Соотношение быстрого и медленного сна. Фазы сна. Норма и патология. Возрастные изменения сна. Соотношение и длительность фаз медленного и быстрого сна у здорового человека

Быстрый сон (REM-сон) представляет собой уникальную фазу сна млекопитающих, характеризующуюся случайным движением глаз, низким мышечным тонусом по всему телу и способностью спящего видеть сны. Данная фаза также известна как парадоксальный сон (PS) и в некоторых случаях как десинхронизированный сон по причине физиологического сходства с состоянием бодрствования, включающего быстрые, низковольтные и десинхронизированные мозговые волны. Электрическая и химическая активность, регулирующая данную фазу, происходит из ствола головного мозга и характеризуется более заметным избытком нейротрансмиттера ацетилхолина в сочетании с практически полным отсутствием моноаминовых нейротрансмиттеров гистамина, серотонина и норэпинефрина. Быстрый сон физиологически отличается от других фаз сна, которые в целом носят название глубокий сон (NREMS, синхронизированный сон). Быстрый и глубокий сон чередуются в течение одного цикла сна, который длится около 90 минут у взрослых людей. Так как циклы сна возобновляются, они сменяются в направлении более высокой доли быстрого сна. Переход к быстрому сну связан с заметными физическими изменениями, начиная с электрических импульсов, называемых понто-геникуло-окципитальными волнами, которые происходят из ствола головного мозга. У организмов в фазе быстрого сна приостанавливается центральный гомеостаз, допуская большие колебания в дыхании, терморегуляции и циркуляции, которые не наблюдаются во всех других фазах сна или пробуждения. Тело резко теряет мышечный тонус, вступая в состояние, известное как атония быстрого сна. Быстрые движения глаз и их связь со сновидениями были установлены Натаниелем Клейтманом и его студентом Евгением Азерински в 1953 г. и позднее описаны исследователями, включая Уильяма Демента и Мишеля Жуве. Множество экспериментов включало пробуждение субъектов, когда они начинали впадать в фазу быстрого сна, таким образом, испытывая состояние, известное как депривация быстрого сна. Субъектам позволялось спать в обычном порядке, допуская незначительное восстановление быстрого сна. Техники нейрохирургии, инъекции химических веществ, электроэнцефалография, позитронно-эмиссионная томография и, разумеется, отчеты спящих после пробуждения использовались для изучения этой фазы сна.

Физиология

Электрическая активность головного мозга

Быстрый сон называется «парадоксальным» в связи с его сходством с пробуждением. Хотя тело парализовано, головной мозг действует в некоторой степени как в состоянии бодрствования. Электроэнцефалография во время быстрого сна обычно показывает быстрые, десинхронизированные, низкоамплитудные «мозговые волны» (нейронные колебания), которые отличаются от медленных δ (дельта) волн глубокого сна, но имеют сходства с паттернами, наблюдаемыми во время бодрствования. Важной составляющей этих волн является θ (фета) ритм в гиппокампе. Кора демонстрирует 40–60 Гц гамма-волны, как при пробуждении. Кортикальные и таламические нейроны в мозге при бодрствовании или в фазе парадоксального сна более деполяризованы, т.е. могут «возбуждаться» более быстро, чем в мозге в фазе глубокого сна. Правое и левое полушария мозга более согласованы в стадии быстрого сна, особенно во время осознанных сновидений. Быстрый сон перемежается PGO (понто-геникуло-окципитальными) волнами, импульсами электрической активности, происходящими из ствола головного мозга. Эти волны наблюдаются в кластерах примерно каждые 6 секунд в течение 1–2 минут во время перехода от глубокого сна к парадоксальному. Они демонстрируют максимальную амплитуду после смещения в зрительную кору и вызывают «быстрые движения глаз» в парадоксальной фазе сна. Энергия головного мозга, использующаяся в фазе быстрого сна, как определено обменом кислорода и глюкозы, равна или превышает количество энергии, используемое при пробуждении. Скорость в глубоком сне на 11–40% ниже.

Химические вещества головного мозга

По сравнению с медленноволновым сном, и бодрствование, и фаза парадоксального сна включают повышенное использование нейротрансмиттера ацетилхолина, который может вызывать более быстрые мозговые волны. Моноаминовые нейротрансмиттеры норэпинефрин, серотонин и гистамин полностью недоступны. Инъекции ингибиторов ацетилхолинэстеразы, которые эффективно повышают доступность ацетилхолина, вызывают парадоксальный сон у людей и других животных даже в фазе медленноволнового сна. Карбахол, который подражает действию ацетилхолина на нейроны, обладает аналогичным влиянием. У пробуждающихся людей те же инъекции вызывают парадоксальный сон, только если моноаминовые нейротрансмиттеры уже израсходованы. Два других нейротрансмиттера, орексин и гамма-аминобутановая кислота (GABA), способствуют бодрствованию, ослабляют глубокий сон и ингибируют парадоксальный сон. В отличие от резких переходов электрических паттернов, химические изменения в головном мозге демонстрируют непрерывные периодические колебания.

