизиологические основы сна и бодрствования

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Иркутский государственный педагогический университет

Факультет психологии

Заочное отделение

Контрольная работа

по теме:

Психофизиологические основы

сна и бодрствования

Выполнил:

студент Петров Д.А.

2 курс

Проверила:

доктор медицинских наук,

профессор

Полякова Л.О.

Иркутск

2008

Оглавление

1. Физиологические основы сна…………...........……………………..……………….……....….5

1.1 Теории и гипотезы……………………………………………………………..…..…..5

1.2 Современные теории сна…………………………………….………………..…..…..6

1.3 Виды сна ……………..……………………………….……………………..………....7

1.4 Стадии сна……………………………………………….……………….……….……9

1.5 Потребность во сне……………………………………….………………..….…….…11

1.6 Физиологические изменения во время сна…………………….……….……….…...12

1.7 Природа быстрого сна…………………………………………….………..…….……13

2. Бодрствование……………………………………………………….…………….…….………14

2.1 Состояние спокойного бодрствования…………………………………………….…15

2.2. Состояние активного бодрствования………………………………………………...15

2.3 Центры бодрствования………………………………………………………………..16

2.4 Связь состояний «сон-бодрствование»………………………………………………16

Заключение……………………………………………………….……………………....…………..18

Список использованной литературы……………………………….…………………...………….19

Со времен глубокой древности ум человека занимали вопросы: что такое сон, чем он вызван и почему все люди и животные испытывают в нем непреодолимую потребность? Изучая явления, происходящие в организме во время сна, было установлено его благотворное влияние. Экспериментально было доказано, что во время сна организм не замирает, а восстанавливается после длительного бодрствования. Сон особенно необходим для восстановления функций нервной системы, главным образом головного мозга.

Во время сна дыхание человека становится более глубоким и редким, медленнее бьется сердце. Все органы отдыхают и восстанавливают свои функции. Только мозг во время сна пользуется относительным покоем.

Биологическое значение сна заключается в восстановлении работоспособности организма, утомленного в период бодрствования. Что же такое сон и какая причина вызывает его?

В середине прошлого столетия многие ученые считали сон результатом "обескровливания мозга". Были проведены многочисленные опыты с кроватью-весами. Человека укладывали на специальную кровать и уравновешивали ее. Когда человек засыпал та сторона кровати, где была его голова, поднималась вверх, то есть голова во время сна становилась легче. Поначалу был сделан вывод, что во сне голова теряет часть своего веса из-за отлива крови из мозга человека. Из этого опыта было совершенно непонятно, является сон причиной отлива крови или отлив крови является причиной сна. Некоторые ученые, наоборот, считали, что причиной сна является переполнение мозга кровью. Существуют некоторые заболевания мозга, вызываемые притоком крови к мозгу. У больных в этом случае также возникает сон, но он не имеет ничего общего с обычным сном здоровых людей. В то время очень широко была распространена теория так называемых "ядов сна". Она была создана французскими учеными Р. Лежандром и А. Пьероном.

Эти ученые считали, что сон наступает, потому что в крови накапливаются ядовитые продукты обмена веществ –гипнотоксины. Они подавляют деятельность нервной системы. Эта гипотеза появилась после ряда опытов с животными. У животного, которого несколько суток лишали сна, брали сыворотку крови и вводили ее в кровь другому животному. Это животное тотчас же впадало в глубокий сон. Однако наблюдения за естественным сном животных опровергают эту теорию.

Советские ученые, наблюдая за сиамскими близнецами Ирой–Галей и Дашей–Машей, пришли к выводам, что теория "ядов сна" несостоятельна. У сиамских близнецов имеетсядверазличные нервные системы иоднасистема кровообращения. Если теория "ядов сна" была бы верна, то сон и пробуждение у сиамских близнецов должно было быть одновременно. Наблюдения показали, что это не так. Были моменты, когда одна девочка спала, другая бодрствовала.

Имеются и другие данные, которые не подтверждают правильность теории самоотравления организма. Известно, что человек может активно сопротивляться желанию спать, а иногда вообще не чувствует потребности во сне. Существует теория нервных центров сна швейцарского ученого В. Гесса и австрийского ученого К. Экономо. По этой теории, сном управляют особые центры, которые находятся под корой головного мозга.

Все эти теории объясняли лишь некоторые стороны сна, но не отвечали на главный вопрос: что такое сон?

1. Физиологические основы сна

1.1. Теории и гипотезы

На сегодняшний день имеется множество теорий сна. Все они описывают сон как особое состояние организма, вызываемое длительными физическими и психологическими нагрузками. В современной науке наиболее широкое признание получило учение о сне, разработанное И. П. Павловым и его последователями.

Теория сна И.П. Павлова основана на учении об условных рефлексах. Результаты многочисленных опытов и наблюдений над животными и людьми привели его к выводу, что у высших животных и человека сон и бодрствование связаны с работой высших отделов центральной нервной системы – коры больших полушарий головного мозга. В основе работы головного мозга лежат два нервных процесса – возбуждение и торможение, они возникают под действием внешних и внутренних раздражителей. Возбуждение заставляет организм работать, а торможение задерживает деятельность органов и выключает процесс в самой нервной клетке.

Мелкие животные, например, кролик, при виде удава, вместо того, чтобы убежать и тем самым спасти свою жизнь, остаются на месте и становятся добычей. В основе такого явления лежит широко распространенный по мозговой ткани тормозной процесс. И.П. Павлов установил, что если перестать подкреплять образованный условный рефлекс, то он исчезнет. Такое угасание условного рефлекса происходит из-за развития торможения нервных клеток головного мозга. Если внешние раздражители, способствующие возникновению торможения в коре головного мозга, продолжают действовать долго, то торможение постепенно захватывает все более и более обширные зоны коры, и когда вся кора полностью окажется в состоянии торможения, наступает глубокий сон.

Таким образом, сон – это один из видов торможения, которое охватывает кору головного мозга и нижележащие его отделы. Всякий раз, когда нервным клеткам угрожает истощение или перевозбуждение, в них развивается так называемое охранительное торможение, то есть защитная реакция коры на внешние раздражители.

Итак, всё, что снижает работоспособность нервных клеток мозга, – утомление, истощение, перенесённое тяжёлое заболевание – повышает потребность во сне, увеличивает сонливость. Если провести наблюдение, то можно убедиться, что в результате раздражений, воздействующих на мозг в течение дня, к вечеру развивается утомление, а с ним и желание спать – сигнал о настойчивом желании организма в отдыхе.

Изучение торможения коры головного мозга показало, что оно не просто препятствует дальнейшей работе нервных клеток. Во время этого внешне пассивного состояния совершаются активные процессы обмена веществ, клетки мозга восстанавливают нормальный состав, набирают силы для дальнейшей активной работы. Во сне, когда заторможена подавляющая масса мозга, создаются наиболее благоприятные условия не только для восстановления работоспособности нервных клеток мозга, более всего нуждающихся в такой передышке, но и для отдыха всего организма.

1.2.Современные теории сна

В настоящее время большинство существующих гипотез относительно функционального назначения сна и отдельных его стадий можно свести к трем основным типам: 1) энергетическим, или компенсаторно-восстановительным, 2) информационным, 3) психодинамическим.

Согласно "энергетическим" теориям, во время сна происходит восстановление энергии, затраченной во время бодрствования.

Особенная роль при этом отводится так называемому дельта-сну, увеличение продолжительности которого следует за физическим и умственным напряжением. Любая нагрузка компенсируется увеличением доли дельта-сна. Именно на стадии дельта-сна происходит секреция нейрогормонов, обладающих анаболическим действием.

Были выделены морфологические образования, имеющие отношение к регуляции сна.

Ретикулярная формация управляет начальным этапом сна. Гипногенная зона, находящаяся в передней части гипоталамуса, также оказывает регулирующее влияние на функции сна и бодрствования.

Теория П.К. Анохина придает в этом процессе решающее значение функциям гипоталамуса. При длительном бодрствовании уровень жизненной активности клеток коры мозга снижается, поэтому их тормозное влияние на гипоталамус ослабевает, что позволяет ему “выключать” активизирующее воздействие ретикулярной формации.

Информационныетеории утверждают, что сон – это результат уменьшения сенсорного потока к ретикулярной формации. Уменьшение информации влечет за собой включение тормозных структур. Имела место и такая точка зрения, что нуждаются в отдыхе не клетки, не ткани, не органы, а психические функции: восприятие, сознание, память. Воспринимаемая информация может «переполнить» мозг, поэтому ему необходимо отключиться от окружающего мира (что и является сущностью сна) и перейти на иной режим работы.

