СОН -- состояние относительного покоя, возникающее у животных и человека через определенные промежутки времени, сопровождающееся понижением уровня работы отдельных органов и ряда функции организма. Сон является потребностью всех без исключения животных. Длительное, многодневное лишение сна приводит к ряду тяжелых нарушений в организме и оканчивается смертью. Установлена следующая потребность во сне людей различных возрастов: ребенку до 1 года требуется 16 часов; 3-летнему-- 13; в 5 лет-- 12, в 7 лет--11,5 в 10--12-летнем возрасте достаточен 10-часовой сон; в 16-летнем -- 8 часов, в 17 лет и старше -- 8 часов и сутки. Таким образом, взрослый человек проводит в состоянии сна около трети своей жизни. Сопровождающее сон состояние общего покоя имеет важное значение для организма, способствуя восстановлению функции, в первую очередь нервной системы. Нервная система, так же как и другие органы и ткани, во время сна как бы вновь заряжается энергией. Вот почему после глубокого и здорового сна человек испытывает ощущение свежести и бодрости. Исходя из этого, я решила написать курсовую работу, в которой бы рассматривались важные вопросы, находящиеся на стыке нескольких наук, а именно: психологии, физиологии, медицины. Сон - явление очень интересное, важное и сложное. Именно поэтому для его раскрытия нужны знания и конкретные методики вышеперечисленных наук.

Во сне мы проводим около трети жизни. Но сожалеть об этом времени, считать его потраченным впустую, по меньшей мере, несправедливо. Ведь мы спим не только потому, что наше тело нуждается в отдыхе. Пробуждение после крепкого здорового сна можно сравнить с маленьким рождением - обновлением организма. Ведь только благодаря сну мы способны каждый день полноценно работать и активно отдыхать, ясно мыслить и чем-то увлекаться в жизни.

Что же такое сон? Отчего он возникает и насколько велика потребность в нём? И стоит ли придавать такое большое значение сновидениям? Попробуем немного приоткрыть тайну сна и ответить на эти вопросы.

"Кто познает тайну сна, познает тайну мозга". М. Жуве.

1. Научные исследования сна и сновидений

Вопреки извечному человеческому очарованию снами, они не рассматривались в качестве предмета широких научных исследований вплоть до второй половины XX века. Одной из причин этого было то, что научному интересу к процессам сна пришлось ждать возникновения экспериментальной психологии в девятнадцатом веке и развития её в двадцатом. Другой причиной оказался технический фактор: вплоть до недавнего времени инструментарий для исследования снов просто не был разработан. Сложные и чувствительные электронные приборы, используемые в современных исследованиях сна и снов, занимаются измерением, проверкой и записью тончайших нюансов электропотенциала и всех видов биологической активности. До их изобретения у ученых не было возможности отслеживать изменения биоэлектрического потенциала, происходящие в мозгу спящего, сопровождающие (и, может быть, порождающие) события, переживаемые человеком во сне.

В 1875 году Кейтон попытался измерить предполагаемую реакцию мозга на сенсорную стимуляцию. Подвергнув собаку анестезии, он вскрыл ей черепную коробку и обнаружил поверхность полушарии её мозга. Когда Кейтон подсоединил электроды к коре головною мозга собаки, у неё случился шок, и это не был электрошок. Собака была под анестезией, следовательно, возможности получать какую-либо сенсорную информацию у неё не было, и Кейтон не ожидал никаких физиологических изменений в её мозговой активности. По, вопреки ожидаемой стабильности потенциала, в мозгу собаки происходили непрерывные изменения, быстрые колебания напряжения. Произошедшее послужило явным доказательством того, что мозг не является только лишь аппаратом реакций па стимулы: нейтральным его состоянием оказался не полный покой, а активность.(2)

Сведения по проблеме сна были впервые обобщены лишь в 1896 г. М. М. Манасеиной. Первые клинико-морфологические исследования роли поражения отдельных областей мозга в происхождении патологической сонливости принадлежат французскому исследователю Гайе (С. J. A. Gayet, 1875) и австрийскому врачу Маутнеру (L. Mauthner, 1890). Большой вклад в физиологию и патологию состояний бодрствования и сна внес К. Эконома, показавший в 1926 г. на примере летаргического сна при эпидемическом энцефалите значение мезенцефально-гипоталамических структур в поддержании состояний бодрствования и сна. Позднее, в 30--40-х гг. 20 в., в экспериментах на животных было подтверждено важное значение структур мезенцефально-гипоталамического стыка в обеспечении бодрствования и преоптической зоны гипоталамуса -- в генезе сна.

Принципиально новым этапом исследований в области проблемы сна явились работы И. П. Павлова и его сотрудников. В соответствии со своим учением о высшей нервной деятельности И. П. Павлов рассматривал сон как разлитое корковое торможение, считая, что внутреннее торможение и сна по физико-химической основе представляют собой один и тот же процесс.

В 1944 г. швейцарский физиолог В. Хесс обнаружил, что электрическое раздражение зрительных бугров вызывало у экспериментальных животных «поведенческий сон», не отличающийся по внешним проявлениям от естественного сна.

Следующий этап развития представлений о механизме сна связан с анализом роли ретикулярной формации ствола в механизмах деятельности мозга. В исследованиях Дж. Моруцци и X. Мегуна (1949) было обнаружено важнейшее значение восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга и гипоталамуса на вышележащие отделы в поддержании бодрствования. Сон при всём этом рассматривался как следствие временной блокады активирующих восходящих влияний с одновременным «включенном» таламокортикальных синхронизирующих процессов. Несколько позднее была показана роль каудальных отделов мозгового ствола в возникновении сна. Эти исследования положили начало развитию представлении об активной природе сна, что затем было подтверждено в опытах на животных, а также на человеке.(3)

Ханс Бергер, немецкий нейропсихиатр, при помощи новых приборов записал электрическую активность человеческого мозга. Результаты оказались не менее сенсационными, чем открытие, сделанное Кейтоном за 50 лет до него. В опытах с человеком Бергер ожидал получить такие же беспорядочные колебания напряжения, как и при проведении опытов с животными: кроликами, кошками, собаками, обезьянами. Но колебания напряжения у представителей человеческой расы оказались неожиданно ритмичными. Бергер назвал записи мозговых волн электроэнцефалограммой (ЭЭГ) и отметил, что, как только субъект был в состоянии лечь, закрыть глаза и расслабиться, колебания его мозговых волн становились регулярными, с периодичностью повторения примерно 10 раз в секунду. Это и был знаменитый "альфа-ритм" (названный так его первооткрывателем), свидетельствующий о состоянии расслабления (равно как и о погружении в медитацию). Бергер обнаружил, что частота (количество пиков в секунду) колеблется между 8-ю и 12-ю, и альфа-ритм исчезает, как только из внешнего мира поступает неожиданный стимул (например, звук щелчка пальцами). Наконец-то у науки появилось окно, открытие которого обещало пролить свет на природу сознания.

Но лишь после повторения этого опыта исследователями из Кембриджского университета, основополагающее открытие Бергера было принято, и тем самым положено начало энцефалографии как науки. Среди исследований связи между состоянием сознания и состоянием мозга (в которых Бергер также был пионером) была и первая электроэнцефалограмма спящего человека.

Исследования изменений ЭЭГ в процессе сна, впервые выявленных Бергером, были продолжены в 30-е годы в Гарвардском университете. На основе записей ЭЭГ бодрствования и сна пяти уровней там пришли к заключению, что сновидения имеют место во время более поверхностного сна. В подобной же серии исследовании в Чикагском университете изучалась разница между изменениями умственной активности у бодрствующего и у спящего субъекта. Был сделан вывод, что в фазе глубокого сна сны снятся очень редко. Эти исследования позволили предположить, что изучение сновидения могло бы стать более объективным и научным, если бы существовали какие-то способы удостовериться, видит данный человек сны, или нет - и если видит, то когда. Но прежде чем ученые реализовали эту возможность, прошло несколько десятилетий.

В конце 40-х было обнаружено, что стимуляция нервной структуры ствола мозга (основания мозга), называемой ретикулярной формацией, ведет к активизации коры больших полушарий. Стимуляция ретикулярной формации у спящей кошки, к примеру, приводила к пробуждению, а разрушение приводило, наоборот, к состоянию перманентной комы. А коль скоро главным источником активизации ретикулярной формации являются сенсорные сигналы, была предложена теория, согласно которой сон может порождать процессы торможения в ретикулярной системе. Так что погружение в сон может зависеть от снижения ретикулярной активности вследствие уменьшения количества поступающих сенсорных сигналов.

Засыпание не могло быть объяснено только этой теорией. Поэтому обнаружение через некоторое время в основании мозга, лобных долях и других его частях активных гипногенных центров, электро - или нейрохимическая стимуляция которых вела к засыпанию, не было неожиданностью.

К концу 40-х годов это было существенным достижением в научном изучении биологии сна. Сон рассматривался как конец континуума бодрствования. В другом конце этого континуума было состояние полного бодрствования, поделенное на промежуточные стадии: от расслабления, через состояние внимания и до состояния полной умственной подвижности, достигающей крайней степени в маниях или в панике. В каком месте этой шкалы вы находитесь, зависит от состояния вашей ретикулярной формации. При таком подходе сон становится банальностью, и степень погружения в него определялась по шкале бодрствования. Сновидения, отмечавшиеся чаще всего во время неглубокого сна, выглядели как занятные отклонения в сторону состояния частичного бодрствования при частичном функционировании аппарата мышления.

С течением времени эти взгляды были вытеснены новыми, возникшими в результате важных событий 50-х годов.

В 1953 году студент Чикагского университета Юджин Азеринский (Е. Aserinsky), работая под руководством Натаниэля Клейтмана (N. Kleitman), изучал картину сна у младенцев и сделал важное наблюдение. Он заметил, что периоды движения глаз и других проявлений активности регулярно перемежаются периодами относительно спокойного сна. Эти повторяющиеся периоды быстрых движений глаз (БДГ) легко наблюдать при помощи электродов, прикрепленных у глаз наблюдаемого. Получившуюся запись назвали электроокулограммой (ЭОГ). Одновременное снятие записей ЭЭГ и ЭОГ показало, что периоды БДГ соответствуют поверхностному сну. Больше того, когда субъекты (в данном случае - взрослые) бывали разбужены после БДГ-периодов, они обычно сообщали об очень ярких снах; после же пробуждения от других фаз сна они рассказывали, что видели сны только в одном случае из пяти (другие фазы называются не-БДГ-сон, или НБДГ).

Наконец-то у науки появился ключ к снам или, по крайней мере, к разрешению таких загадок, как частота и длительность сновидений, а также вопроса о том, бывают ли люди, невидящие снов, или они их просто не помнят.

Среди тех, кто работал в лабораториях Клейтмана, был медик-второкурсник Уильям К. Демент, защитивший по окончании медицинского колледжа докторскую диссертацию по физиологии под руководством Клейтмана. Демент для своей диссертации провел обширную серию экспериментов, направленных на дальнейшее прояснение того, какое отношение имеет БДГ-сон к сновидениям (БДГ-сон - термин, предложенный Дементом). Новые исследования Демента обнаружили множество основных характеристик БДГ-снов. Среди прочего было открытие связи между продолжительностью БДГ-сна перед пробуждением и длиной последующего отчета о сновидении: чем больше времени проведено в БДГ-сне, тем длиннее сновидение. Это дало первое (хотя и косвенное) доказательство существования соответствия между физическим временем и временем сновидения. Демент также предположил, что существует соответствие между движениями глаз и изменением направления взгляда во сне. Предположение, что БДГ являются следствием движений глаз спящего в его сновидении, вызвало в дальнейшем значительные дискуссии.(5)

Я хочу отметить, что следствием основополагающих работ Азеринского, Демента и Клейтмана в последующие 30 лет стали тысячи исследований сна и сновидений.