Роль ствола головного мозга

Нейронная активность во время быстрого сна наблюдается в стволе головного мозга, в особенности в понтинной покрышке и голубом пятне. Согласно гипотезе активации-синтеза, предложенной Робертом МакКарли и Алланом Гобсоном в 1975–1977 гг., контроль на протяжении фазы быстрого сна включает пути «REM-включающих» и «REM-выключающих» нейронов в стволе головного мозга. REM-включающие нейроны преимущественно холинергические (т.е. включает ацетилхолин); REM-выключающие нейроны активируют серотонин и норадреналин, которые, помимо других функций, подавляют REM-включающие нейроны. МакКарли и Гобсон свидетельствуют, что REM-включающие нейроны фактически стимулируют REM-выключающие нейроны, таким образом, обеспечивая механизм циклического повторения быстрого и глубокого сна. Они использовали уравнения Лотка-Вольтерра для описания данной циклической обратной зависимости. Каюза Сакаи и Мишель Жуве выдвинули аналогичную модель в 1981 г. В то время как ацетилхолин проявляется в коре в равной степени во время бодрствования и фазы быстрого сна, он наблюдается в более высоких концентрациях в стволе головного мозга во время фазы быстрого сна. Выведение орексина и GABA могут привести к отсутствию других возбудительных нейротрансмиттеров. Исследование в 1990-х, использовавшее позитронно-эмиссионную томографию, подтвердило роль ствола головного мозга. Оно также свидетельствует, что, в пределах переднего мозга, лимбическая и паралимбическая системы, обычно связанные с эмоциями, в большей степени демонстрируют активацию, чем другие области. Области мозга, активированные во время быстрого сна, практически противоположны тем, которые активируются во время глубокого сна.

Движения глаз

Большая часть движений глаз при “быстром” сне фактически менее быстрая, чем обычно наблюдается у бодрствующих людей. Они также короче по продолжительности и более вероятно возвращаются к исходной точке. Около семи таких возвращений наблюдается в течение одной минуты быстрого сна. В то время как в медленноволновом сне глаза могут расходиться, глаза у спящего в фазе парадоксальной фазе сна двигаются совместно. Эти движения глаз следуют за понто-геникуло-окципитальными волнами, происходящими из ствола головного мозга. Движения глаз сами по себе могут иметь отношение к зрительному чувству, испытываемому во сне, но непосредственная связь должна быть точно установлена. Наблюдалось, что у слепых от рождения людей, которые обычно не имеют зрительных образов в сновидениях, во время быстрого сна глаза все же двигаются.

Циркуляция, дыхание и терморегуляция

В общих словах, организм приостанавливает гомеостаз во время фазы парадоксального сна. Частота сердечных сокращений, сердечное давление, минутный сердечный выброс, артериальное давление и частота дыхания быстро становятся нерегулярными, когда организм вступает в фазу быстрого сна. В целом, дыхательные рефлексы, такие как реакция на гипоксию, ослаблены. В общем, головной мозг в меньшей степени контролирует дыхание; электрическое стимулирование связанных с дыханием регионов мозга не оказывает влияния на легкие, как во время глубокого сна или при бодрствовании. Колебания частоты сердечных сокращений и артериального давления стремятся совпадать с PGO-волнами и быстрыми движениями глаз, подергиваниями или внезапными изменениями дыхания. Эрекция пениса (ночная эрекция или NPT) обычно сопутствует фазе быстрого сна у крыс и людей. Если мужчина страдает эректильной дисфункцией (ED) во время бодрствования, но демонстрирует эпизоды ночной эрекции во время фазы быстрого сна, это свидетельствует, что эректильная дисфункция имеет скорее психологическую причину, чем физиологическую. У женщин эрекция клитора (ночная клиторальная эрекция или NCT) вызывает сопутствующее увеличение вагинального кровотока и транссудации (т.е. выделения смазки). На протяжении нормальных ночей сна пенис и клитор могут находиться в состоянии эрекции от одного часа до трех часов и половины продолжительности фазы быстрого сна. Температура тела недостаточно регулируется во время быстрого сна и, таким образом, организмы становятся более чувствительными к температурам за пределами их термонейтральной зоны. Кошки и другие мелкие покрытые мехом млекопитающие вибрируют и дышат быстрее для регулирования температуры во время глубокого сна, но не быстрого сна. За счет потери мышечного тонуса животные теряют способность регулировать температуру за счет движения тела. (Тем не менее, даже кошки с понтинными повреждениями, препятствующими мышечной атонии во время быстрого сна, не регулируют температуру посредством вибрирования.) Нейроны, которые обычно активируются в ответ на холодные температуры-запускающиеся для нейронной терморегуляции-не активируются во время фазы быстрого сна, так как делают это во время глубокого сна и бодрствования. Следовательно, горячие или холодные температуры окружающей среды могут снижать долю быстрого сна, а также общее количество сна. Другими словами, если организм находится в конце фазы глубокого сна, и показатели температуры выходят за пределы определенного диапазона, он не вступит в фазу быстрого сна во избежание дерегуляции, позволяя температуре медленно меняться в отношении желаемого значения. Данный механизм может быть «обманут» искусственным нагреванием головного мозга.