Сон прерывается, когда информация записана, и организм готов к новым впечатлениям.

По мнению известного психоневролога А.М. Вейна, информационная теория не противоречит энергетической концепции восстановления, ибо переработка информации во сне не подменяет собой переработку во время бодрствования, а дополняет ее.

Восстановление в самом широком значении этого слова — это не покой и пассивное накопление ресурсов, вернее не только покой, которого во сне достаточно, но, прежде всего, своеобразная мозговая деятельность, направленная на реорганизацию воспринятой информации. После такой реорганизации и возникает ощущение отдыха, физического и умственного.

Согласно "психодинамическим" теориям сна, кора мозга оказывает тормозное влияние сама на себя и на подкорковые структуры.

К психодинамическим теориям можно отнести гомеостатическую теорию сна. Под гомеостазом в этом случае понимается весь комплекс процессов и состояний, на котором основана оптимальная работа мозга. Согласно его теории, существует два типа бодрствования – спокойное и напряженное.

Спокойноеподдерживается деятельностью ретикуло-таламокортикальной системы (активизирующей импульсы, которые посылает ретикулярнаяформация, побуждающие к усиленной работе таламус и кору головного мозга), а напряжение, кроме того, – и деятельностью лимбической системы.

Сочетание работы этих двух систем обеспечиваетнапряженноебодрствование – необходимую основу для координированных реакций. Во время быстрого сна работает одна лимбическая система: эмоции взбудоражены, а координированные реакции парализованы. Если судить по активности мозговых структур, то быстрый сон – аналог не спокойного, а напряженного бодрствования.

Также можно отметить, что сон относится к одному из видов циклических ритмов деятельности человеческого мозга. Цикличность лежит в основе нашего существования, упорядоченного ритмичной сменой дня и ночи, времен года, работы и отдыха. На уровне организма цикличность представлена биологическими ритмами, в первую очередь, так называемыми циркадными (лат.circaоколо + лат.diesдень) ритмами, обусловленными вращением Земли вокруг своей оси.

1.3. Виды сна.

У человека и многих животных период сна и бодрствования приурочен к суточной смене дня и ночи. Такой сон называется монофазным. Если же смена сна и бодрствования происходит несколько раз в сутки, сон называется полифазным. Периодический ежесуточный сон взрослого человека, как правило, является монофазным, иногда дифазным (дважды в сутки), у маленького ребенка наблюдается полифазный тип сна.

У ряда животных наблюдается также сезонный сон (спячка), обусловленный неблагоприятными для организма условиями среды: холод, засуха и т.д.

Кроме перечисленных, существует еще несколько видов сна:наркотический(вызываемый различными химическими или физическими агентами),гипнотическийипатологический. Последние три вида сна обычно рассматривают как следствие нефизиологических воздействий на организм человека или животного.

Наркотический сонможет быть вызван различного рода химическими воздействиями: вдыхание паров эфира, хлороформа, введением в организм различного рода наркотиков, например, алкоголя, морфия и других. Кроме того, этот сон может быть вызван электронаркозом (воздействие прерывистого электрического тока слабой силы).

Патологический сонвозникает при анемии мозга, мозговой травме, наличии опухолей в больших полушариях или поражении некоторых участков ствола мозга. Сюда же относится и летаргический сон, который может возникнуть как реакция на сильную эмоциональную травму и может длиться от нескольких дней до нескольких лет. К явлениям патологического сна следует отнести также исомнамбулизм, физиологические механизмы которого до сих пор неизвестны.

Особый интерес вызываетгипнотический сон, который может быть вызван гипнотическим действием обстановки и воздействиями гипнотизера. Во время гипнотического сна возможно выключение произвольной корковой активности при сохранении частичного контакта с окружающим и наличием сенсомоторной деятельности.

Чередование сна и бодрствования наблюдается на всех этапах эволюционной лестницы: от низших позвоночных и птиц до млекопитающих и человека. Несомненно, что подобная универсальная организация ритмического чередования активности и покоя имеет глубокий физиологический смысл. Хорошо известно, что во время сна происходят значительные физиологические изменения в работе ЦНС, вегетативной нервной системы и других системах и функциях организма.

К числу основных законов психической деятельности человека относится циклическое чередование сна и бодрствования.

Однако, следует отметить и нередкие нарушения ритмичности сна, к которым можно отнести бессонницу и так называемый непреодолимый сон(нарколепсию), возникающий во время пассивной езды на транспорте, при выполнении монотонной работы, а также при управлении различными транспортными средствами: автомобилем, электровозом, метро.

1.4. Стадии сна

Сон человека имеет правильную циклическую организацию. В течение сна различают пять стадий: четыре стадии медленноволнового сна и одну стадию быстрого. Иногда говорят, что сон состоит из двух фаз:медленнойибыстрой. Завершенным циклом считается отрезок сна, в котором происходит последовательная смена стадий медленноволнового сна быстрым сном. В среднем отмечается 4 – 6 таких циклов за ночь, продолжительностью примерно 1,5 часа каждый.

Базируясь на этих положениях, В. М. Ковальзон предлагает следующее определение сна: "сон – это особое генетически детерминированное состояние организма человека ( и теплокровных животных, т.е. млекопитающих и птиц ), характеризующееся закономерной последовательной сменой определенных полиграфических картин в виде циклов, фаз и стадий" (Ковальзон, 1993).

Восьми–девятичасовой сон подразделяется на пять – шесть циклов, перемежающихся краткими интервалами пробуждения, не оставляющих, как правило, никаких воспоминаний у спящего. Каждый цикл включает в себя две фазы: фазу медленного (ортодоксального) сна и фазу быстрого (парадоксального) сна.

Первая стадияявляется переходной от состояния бодрствования ко сну, что сопровождается уменьшением альфа-активности и появлением низкоамплитудных медленных тета- и дельта-волн. Длительность первой стадии обычно не больше 10-15 мин. В конце этой стадии могут появляться короткие вспышки так называемых"сонных веретен", хорошо видимых на фоне медленноволновой активности. Однако пока"веретена"сна не достигнут длительности 0,5 секунд, этот период считается первой стадией сна. В поведении эта стадия соответствует периоду дремоты с полусонными мечтаниями, она может быть связана с рождением интуитивных идей, способствующих успешности решения той или иной проблемы.

Вторая стадиязанимает чуть меньше половины всего времени ночного сна. Эта стадия получила название стадии"сонных веретен", т.к. наиболее яркой ее чертой является наличие в ЭЭГ (электроэнцефалограмме) мозга веретенообразной ритмической активности с частотой колебания 12-16 Гц. Длительность этих "веретен", хорошо выделяющихся из фоновой ЭЭГ со смешанной частотой колебаний, составляет от 0,2 до 0,5 секунд.

Третья стадияхарактеризуется всеми чертами второй стадии, к которым добавляется наличие в ЭЭГ медленных дельта-колебаний, занимающих от 20 до 50%. Этот переходный период длится всего несколько минут.

Четвертая стадияхарактеризуется преобладанием в ЭЭГ медленных дельта колебаний, занимающих более 50% времени ночного сна. Третья и четвертые стадии обычно объединяют под названиемдельта-сна. Глубокие стадиидельта-снаболее выражены в начале и постепенно уменьшаются к концу сна. В этой стадии разбудить человека достаточно трудно. Именно в это время возникают около 80% сновидений, и именно в этой стадии возможны приступылунатизмаи ночные кошмары, однако, человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре стадии сна в норме занимают 75-80% всего периода сна.

Пятая стадия сна.Пятая стадия сна имеет ряд названий: стадия "быстрых движений глаз" или сокращенно БДГ, "быстрый сон", "парадоксальныйсон". Во время этой стадии человек находится в полной неподвижности вследствие резкого падения мышечного тонуса, и лишь глазные яблоки под сомкнутыми веками совершают быстрые движения с частотой 60-70 раз в секунду. Количество таких движений может колебаться от 5 до 50. Причем была обнаружена отчетливая связь между быстрыми движениями глаз и сновидениями. Так, у здоровых людей этих движений больше, чем у больных с нарушением сна. Характерно, что слепым от рождения людям снятся только звуки и ощущения. Глаза их при этом неподвижны.

Считается, что по интенсивности БДГ можно судить о яркости и эмоциональности сновидений. Однако, движения глаз во сне отличаются от тех, которые характерны для рассматривания объектов в состоянии бодрствования.