2. Физиологические механизмы сна и сновидений

Прежде всего, заметим, что сон - это естественное состояние организма, сила его неодолима. Природа сна так до сих пор и не понята окончательно, хотя мы уже рассмотрели немало попыток разобраться в физиологии этого явления.

Сон -- естественный физиологический процесс пребывания в состоянии с минимальным уровнем активного сознания и пониженной реакцией на окружающий мир, присущий млекопитающим, птицам, рыбам и некоторым другим животным, в том числе насекомым (например, дрозофилам).

Существуют различные теории, объясняющие причины и механизмы сна.

Гуморальная теория, в качестве причины сна рассматривает вещества, появляющиеся в крови при длительном бодрствовании. Доказательством этой теории служит эксперимент, при котором бодрствующей собаке переливали кровь животного, лишенного сна в течение суток. Животное-реципиент немедленно засыпало. В настоящее время удалось идентифицировать некоторые гипногенные вещества, например пептид, вызывающий дельта-сон. Но гуморальные факторы не могут рассматриваться как абсолютная причина возникновения сна. Об этом свидетельствуют наблюдения за поведением двух пар неразделившихся близнецов. У них разделение нервной системы произошло полностью, а системы кровообращения имели множество анастомозов. Эти близнецы могли спать в разное время: одна девочка, например, могла спать, а другая бодрствовала.

Подкорковая и корковая теории сна. При различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых, образований мозга, у больных отмечаются различные нарушения сна - от бессонницы до длительного летаргического сна, что указывает на наличие подкорковых центров сна. При раздражении задних структур субталамуса и гипоталамуса животные засыпали, а после прекращения раздражения они просыпались, что указывает на наличие в этих структурах центров сна.

В лаборатории И.П.Павлова было установлено, что при длительной выработке тонкого дифференцировочного торможения животные часто засыпали. Поэтому ученый рассматривал сон как следствие процессов внутреннего торможения, как углубленное, разлитое, распространившееся на оба полушария и ближайшую подкорку торможение (корковая теория сна).

При этом ряд фактов не могли объяснить ни корковая, ни подкорковая теории сна. Наблюдения за больными, у которых отсутствовали почти все виды чувствительности, показали, что такие больные впадают в состояние сна как только прерывается поток информации от действующих органов чувств. Например, у одного больного из всех органов чувств был сохранен только один глаз, закрытие которого погружало больного в состояние сна. Многие вопросы организации процессов сна получили объяснение с открытием восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору больших полушарий. Экспериментально было доказано, что сон возникает во всех случаях устранения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Были установлены нисходящие влияния коры мозга на подкорковые образования. В бодрствующем состоянии при наличии восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга нейроны лобной коры тормозят активность нейронов центра сна заднего гипоталамуса. В состоянии сна, когда снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга, тормозные влияния лобной коры на гипоталамические центры сна снижаются.

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 гипо-таламических 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 медленно-волновая 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.

Сон новорожденного периодически прерывается только возбуждением центра голода, расположенного в латеральных ядрах гипоталамуса, который тормозит активность центра сна. При этом создаются условия для поступления восходящих активирующих влияний ретикулярной формации в кору. Эта теория объясняет многие расстройства сна. Бессонница, например, часто возникает как следствие перевозбуждения коры под влиянием курения, напряженной творческой работы перед сном. При этом усиливаются нисходящие тормозные влияния нейронов лобной коры на гипоталамические центры сна и подавляется механизм их блокирующего действия на ретикулярную формацию ствола мозга. Длительный сон может наблюдаться при раздражении центров заднего гипоталамуса сосудистым или опухолевым патологическим процессом. Возбужденные клетки центра сна непрерывно оказывают блокирующее влияние на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.

Иногда во время сна наблюдается так называемое частичное бодрствование, которое объясняется наличием определенных каналов реверберации возбуждений между подкорковыми структурами и корой больших полушарий во время сна на фоне снижения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Например, кормящая мать может крепко спать и не реагировать на сильные звуки, но она быстро просыпается даже при небольшом шевелении ребенка. В случае патологических изменений в том или ином органе усиленная импульсация от него может определять характер сновидений и быть своего рода предвестником заболевания, субъективные признаки которого еще не воспринимаются в состоянии бодрствования.

Фармакологический сон неадекватен по своим механизмам естественному сну. Снотворные препараты ограничивают активность разных структур мозга - ретикулярной формации, гипоталамической области, коры головного мозга. Это приводит к нарушению естественных механизмов формирования стадий сна, нарушению процесса консолидации памяти, переработки и усвоения информации.(4)

2.1 Структура сна

Сон -- особое состояние сознания человека и животных, включающее в себя ряд стадий, закономерно повторяющихся в течение ночи. Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга.

Изучение торможения показало, что оно не просто препятствует дальнейшей работе нервных клеток. Во время этого внешне пассивного состояния (именно только внешнее, ибо в это самое время внутри клетки 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.

Во время сна у человека периодически чередуются две основные фазы: медленный и быстрый сон, причём в начале сна преобладает длительность медленной фазы, а перед пробуждением -- растёт длительность быстрого сна. Полисомнография (система регистрации электроэнцефалограммы, электроокулограммы и электромускулограммы) показывает, что сон у большинства людей состоит из 4--6 волнообразных циклов, длительностью 80 -- 100 мин.

Каждый цикл включает фазы «медленного», или ортодоксального, сна (МС), на долю которого приходится 75 % сна, и «быстрого», или парадоксального (БС), составляющего около 25 %. Эти названия обусловлены характерными особенностями ритмики электроэнцефалографии во время сна -- медленной активностью в МС и более быстрой -- в БС.

При спокойном сне тело спящего неподвижно, глаза закрыты, мышцы расслаблены, дыхание замедлено, контакт с окружающим отсутствует, но во всех частях, органах и системах организма в это время совершаются активные, жизненно важные процессы, способствующие его самообновлению.

В течение 7-8 часового ночного сна мозг проходит циклы глубокого сна, длящиеся в среднем от 30 до 90 минут, за которыми следуют 10-15 минутные эпизоды быстрого сна. К концу ночи, если человека не тревожить, продолжительность медленного сна уменьшается, а количество эпизодов быстрого сна увеличивается.

Когда человек засыпает, обычные для него в состоянии бодрствования мозговые волны плавно сменяются медленными волнами. По мере углубления сна постепенно замедляется частота мозговых волн и увеличивается их амплитуда. Достижение глубокого сна занимает 30-45 минут, после чего процесс оборачивается вспять, занимая 30-45 минут для возвращения в стадию лёгкого сна. В течение этой фазы мышцы сохраняют тонус, а скорость сердцебиения и дыхания замедляется незначительно. Во время быстрого сна глаза под закрытыми веками быстро перемещаются. Мышцы полностью теряют тонус, но мышцы конечностей и лица дёргаются в такт движениям глаз. Дыхание, сердцебиение и кровяное давление подвержены нерегулярным изменениям. Во время быстрого сна у мужчин возникает эрекция, даже у тех, кто не может достичь эрекции в нормальных условиях вследствие нервного расстройства. Если человека разбудить в этой стадии, он говорит о том, что видел сон.(6)

Медленный сон (медленноволновой сон, ортодоксальный сон, ФМС).

Медленный сон разделяется на 4 стадии, отличающиеся биоэлектрическими (электроэнцефалографическими) характеристиками и порогами пробуждения, являющимися объективными показателями глубины сна.

· Первая стадия (дремота). Это переходное состояние между пассивным бодрствованием и легким сном. Характеризуется отсутствием на ЭЭГ альфа-ритма, являющегося характернейшим признаком бодрствования здорового человека, с десинхронизацией (снижением амплитуды) и появлением низкоамплитудной медленной активности с частотой 3 -- 7 в 1 сек. (тета- и дельта-ритмы). Могут регистрироваться ритмы и с более высокой частотой. На электроокулограмме возникают изменения биопотенциала, отражающие медленные движения глаз. Поведение: дремота с полусонными мечтаниями и сноподобными галлюцинациями - гипнагогическими (вводящими в сон, по-гречески) образами. В этой стадии могут интуитивно появляться идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы.

· Вторая стадия (сон средней глубины) характеризуется ритмом «сонных веретён» -- сигма-ритмов, которые представляют собой учащённые альфа-ритмы (12--14--20 Гц). Их частота 13 -- 16 в 1 сек., т. е. отдельные колебания биопотенциалов группируются в пачки, напоминающие форму веретена (рис., в). В этой же стадии из фоновой активности четко выделяются 2 -- 3-фазных высокоамплитудных потенциала, носящих название К-комплексов, нередко связанных с «сонными веретенами». К-комплексы регистрируются затем во всех стадиях медленного сна. Амплитуда фоновой ритмики ЭЭГ при всём этом растет, а частота ее уменьшается по сравнению с первой стадией. С появлением «сонных веретён» происходит отключение сознания; в паузы между веретёнами человека легко разбудить. Повышаются пороги восприятия. Самый чувствительный анализатор -- слуховой (мать просыпается на крик ребёнка, каждый человек просыпается на называние своего имени).

· Третья стадия. Для третьей стадии характерно появление на ЭЭГ медленной ритмики в дельта-диапазоне (т. е. частотой до 2 в 1 сек. и амплитудой 50--75 мкв и выше). При этом продолжают достаточно часто возникать «сонные веретена». Стадия глубокого, лишенного сновидений сна.

· Четвёртая стадия. Четвертая стадия (поведенчески наиболее глубокий сон) характеризуется доминированием на ЭЭГ высокоамплитудного медленного дельта-ритма (2 Гц). Третью и четвёртую стадии часто объединяют под названием дельта-сна. В это время человека разбудить очень сложно; возникают 80 % сновидений, и именно на этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме занимают 75--80 % всего периода сна.(3)

4-я стадия медленного сна, глубокий сон. ЭЭГ выделена красной рамкой.

Быстрый сон (ФБС).

После погружения в дельта-сон и пребывании в нем тридцать-сорок минут вы возвращаетесь обратно во вторую стадию. Примерно через тридцать-сорок минут после засыпания, вы первый раз за ночь входите в фазу быстрого сна. После 5-10 минут быстрого сна вы, возможно, проснетесь, запомнив сон, и провалитесь обратно во вторую стадию и, возможно, в дельта-сон, наступающие примерно каждые 90 минут перед очередным периодом быстрого сна, и так далее.(1)

ФБС отличается низкоамплитудной ритмикой ЭЭГ, а по частотному диапазону наличием как медленных, так и более высокочастотных ритмов (альфа- и бета-ритмов). Характерными признаками этой фазы сна являются и так называемые пилообразные разряды с частотой 4 в 1 сек., быстрые движения глаз на электроокулограмме, в связи с чем эту фазу часто называют сном с быстрыми движениями глаз, а также резкое снижение амплитуды электромонограммы или полное падение тонуса мышц диафрагмы рта и шейных мышц. Это напоминает состояние бодрствования. Вместе с тем (и это парадоксально!) в эту стадию человек находится в полной неподвижности, вследствие резкого падения мышечного тонуса. При этом глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Существует отчетливая связь между быстрым движением глаз и сновидениями. Если в это время разбудить спящего, то в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении.

Фаза быстрого сна от цикла к циклу удлиняется, а глубина сна снижается. Быстрый сон прервать труднее, чем медленный, хотя именно быстрый сон ближе к порогу бодрствования.

Прерывание быстрого сна вызывает более тяжёлые нарушения психики по сравнению с нарушениями медленного сна. Часть прерванного быстрого сна должна восполняться в следующих циклах.

Предполагают, что быстрый сон обеспечивает функции психологической защиты, переработку информации, ее обмен между сознанием и подсознанием.

Слепым от рождения во время быстрого сна снятся звуки и ощущения, быстрого движения глаз у них нет.(3)

Быстрый сон. ЭЭГ выделена красной рамкой. Движения глаз подчёркнуты красным.