Мышцы

Атония быстрого сна, практически полный паралич тела, достигается посредством ингибирования двигательных нейронов. Когда организм вступает в фазу быстрого сна, двигательные нейроны по всему организму подвергаются гиперполяризации: их негативный трансмембранный потенциал снижается на дополнительные 2–10 милливольта, таким образом, растет предел, который должен превышать стимул для их активации. Мышечное ингибирование может быть результатом недоступности моноаминовых нейропередатчиков, избытка ацетилхолина в стволе головного мозга и, возможно, механизмов, использующихся для мышечного ингибирования при бодрствовании. Продолговатый мозг, расположенный между варолиевым мостом и остистым отростком, обладает способностью распространяющегося на многие организмы мышечного ингибирования. Могут наблюдаться некоторые локализованные мышечные сокращения и рефлексы. Отсутствие атонии быстрого сна вызывает нарушение поведения во время быстрого сна, страдающие от которого осуществляют физические действия во время сновидений. (Альтернативное объяснение заключается в том, что спящий «действует во сне»: мышечный импульс предшествует мысленному представлению. Данное объяснение также может распространяться на обычных спящих, у которых сигналы к мышцам подавлены.) (Следует заметить, что обычный лунатизм наблюдается во время медленноволнового сна.) Нарколепсия, в отличие от этого, включает чрезмерную и нежелательную атонию быстрого сна-т.е. катаплексию и избыточную дневную сонливость во время бодрствования, гипнагогические галлюцинации перед вступлением в фазу медленноволнового сна или сонный паралич во время бодрствования. Другие психиатрические расстройства включают депрессию, которая связана с непропорциональной фазой быстрого сна. Пациенты с потенциальными нарушениями сна обычно диагностируются посредством полисомнограммы. Повреждения варолиевого моста, предотвращающие атонию быстрого сна, вызывают «нарушение поведения во время быстрого сна» у животных.

Психология

Сновидение

Фаза быстрого сна со времени ее открытия тесно связывалась со сновидениями. Пробуждение спящих во время фазы быстрого сна представляет собой распространенный экспериментальный метод получения отчетов о снах; 80% нейротипичных людей сообщают об определенном типе сновидений в данных условиях. Спящие, разбуженные во время фазы быстрого сна, стремятся дать более долгие повествовательные описания сновидений, которые они пережили, и оценить сновидения по продолжительности как более длительные. Об осознанных сновидениях сообщается наиболее часто в фазе быстрого сна. (Фактически они должны приниматься во внимание как гибридное состояние, объединяющее существенные элементы быстрого сна и осознанность бодрствования.) Мыслительные процессы, которые происходят во время быстрого сна, наиболее часто имеют отличительные признаки сновидений, включая повествовательную структуру, осознанность (экспериментальное сходство с жизнью наяву) и объединение инстинктивных мотивов. Гобсон и МакКарли предположили, что PGO-волны, характерные для “фазического” быстрого сна, могут обеспечивать зрительную кору и передний мозг электрическим возбуждением, которое усиливает галлюцинаторные аспекты сновидения. Тем не менее, люди, разбуженные во время сна, не сообщают о значительно более причудливых сновидениях во время фазического быстрого сна по сравнению с тоническим быстрым сном. Другая возможная связь между двумя феноменами может заключаться в том, что более высокий предел прекращения чувствительности во время фазы быстрого сна позволяет мозгу в дальнейшем передвигаться вдоль нереалистичных и специфических цепочек мыслей. Некоторые сновидения могут наблюдаться во время фазы глубокого сна. “Чутко спящие” могут наблюдать сновидения во время стадии 2 глубокого сна, в то время как “крепко спящие”, после пробуждения на данной стадии, скорее всего, сообщат о “мышлении”, а не “сновидении”. Определенные научные усилия определить уникальную аномальную природу сновидений, предпринятые во время сна, были вынуждены сделать вывод, что мышление наяву может быть не в меньшей степени причудливым, особенно в условиях снижения чувствительности. По причине сновидений во время глубокого сна, некоторые исследователи сна категорически отвергают важность связи сновидений с фазой быстрого сна. Перспектива того, что хорошо известные неврологические аспекты быстрого сна сами по себе не являются причиной сновидений, свидетельствует о необходимости переоценки нейробиологии сновидения по существу. Некоторые исследователи парадоксального сна старой гвардии (Демент, Гобсон, Жуве), тем не менее, противятся идее об отсутствии связи сновидений с фазой быстрого сна.