Кроме того, на этой стадии сна энцефалограмма приобретает признаки, характерные для состояния бодрствования. Название «парадоксальная» возникло из-за видимого несоответствия между состоянием тела (полный покой) и активностью мозга. Если в это время разбудить спящего, то приблизительно в 90% случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении, причем точность деталей будет существенно выше, чем при пробуждении из медленного сна

Парадоксальная стадия сна имеется у многих видов млекопитающих и даже у некоторых видов птиц. Отмечено также, что у животных доля парадоксального сна имеет тенденцию увеличиваться с увеличением степени развития коры. Однако парадоксальный сон у животных и человека протекает по-разному. Человек в парадоксальном сне обычно неподвижен (двигаются только глаза). У животных двигаются усы, уши, хвост, подергиваются лапы, происходят мигательные и сосательные движения, а у собак слышны даже повизгивания.

Периоды БДГ сна возникают приблизительно с 90-минутными интервалами и продолжаются в среднем около 20 минут. У нормальных взрослых эта стадия сна занимает примерно 20-25% времени, проводимого во сне. У младенцев эта доля значительно выше; в первые недели жизни около 80% всего очень длительного времени сна составляет парадоксальный сон.

1.5. Потребность во сне.

Этавитальнаяпотребность зависит от возраста. Так, общая продолжительность сна новорожденных составляет 20-23 часа в сутки, в возрасте от 6 месяцев до 1 года – около 18 часов, а к возрасту 12 до 16 лет – 9 часов. Взрослые спят в среднем 7-8 часов в сутки.

В результате наблюдений было установлено, что люди старше 60 лет, страдающие различными заболеваниями, спят, как правило, менее 7 часов в сутки. В то же время, практически здоровые люди этого возраста спят более 8 часов в сутки. При увеличении продолжительности сна у «малоспящих» пожилых людей наблюдается улучшение самочувствия. По некоторым данным, продолжительность сна долгожителей Кавказа колеблется от 9 до 16-17 часов в сутки. В среднем же долгожители спят по 11-13 часов. Иными словами, по мере старения человека продолжительность сна должна увеличиваться.

Лишенный сна человек погибает в течение двух недель. Лишение сна в течение 3-5 суток вызывает непреодолимую потребность во сне. В результате 60-80 часового отсутствия сна у человека наблюдается снижение скорости психических реакций, портится настроение, происходит дезориентация в окружающей среде, резко снижается работоспособность, возникает быстрая утомляемость при умственной работе. Человек теряет способность к сосредоточенному вниманию, могут возникнуть различные нарушения мелкой моторики, возможны и галлюцинации, иногда наблюдаются внезапная потеря памяти и сбивчивость речи. При более длительном лишении сна могут возникнуть психопатии и другие расстройства психики.

Изменения вегетативных функций при длительной бессоннице очень невелики, отмечается только небольшое понижение температуры тела и незначительные замедления пульса.

В науке описаны несколько случаев длительного отсутствия сна, которые, наряду с явлениями сомнамбулизма (лунатизма) и летаргического сна до сих пор не нашли объяснений. Чаще всего эти случаи были связаны с сильными психическими потрясениями.

Медленноволновой и парадоксальный сон в равной степени необходимы организму. Так, если будить человека каждый раз при наступлении парадоксального сна, тенденция впадать в парадоксальный сон станет нарастать. Через несколько дней человек будет переходить от бодрствования к парадоксальному сну без промежуточной фазы обычного сна.

Таким образом, стадии сна образуют своеобразную систему, в которой воздействие на одно звено влечет за собой изменение в состоянии другого звена.

1.6 Физиологические изменения во время сна.

К наиболее характерным симптомам сна относится снижение активности нервной системы и прекращение контакта с окружающей средой за счет "выключения" сенсомоторной сферы.

Пороги всех видов чувствительности (зрение, слух, вкус, обоняние и осязание) во сне возрастают. По величине порога можно судить о глубине сна.

В первых четырех стадиях пороги восприятия увеличиваются на 30-40%, в то время как в БДГ сне – на 400%. Рефлекторная функция во время сна резко ослаблена. Условные рефлексы заторможены, безусловные значительно понижены. При этом некоторые виды корковой деятельности и реакции на определенные раздражители могут сохраняться во время нормального периодического сна. Например, спящая мать слышит звуки движений больного ребенка. Такое явление получило название частичного бодрствования.

Большинство мышц во сне находится в расслабленном состоянии, причем человек способен длительно сохранять определенную позу тела. При этом повышен тонус мышц, закрывающих веки. По мере погружения в сон, ритмы сердца и дыхания замедляются, становятся все более равномерными.

Медленноволновойсон сопровождается снижением вегетативных реакций – сужаются зрачки, усиливается потоотделение, снижается активность сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и выделительной систем, уменьшается частота дыхания, что приводит к ограничению объема поступающего в кровь кислорода и более медленному удалению углекислого газа, т.е. уменьшается интенсивность легочного газообмена. Именно поэтому ночью снижается частота сердечных сокращений, а вместе с ней и скорость кровотока.

Следует подчеркнуть, что, хотя в целом во сне понижается уровень обмена веществ, одновременно с этим активизируются процессы восстановления работоспособности всех клеток организма, интенсивно идет их размножение, происходит замена белков.

В противоположность этому во время парадоксального сна наступает "вегетативная буря". Дыхание становится нерегулярным, неритмичным, меняясь по глубине. Возможна и остановка дыхания (например, в ночном кошмаре).

1.7. Природа быстрого сна.

Существует целый ряд теорий и гипотез о природе и значении парадоксального сна. В отличие от медленного сна, быстрый сон имеет ярко выраженную активную природу. Парадоксальный сон запускается из строго очерченного центра, расположенного в задней части мозга, в областиваролиевамостаипродолговатого мозга. Во время этой стадии сна клетки мозга чрезвычайно активны, но процесс передачи информации от органов чувств в мозговые центры, а также от них в мышечную систему, блокирован.

Ряд исследователей считают, что это – периоды восстановления клеток, другие полагают, что парадоксальный сон играет роль «предохранительного клапана», позволяющего разряжаться избытку энергии, пока тело полностью лишено движения; по мнению третьих, парадоксальный сон способствует закреплению в памяти информации, полученной во время бодрствования. Некоторые исследования указывают даже на тесную связь между высоким уровнем интеллектуального развития и большой общей продолжительностью периодов парадоксального сна у многих людей.

Имеется очень интереснаягипотезаЖуве, согласно которой в быстром сне в нейрологическую память передается наследственная генетическая информация, имеющая отношение к организации целостного поведения.

Сам быстрый сон можно разделить на две стадии. На фоне десинхронизации, длящейся от 5 до 20 секунд и сопровождающейся быстрыми движениями глаз, начинается бурное развитие тета-ритма, генерируемоегиппокампом. Это эмоциональная стадия быстрого сна. Затем тета-ритм ослабевает, а тем временем в новой коре, особенно в ее сенсомоторной области, усиливается альфа-ритм. Затем альфа-ритм ослабевает и вгиппокампевновь нарастает тета-ритм. Обе стадии чередуются во время сна несколько раз, причем первая всегда длиннее второй. Усилению тета-ритма в быстром сне сопутствуют те же вегетативные явления, которыми сопровождается насыщенное сильными эмоциями напряженное бодрствование.

В целом можно заключить, что главной функцией медленного сна является восстановлениегомеостазамозговой ткани и оптимизация управления внутренними органами. Хорошо известно так же, что сон необходим для восстановления физических сил и оптимального психического состояния. Что касается парадоксального сна, то считается, что он облегчает перевод информации из кратковременной памяти в долговременную, хранение информации и ее дальнейшее считывание.

2. Понятие бодрствования.

Бодрствование – состояние психики, характеризующееся достаточно высоким уровнем электрической активности мозга, свойственным активному взаимодействию индивида с внешним миром. В поддержании состояния бодрствования важнейшую роль играет ретикулярная формация среднего мозга, от нейронов которой восходящие влияния идут к неспецифическим ядрам таламуса, а от них ко всем зонам коры больших полушарий. Бодрствование (обычное состояние не спящего человека) образует поле всевозможных сочетаний функций сознания – от состояния спокойного бодрствования через активное, напряженное бодрствование до выраженных аффектов.

В общих чертах схема нашей психики в бодрствующем состоянии на основании данных объективной психологии выглядит следующим образом.

Природа раздражений, достигающих мозга и, вместе с тем, восприятия, имеют двойственный характер. Одни раздражения приходят к мозгу от внутренних областей тела и обусловлены разнообразными органическими процессами. Они возбуждают в мозгу различного рода органические впечатления, оставляющие в мозгу известные следы (энграммы), способные к оживлению.

Другой порядок раздражений притекает в мозг от воздействий, идущих извне организма и влияющих на мозг при посредстве так называемых внешних воспринимающих органов. Они являются материальной основой внешних впечатлений, субъективным показателем которых служат ощущения.