Переход от медленного сна к быстрому весьма отчетлив. Во время быстрого сна, обычно именуемого фазой быстрых движений глаз, или БДГ-сном, ваши зрачки под сомкнутыми веками совершают быстрые движения, почти как в бодрствующем состоянии. Дыхание становится частым и прерывистым, мозг расходует столько же энергии, как при бодрствовании, и вам снятся яркие сны. Но несмотря на мозговую активность, ваше тело остается почти полностью неподвижным (за исключением небольших подергиваний), поскольку во время БДГ-сна оно временно парализуется, чтобы вы не смогли перенести свои действия за пределы сна.(5)

Сон человека и животных циклически организован. У человека длительность одного цикла сна составляет в среднем 1,5--2 часа. За ночь наблюдается 3--5 циклов. Каждый из циклов состоит из отдельных стадий ФМС и ФБС. Первое появление ФБС происходит через 1--1,5 часа после засыпания вслед за стадиями ФМС. Дельта-сон характерен для первых двух циклов сна, длительность же ФБС максимальна на протяжении III и IV циклов (обычно это ранние утренние часы). В среднем у человека в молодом и среднем возрасте ФМС составляет 75--80% длительности всего сна, при всём этом первая стадия -- около 10%, вторая стадия -- 45--50% и дельта-сон -- около 20%. ФБС занимает соответственно 20--25% длительности сна. Эти значения существенно отличаются от аналогичных показателей у новорожденных детей, а также в пожилом и старческом возрасте.(4)

Во время разных фаз и стадий сна происходят существенные перестройки в деятельности мозга в целом, его отдельных функциональных систем и висцеральных, эндокринных функций. Исследование деятельности отдельных нейронов во время ФМС показало, что средняя частота импульсации в большинстве структур мозга уменьшается, хотя в некоторых из них, активно обеспечивающих наступление и протекание сна, она увеличивается по сравнению с состоянием бодрствования. Изменяется не только частота, но и сам характер нейронной активности. В зрительных буграх и коре мозга взамен постоянной импульсации в состоянии бодрствования во время ФМС импульсы генерируются сериями - последующим периодом молчания (импульсация типа пачка--пауза). Во время ФБС активность нейронов большинства отделов мозга усиливается, достигая уровня бодрствования или даже превосходя ее. Ритм типа пачка--пауза вновь сменяется более постоянной нейронной активностью. Изменяется и возбудимость нейронов; в ФМС по сравнению с бодрствованием она уменьшается и еще более снижается в ФБС.

Для ФБС характерно возникновение своеобразного электрофизиологического феномена -- спайков, возникающих в варолиевом мосту и распространяющихся затем в коленчатые тела и зрительную кору головного мозга, где представлен зрительный анализатор. По времени они связаны с появлением быстрых движений глаз.

В период сна происходит существенное уменьшение активности двигательной системы, что обусловлено активным торможением, исходящим из ствола мозга. Выраженность спиральных и бульбарных моносимпатических и полисинаптических двигательных рефлексов снижается в ФМС и еще более в ФБС. Эти изменения, обусловленные пресинаптическим и постсинаптическим торможением деятельности гамма- и альфа-мотонейронов, приводят к снижению мышечного тонуса в ФМС и его резкому подавлению в мышцах головы и шеи на протяжении ФБС. Несмотря на общее снижение двигательной активности, во время сна отмечается наличие различных движений -- от мелких (в виде подергивания мышц лица, туловища и конечностей, возникающих при засыпании и учащающихся в период ФБС) до более массивных (в форме перемены позы в постели), наблюдающихся во всех стадиях сна и часто предваряющих смену стадий.

Для сна характерно существенное изменение состояния вегетативно-висцеральной сферы организма. Мозговой кровоток в ФМС существенно не изменяется по сравнению с бодрствованием, а лишь усиливается в некоторых структурах. В ФБС он значительно увеличивается, превосходя показатели спокойного бодрствования, и одновременно повышается и температура мозга. Эти данные, как и характеристика нейронной активности, указывают на высокую функциональную активность мозга во время сна.

Принятая раньше формула «сон - царство вагуса» оказалась верной лишь отчасти. При засыпании и во время первых стадий ФМС действительно снижается артериальное давление, уменьшается частота сердечных сокращений и урежается дыхание. При этом могут быть и физиологические аритмии пульса и дыхания. В более глубоких стадиях ФМС частота сердечных сокращений и дыхания несколько повышается, что возможно носит компенсаторный характер и необходимо для поддержания оптимального уровня системного кровотока и легочной вентиляции в связи со снижением артериального давления и уменьшением глубины дыхания. В ФБС показатели деятельности сердечнососудистой и дыхательной систем резко усиливаются. При этом наряду с повышением артериального давления, частоты сердечных сокращений и дыхания отмечается их большая динамичность, проявляющаяся заметными аритмиями пульса, дыхания.

Фазовые изменения вегетативных функций часто связаны во времени с появлением быстрых движений глаз в ФБС и К-комплексов или активных движений тела в ФМС.

Параллельно с характерными изменениями на ЭЭГ сон сопровождается своеобразной динамикой другого вегетативного показателя -- кожно-гальванической реакции, которая, уменьшаясь при засыпании, вновь усиливается в глубоких стадиях ФМС и опять заметно тормозится в ФБС. Во время сна также наблюдается определенная динамика величин электрокожного сопротивления, потоотделения, кожной температуры. Характерным вегетативным феноменом ФБС является эрекция полового члена у мужчин и клитора у женщин, наблюдающаяся в этой фазе сна, как у младенцев, так и у пожилых людей.(1)

В период сна происходят существенные изменения в деятельности эндокринной системы. Следует учитывать, что, например, уменьшение выделения АКТГ и кортизола в вечерние часы и в начале ночи, а также изменения в некоторых других показателях деятельности эндокринной системы связаны непосредственно с циркадианным ритмом, а не с механизмами сна.

Динамика секреции других гормонов (соматотропный гормон и пролактин) имеют большую связь со сном. Пик суточной секреции соматотропного гормона приходится на период дельта-стадии ФМС в I цикле сна. Приблизительно в этот же период наблюдается и один из пиков секреции пролактина, последний из которых приходится на ранние утренние часы.

Психическая деятельность в отдельных стадиях и фазах сна также имеет свою специфику. Для стадии дремоты характерны своеобразные зрительные образы (гипнотические грезы). При пробуждении людей из более глубоких стадий ФМС нередко можно получить отчеты о мыслеподобной психической деятельности, иногда о расплывчатых зрительных образах, не обладающих той яркостью, эмоциональностью, которые характерны для типичных сновидений, возникающих в ФБС.

Несмотря на то, что предположение о наличии так называемых центров сна не подтвердилось, известен целый ряд образований головного мозга, активная деятельность которых обеспечивает возникновение и протекание сна как физиологического процесса. В области продолговатого мозга и варолиевого моста расположены группы клеток, деятельность которых вызывает поведенческий сон и возникновение соответствующей биоэлектрической активности на ЭЭГ. Активность этой зоны тормозит деятельность ретикулярной формации среднего мозга, обеспечивающей состояние бодрствования. Другим важным звеном синхронизирующей (сомногенной) системы мозга является преоптическая область гипоталамуса. Она функционирует синергично с бульбарной ингибиторной зоной и также тормозит деятельность ретикулярной формации, оказывая влияние и на другие мозговые структуры. Снижение активности ретикулярной формации вызывает усиление функционирования ядер зрительных бугров, в которых генерируются «сонные веретена», и включает в действие таламокортикальную синхронизирующую систему; прогрессирующее снижение уровня функционирования ретикулярной формации ствола мозга и обусловливает углубление сна.

Ключевой структурой, деятельность которой вызывает изменения, характерные для ФБС, является варолиев мост, его отдельные ретикулярные ядра.

Важное значение в регуляции сна имеют и структуры новой и старой коры головного мозга, тесно связанные со стволом мозга и межуточным мозгом. Т.е., правильнее говорить не об отдельных центрах сна, а о наличии сомногенной системы или систем мозга, находящихся в определенной функциональной интеграции с системой, обеспечивающей состояние бодрствования.

Большую роль в регуляции бодрствования и сна играют нейрохимические процессы. Известен целый ряд нейромедиаторов -- проадреналин, серотонин, дофамин, ацетилхолин, гамма-аминомасляная кислота и др.,-- участвующих в обеспечении состояний бодрствования и сна в целом и их отдельных функциональных компонентов. Состояние бодрствования обеспечивается взаимодействием ворадренергических и холинергических стволово-диэнцефальных медиаторных систем. В экспериментах на животных обнаружено, что в варолиевом мосту и покрышке среднего мозга в зоне, соответствующей ретикулярной формации ствола мозга, локализуются ядра, в клетках которых синтезируется норадреналин, транспортирующийся далее по аксонам в различные структуры мозга и обеспечивающий поддержание состояния бодрствования.

Серотонинергические нейроны, обеспечивающие возникновение и протекание ФМС и ФБС, локализуются в ядрах шва варолиева моста. Неясно, является ли серотонин специальным «гипногенным» медиатором мозга или служит антипробуждающим агентом, не вызывающим собственно сна, а тормозящим деятельность неспецифической активирующей системы. В формировании ФБС наряду с серотонинергическими структурами участвуют иррадренергические ядра каудального отдела ствола мозга, а также холинергическая медиаторная система. Смена бодрствования и отдельных фаз сна и взаимодействие отдельных медиаториых систем в этом процессе обеспечивается наличием мор-фол, связей между ними.

В регуляции сна имеет значение, по-видимому, не только взаимодействие отдельных нейромедиаторов, но также их метаболитов и других агентов. В частности, из крови спящих животных выделен полипептид с низким молекулярным весом (массой), введение которого бодрствующему животному вызывает у него сон.

Определенную роль в регуляции цикла бодрствование -- сон играют, по-видимому, и эндорфины, другие полипептиды.

В процессе онтогенеза происходит существенная перестройка организации всех стадий и фаз сна. Структура сна (т. е. длительность его циклов, фаз и стадий), характерная для взрослого человека, формируется в основном в пубертатном периоде. На протяжении всей последующей жизни ее перестройка продолжается. В пожилом и старческом возрасте наблюдается укорочение длительности ночного сна, удлинение периода засыпания, учащение пробуждений и увеличение продолжительности состояния бодрствования среди ночи. Происходит увеличение времени первой стадии и укорочение четвертой стадии ФМС, а также периода всего дельта-сна. Уменьшается длительность ФБС. На ЭЭГ отмечается уменьшение амплитуды «сонных веретен», дельта-волн и их числа. Эти изменения служат объективной предпосылкой нередких субъективных расстройств сна в пожилом возрасте. Характерная для человека начиная с детского возраста бифазная организация суточного цикла имеет тенденцию к перестройке на полифазный тип (с дневным сном и прерывистым ночным).

Причиной изменений организации сна у человека в пожилом и старческом возрасте являются факторы биологического и социального порядка, воздействующие на его соматическую и психическую сферу.

Обнаружено, что интенсивная физическая и психическая деятельность в вечернее время увеличивает длительность, дельта-сна, а длительная "гиподинамия вызывает расстройства сна вплоть до выраженной инсомии. Большое влияние на регуляцию сна оказывают эмоциогенные воздействия, которые в зависимости от индивидуальной реакции человека на них могут нарушать ночной сон или вызывать адаптивные изменения его структуры.

Значительные изменения сна связаны с резкой переменой часовых поясов суточного цикла освещенности. При быстрой смене часовых поясов в первые сутки может нарушаться связь цикла бодрствование -- сон с суточным ритмом. Изменяется и внутренняя структура сна. Происходит укорочение первой стадии, уменьшение числа переходов из более глубоких стадий в более поверхностные, увеличение относительной длительности дельта-сна.