Другие же внешние впечатления и их следы, до поры до времени оставаясь вне сферы личности (т.е. в бессознательном), тем не менее возбуждают те или другие внешние двигательные или иные реакции, которые в большинстве случаев не вступают в соотношение с личностью, – иначе говоря, остаются незамеченными нами. Сюда относится целый ряд таких двигательных реакций, как наша ходьба, мимические движения и множество других движений, которые принято называть автоматическими.

Надо, впрочем, иметь в виду, что с момента, когда эти движения возбуждают реакцию сосредоточения, они вступают уже в соотношение со сферой личности (т.е. осознаются) и становятся в прямую от нее зависимость.

Бодрствование является тем функциональным состоянием, на фоне которого разворачивается любая психическая деятельность. Значимость этого состояния для обеспечения эффективности деятельности при ее оптимальной физиологической стоимости чрезвычайно велика.

Состояние бодрствования не является однородным. В нем выделяются активное бодрствование и спокойное бодрствование.

2.1 Состояние спокойного бодрствования

В состоянии спокойного бодрствования у взрослого человека регистрируется синхронизированный ритм. Он максимально выражен в покое с закрытыми глазами и блокируется при открывании глаз. Степень выраженности альфа-ритма различается у разных людей. В норме по выраженности альфа-ритма выделяют несколько типов, отражающих индивидуальную организацию нервных процессов, большую или меньшую активированность коры больших полушарий и особенности ее взаимодействия с подкорковыми структурами.

Строгая ритмичность, стабильность доминирующей частоты в состоянии относительного покоя создают оптимальный фон для сканирования информации и ее квантования.

Функциональная роль альфа-ритма обеспечивается не только четкой ритмичностью, но и его пространственно-временной организацией в коре больших полушарий. Одним из показателей такой организации является наличие устойчивых фазовых сдвигов, наиболее значительных для удаленных отделов коры.

2.2 Состояние активного бодрствования

При состоянии активного бодрствования в условиях мобилизации организма происходит переход реагирующей системы на более высокий уровень активированности. При этом основной ритм распадается (так называемая реакция десинхронизации альфа-ритма), и в ЭЭГ регистрируются колебания более высокой частоты, бета- и гамма-активность. Состояние мобилизации обеспечивает эффективность реализации психических процессов. На этом фоне при подготовке к определенному виду деятельности наблюдаются локальные изменения функционального состояния отдельных нервных центров – тех, которые будут вовлечены в ее реализацию – локальная активация.

В процессе активного бодрствования человек либо занят физической деятельностью, либо чувственным восприятием окружающего мира. В зависимости от вида деятельности РЧ взаимодействует с сознанием через посредство соответствующих объемов ДНК. Базовая часть программы активного бодрствования создается во время сна. При этом используются наработанные в прошлом программы, которые связываются в оригинальную макропрограмму будущего дня эмоциональным кодом.

2.3Центры бодрствования.

Прямое изучение нейронов, вовлеченных в регуляцию сна-бодрствования, проведенное во второй половине ХХ столетия, показало, что нормальное функционирование таламо-кортикальной системы мозга, обеспечивающее весь спектр сознательной деятельности человека в бодрствовании, возможно только при наличии тонических мощных воздействий со стороны определенных подкорковых структур, называемых активирующими. Благодаря этим воздействиям, мембрана большинства кортикальных нейронов в бодрствовании деполяризована по сравнению с потенциалом покоя. Только в таком состоянии тонической деполяризации эти нейроны способны обрабатывать и отвечать на сигналы, приходящие к ним от других нервных клеток, как рецепторных, так и внутримозговых. Таких систем тонической деполяризации, или активации мозга (их можно условно назвать "центрами бодрствования"), как сейчас ясно, несколько – вероятно, пять или шесть, и локализуются они на всех уровнях мозговой оси: в ретикулярной формации ствола, в области синего пятна и дорзальных ядер шва, в заднем гипоталамусе и базальных ядрах переднего мозга. У человека нарушение деятельности любой из этих систем не может быть скомпенсировано за счет других, несовместимо с сознанием и приводит к коме.

2.4Связь состояний «сон-бодрствование».

Если с точки зрения нейронной активности бодрствование можно описать как состояние тонической деполяризации, то медленный сон является состоянием "тонической гиперполяризации". При этом направление перемещения основных ионных потоков, формирующих потенциал мембраны нейрона и участвующих в проведении нервного импульса по аксону (катионов Na2+, K+, Ca2+, анионов Cl–), а также важнейших макромолекул – из клетки во внеклеточную жидкость и обратно – меняется на противоположное.

Таким образом, можно было бы сказать, что функция медленного сна – чисто восстановительная; в этом состоянии происходит восстановление мозгового гомеостаза, нарушенного в ходе многочасового предшествующего бодрствования. С этой точки зрения, бодрствование и медленный сон – как бы "две стороны одной медали". Периоды тонической деполяризации и гиперполяризации должны периодически сменять друг друга для сохранения постоянства внутренней среды головного мозга и обеспечения нормального функционирования таламо-кортикальной системы – субстрата высших психических функций человека. Отсюда ясно, с одной стороны, почему эволюция не создала в мозге единого "центра медленного сна" – это сделало бы всю систему значительно менее надежной, более жестко детерминированной, зависящей полностью от "капризов" этого центра в случае каких-либо нарушений его функционирования.

Регуляция сна-бодрствования является вторично-подчиненной по отношению к внутрисуточному ритму активности-покоя в той же мере, что и регуляция температуры тела, секреции гормона роста и др. Этот ритм, его механизмы являются главным эндогенным модулятором смены состояний в ряду бодрствование – медленный сон – парадоксальный сон. Для количественного описания взаимодействия двух систем – циркадной системы регуляции активности-покоя и гомеостатической системы регуляции сна-бодрствования – была предложена модель (А.А. Борбели), согласно которой первая система работает как часы с циферблатом, а вторая – как песочные часы, и оба типа часов взаимодействуют друг с другом. Эта модель хорошо описывает и правильно предсказывает поведение системы при ее отклонении в таких случаях, как депривация сна, нарушения при эндогенной депрессии и др., однако только в отношении медленного сна. В отношении же парадоксального сна пока такой математической модели разработать не удалось.

Можно с уверенностью утверждать, что эта проблема в силу теоретической и практической значимости будет находиться в центре внимания физиологов и нейробиологов в начале XXI века.

Таким образом, модуляторные механизмы обеспечивают упорядочение процессов сна-бодрствования, их "привязку" к определенному времени суток. Однако совершенно очевидно, что на эти процессы оказывают свое воздействие и другие факторы внешней среды: во-первых, алиментарные (т.е. вещества, поступающие в наш организм с пищей и питьем) и, во-вторых, стрессорные (стрессоры). Особенно интересны с теоретической и важны с практической точки зрения такие стрессоры, которые вызывают так называемый эмоциональный стресс. Физически сила такого раздражителя может быть совершенно ничтожной, но его значимость для организма столь велика, что вызывает целый каскад нервных и гормональных реакций; типичный пример – неосторожно сказанное слово, услышав которое, человек теряет сон на всю ночь...

Заключение

Исследования последующего времени свидетельствуют о важной адаптационно-программирующей роли сна в жизни организма. Именно поэтому воздействия, полученные в некоторых фазах естественного сна, отличаются стойкостью и большим влиянием на программы поведения в последующем состоянии бодрствования.

Таким образом, традиционно современные психологи выделяют два периодических состояния психики, присущим всем людям: бодрствование – состояние, характеризующиеся активным взаимодействие человека с внешним миром, и сон – состояние, рассматриваемое, прежде всего, как период отдыха.

Имеется множество научных данных, свидетельствующих о том, что сон – отнюдь не пассивное тормозное состояние, способствующее лишь восстановлению сил и энергии, сон это специфическое, активное состояние мозга, способствующее полноценному использованию имеющегося опыта и приобретенной информации в интересах более совершенной адаптации организма в период бодрствования.

Список использованной литературы

1. Хрипкова А. Г. "Мир детства: Юность".

2. Бакулев А. Н., Петров Ф.Ф. "Популярная медицинская энциклопедия".

3. Павлов И. П. ПСС т 3-4.

4. Стенли К. "Тайны сна" изд. "Вече" Москва 1997

5. Данкелл С. "Ночной Язык Тела" "Арника" 1994г

6. Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. "Введение в психофизиологию"

7. Греченко Т.Н. Психофизиология.М.: Гардарика, 1999

superbotanik.net

Психофизиологические основы сна и бодрствования - Реферат

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Иркутский государственный педагогический университет

Факультет психологии

Заочное отделение

Выполнил :

студент Петров Д.А.

2 курс

Проверила :

доктор медицинских наук,

профессор

Полякова Л.О.

Иркутск

2008

Оглавление

1. Физиологические основы сна…………...........……………………..……………….……....….5

1.1 Теории и гипотезы……………………………………………………………..…..…..5

1.2 Современные теории сна…………………………………….………………..…..…..6

1.3 Виды сна ……………..……………………………….……………………..………....7

1.4 Стадии сна……………………………………………….……………….……….……9

1.5 Потребность во сне……………………………………….………………..….…….…11

1.6 Физиологические изменения во время сна…………………….……….……….…...12

1.7 Природа быстрого сна…………………………………………….………..…….……13

2. Бодрствование……………………………………………………….…………….…….………14

2.1 Состояние спокойного бодрствования…………………………………………….…15

2.2. Состояние активного бодрствования………………………………………………...15

2.3 Центры бодрствования………………………………………………………………..16

2.4 Связь состояний «сон-бодрствование»………………………………………………16

Заключение……………………………………………………….……………………....…………..18

Список использованной литературы……………………………….…………………...………….19

Со времен глубокой древности ум человека занимали вопросы: что такое сон, чем он вызван и почему все люди и животные испытывают в нем непреодолимую потребность? Изучая явления, происходящие в организме во время сна, было установлено его благотворное влияние. Экспериментально было доказано, что во время сна организм не замирает, а восстанавливается после длительного бодрствования. Сон особенно необходим для восстановления функций нервной системы, главным образом головного мозга.

Во время сна дыхание человека становится более глубоким и редким, медленнее бьется сердце. Все органы отдыхают и восстанавливают свои функции. Только мозг во время сна пользуется относительным покоем.

Биологическое значение сна заключается в восстановлении работоспособности организма, утомленного в период бодрствования. Что же такое сон и какая причина вызывает его?

В середине прошлого столетия многие ученые считали сон результатом "обескровливания мозга". Были проведены многочисленные опыты с кроватью-весами. Человека укладывали на специальную кровать и уравновешивали ее. Когда человек засыпал та сторона кровати, где была его голова, поднималась вверх, то есть голова во время сна становилась легче. Поначалу был сделан вывод, что во сне голова теряет часть своего веса из-за отлива крови из мозга человека. Из этого опыта было совершенно непонятно, является сон причиной отлива крови или отлив крови является причиной сна. Некоторые ученые, наоборот, считали, что причиной сна является переполнение мозга кровью. Существуют некоторые заболевания мозга, вызываемые притоком крови к мозгу. У больных в этом случае также возникает сон, но он не имеет ничего общего с обычным сном здоровых людей. В то время очень широко была распространена теория так называемых "ядов сна". Она была создана французскими учеными Р. Лежандром и А. Пьероном.

Эти ученые считали, что сон наступает, потому что в крови накапливаются ядовитые продукты обмена веществ – гипнотоксины . Они подавляют деятельность нервной системы. Эта гипотеза появилась после ряда опытов с животными. У животного, которого несколько суток лишали сна, брали сыворотку крови и вводили ее в кровь другому животному. Это животное тотчас же впадало в глубокий сон. Однако наблюдения за естественным сном животных опровергают эту теорию.

Советские ученые, наблюдая за сиамскими близнецами Ирой–Галей и Дашей–Машей, пришли к выводам, что теория "ядов сна" несостоятельна. У сиамских близнецов имеется две различные нервные системы и одна система кровообращения. Если теория "ядов сна" была бы верна, то сон и пробуждение у сиамских близнецов должно было быть одновременно. Наблюдения показали, что это не так. Были моменты, когда одна девочка спала, другая бодрствовала.

Имеются и другие данные, которые не подтверждают правильность теории самоотравления организма. Известно, что человек может активно сопротивляться желанию спать, а иногда вообще не чувствует потребности во сне. Существует теория нервных центров сна швейцарского ученого В. Гесса и австрийского ученого К. Экономо. По этой теории, сном управляют особые центры, которые находятся под корой головного мозга.

Все эти теории объясняли лишь некоторые стороны сна, но не отвечали на главный вопрос: что такое сон?

1. Физиологические основы сна

1.1. Теории и гипотезы

На сегодняшний день имеется множество теорий сна. Все они описывают сон как особое состояние организма, вызываемое длительными физическими и психологическими нагрузками. В современной науке наиболее широкое признание получило учение о сне, разработанное И. П. Павловым и его последователями.

Теория сна И.П. Павлова основана на учении об условных рефлексах. Результаты многочисленных опытов и наблюдений над животными и людьми привели его к выводу, что у высших животных и человека сон и бодрствование связаны с работой высших отделов центральной нервной системы – коры больших полушарий головного мозга. В основе работы головного мозга лежат два нервных процесса – возбуждение и торможение, они возникают под действием внешних и внутренних раздражителей. Возбуждение заставляет организм работать, а торможение задерживает деятельность органов и выключает процесс в самой нервной клетке.

Мелкие животные, например, кролик, при виде удава, вместо того, чтобы убежать и тем самым спасти свою жизнь, остаются на месте и становятся добычей. В основе такого явления лежит широко распространенный по мозговой ткани тормозной процесс. И.П. Павлов установил, что если перестать подкреплять образованный условный рефлекс, то он исчезнет. Такое угасание условного рефлекса происходит из-за развития торможения нервных клеток головного мозга. Если внешние раздражители, способствующие возникновению торможения в коре головного мозга, продолжают действовать долго, то торможение постепенно захватывает все более и более обширные зоны коры, и когда вся кора полностью окажется в состоянии торможения, наступает глубокий сон.

Таким образом, сон – это один из видов торможения, которое охватывает кору головного мозга и нижележащие его отделы. Всякий раз, когда нервным клеткам угрожает истощение или перевозбуждение, в них развивается так называемое охранительное торможение, то есть защитная реакция коры на внешние раздражители.

Итак, всё, что снижает работоспособность нервных клеток мозга, – утомление, истощение, перенесённое тяжёлое заболевание – повышает потребность во сне, увеличивает сонливость. Если провести наблюдение, то можно убедиться, что в результате раздражений, воздействующих на мозг в течение дня, к вечеру развивается утомление, а с ним и желание спать – сигнал о настойчивом желании организма в отдыхе.

Изучение торможения коры головного мозга показало, что оно не просто препятствует дальнейшей работе нервных клеток. Во время этого внешне пассивного состояния совершаются активные процессы обмена веществ, клетки мозга восстанавливают нормальный состав, набирают силы для дальнейшей активной работы. Во сне, когда заторможена подавляющая масса мозга, создаются наиболее благоприятные условия не только для восстановления работоспособности нервных клеток мозга, более всего нуждающихся в такой передышке, но и для отдыха всего организма.

1.2.Современные теории сна

В настоящее время большинство существующих гипотез относительно функционального назначения сна и отдельных его стадий можно свести к трем основным типам: 1) энергетическим, или компенсаторно-восстановительным, 2) информационным, 3) психодинамическим.

Согласно "энергетическим" теориям, во время сна происходит восстановление энергии, затраченной во время бодрствования.

Особенная роль при этом отводится так называемому дельта-сну, увеличение продолжительности которого следует за физическим и умственным напряжением. Любая нагрузка компенсируется увеличением доли дельта-сна. Именно на стадии дельта-сна происходит секреция нейрогормонов, обладающих анаболическим действием.

Были выделены морфологические образования, имеющие отношение к регуляции сна.

Ретикулярная формация управляет начальным этапом сна. Гипногенная зона, находящаяся в передней части гипоталамуса, также оказывает регулирующее влияние на функции сна и бодрствования.

Теория П.К. Анохина придает в этом процессе решающее значение функциям гипоталамуса. При длительном бодрствовании уровень жизненной активности клеток коры мозга снижается, поэтому их тормозное влияние на гипоталамус ослабевает, что позволяет ему “выключать” активизирующее воздействие ретикулярной формации.

Информационныетеории утверждают, что сон – это результат уменьшения сенсорного потока к ретикулярной формации. Уменьшение информации влечет за собой включение тормозных структур. Имела место и такая точка зрения, что нуждаются в отдыхе не клетки, не ткани, не органы, а психические функции: восприятие, сознание, память. Воспринимаемая информация может «переполнить» мозг, поэтому ему необходимо отключиться от окружающего мира (что и является сущностью сна) и перейти на иной режим работы.

Сон прерывается, когда информация записана, и организм готов к новым впечатлениям.

По мнению известного психоневролога А.М. Вейна, информационная теория не противоречит энергетической концепции восстановления, ибо переработка информации во сне не подменяет собой переработку во время бодрствования, а дополняет ее.