Отмечены субъективные и объективные изменения в структуре сна у жителей средних широт в непривычных для них условиях полярной ночи и полярного дня. Эти изменения могут иметь различную выраженность и в определенной степени зависят от степени биологической и психологической адаптации человека к полярным условиям. Изменения температуры среды, избыточные шумовые воздействия также нарушают сон.

На протекание сна определенное влияние оказывает и состояние магнитосферы. Во время магнитных бурь могут возникать субъективные и объективные расстройства сна. Циклическая организация сна изменяется при устранении естественных временных датчиков (например, при достаточно длительном нахождении человека в глубоких пещерах).(3)

При исследовании сна человека используют различные методы. Наиболее простым методом оценки качества сна является традиционный опрос. С его помощью можно в общих чертах составить представления об особенностях сна на протяжении жизни человека, связи изменений его качества с экзогенными или эндогенными причинами, выяснить актуальные характеристики сна. При специальных исследованиях, в которых требуется более точная и полная характеристика сна, используют стандартные карты-опросники с возможностью ответов на поставленные вопросы по типу «да», «нет». При этом особенности субъективной оценки сна испытуемым анализируют, сопоставляют с результатами исследования других субъектов в аналогичной группе, сравнивают различные группы. Такой метод исследования сна является единственно возможным при обследовании большого контингента людей, что необходимо при анализе воздействия различных экзо- и эндогенных физиологических и патологических факторов.

Важно иметь в виду, что эти методы изучения сна дают лишь субъективную оценку, далеко не всегда достаточно точно соответствующую объективным характеристикам.

Наиболее объективным способом оценки сна является непрерывная запись нескольких его электрофизиологических характеристик (ЭЭГ, ЭМГ мышцы диафрагмы рта, электроокулограмма).(5)

Нейроанатомия сна.В мозге есть скопления нейронов, возбуждение которых вызывает развитие сна (гипногенные центры). Три вида структур:1. Структуры, обеспечивающие развитие медленного сна:o Передние отделы гипоталамуса (преоптические ядра).o Неспецифические ядра таламуса.o Ядра шва (содержат тормозной медиатор серотонин).o Тормозной центр Моруцци (средняя часть моста).2. Центры быстрого сна:o Голубое пятно.o Вестибулярные ядра продолговатого мозга.o Верхнее двухолмие среднего мозга.o Ретикулярная формация среднего мозга (центры БДГ).3. Центры, регулирующие цикл сна:o Голубое пятно (стимуляция -- пробуждение).o Отдельные участки коры больших полушарий.(6)2.2 Функции сна

Все функции сна до сих пор еще не выявлены, но можно утверждать, что:

1. Сон обеспечивает отдых организма и восстановление энергозатрат.

2. Сон играет важную роль в процессах метаболизма. Во время медленного сна у детей повышается выработка гормона роста. Быстрый сон: восстановление пластичности нейронов, и обогащение их кислородом; биосинтез белков и РНК нейронов. В это время также происходят восстановительные процессы и заменяются мертвые клетки.

3. Сон способствует переработке и хранению информации. Сон (особенно медленный) облегчает закрепление изученного материала, позволяет произойти переменам в мозгу, чтобы включились механизмы обучения и запоминания; быстрый сон реализует подсознательные модели ожидаемых событий. Последнее обстоятельство может служить одной из причин феномена дежавю.

4. Сон -- это приспособление организма к изменению освещенности (день-ночь).

5. Сон восстанавливает иммунитет.(6)

3. Сновидения

Сновидение является нормальным регрессивным психофизиологическим феноменом сна, протекающим циклами по 90 мин. Сновидение определяется по признаку «быстрого движения глаз» (REM-фаза), возникающему на первой стадии сна. У детей сон является более продолжительным, чем у взрослых; по меньшей мере, 50% детского ночного сна занимает REM-фаза и сновиденье.

Тревожные сновидения могут сопровождаться пробуждением в REM-фазе, при всём этом их содержание не запоминается. Тревожный выход из состояния сна может иметь место в любой из стадий. Сновидения, нарушающие 4-ю стадию сна, часто сопровождаются сомнамбулизмом, говорением во сне, ночными страхами и редко запоминаются. Забывание сновидений обусловлено как физиологическими особенностями (необходимостью незамедлительного восстановления внимания), так и психологическими факторами (вытеснением, сопротивлением, цензурой). Забытые сновидения удается воскресить в памяти при определенных условиях, например при психоанализе и гипнозе.

Процессы мышления и аффекты представлены в сновидениях в зрительной либо, что значительно реже, в слуховой форме; могут проявляться и другие модальности сенсорного восприятия -- осязательные, обонятельные, вкусовые и двигательные. С точки зрения Фрейда, сновиденье и сновидение являются результатом работы сновидения-- психологического процесса, характеризующегося архаическими способами мышления, в частности смещением, сгущением и замещением, способствующими переводу скрытого содержания в явное сновидение. Два других элемента работы сновидения -- наглядная и символическая репрезентация-- представляют собой процесс трансформации мыслей в чувственные (сенсорные) символы и образы. И, наконец, вторичная переработка -- соединение разрозненных образов и элементов сновидения и создание единого связного содержания (фабулы, действия). Иногда вторичной переработки не происходит, и тогда сновидение проявляется в виде расчлененных, разорванных или причудливо переплетенных серий образов и фраз.

Явное содержание сновидения -- это то, что способен вспомнить пробудившийся индивид: взаимосвязанные образы, речь, содержание чувственных и аффективных компонентов, а также их формальные аспекты, включающие разделение на отдельные отрезки, комментарии сновидения и т.п. Сновидения на протяжении одной ночи либо одного и того же периода сна связаны единой и последовательной работой мышления; например, разрешение одного конфликта приводит к возникновению проблемы следующего сновидения, либо один и тот же конфликт проходит через всю ночь.

Процесс образования сновидения обычно рассматривается следующим образом: под воздействием регрессии, релаксации моторной сферы и ослабления сознательной и бессознательной цензуры оживляются архаические функции мышления, проявляющиеся в виде работы сновидения, использующей первичные процессы мышления. Работа сновидения, взаимодействуя с дериватами влечений детского возраста, защитой и связанными с ней конфликтами, а также с возникающими на этой основе представлениями, формирует зрительные образы (сновидения), замещающие собой мысли, порождаемые во время сна.

Остатки дня или провоцирующие стимулы представляют собой непосредственные источники материала для формирования сновидения (то есть источники в виде безвредных элементов дневного содержания). Если события, впечатления, образы восприятия, мысли, идеи и чувства нескольких предыдущих дней возникают в сновидении как несущественные, то их значение следует искать в глубоко вытесненных влечениях, желаниях и конфликтах раннего детского возраста. Остатки дня связываются с бессознательными детскими влечениями и желаниями эротического и агрессивного характера, маскируя тем самым инфантильные импульсы, стимулирующие образование сновидения. К такой маскировке добавляется процесс искажения (включая вторичную переработку), вызываемый работой сновидения.

Понятие «экран сна» было введено психоаналитиком Бертраном Левином для описания сновидений, не имеющих четкого и распознаваемого зрительного содержания. Такие сновидения представляют собой «чистый» или «пустой» фон, необязательно воспринимаемый таковым или оживляемый в памяти. Их принято рассматривать как инфантильные сны, символизирующие фигуру матери или ее грудь. Некоторые авторы считают, что экран сна является фоном или матрицей сновидения; на этом фоне проявляются зрительные содержания, а также элементы бодрствования.

Фрейд называл сновидения «царской дорогой к бессознательному». Возрастающее значение психологии Я и проблем психоаналитического процесса способствовало тому, что толкование сновидений стало одним из наиболее важных элементов аналитической работы. Использование сновидений в психотерапии и психоанализе помогает, таким образом, вскрывать бессознательные проявления психического содержания, интегрировать детские фантазии и лежащие в их основе влечения и, наконец, связывать конфликты и защиты со скрытым содержанием, проявляющимся в актуальном поведении и переносе.(5)

4. Гигиенические требования к организации сна школьников и подростков

Для сна, так же как и для других режимных моментов, в распорядке дня детей предусматривается определенное время.

Под гигиенически полноценным сном понимается сон, имеющий достаточную для возраста продолжительность и глубину с точно установленным временем отхода ко сну и пробуждения.

Бодрствование и сон -- сопряженные состояния, т. е. активное бодрствование способствует глубокому сну и, наоборот, достаточный по длительности и глубине сон обеспечивает активное бодрствование. У новорожденного ребенка периоды сна и бодрствования аритмичны, они возникают хаотично. При этом самым сильным раздражителем, способным нарушить сон, является голодное возбуждение. Ребенок почти все время спит, но его сон беспокойный, неглубокий. Общая продолжительность сна у новорожденного составляет 16--20 часов в сутки. В конце 1-го месяца жизни у ребенка под влиянием естественных раздражителен в окружающей среде и на основе суточной потребности во сне формируется суточный ритм сна и бодрствования.

Количество раздражителей, поступающих в кору головного мозга, ночью резко сокращено по сравнению с дневным временем, вследствие чего происходит концентрация сна в ночном периоде, а бодрствования -- в дневном. Для образования у ребенка ритмичности чередования состояний сна и бодрствования в дневную часть суток необходимо создание специальных условий для быстрого засыпания и крепкого сна в часы, предназначенные для сна, и активного состояния в часы, предназначенные для бодрствования. В результате специальных исследований, проведенных П. М. Щеловановым, Н. Л. Фигуриным и др., установлена суточная потребность ребенка во сне и продолжительность каждого отрезка дневного сна, изменяющегося с возрастом. Ребенок по мере взросления способен бодрствовать без признаков утомления все более длительное время, при всём этом уменьшается количество отрезков дневного сна. Так, ребенок в возрасте 5--9 месяцев спит днем 3 раза, после 9 месяцев -- 2 раза, а с полутора лет на протяжении раннего и дошкольного возраста -- 1 раз. Длительность ночного сна остается почти без изменений (10--11 час.). С возрастом сон изменяется не только количественно, но и качественно; он становится более глубоким, спокойным. Известно, что во время сна частично восстанавливается энергетический потенциал клеток центральной нервной системы, который расходуется во время бодрствования. В этом охранительное значение сна. Полноценный сон достигается при соблюдении ряда условий. В частности, ребенок должен спать в затемненном помещении, где нет шума, очень важно обеспечить ему достаточное время дневного сна (в соответствии с возрастом). Т. к., с точки зрения охраны здоровья, для ребенка вреден преждевременный перевод с двухразового дневного сна на одноразовый или вообще лишение дневного сна.

Более быстрому наступлению сна и его поддержанию способствует длительное воздействие какого-либо слабого ритмически действующего раздражителя. Полезен, особенно в первые 2 года жизни, сон на открытом воздухе. Движение свежего воздуха является слабым тактильным раздражителем для кожи, слизистых оболочек носа и верхних дыхательных путей, способствующим быстрому засыпанию. Свежий воздух является не только усыпляющим, но и оздоровительным фактором.

По мере развития ребенка происходят существенные качественные сдвиги в организации нервных процессов в течение сна. Они могут быть объективно оценены путем регистрации вегетативных и двигательных реакций, а также ЭЭГ. Значительное укорочение с возрастом периодов «беспокойного», или «активного» сна при сравнительно небольшом изменении продолжительности «спокойного» сна, установленное посредством количественной оценки частоты и ритмичности дыхания, сердечных сокращений и общей двигательной активности, корректирует с эволюцией биопотенциалов мозга ребенка. «Созревание» систем, обеспечивающих синхронизированный сон, сопровождается формированием механизмов реципрокного взаимодействия между медленными и быстрыми фазами сна. А. Н. Шеповальников (1971) считает, что быстрый сон новорожденного не аналогичен ФБС взрослого человека и в процессе возрастного развития лишь постепенно достигает его характеристик. Во время сна мозг может функционировать на уровне, соответствующем как бы его более низкой стадии онтогенетического развития. Например, у детей, во время сна могут появляться двигательные рефлексы, характерные для более раннего возрастного периода (поиск груди, в норме наблюдающийся у детей до 7-месячного возраста).

В процессе онтогенетического развития человека происходит количественное и качественное изменение электроэнцефалографического цикла сна и его отдельных компонентов. Эти изменения наиболее значительны в возрасте до 6 лет. Абсолютная продолжительность сна уменьшается к 20 годам, хотя индивидуальные различия в продолжительности сна сохраняются на протяжении всей жизни.

Новорожденные дети спят 20 - 22 ч в сутки. С возрастом продолжительность сна у человека снижается.

Сокращение продолжительности сна у детей на 2 - 4 часа и больше резко отрицательно сказывается на функциональном состоянии клеток коры головного мозга - понижается их реактивность и падает величина условных рефлексов. Более длительное недосыпание вызывает очень высокие изменения реактивности коры головного мозга. Кортикальные клетки развивают то максимальный эффект, то, наоборот, не отвечают на раздражения (Н.И. Красногорский). Существенные изменения корковой динамики и вегетативной реактивности происходят при недосыпании и у практически здоровых детей 7 - 8 лет.

При сокращении ежедневной продолжительности сна до 8 - 9 часов у школьников 7 - 8 лет нарушается подвижность, уравновешенность, сила условных реакций, взаимодействие между первой и второй сигнальной системами. С увеличением продолжительности сна до 11,5 часов в сутки функциональное состояние центральной нервной системы у учащихся улучшается: условные рефлексы, как положительные, так и отрицательные, быстро вырабатываются и оказываются стойкими, что свидетельствует об уравновешенности раздражимого и тормозного процессов, улучшается и взаимодействие между первой и второй сигнальными системами (Л.С. Богаченко).

Недосыпание неблагоприятно влияет и на учащихся старшего возраста. Отмечено, что при продолжительности ночного сна 7,5 - 8 часов показатели, характеризующие уровень работоспособности практически здоровых учащихся 12 - 13 лет (6-й класс), оказываются на 30% ниже обычных, свойственных детям с 9 - 10-часовым ночным сном (М.В. Антропова).

Аналогичная особенность присуща и подросткам 14 - 15 лет (9-й класс), недосыпание в 1,5 - 2 часа существенно изменяет обычную работоспособность их организма (М.В. Антропова). Показатели работоспособности оказываются более низкими и обнаруживают более резкое падение под влиянием учебных занятий, чем в дни, когда нарушения в режиме сна не было. Недосыпание в 2,5 и более часов приводит к тому, что спустя 2 часа от начала учебных занятий в первую смену учащиеся становятся практически неработоспособными. Все это свидетельствует о важности соблюдения продолжительности ночного сна, рекомендуемой для детей и подростков разного возраста.

Строго заведенный порядок в смене бодрствования и сна может увеличивать потребность во сне и без достаточного утомления клеток коры. Это для детского организма имеет существенное значение.

Потребность детей во сне тем больше, чем моложе ребенок. Вместе с тем потребность во сне зависит и от состояния здоровья и физического развития ребенка. Поэтому, устанавливая определенную продолжительность сна, следует учитывать и индивидуальную потребность детей.

Все дети с ослабленным здоровьем, выздоравливающие после острых инфекционных заболеваний, дети с туберкулезной интоксикацией, повышенной возбудимостью нервной системы, быстро утомляющиеся должны спать более продолжительное время, чем здоровые дети. Для школьников с указанными отклонениями в состоянии здоровья по заключению врача предусматривается дневной сон не менее часа и желательно на открытом воздухе. Учащимся 6 лет необходим дневной двухчасовой сон.

Дневной сон показан и практически здоровым детям, о чем свидетельствуют экспериментальные исследования. Изучение динамики работоспособности учащихся 9 - 10-летнего возраста при различной организации их отдыха между учебными занятиями в школе и дома показало, что наилучшее влияние оказывает 3-х часовой отдых с введением одного часа сна. После такого отдыха дети затрачивали наименьшее время на приготовление уроков, и работоспособность их после выполнения всех учебных занятий была выше, чем в дни, когда 3-часовой отдых не включался дневной сон.

Для полноценного отдыха центральной нервной системы и всего организма крайне важно обеспечить не только необходимую продолжительность ночного сна, но и достаточную глубину. Неглубокий ночной сон, например со сновидениями, даже при достаточной продолжительности не обеспечивает хорошего отдыха организму.

Здоровым детям и подросткам глубокий сон можно обеспечить выполнением определенных правил. У ребенка легко образуются условные рефлексы на обстановку сна. Условными раздражителями становится время отхода ко сну. Вид часов со стрелками, показывающими это время, уже способствует засыпанию. Условным раздражителем становится весь комплекс процедур, входящих в вечерний туалет (умывание, чистка зубов, мытье ног, раздевание). Нужно приучить детей ложиться спать и вставать в одно и то же время; в последние часы перед сном следует проводить спокойные игры, 20 - 30-минутную прогулку, успокаивающую нервную систему. В комнате должен быть чистый, свежий воздух, что способствует более быстрому засыпанию и глубокому сну. Лучшей температурой в спальной комнате является 15 - 16?C. Необходимо исключить громкие разговоры, игру на музыкальных инструментах и яркое освещение в комнате, мешающие сну. Очень важно соблюдать правила личной гигиены и приема пищи перед сном. Постель должна быть чистой и не очень мягкой.

Наш мозг способен адаптироваться к периодам без сна, длящимся 2-3 дня. Но со временем недостаток сна приводит к раздражительности, иррациональности, галлюцинациям и помешательству. Мозг во время сна не отдыхает. Деятельность мозга продолжается.

Традиционно считается, что потребность во сне уменьшается с возрастом и что люди старше 65 лет спят в среднем не более 5 с половиной часов. При этом исследования показывают, что потребность во сне остается постоянной со времени наступления половой зрелости.

Продолжительность сна не связана ни с полом, ни с физической активностью, ни с диетой, ни с интеллектом. Это глубоко личная характеристика, связанная, возможно, с детскими привычками или психологией. Продолжительность сна обычно составляет 6--8 часов в сутки, но возможны изменения в довольно широких границах (4-10 часов). При нарушениях сна его длительность может составлять от нескольких минут до нескольких суток.

Продолжительность сна у новорожденных, взрослых и пожилых людей составляет 12--16, 6--8 и 4--6 ч в сутки соответственно. Длительность сна менее 5 ч (гипосомния) или нарушение физиологической структуры считаются факторами риска бессонницы.

Лишение сна является очень тяжёлым испытанием. В течение нескольких дней сознание человека теряет ясность, он испытывает непреодолимое желание уснуть, периодически «проваливается» в пограничное состояние со спутанным сознанием. Человек без сна может обходиться гораздо меньше времени, чем без пищи и воды. Человек, бодрствующий долгое время, проходит периоды сильной усталости, но может преодолевать их и продолжать функционировать без сна. При этом люди, в течение долгого времени лишенные сна, становятся все более дезориентированными и утомленными психически и физически. После примерно 10 дней полного отсутствия сна наступает смерть. Этот способ психологического давления недаром использовался при допросах, сегодня он рассматривается, как изощрённая пытка.

Чтобы сон мог наилучшим образом выполнить свою жизненно важную функцию, необходимы благоприятные условия. Но это тема для отдельного разговора…(4)

Заключение

СОН (somnus) -- физиологическое состояние, при котором создаются наилучшие условия для восстановления работоспособности организма, в частности центральной нервной системы. Является жизненной необходимостью: треть жизни человека проходит в состоянии периодически наступающего ежесуточного сна.

Во время сна отмечаются изменения мышечного тонуса (большинство мышц спящего человека расслаблено), резкое ослабление всех видов чувствительности -- зрения, слуха, вкуса, обоняния, кожной чувствительности. Безусловные и условные рефлексы заторможены. Уменьшается поступление к тканям крови, что сопровождается снижением интенсивности обмена веществ на 8--10% и понижением температуры тела.

Согласно современным представлениям, сон -- это не только отдых, но и деятельность, направленная на переработку различной информации, накопленной за день. О том, что работа мозга во время сна не прекращается, можно судить по сохраняющейся в эти часы его биоэлектрической активности. Биопотенциалы отражают биохимические процессы, происходящие в его клетках, и свидетельствуют об активной деятельности мозга.

Если провести опрос на тему: «Какие сны Вы видите?», то найдутся, возможно, такие, которые ответят, что они никогда не видят снов. При этом это не так. Исследователи следили за уснувшим человеком, и как только у него наступал быстрый сон, тут же будили и спрашивали, что он видел во сне. Разбуженный неизменно вспоминал сон и рассказывал о нем. И действительно, когда смотришь на человека в фазе быстрого сна, можно сделать вывод, что спящий что-то переживает: у него учащается дыхание, изменяется сердцебиение, шевелятся руки и ноги, наблюдаются быстрые движения глаз, мышц лица. Исследователи предположили, что именно в такие моменты уснувший человек видит сон. Так и оказалось. А стоило того же человека разбудить во время медленного сна, и он уверял, что никаких снов не видел. Причина была простой - он их уже забыл, пока длился медленный сон. За 6-8 часов сна медленный сон продолжительностью 60-90 минут несколько раз сменяется быстрым - на 10 минут.

В процессе индивидуального развития организма характер сна закономерно меняется. Так, у новорожденного ребенка суточная продолжительность сна составляет 16--20 ч, периоды сна и бодрствования чередуются аритмично. С возрастом потребность во сне постепенно снижается, структура сна, характерная для взрослого человека, формируется в основном в пубертатном периоде. В пожилом и старческом возрасте наблюдаются дальнейшее укорочение длительности ночного сна, уменьшение доли быстрого сна.

К основным расстройствам сна можно отнести повышенную сонливость (гиперсомнию) и бессонницу (инсомнию). Гиперсомния чаще всего возникает у людей, перенесших тяжелые инфекционные заболевания (сыпной тиф, менингит, грипп), при анемии, поражениях нервной системы (например, при энцефалите). К гиперсомниям относится также нарколепсия. Бессонница встречается чаще. Она может сопутствовать различным заболеваниям, к числу которых относятся неврозы, психозы, органические заболевания головного мозга (особенно атеросклероз мозговых сосудов), болезни внутренних органов и эндокринных желез. Бессонница может быть трех видов: затрудненное засыпание, поверхностный, беспокойный сон с частыми пробуждениями и раннее окончательное пробуждение. Люди, страдающие бессонницей, обычно жалуются на резкое недосыпание, но объективные исследования показали, что длительность сна у них равна 5--55 ч (нормальный сон длится не менее 65 ч). Все дело в нарушении качества сна. Полная, или тотальная, бессонница, при которой преобладает бодрствование, лишь изредка прерывающееся дремотой, встречается чрезвычайно редко.

Список литературы

1. Демин Н. Н., Коган А. Б. и Моисеева Н. И. Нейрофизиология и нейрохимия сна, Л., 1978.

2. Биология. Энциклопедия для детей. М., 1997. Т.4.

3. Краткая медицинская энциклопедия. М., 1988. - 600 с.

4. http://medicinform.net/

5. http://www.psystatus.ru/

6. http://www.Wikipedia.org.ru/

referatwork.ru

Курсовая работа - Современные представления о физиологических механизмах сна и сновидений Организация сна детей и подростков

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Тульский государственный университет им. Л.Н. Толстого

Естественнонаучный факультет

Кафедра биологии человека и животных

Курсовая работа

на тему:

Выполнила: студентка 2 курса

ЕНФ, группы «Г» Петрунина О.О.

Руководитель: доцент кафедры

биологии человека и животных

Якушина В.С.

г. Тула 2009 г.