Восстановление в самом широком значении этого слова — это не покой и пассивное накопление ресурсов, вернее не только покой, которого во сне достаточно, но, прежде всего, своеобразная мозговая деятельность, направленная на реорганизацию воспринятой информации. После такой реорганизации и возникает ощущение отдыха, физического и умственного.

Согласно "психодинамическим" теориям сна, кора мозга оказывает тормозное влияние сама на себя и на подкорковые структуры.

К психодинамическим теориям можно отнести гомеостатическую теорию сна. Под гомеостазом в этом случае понимается весь комплекс процессов и состояний, на котором основана оптимальная работа мозга. Согласно его теории, существует два типа бодрствования – спокойное и напряженное.

Спокойное поддерживается деятельностью ретикуло-таламокортикальной системы (активизирующей импульсы, которые посылает ретикулярнаяформация, побуждающие к усиленной работе таламус и кору головного мозга), а напряжение, кроме того, – и деятельностью лимбической системы.

Сочетание работы этих двух систем обеспечивает напряженное бодрствование – необходимую основу для координированных реакций. Во время быстрого сна работает одна лимбическая система: эмоции взбудоражены, а координированные реакции парализованы. Если судить по активности мозговых структур, то быстрый сон – аналог не спокойного, а напряженного бодрствования.

Также можно отметить, что сон относится к одному из видов циклических ритмов деятельности человеческого мозга. Цикличность лежит в основе нашего существования, упорядоченного ритмичной сменой дня и ночи, времен года, работы и отдыха. На уровне организма цикличность представлена биологическими ритмами, в первую очередь, так называемыми циркадными (лат.circa около + лат.dies день) ритмами, обусловленными вращением Земли вокруг своей оси.

1.3. Виды сна.

У человека и многих животных период сна и бодрствования приурочен к суточной смене дня и ночи. Такой сон называется монофазным. Если же смена сна и бодрствования происходит несколько раз в сутки, сон называется полифазным. Периодический ежесуточный сон взрослого человека, как правило, является монофазным, иногда дифазным (дважды в сутки), у маленького ребенка наблюдается полифазный тип сна.

У ряда животных наблюдается также сезонный сон (спячка), обусловленный неблагоприятными для организма условиями среды: холод, засуха и т.д.

Кроме перечисленных, существует еще несколько видов сна: наркотический (вызываемый различными химическими или физическими агентами), гипнотический и патологический . Последние три вида сна обычно рассматривают как следствие нефизиологических воздействий на организм человека или животного.

Наркотический сон может быть вызван различного рода химическими воздействиями: вдыхание паров эфира, хлороформа, введением в организм различного рода наркотиков, например, алкоголя, морфия и других. Кроме того, этот сон может быть вызван электронаркозом (воздействие прерывистого электрического тока слабой силы).

Патологический сон возникает при анемии мозга, мозговой травме, наличии опухолей в больших полушариях или поражении некоторых участков ствола мозга. Сюда же относится и летаргический сон, который может возникнуть как реакция на сильную эмоциональную травму и может длиться от нескольких дней до нескольких лет. К явлениям патологического сна следует отнести также и сомнамбулизм , физиологические механизмы которого до сих пор неизвестны.

Особый интерес вызывает гипнотический сон , который может быть вызван гипнотическим действием обстановки и воздействиями гипнотизера. Во время гипнотического сна возможно выключение произвольной корковой активности при сохранении частичного контакта с окружающим и наличием сенсомоторной деятельности.

Чередование сна и бодрствования наблюдается на всех этапах эволюционной лестницы: от низших позвоночных и птиц до млекопитающих и человека. Несомненно, что подобная универсальная организация ритмического чередования активности и покоя имеет глубокий физиологический смысл. Хорошо известно, что во время сна происходят значительные физиологические изменения в работе ЦНС, вегетативной нервной системы и других системах и функциях организма.

К числу основных законов психической деятельности человека относится циклическое чередование сна и бодрствования.

Однако, следует отметить и нередкие нарушения ритмичности сна, к которым можно отнести бессонницу и так называемый непреодолимый сон (нарколепсию) , возникающий во время пассивной езды на транспорте, при выполнении монотонной работы, а также при управлении различными транспортными средствами: автомобилем, электровозом, метро.

1.4. Стадии сна

Сон человека имеет правильную циклическую организацию. В течение сна различают пять стадий: четыре стадии медленноволнового сна и одну стадию быстрого. Иногда говорят, что сон состоит из двух фаз: медленной и быстро й . Завершенным циклом считается отрезок сна, в котором происходит последовательная смена стадий медленноволнового сна быстрым сном. В среднем отмечается 4 – 6 таких циклов за ночь, продолжительностью примерно 1,5 часа каждый.

Базируясь на этих положениях, В. М. Ковальзон предлагает следующее определение сна: "сон – это особое генетически детерминированное состояние организма человека ( и теплокровных животных, т.е. млекопитающих и птиц ), характеризующееся закономерной последовательной сменой определенных полиграфических картин в виде циклов, фаз и стадий" (Ковальзон, 1993).

Восьми–девятичасовой сон подразделяется на пять – шесть циклов, перемежающихся краткими интервалами пробуждения, не оставляющих, как правило, никаких воспоминаний у спящего. Каждый цикл включает в себя две фазы: фазу медленного (ортодоксального) сна и фазу быстрого (парадоксального) сна.

Первая стадия является переходной от состояния бодрствования ко сну, что сопровождается уменьшением альфа-активности и появлением низкоамплитудных медленных тета- и дельта-волн. Длительность первой стадии обычно не больше 10-15 мин. В конце этой стадии могут появляться короткие вспышки так называемых "сонных веретен" , хорошо видимых на фоне медленноволновой активности. Однако пока "веретена" сна не достигнут длительности 0,5 секунд, этот период считается первой стадией сна. В поведении эта стадия соответствует периоду дремоты с полусонными мечтаниями, она может быть связана с рождением интуитивных идей, способствующих успешности решения той или иной проблемы.

Вторая стадия занимает чуть меньше половины всего времени ночного сна. Эта стадия получила название стадии "сонных веретен" , т.к. наиболее яркой ее чертой является наличие в ЭЭГ (электроэнцефалограмме) мозга веретенообразной ритмической активности с частотой колебания 12-16 Гц. Длительность этих "веретен", хорошо выделяющихся из фоновой ЭЭГ со смешанной частотой колебаний, составляет от 0,2 до 0,5 секунд.

Третья стадия характеризуется всеми чертами второй стадии, к которым добавляется наличие в ЭЭГ медленных дельта-колебаний, занимающих от 20 до 50%. Этот переходный период длится всего несколько минут.

Четвертая стадия характеризуется преобладанием в ЭЭГ медленных дельта колебаний, занимающих более 50% времени ночного сна. Третья и четвертые стадии обычно объединяют под названием дельта-сна . Глубокие стадии дельта-сна более выражены в начале и постепенно уменьшаются к концу сна. В этой стадии разбудить человека достаточно трудно. Именно в это время возникают около 80% сновидений, и именно в этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако, человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре стадии сна в норме занимают 75-80% всего периода сна.

Пятая стадия сна . Пятая стадия сна имеет ряд названий: стадия "быстрых движений глаз" или сокращенно БДГ, "быстрый сон", "парадоксальныйсон". Во время этой стадии человек находится в полной неподвижности вследствие резкого падения мышечного тонуса, и лишь глазные яблоки под сомкнутыми веками совершают быстрые движения с частотой 60-70 раз в секунду. Количество таких движений может колебаться от 5 до 50. Причем была обнаружена отчетливая связь между быстрыми движениями глаз и сновидениями. Так, у здоровых людей этих движений больше, чем у больных с нарушением сна. Характерно, что слепым от рождения людям снятся только звуки и ощущения. Глаза их при этом неподвижны.

Считается, что по интенсивности БДГ можно судить о яркости и эмоциональности сновидений. Однако, движения глаз во сне отличаются от тех, которые характерны для рас

Кроме того, на этой стадии сна энцефалограмма приобретает признаки, характерные для состояния бодрствования. Название «парадоксальная» возникло из-за видимого несоответствия между состоянием тела (полный покой) и активностью мозга. Если в это время разбудить спящего, то приблизительно в 90% случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении, причем точность деталей будет существенно выше, чем при пробуждении из медленного сна

Парадоксальная стадия сна имеется у многих видов млекопитающих и даже у некоторых видов птиц. Отмечено также, что у животных доля парадоксального сна имеет тенденцию увеличиваться с увеличением степени развития коры. Однако парадоксальный сон у животных и человека протекает по-разному. Человек в парадоксальном сне обычно неподвижен (двигаются только глаза). У животных двигаются усы, уши, хвост, подергиваются лапы, происходят мигательные и сосательные движения, а у собак слышны даже повизгивания.