Содержание

Введение

1. Научные исследования сна и сновидений

2. Физиологические механизмы сна и сновидений

2.1 Структура сна

2.2Функции сна

3. Сновидения

4. Гигиенические требования организации сна детей и подростков

Заключение

Список литературы

Введение

СОН — состояние относительного покоя, возникающее у животных и человека через определенные промежутки времени, сопровождающееся понижением уровня работы отдельных органов и ряда функции организма. Сон является потребностью всех без исключения животных. Длительное, многодневное лишение сна приводит к ряду тяжелых нарушений в организме и оканчивается смертью. Установлена следующая потребность во сне людей различных возрастов: ребенку до 1 года требуется 16 часов; 3-летнему— 13; в 5 лет— 12, в 7 лет—11,5 в 10—12-летнем возрасте достаточен 10-часовой сон; в 16-летнем — 8 часов, в 17 лет и старше — 8 часов и сутки. Таким образом, взрослый человек проводит в состоянии сна около трети своей жизни. Сопровождающее сон состояние общего покоя имеет важное значение для организма, способствуя восстановлению функции, в первую очередь нервной системы. Нервная система, так же как и другие органы и ткани, во время сна как бы вновь заряжается энергией. Вот почему после глубокого и здорового сна человек испытывает ощущение свежести и бодрости. Исходя из этого, я решила написать курсовую работу, в которой бы рассматривались важные вопросы, находящиеся на стыке нескольких наук, а именно: психологии, физиологии, медицины. Сон — явление очень интересное, важное и сложное. Именно поэтому для его раскрытия нужны знания и конкретные методики вышеперечисленных наук.

Во сне мы проводим около трети жизни. Но сожалеть об этом времени, считать его потраченным впустую, по меньшей мере, несправедливо. Ведь мы спим не только потому, что наше тело нуждается в отдыхе. Пробуждение после крепкого здорового сна можно сравнить с маленьким рождением – обновлением организма. Ведь только благодаря сну мы способны каждый день полноценно работать и активно отдыхать, ясно мыслить и чем-то увлекаться в жизни.

«Кто познает тайну сна, познает тайну мозга». М. Жуве.

1. Научные исследования сна и сновидений

Сведения по проблеме сна были впервые обобщены лишь в 1896 г. М. М. Манасеиной. Первые клинико-морфологические исследования роли поражения отдельных областей мозга в происхождении патологической сонливости принадлежат французскому исследователю Гайе (С. J. A. Gayet, 1875) и австрийскому врачу Маутнеру (L. Mauthner, 1890). Большой вклад в физиологию и патологию состояний бодрствования и сна внес К. Эконома, показавший в 1926 г. на примере летаргического сна при эпидемическом энцефалите значение мезенцефально-гипоталамических структур в поддержании состояний бодрствования и сна. Позднее, в 30—40-х гг. 20 в., в экспериментах на животных было подтверждено важное значение структур мезенцефально-гипоталамического стыка в обеспечении бодрствования и преоптической зоны гипоталамуса — в генезе сна.

Следующий этап развития представлений о механизме сна связан с анализом роли ретикулярной формации ствола в механизмах деятельности мозга. В исследованиях Дж. Моруцци и X. Мегуна (1949) было обнаружено важнейшее значение восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга и гипоталамуса на вышележащие отделы в поддержании бодрствования. Сон при этом рассматривался как следствие временной блокады активирующих восходящих влияний с одновременным «включенном» таламокортикальных синхронизирующих процессов. Несколько позднее была показана роль каудальных отделов мозгового ствола в возникновении сна. Эти исследования положили начало развитию представлении об активной природе сна, что затем было подтверждено в опытах на животных, а также на человеке.(3)

Ханс Бергер, немецкий нейропсихиатр, при помощи новых приборов записал электрическую активность человеческого мозга. Результаты оказались не менее сенсационными, чем открытие, сделанное Кейтоном за 50 лет до него. В опытах с человеком Бергер ожидал получить такие же беспорядочные колебания напряжения, как и при проведении опытов с животными: кроликами, кошками, собаками, обезьянами. Но колебания напряжения у представителей человеческой расы оказались неожиданно ритмичными. Бергер назвал записи мозговых волн электроэнцефалограммой (ЭЭГ) и отметил, что, как только субъект был в состоянии лечь, закрыть глаза и расслабиться, колебания его мозговых волн становились регулярными, с периодичностью повторения примерно 10 раз в секунду. Это и был знаменитый «альфа-ритм» (названный так его первооткрывателем), свидетельствующий о состоянии расслабления (равно как и о погружении в медитацию). Бергер обнаружил, что частота (количество пиков в секунду) колеблется между 8-ю и 12-ю, и альфа-ритм исчезает, как только из внешнего мира поступает неожиданный стимул (например, звук щелчка пальцами). Наконец-то у науки появилось окно, открытие которого обещало пролить свет на природу сознания.

Исследования изменений ЭЭГ в процессе сна, впервые выявленных Бергером, были продолжены в 30-е годы в Гарвардском университете. На основе записей ЭЭГ бодрствования и сна пяти уровней там пришли к заключению, что сновидения имеют место во время более поверхностного сна. В подобной же серии исследовании в Чикагском университете изучалась разница между изменениями умственной активности у бодрствующего и у спящего субъекта. Был сделан вывод, что в фазе глубокого сна сны снятся очень редко. Эти исследования позволили предположить, что изучение сновидения могло бы стать более объективным и научным, если бы существовали какие-то способы удостовериться, видит данный человек сны, или нет — и если видит, то когда. Но прежде чем ученые реализовали эту возможность, прошло несколько десятилетий.

Засыпание не могло быть объяснено только этой теорией. Поэтому обнаружение через некоторое время в основании мозга, лобных долях и других его частях активных гипногенных центров, электро — или нейрохимическая стимуляция которых вела к засыпанию, не было неожиданностью.

С течением времени эти взгляды были вытеснены новыми, возникшими в результате важных событий 50-х годов.

В 1953 году студент Чикагского университета Юджин Азеринский (Е. Aserinsky), работая под руководством Натаниэля Клейтмана (N. Kleitman), изучал картину сна у младенцев и сделал важное наблюдение. Он заметил, что периоды движения глаз и других проявлений активности регулярно перемежаются периодами относительно спокойного сна. Эти повторяющиеся периоды быстрых движений глаз (БДГ) легко наблюдать при помощи электродов, прикрепленных у глаз наблюдаемого. Получившуюся запись назвали электроокулограммой (ЭОГ). Одновременное снятие записей ЭЭГ и ЭОГ показало, что периоды БДГ соответствуют поверхностному сну. Больше того, когда субъекты (в данном случае — взрослые) бывали разбужены после БДГ-периодов, они обычно сообщали об очень ярких снах; после же пробуждения от других фаз сна они рассказывали, что видели сны только в одном случае из пяти (другие фазы называются не-БДГ-сон, или НБДГ).

--PAGE_BREAK--

Среди тех, кто работал в лабораториях Клейтмана, был медик-второкурсник Уильям К. Демент, защитивший по окончании медицинского колледжа докторскую диссертацию по физиологии под руководством Клейтмана. Демент для своей диссертации провел обширную серию экспериментов, направленных на дальнейшее прояснение того, какое отношение имеет БДГ-сон к сновидениям (БДГ-сон — термин, предложенный Дементом). Новые исследования Демента обнаружили множество основных характеристик БДГ-снов. Среди прочего было открытие связи между продолжительностью БДГ-сна перед пробуждением и длиной последующего отчета о сновидении: чем больше времени проведено в БДГ-сне, тем длиннее сновидение. Это дало первое (хотя и косвенное) доказательство существования соответствия между физическим временем и временем сновидения. Демент также предположил, что существует соответствие между движениями глаз и изменением направления взгляда во сне. Предположение, что БДГ являются следствием движений глаз спящего в его сновидении, вызвало в дальнейшем значительные дискуссии.(5)

2. Физиологические механизмы сна и сновидений

Прежде всего, заметим, что сон – это естественное состояние организма, сила его неодолима. Природа сна так до сих пор и не понята окончательно, хотя мы уже рассмотрели немало попыток разобраться в физиологии этого явления.

Сон — естественный физиологический процесс пребывания в состоянии с минимальным уровнем активного сознания и пониженной реакцией на окружающий мир, присущий млекопитающим, птицам, рыбам и некоторым другим животным, в том числе насекомым (например, дрозофилам).

Существуют различные теории, объясняющие причины и механизмы сна.

Подкорковая и корковая теории сна. При различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых, образований мозга, у больных отмечаются различные нарушения сна — от бессонницы до длительного летаргического сна, что указывает на наличие подкорковых центров сна. При раздражении задних структур субталамуса и гипоталамуса животные засыпали, а после прекращения раздражения они просыпались, что указывает на наличие в этих структурах центров сна.

Однако ряд фактов не могли объяснить ни корковая, ни подкорковая теории сна. Наблюдения за больными, у которых отсутствовали почти все виды чувствительности, показали, что такие больные впадают в состояние сна как только прерывается поток информации от действующих органов чувств. Например, у одного больного из всех органов чувств был сохранен только один глаз, закрытие которого погружало больного в состояние сна. Многие вопросы организации процессов сна получили объяснение с открытием восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору больших полушарий. Экспериментально было доказано, что сон возникает во всех случаях устранения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Были установлены нисходящие влияния коры мозга на подкорковые образования. В бодрствующем состоянии при наличии восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга нейроны лобной коры тормозят активность нейронов центра сна заднего гипоталамуса. В состоянии сна, когда снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга, тормозные влияния лобной коры на гипоталамические центры сна снижаются.

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.

Фармакологический сон неадекватен по своим механизмам естественному сну. Снотворные препараты ограничивают активность разных структур мозга — ретикулярной формации, гипоталамической области, коры головного мозга. Это приводит к нарушению естественных механизмов формирования стадий сна, нарушению процесса консолидации памяти, переработки и усвоения информации.(4)

2.1 Структура сна

Сон — особое состояние сознания человека и животных, включающее в себя ряд стадий, закономерно повторяющихся в течение ночи. Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга.

Во время сна у человека периодически чередуются две основные фазы: медленный и быстрый сон, причём в начале сна преобладает длительность медленной фазы, а перед пробуждением — растёт длительность быстрого сна. Полисомнография (система регистрации электроэнцефалограммы, электроокулограммы и электромускулограммы) показывает, что сон у большинства людей состоит из 4—6 волнообразных циклов, длительностью 80 — 100 мин.

Каждый цикл включает фазы «медленного», или ортодоксального, сна (МС), на долю которого приходится 75 % сна, и «быстрого», или парадоксального (БС), составляющего около 25 %. Эти названия обусловлены характерными особенностями ритмики электроэнцефалографии во время сна — медленной активностью в МС и более быстрой — в БС.

Медленный сон (медленноволновой сон, ортодоксальный сон, ФМС).

Первая стадия (дремота). Это переходное состояние между пассивным бодрствованием и легким сном. Характеризуется отсутствием на ЭЭГ альфа-ритма, являющегося характернейшим признаком бодрствования здорового человека, с десинхронизацией (снижением амплитуды) и появлением низкоамплитудной медленной активности с частотой 3 — 7 в 1 сек. (тета- и дельта-ритмы). Могут регистрироваться ритмы и с более высокой частотой. На электроокулограмме возникают изменения биопотенциала, отражающие медленные движения глаз. Поведение: дремота с полусонными мечтаниями и сноподобными галлюцинациями — гипнагогическими (вводящими в сон, по-гречески) образами. В этой стадии могут интуитивно появляться идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы.