Периоды БДГ сна возникают приблизительно с 90-минутными интервалами и продолжаются в среднем около 20 минут. У нормальных взрослых эта стадия сна занимает примерно 20-25% времени, проводимого во сне. У младенцев эта доля значительно выше; в первые недели жизни около 80% всего очень длительного времени сна составляет парадоксальный сон.

1.5. Потребность во сне.

Эта витальная потребность зависит от возраста. Так, общая продолжительность сна новорожденных составляет 20-23 часа в сутки, в возрасте от 6 месяцев до 1 года – около 18 часов, а к возрасту 12 до 16 лет – 9 часов. Взрослые спят в среднем 7-8 часов в сутки.

В результате наблюдений было установлено, что люди старше 60 лет, страдающие различными заболеваниями, спят, как правило, менее 7 часов в сутки. В то же время, практически здоровые люди этого возраста спят более 8 часов в сутки. При увеличении продолжительности сна у «малоспящих» пожилых людей наблюдается улучшение самочувствия. По некоторым данным, продолжительность сна долгожителей Кавказа колеблется от 9 до 16-17 часов в сутки. В среднем же долгожители спят по 11-13 часов. Иными словами, по мере старения человека продолжительность сна должна увеличиваться.

Лишенный сна человек погибает в течение двух недель. Лишение сна в течение 3-5 суток вызывает непреодолимую потребность во сне. В результате 60-80 часового отсутствия сна у человека наблюдается снижение скорости психических реакций, портится настроение, происходит дезориентация в окружающей среде, резко снижается работоспособность, возникает быстрая утомляемость при умственной работе. Человек теряет способность к сосредоточенному вниманию, могут возникнуть различные нарушения мелкой моторики, возможны и галлюцинации, иногда наблюдаются внезапная потеря памяти и сбивчивость речи. При более длительном лишении сна могут возникнуть психопатии и другие расстройства психики.

Изменения вегетативных функций при длительной бессоннице очень невелики, отмечается только небольшое понижение температуры тела и незначительные замедления пульса.

В науке описаны несколько случаев длительного отсутствия сна, которые, наряду с явлениями сомнамбулизма (лунатизма) и летаргического сна до сих пор не нашли объяснений. Чаще всего эти случаи были связаны с сильными психическими потрясениями.

Медленноволновой и парадоксальный сон в равной степени необходимы организму. Так, если будить человека каждый раз при наступлении парадоксального сна, тенденция впадать в парадоксальный сон станет нарастать. Через несколько дней человек будет переходить от бодрствования к парадоксальному сну без промежуточной фазы обычного сна.

Таким образом, стадии сна образуют своеобразную систему, в которой воздействие на одно звено влечет за собой изменение в состоянии другого звена.

1.6 Физиологические изменения во время сна.

К наиболее характерным симптомам сна относится снижение активности нервной системы и прекращение контакта с окружающей средой за счет "выключения" сенсомоторной сферы.

Пороги всех видов чувствительности (зрение, слух, вкус, обоняние и осязание) во сне возрастают. По величине порога можно судить о глубине сна.

В первых четырех стадиях пороги восприятия увеличиваются на 30-40%, в то время как в БДГ сне – на 400%. Рефлекторная функция во время сна резко ослаблена. Условные рефлексы заторможены, безусловные значительно понижены. При этом некоторые виды корковой деятельности и реакции на определенные раздражители могут сохраняться во время нормального периодического сна. Например, спящая мать слышит звуки движений больного ребенка. Такое явление получило название частичного бодрствования.

Большинство мышц во сне находится в расслабленном состоянии, причем человек способен длительно сохранять определенную позу тела. При этом повышен тонус мышц, закрывающих веки. По мере погружения в сон, ритмы сердца и дыхания замедляются, становятся все более равномерными.

Медленноволновой сон сопровождается снижением вегетативных реакций – сужаются зрачки, усиливается потоотделение, снижается активность сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и выделительной систем, уменьшается частота дыхания, что приводит к ограничению объема поступающего в кровь кислорода и более медленному удалению углекислого газа, т.е. уменьшается интенсивность легочного газообмена. Именно поэтому ночью снижается частота сердечных сокращений, а вместе с ней и скорость кровотока.

Следует подчеркнуть, что, хотя в целом во сне понижается уровень обмена веществ, одновременно с этим активизируются процессы восстановления работоспособности всех клеток организма, интенсивно идет их размножение, происходит замена белков.

В противоположность этому во время парадоксального сна наступает "вегетативная буря". Дыхание становится нерегулярным, неритмичным, меняясь по глубине. Возможна и остановка дыхания (например, в ночном кошмаре).

1.7. Природа быстрого сна.

Существует целый ряд теорий и гипотез о природе и значении парадоксального сна. В отличие от медленного сна, быстрый сон имеет ярко выраженную активную природу. Парадоксальный сон запускается из строго очерченного центра, расположенного в задней части мозга, в области варолиева моста и продолговатого мозга . Во время этой стадии сна клетки мозга чрезвычайно активны, но процесс передачи информации от органов чувств в мозговые центры, а также от них в мышечную систему, блокирован.

Ряд исследователей считают, что это – периоды восстановления клеток, другие полагают, что парадоксальный сон играет роль «предохранительного клапана», позволяющего разряжаться избытку энергии, пока тело полностью лишено движения; по мнению третьих, парадоксальный сон способствует закреплению в памяти информации, полученной во время бодрствования. Некоторые исследования указывают даже на тесную связь между высоким уровнем интеллектуального развития и большой общей продолжительностью периодов парадоксального сна у многих людей.

Имеется очень интересная гипотеза Жуве , согласно которой в быстром сне в нейрологическую память передается наследственная генетическая информация, имеющая отношение к организации целостного поведения.

Сам быстрый сон можно разделить на две стадии. На фоне десинхронизации, длящейся от 5 до 20 секунд и сопровождающейся быстрыми движениями глаз, начинается бурное развитие тета-ритма, генерируемое гиппокампом . Это эмоциональная стадия быстрого сна. Затем тета-ритм ослабевает, а тем временем в новой коре, особенно в ее сенсомоторной области, усиливается альфа-ритм. Затем альфа-ритм ослабевает и в гиппокампе вновь нарастает тета-ритм. Обе стадии чередуются во время сна несколько раз, причем первая всегда длиннее второй. Усилению тета-ритма в быстром сне сопутствуют те же вегетативные явления, которыми сопровождается насыщенное сильными эмоциями напряженное бодрствование.

В целом можно заключить, что главной функцией медленного сна является восстановление гомеостаза мозговой ткани и оптимизация управления внутренними органами. Хорошо известно так же, что сон необходим для восстановления физических сил и оптимального психического состояния. Что касается парадоксального сна, то считается, что он облегчает перевод информации из кратковременной памяти в долговременную, хранение информации и ее дальнейшее считывание.

2. Понятие бодрствования.

Бодрствование – состояние психики, характеризующееся достаточно высоким уровнем электрической активности мозга, свойственным активному взаимодействию индивида с внешним миром. В поддержании состояния бодрствования важнейшую роль играет ретикулярная формация среднего мозга, от нейронов которой восходящие влияния идут к неспецифическим ядрам таламуса, а от них ко всем зонам коры больших полушарий. Бодрствование (обычное состояние не спящего человека) образует поле всевозможных сочетаний функций сознания – от состояния спокойного бодрствования через активное, напряженное бодрствование до выраженных аффектов.

В общих чертах схема нашей психики в бодрствующем состоянии на основании данных объективной психологии выглядит следующим образом.

Природа раздражений, достигающих мозга и, вместе с тем, восприятия, имеют двойственный характер. Одни раздражения приходят к мозгу от внутренних областей тела и обусловлены разнообразными органическими процессами. Они возбуждают в мозгу различного рода органические впечатления, оставляющие в мозгу известные следы (энграммы), способные к оживлению.

Другой порядок раздражений притекает в мозг от воздействий, идущих извне организма и влияющих на мозг при посредстве так называемых внешних воспринимающих органов. Они являются материальной основой внешних впечатлений, субъективным показателем которых служат ощущения.

Другие же внешние впечатления и их следы, до поры до времени оставаясь вне сферы личности (т.е. в бессознательном), тем не менее возбуждают те или другие внешние двигательные или иные реакции, которые в большинстве случаев не вступают в соотношение с личностью, – иначе говоря, остаются незамеченными нами. Сюда относится целый ряд таких двигательных реакций, как наша ходьба, мимические движения и множество других движений, которые принято называть автоматическими.