Вторая стадия (сон средней глубины) характеризуется ритмом «сонных веретён» — сигма-ритмов, которые представляют собой учащённые альфа-ритмы (12—14—20 Гц). Их частота 13 — 16 в 1 сек., т. е. отдельные колебания биопотенциалов группируются в пачки, напоминающие форму веретена (рис., в). В этой же стадии из фоновой активности четко выделяются 2 — 3-фазных высокоамплитудных потенциала, носящих название К-комплексов, нередко связанных с «сонными веретенами». К-комплексы регистрируются затем во всех стадиях медленного сна. Амплитуда фоновой ритмики ЭЭГ при этом растет, а частота ее уменьшается по сравнению с первой стадией. С появлением «сонных веретён» происходит отключение сознания; в паузы между веретёнами человека легко разбудить. Повышаются пороги восприятия. Самый чувствительный анализатор — слуховой (мать просыпается на крик ребёнка, каждый человек просыпается на называние своего имени).

продолжение --PAGE_BREAK--

Третья стадия. Для третьей стадии характерно появление на ЭЭГ медленной ритмики в дельта-диапазоне (т. е. частотой до 2 в 1 сек. и амплитудой 50—75 мкв и выше). При этом продолжают достаточно часто возникать «сонные веретена». Стадия глубокого, лишенного сновидений сна.

Четвёртая стадия. Четвертая стадия (поведенчески наиболее глубокий сон) характеризуется доминированием на ЭЭГ высокоамплитудного медленного дельта-ритма (2 Гц). Третью и четвёртую стадии часто объединяют под названием дельта-сна. В это время человека разбудить очень сложно; возникают 80 % сновидений, и именно на этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме занимают 75—80 % всего периода сна.(3)

4-я стадия медленного сна, глубокий сон. ЭЭГ выделена красной рамкой.

Быстрый сон (ФБС).

ФБС отличается низкоамплитудной ритмикой ЭЭГ, а по частотному диапазону наличием как медленных, так и более высокочастотных ритмов (альфа- и бета-ритмов). Характерными признаками этой фазы сна являются и так называемые пилообразные разряды с частотой 4 в 1 сек., быстрые движения глаз на электроокулограмме, в связи с чем эту фазу часто называют сном с быстрыми движениями глаз, а также резкое снижение амплитуды электромонограммы или полное падение тонуса мышц диафрагмы рта и шейных мышц. Это напоминает состояние бодрствования. Вместе с тем (и это парадоксально!) в эту стадию человек находится в полной неподвижности, вследствие резкого падения мышечного тонуса. Однако глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Существует отчетливая связь между быстрым движением глаз и сновидениями. Если в это время разбудить спящего, то в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении.

Слепым от рождения во время быстрого сна снятся звуки и ощущения, быстрого движения глаз у них нет.(3)

Быстрый сон. ЭЭГ выделена красной рамкой. Движения глаз подчёркнуты красным.

Сон человека и животных циклически организован. У человека длительность одного цикла сна составляет в среднем 1,5—2 часа. За ночь наблюдается 3—5 циклов. Каждый из циклов состоит из отдельных стадий ФМС и ФБС. Первое появление ФБС происходит через 1—1,5 часа после засыпания вслед за стадиями ФМС. Дельта-сон характерен для первых двух циклов сна, длительность же ФБС максимальна на протяжении III и IV циклов (обычно это ранние утренние часы). В среднем у человека в молодом и среднем возрасте ФМС составляет 75—80% длительности всего сна, при этом первая стадия — около 10%, вторая стадия — 45—50% и дельта-сон — около 20%. ФБС занимает соответственно 20—25% длительности сна. Эти значения существенно отличаются от аналогичных показателей у новорожденных детей, а также в пожилом и старческом возрасте.(4)

Во время разных фаз и стадий сна происходят существенные перестройки в деятельности мозга в целом, его отдельных функциональных систем и висцеральных, эндокринных функций. Исследование деятельности отдельных нейронов во время ФМС показало, что средняя частота импульсации в большинстве структур мозга уменьшается, хотя в некоторых из них, активно обеспечивающих наступление и протекание сна, она увеличивается по сравнению с состоянием бодрствования. Изменяется не только частота, но и сам характер нейронной активности. В зрительных буграх и коре мозга взамен постоянной импульсации в состоянии бодрствования во время ФМС импульсы генерируются сериями — последующим периодом молчания (импульсация типа пачка—пауза). Во время ФБС активность нейронов большинства отделов мозга усиливается, достигая уровня бодрствования или даже превосходя ее. Ритм типа пачка—пауза вновь сменяется более постоянной нейронной активностью. Изменяется и возбудимость нейронов; в ФМС по сравнению с бодрствованием она уменьшается и еще более снижается в ФБС.

Для ФБС характерно возникновение своеобразного электрофизиологического феномена — спайков, возникающих в варолиевом мосту и распространяющихся затем в коленчатые тела и зрительную кору головного мозга, где представлен зрительный анализатор. По времени они связаны с появлением быстрых движений глаз.

В период сна происходит существенное уменьшение активности двигательной системы, что обусловлено активным торможением, исходящим из ствола мозга. Выраженность спиральных и бульбарных моносимпатических и полисинаптических двигательных рефлексов снижается в ФМС и еще более в ФБС. Эти изменения, обусловленные пресинаптическим и постсинаптическим торможением деятельности гамма- и альфа-мотонейронов, приводят к снижению мышечного тонуса в ФМС и его резкому подавлению в мышцах головы и шеи на протяжении ФБС. Несмотря на общее снижение двигательной активности, во время сна отмечается наличие различных движений — от мелких (в виде подергивания мышц лица, туловища и конечностей, возникающих при засыпании и учащающихся в период ФБС) до более массивных (в форме перемены позы в постели), наблюдающихся во всех стадиях сна и часто предваряющих смену стадий.

Принятая раньше формула «сон — царство вагуса» оказалась верной лишь отчасти. При засыпании и во время первых стадий ФМС действительно снижается артериальное давление, уменьшается частота сердечных сокращений и урежается дыхание. При этом могут быть и физиологические аритмии пульса и дыхания. В более глубоких стадиях ФМС частота сердечных сокращений и дыхания несколько повышается, что возможно носит компенсаторный характер и необходимо для поддержания оптимального уровня системного кровотока и легочной вентиляции в связи со снижением артериального давления и уменьшением глубины дыхания. В ФБС показатели деятельности сердечнососудистой и дыхательной систем резко усиливаются. При этом наряду с повышением артериального давления, частоты сердечных сокращений и дыхания отмечается их большая динамичность, проявляющаяся заметными аритмиями пульса, дыхания.

Параллельно с характерными изменениями на ЭЭГ сон сопровождается своеобразной динамикой другого вегетативного показателя — кожно-гальванической реакции, которая, уменьшаясь при засыпании, вновь усиливается в глубоких стадиях ФМС и опять заметно тормозится в ФБС. Во время сна также наблюдается определенная динамика величин электрокожного сопротивления, потоотделения, кожной температуры. Характерным вегетативным феноменом ФБС является эрекция полового члена у мужчин и клитора у женщин, наблюдающаяся в этой фазе сна, как у младенцев, так и у пожилых людей.(1)

Большую роль в регуляции бодрствования и сна играют нейрохимические процессы. Известен целый ряд нейромедиаторов — проадреналин, серотонин, дофамин, ацетилхолин, гамма-аминомасляная кислота и др.,— участвующих в обеспечении состояний бодрствования и сна в целом и их отдельных функциональных компонентов. Состояние бодрствования обеспечивается взаимодействием ворадренергических и холинергических стволово-диэнцефальных медиаторных систем. В экспериментах на животных обнаружено, что в варолиевом мосту и покрышке среднего мозга в зоне, соответствующей ретикулярной формации ствола мозга, локализуются ядра, в клетках которых синтезируется норадреналин, транспортирующийся далее по аксонам в различные структуры мозга и обеспечивающий поддержание состояния бодрствования.

продолжение --PAGE_BREAK--

Определенную роль в регуляции цикла бодрствование — сон играют, по-видимому, и эндорфины, другие полипептиды.

Обнаружено, что интенсивная физическая и психическая деятельность в вечернее время увеличивает длительность, дельта-сна, а длительная «гиподинамия вызывает расстройства сна вплоть до выраженной инсомии. Большое влияние на регуляцию сна оказывают эмоциогенные воздействия, которые в зависимости от индивидуальной реакции человека на них могут нарушать ночной сон или вызывать адаптивные изменения его структуры.

Значительные изменения сна связаны с резкой переменой часовых поясов суточного цикла освещенности. При быстрой смене часовых поясов в первые сутки может нарушаться связь цикла бодрствование — сон с суточным ритмом. Изменяется и внутренняя структура сна. Происходит укорочение первой стадии, уменьшение числа переходов из более глубоких стадий в более поверхностные, увеличение относительной длительности дельта-сна.

Нейроанатомия сна.

В мозге есть скопления нейронов, возбуждение которых вызывает развитие сна (гипногенные центры). Три вида структур:

Структуры, обеспечивающие развитие медленного сна:

Передние отделы гипоталамуса (преоптические ядра).

Неспецифические ядра таламуса.

Ядра шва (содержат тормозной медиатор серотонин).

Тормозной центр Моруцци (средняя часть моста).

Центры быстрого сна:

Голубое пятно.

Вестибулярные ядра продолговатого мозга.

Верхнее двухолмие среднего мозга.

Ретикулярная формация среднего мозга (центры БДГ).

Центры, регулирующие цикл сна:

Голубое пятно (стимуляция — пробуждение).

Отдельные участки коры больших полушарий.(6)

2.2 Функции сна

Все функции сна до сих пор еще не выявлены, но можно утверждать, что:

Сон обеспечивает отдых организма и восстановление энергозатрат.

Сон играет важную роль в процессах метаболизма. Во время медленного сна у детей повышается выработка гормона роста. Быстрый сон: восстановление пластичности нейронов, и обогащение их кислородом; биосинтез белков и РНК нейронов. В это время также происходят восстановительные процессы и заменяются мертвые клетки.

Сон способствует переработке и хранению информации. Сон (особенно медленный) облегчает закрепление изученного материала, позволяет произойти переменам в мозгу, чтобы включились механизмы обучения и запоминания; быстрый сон реализует подсознательные модели ожидаемых событий. Последнее обстоятельство может служить одной из причин феномена дежавю.

Сон — это приспособление организма к изменению освещенности (день-ночь).

Сон восстанавливает иммунитет.(6)

3. Сновидения

Тревожные сновидения могут сопровождаться пробуждением в REM-фазе, при этом их содержание не запоминается. Тревожный выход из состояния сна может иметь место в любой из стадий. Сновидения, нарушающие 4-ю стадию сна, часто сопровождаются сомнамбулизмом, говорением во сне, ночными страхами и редко запоминаются. Забывание сновидений обусловлено как физиологическими особенностями (необходимостью незамедлительного восстановления внимания), так и психологическими факторами (вытеснением, сопротивлением, цензурой). Забытые сновидения удается воскресить в памяти при определенных условиях, например при психоанализе и гипнозе.

Процессы мышления и аффекты представлены в сновидениях в зрительной либо, что значительно реже, в слуховой форме; могут проявляться и другие модальности сенсорного восприятия — осязательные, обонятельные, вкусовые и двигательные. С точки зрения Фрейда, сновиденье и сновидение являются результатом работы сновидения— психологического процесса, характеризующегося архаическими способами мышления, в частности смещением, сгущением и замещением, способствующими переводу скрытого содержания в явное сновидение. Два других элемента работы сновидения — наглядная и символическая репрезентация— представляют собой процесс трансформации мыслей в чувственные (сенсорные) символы и образы. И, наконец, вторичная переработка — соединение разрозненных образов и элементов сновидения и создание единого связного содержания (фабулы, действия). Иногда вторичной переработки не происходит, и тогда сновидение проявляется в виде расчлененных, разорванных или причудливо переплетенных серий образов и фраз.

Явное содержание сновидения — это то, что способен вспомнить пробудившийся индивид: взаимосвязанные образы, речь, содержание чувственных и аффективных компонентов, а также их формальные аспекты, включающие разделение на отдельные отрезки, комментарии сновидения и т.п. Сновидения на протяжении одной ночи либо одного и того же периода сна связаны единой и последовательной работой мышления; например, разрешение одного конфликта приводит к возникновению проблемы следующего сновидения, либо один и тот же конфликт проходит через всю ночь.