Надо, впрочем, иметь в виду, что с момента, когда эти движения возбуждают реакцию сосредоточения, они вступают уже в соотношение со сферой личности (т.е. осознаются) и становятся в прямую от нее зависимость.

Бодрствование является тем функциональным состоянием, на фоне которого разворачивается любая психическая деятельность. Значимость этого состояния для обеспечения эффективности деятельности при ее оптимальной физиологической стоимости чрезвычайно велика.

Состояние бодрствования не является однородным. В нем выделяются активное бодрствование и спокойное бодрствование.

В состоянии спокойного бодрствования у взрослого человека регистрируется синхронизированный ритм. Он максимально выражен в покое с закрытыми глазами и блокируется при открывании глаз. Степень выраженности альфа-ритма различается у разных людей. В норме по выраженности альфа-ритма выделяют несколько типов, отражающих индивидуальную организацию нервных процессов, большую или меньшую активированность коры больших полушарий и особенности ее взаимодействия с подкорковыми структурами.

Строгая ритмичность, стабильность доминирующей частоты в состоянии относительного покоя создают оптимальный фон для сканирования информации и ее квантования.

Функциональная роль альфа-ритма обеспечивается не только четкой ритмичностью, но и его пространственно-временной организацией в коре больших полушарий. Одним из показателей такой организации является наличие устойчивых фазовых сдвигов, наиболее значительных для удаленных отделов коры.

При состоянии активного бодрствования в условиях мобилизации организма происходит переход реагирующей системы на более высокий уровень активированности. При этом основной ритм распадается (так называемая реакция десинхронизации альфа-ритма), и в ЭЭГ регистрируются колебания более высокой частоты, бета- и гамма-активность. Состояние мобилизации обеспечивает эффективность реализации психических процессов. На этом фоне при подготовке к определенному виду деятельности наблюдаются локальные изменения функционального состояния отдельных нервных центров – тех, которые будут вовлечены в ее реализацию – локальная активация.

В процессе активного бодрствования человек либо занят физической деятельностью, либо чувственным восприятием окружающего мира. В зависимости от вида деятельности РЧ взаимодействует с сознанием через посредство соответствующих объемов ДНК. Базовая часть программы активного бодрствования создается во время сна. При этом используются наработанные в прошлом программы, которые связываются в оригинальную макропрограмму будущего дня эмоциональным кодом.

2.3 Центры бодрствования.

Прямое изучение нейронов, вовлеченных в регуляцию сна-бодрствования, проведенное во второй половине ХХ столетия, показало, что нормальное функционирование таламо-кортикальной системы мозга, обеспечивающее весь спектр сознательной деятельности человека в бодрствовании, возможно только при наличии тонических мощных воздействий со стороны определенных подкорковых структур, называемых активирующими. Благодаря этим воздействиям, мембрана большинства кортикальных нейронов в бодрствовании деполяризована по сравнению с потенциалом покоя. Только в таком состоянии тонической деполяризации эти нейроны способны обрабатывать и отвечать на сигналы, приходящие к ним от других нервных клеток, как рецепторных, так и внутримозговых. Таких систем тонической деполяризации, или активации мозга (их можно условно назвать "центрами бодрствования"), как сейчас ясно, несколько – вероятно, пять или шесть, и локализуются они на всех уровнях мозговой оси: в ретикулярной формации ствола, в области синего пятна и дорзальных ядер шва, в заднем гипоталамусе и базальных ядрах переднего мозга. У человека нарушение деятельности любой из этих систем не может быть скомпенсировано за счет других, несовместимо с сознанием и приводит к коме.

2.4 Связь состояний «сон-бодрствование».

Если с точки зрения нейронной активности бодрствование можно описать как состояние тонической деполяризации, то медленный сон является состоянием "тонической гиперполяризации". При этом направление перемещения основных ионных потоков, формирующих потенциал мембраны нейрона и участвующих в проведении нервного импульса по аксону (катионов Na2+ , K+ , Ca2+ , анионов Cl– ), а также важнейших макромолекул – из клетки во внеклеточную жидкость и обратно – меняется на противоположное.

Таким образом, можно было бы сказать, что функция медленного сна – чисто восстановительная; в этом состоянии происходит восстановление мозгового гомеостаза, нарушенного в ходе многочасового предшествующего бодрствования. С этой точки зрения, бодрствование и медленный сон – как бы "две стороны одной медали". Периоды тонической деполяризации и гиперполяризации должны периодически сменять друг друга для сохранения постоянства внутренней среды головного мозга и обеспечения нормального функционирования таламо-кортикальной системы – субстрата высших психических функций человека. Отсюда ясно, с одной стороны, почему эволюция не создала в мозге единого "центра медленного сна" – это сделало бы всю систему значительно менее надежной, более жестко детерминированной, зависящей полностью от "капризов" этого центра в случае каких-либо нарушений его функционирования.

Регуляция сна-бодрствования является вторично-подчиненной по отношению к внутрисуточному ритму активности-покоя в той же мере, что и регуляция температуры тела, секреции гормона роста и др. Этот ритм, его механизмы являются главным эндогенным модулятором смены состояний в ряду бодрствование – медленный сон – парадоксальный сон. Для количественного описания взаимодействия двух систем – циркадной системы регуляции активности-покоя и гомеостатической системы регуляции сна-бодрствования – была предложена модель (А.А. Борбели), согласно которой первая система работает как часы с циферблатом, а вторая – как песочные часы, и оба типа часов взаимодействуют друг с другом. Эта модель хорошо описывает и правильно предсказывает поведение системы при ее отклонении в таких случаях, как депривация сна, нарушения при эндогенной депрессии и др., однако только в отношении медленного сна. В отношении же парадоксального сна пока такой математической модели разработать не удалось.

Можно с уверенностью утверждать, что эта проблема в силу теоретической и практической значимости будет находиться в центре внимания физиологов и нейробиологов в начале XXI века.

Таким образом, модуляторные механизмы обеспечивают упорядочение процессов сна-бодрствования, их "привязку" к определенному времени суток. Однако совершенно очевидно, что на эти процессы оказывают свое воздействие и другие факторы внешней среды: во-первых, алиментарные (т.е. вещества, поступающие в наш организм с пищей и питьем) и, во-вторых, стрессорные (стрессоры). Особенно интересны с теоретической и важны с практической точки зрения такие стрессоры, которые вызывают так называемый эмоциональный стресс. Физически сила такого раздражителя может быть совершенно ничтожной, но его значимость для организма столь велика, что вызывает целый каскад нервных и гормональных реакций; типичный пример – неосторожно сказанное слово, услышав которое, человек теряет сон на всю ночь...

Заключение

Исследования последующего времени свидетельствуют о важной адаптационно-программирующей роли сна в жизни организма. Именно поэтому воздействия, полученные в некоторых фазах естественного сна, отличаются стойкостью и большим влиянием на программы поведения в последующем состоянии бодрствования.

Таким образом, традиционно современные психологи выделяют два периодических состояния психики, присущим всем людям: бодрствование – состояние, характеризующиеся активным взаимодействие человека с внешним миром, и сон – состояние, рассматриваемое, прежде всего, как период отдыха.

Имеется множество научных данных, свидетельствующих о том, что сон – отнюдь не пассивное тормозное состояние, способствующее лишь восстановлению сил и энергии, сон это специфическое, активное состояние мозга, способствующее полноценному использованию имеющегося опыта и приобретенной информации в интересах более совершенной адаптации организма в период бодрствования.

1. Хрипкова А. Г. "Мир детства: Юность".

2. Бакулев А. Н., Петров Ф.Ф. "Популярная медицинская энциклопедия".

3. Павлов И. П. ПСС т 3-4.

4. Стенли К. "Тайны сна" изд. "Вече" Москва 1997

5. Данкелл С. "Ночной Язык Тела" "Арника" 1994г

6. Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. "Введение в психофизиологию"

7. Греченко Т.Н. Психофизиология.М.: Гардарика, 1999

www.litsoch.ru

Смотрите также

• 
  Теория потребительского выбора реферат
• 
  Телесно ориентированная терапия реферат
• 
  Реферат герои олимпийских игр
• 
  Реферат по ядерной безопасности
• 
  Реферат чарльз дарвин биография
• 
  Реферат тепловое действие тока
• 
  Реферат теория личности юнга
• 
  Реферат история развития логистики
• 
  Гуманистическая теория личности реферат
• 
  Экологические проблемы почв реферат
• 
  Петербургские повести гоголя реферат