продолжение --PAGE_BREAK--

4. Гигиенические требования к организации сна школьников и подростков

Бодрствование и сон — сопряженные состояния, т. е. активное бодрствование способствует глубокому сну и, наоборот, достаточный по длительности и глубине сон обеспечивает активное бодрствование. У новорожденного ребенка периоды сна и бодрствования аритмичны, они возникают хаотично. При этом самым сильным раздражителем, способным нарушить сон, является голодное возбуждение. Ребенок почти все время спит, но его сон беспокойный, неглубокий. Общая продолжительность сна у новорожденного составляет 16—20 часов в сутки. В конце 1-го месяца жизни у ребенка под влиянием естественных раздражителен в окружающей среде и на основе суточной потребности во сне формируется суточный ритм сна и бодрствования.

Количество раздражителей, поступающих в кору головного мозга, ночью резко сокращено по сравнению с дневным временем, вследствие чего происходит концентрация сна в ночном периоде, а бодрствования — в дневном. Для образования у ребенка ритмичности чередования состояний сна и бодрствования в дневную часть суток необходимо создание специальных условий для быстрого засыпания и крепкого сна в часы, предназначенные для сна, и активного состояния в часы, предназначенные для бодрствования. В результате специальных исследований, проведенных П. М. Щеловановым, Н. Л. Фигуриным и др., установлена суточная потребность ребенка во сне и продолжительность каждого отрезка дневного сна, изменяющегося с возрастом. Ребенок по мере взросления способен бодрствовать без признаков утомления все более длительное время, при этом уменьшается количество отрезков дневного сна. Так, ребенок в возрасте 5—9 месяцев спит днем 3 раза, после 9 месяцев — 2 раза, а с полутора лет на протяжении раннего и дошкольного возраста — 1 раз. Длительность ночного сна остается почти без изменений (10—11 час.). С возрастом сон изменяется не только количественно, но и качественно; он становится более глубоким, спокойным. Известно, что во время сна частично восстанавливается энергетический потенциал клеток центральной нервной системы, который расходуется во время бодрствования. В этом охранительное значение сна. Полноценный сон достигается при соблюдении ряда условий. В частности, ребенок должен спать в затемненном помещении, где нет шума, очень важно обеспечить ему достаточное время дневного сна (в соответствии с возрастом). Т. к., с точки зрения охраны здоровья, для ребенка вреден преждевременный перевод с двухразового дневного сна на одноразовый или вообще лишение дневного сна.

Новорожденные дети спят 20 – 22 ч в сутки. С возрастом продолжительность сна у человека снижается.

Сокращение продолжительности сна у детей на 2 – 4 часа и больше резко отрицательно сказывается на функциональном состоянии клеток коры головного мозга – понижается их реактивность и падает величина условных рефлексов. Более длительное недосыпание вызывает очень высокие изменения реактивности коры головного мозга. Кортикальные клетки развивают то максимальный эффект, то, наоборот, не отвечают на раздражения (Н.И. Красногорский). Существенные изменения корковой динамики и вегетативной реактивности происходят при недосыпании и у практически здоровых детей 7 – 8 лет.

При сокращении ежедневной продолжительности сна до 8 – 9 часов у школьников 7 – 8 лет нарушается подвижность, уравновешенность, сила условных реакций, взаимодействие между первой и второй сигнальной системами. С увеличением продолжительности сна до 11,5 часов в сутки функциональное состояние центральной нервной системы у учащихся улучшается: условные рефлексы, как положительные, так и отрицательные, быстро вырабатываются и оказываются стойкими, что свидетельствует об уравновешенности раздражимого и тормозного процессов, улучшается и взаимодействие между первой и второй сигнальными системами (Л.С. Богаченко).

Недосыпание неблагоприятно влияет и на учащихся старшего возраста. Отмечено, что при продолжительности ночного сна 7,5 – 8 часов показатели, характеризующие уровень работоспособности практически здоровых учащихся 12 – 13 лет (6-й класс), оказываются на 30% ниже обычных, свойственных детям с 9 – 10-часовым ночным сном (М.В. Антропова).

Аналогичная особенность присуща и подросткам 14 – 15 лет (9-й класс), недосыпание в 1,5 – 2 часа существенно изменяет обычную работоспособность их организма (М.В. Антропова). Показатели работоспособности оказываются более низкими и обнаруживают более резкое падение под влиянием учебных занятий, чем в дни, когда нарушения в режиме сна не было. Недосыпание в 2,5 и более часов приводит к тому, что спустя 2 часа от начала учебных занятий в первую смену учащиеся становятся практически неработоспособными. Все это свидетельствует о важности соблюдения продолжительности ночного сна, рекомендуемой для детей и подростков разного возраста.

Дневной сон показан и практически здоровым детям, о чем свидетельствуют экспериментальные исследования. Изучение динамики работоспособности учащихся 9 – 10-летнего возраста при различной организации их отдыха между учебными занятиями в школе и дома показало, что наилучшее влияние оказывает 3-х часовой отдых с введением одного часа сна. После такого отдыха дети затрачивали наименьшее время на приготовление уроков, и работоспособность их после выполнения всех учебных занятий была выше, чем в дни, когда 3-часовой отдых не включался дневной сон.

Здоровым детям и подросткам глубокий сон можно обеспечить выполнением определенных правил. У ребенка легко образуются условные рефлексы на обстановку сна. Условными раздражителями становится время отхода ко сну. Вид часов со стрелками, показывающими это время, уже способствует засыпанию. Условным раздражителем становится весь комплекс процедур, входящих в вечерний туалет (умывание, чистка зубов, мытье ног, раздевание). Нужно приучить детей ложиться спать и вставать в одно и то же время; в последние часы перед сном следует проводить спокойные игры, 20 – 30-минутную прогулку, успокаивающую нервную систему. В комнате должен быть чистый, свежий воздух, что способствует более быстрому засыпанию и глубокому сну. Лучшей температурой в спальной комнате является 15 – 16˚C. Необходимо исключить громкие разговоры, игру на музыкальных инструментах и яркое освещение в комнате, мешающие сну. Очень важно соблюдать правила личной гигиены и приема пищи перед сном. Постель должна быть чистой и не очень мягкой.

Традиционно считается, что потребность во сне уменьшается с возрастом и что люди старше 65 лет спят в среднем не более 5 с половиной часов. Однако исследования показывают, что потребность во сне остается постоянной со времени наступления половой зрелости.

Продолжительность сна не связана ни с полом, ни с физической активностью, ни с диетой, ни с интеллектом. Это глубоко личная характеристика, связанная, возможно, с детскими привычками или психологией. Продолжительность сна обычно составляет 6—8 часов в сутки, но возможны изменения в довольно широких границах (4-10 часов). При нарушениях сна его длительность может составлять от нескольких минут до нескольких суток.

Продолжительность сна у новорожденных, взрослых и пожилых людей составляет 12—16, 6—8 и 4—6 ч в сутки соответственно. Длительность сна менее 5 ч (гипосомния) или нарушение физиологической структуры считаются факторами риска бессонницы.

Лишение сна является очень тяжёлым испытанием. В течение нескольких дней сознание человека теряет ясность, он испытывает непреодолимое желание уснуть, периодически «проваливается» в пограничное состояние со спутанным сознанием. Человек без сна может обходиться гораздо меньше времени, чем без пищи и воды. Человек, бодрствующий долгое время, проходит периоды сильной усталости, но может преодолевать их и продолжать функционировать без сна. Однако люди, в течение долгого времени лишенные сна, становятся все более дезориентированными и утомленными психически и физически. После примерно 10 дней полного отсутствия сна наступает смерть. Этот способ психологического давления недаром использовался при допросах, в настоящее время он рассматривается, как изощрённая пытка.

Заключение

СОН (somnus) — физиологическое состояние, при котором создаются наилучшие условия для восстановления работоспособности организма, в частности центральной нервной системы. Является жизненной необходимостью: треть жизни человека проходит в состоянии периодически наступающего ежесуточного сна.

Во время сна отмечаются изменения мышечного тонуса (большинство мышц спящего человека расслаблено), резкое ослабление всех видов чувствительности — зрения, слуха, вкуса, обоняния, кожной чувствительности. Безусловные и условные рефлексы заторможены. Уменьшается поступление к тканям крови, что сопровождается снижением интенсивности обмена веществ на 8—10% и понижением температуры тела.

Согласно современным представлениям, сон — это не только отдых, но и деятельность, направленная на переработку различной информации, накопленной за день. О том, что работа мозга во время сна не прекращается, можно судить по сохраняющейся в эти часы его биоэлектрической активности. Биопотенциалы отражают биохимические процессы, происходящие в его клетках, и свидетельствуют об активной деятельности мозга.

Если провести опрос на тему: «Какие сны Вы видите?», то найдутся, возможно, такие, которые ответят, что они никогда не видят снов. Однако это не так. Исследователи следили за уснувшим человеком, и как только у него наступал быстрый сон, тут же будили и спрашивали, что он видел во сне. Разбуженный неизменно вспоминал сон и рассказывал о нем. И действительно, когда смотришь на человека в фазе быстрого сна, можно сделать вывод, что спящий что-то переживает: у него учащается дыхание, изменяется сердцебиение, шевелятся руки и ноги, наблюдаются быстрые движения глаз, мышц лица. Исследователи предположили, что именно в такие моменты уснувший человек видит сон. Так и оказалось. А стоило того же человека разбудить во время медленного сна, и он уверял, что никаких снов не видел. Причина была простой — он их уже забыл, пока длился медленный сон. За 6-8 часов сна медленный сон продолжительностью 60-90 минут несколько раз сменяется быстрым – на 10 минут.

В процессе индивидуального развития организма характер сна закономерно меняется. Так, у новорожденного ребенка суточная продолжительность сна составляет 16—20 ч, периоды сна и бодрствования чередуются аритмично. С возрастом потребность во сне постепенно снижается, структура сна, характерная для взрослого человека, формируется в основном в пубертатном периоде. В пожилом и старческом возрасте наблюдаются дальнейшее укорочение длительности ночного сна, уменьшение доли быстрого сна.

К основным расстройствам сна можно отнести повышенную сонливость (гиперсомнию) и бессонницу (инсомнию). Гиперсомния чаще всего возникает у людей, перенесших тяжелые инфекционные заболевания (сыпной тиф, менингит, грипп), при анемии, поражениях нервной системы (например, при энцефалите). К гиперсомниям относится также нарколепсия. Бессонница встречается чаще. Она может сопутствовать различным заболеваниям, к числу которых относятся неврозы, психозы, органические заболевания головного мозга (особенно атеросклероз мозговых сосудов), болезни внутренних органов и эндокринных желез. Бессонница может быть трех видов: затрудненное засыпание, поверхностный, беспокойный сон с частыми пробуждениями и раннее окончательное пробуждение. Люди, страдающие бессонницей, обычно жалуются на резкое недосыпание, но объективные исследования показали, что длительность сна у них равна 5—55 ч (нормальный сон длится не менее 65 ч). Все дело в нарушении качества сна. Полная, или тотальная, бессонница, при которой преобладает бодрствование, лишь изредка прерывающееся дремотой, встречается чрезвычайно редко.

Список литературы

Демин Н. Н., Коган А. Б. и Моисеева Н. И. Нейрофизиология и нейрохимия сна, Л., 1978.

Биология. Энциклопедия для детей. М., 1997. Т.4.

Краткая медицинская энциклопедия. М., 1988. — 600 с.

medicinform.net/

www.psystatus.ru/

http://www.Wikipedia.org.ru/

www.ronl.ru

Курсовая работа - Современные представления о физиологических механизмах сна и сновидений. Организация сна детей и подростков