Творческие способности

После пробуждения из фазы быстрого сна сознание “гиперассоциативно”-более восприимчиво к семантическому инструктированию. Люди, пробуждающиеся из фазы быстрого сна, лучше выполняют такие задания, как анаграммы и решение творческих проблем. Сон способствует процессу, посредством которого творческие способности преобразуют ассоциативные элементы в новые комбинации, которые практичны и отвечают определенным требованиям. Это происходит скорее в фазе быстрого сна, чем в фазе глубокого. Вряд ли это связано с процессами памяти, но приписывается изменениям во время фазы быстрого сна в холинергическом и норадренергическом нейромодулировании. Высокие уровни ацетилхолина в гиппокампе подавляют обратную связь гиппокампа с неокортексом, в то время как более низкие уровни ацетилхолина и норэпинефрина в неокортексе стимулируют неконтролируемое усиление ассоциативной активности в неокортикальных регионах. Это противоположно осознанности бодрствования, где высокие уровни норэпинефрина и ацетилхолина ингибируют повторяющиеся соединения в неокортексе. Фаза быстрого сна посредством данного процесса усиливает творческие способности, позволяя «неокортикальным структурам реорганизовывать ассоциативные иерархии, в которых информация из гиппокампа заново интерпретируется относительно предыдущих семантических представлений или узлов.»

Продолжительность

В цикле сна продолжительностью менее 20 часов организма чередуются фазы глубокого сна (медленные, большие, синхронизированные мозговые волны) и парадоксального сна (быстрые, десинхронизированные волны). Сон наблюдается в тесной связи с большим циркадным ритмом, который оказывает влияние на сонливость и физиологические факторы, основываясь на внутренних часах организма. Сон может распределяться в течение всего дня или кластерами на протяжении одной части ритма: у ночных животных в течение дня и у дневных животных ночью. Организм возвращается к гомеостатической регуляции практически сразу же после окончания фазы быстрого сна. Во время ночного сна обычно наблюдается около четырех или пяти периодов быстрого сна; они достаточно короткие в начале сна и более долгие ближе к концу. Многие животные и некоторые люди склонны просыпаться или демонтируют период очень чуткого сна в течение короткого времени непосредственно после периода быстрого сна. Сравнительное количество быстрого сна в значительной степени меняется с возрастом. Новорожденный ребенок проводит более 80% общего времени сна в фазе быстрого сна. Во время фазы быстрого сна активность нейронов мозга достаточно сходна с активностью во время бодрствования; по этой причине фаза быстрого сна называется парадоксальным сном. Быстрый сон обычно занимает 20–25% общего времени сна у взрослых людей: около 90–120 минут ночного сна. Первый эпизод быстрого сна наблюдается по прошествии примерно70 минут после погружения в сон. Циклы имеют продолжительность около 90 минут, при этом каждый цикл включает большей частью быстрый сон. Новорожденные проводят больше времени в фазе быстрого сна, чем взрослые. Доля быстрого сна затем значительно снижается в детстве. Взрослые люди в целом склонны спать меньше, но фаза быстрого сна занимает примерно то же время, и вследствие этого быстрый сон занимает большую часть времени сна. Быстрый сон может быть разделен на тонический и фазический режимы. Тонический быстрый сон характеризуется фета-ритмами в головном мозге; фазический быстрый сон характеризуется PGO-волнами и фактическими “быстрыми” движениями глаз. Обработка внешнего стимула значительно ингибируется во время фазического быстрого сна, и недавние факты свидетельствуют, что спящие сложнее пробуждаются от фазического быстрого сна, чем от медленноволнового.

Действие депривации быстрого сна

Депривация быстрого сна значительно повышает число попыток впасть в фазу быстрого сна в спящем состоянии. В восстановительные ночи субъект впадает в стадию 3 и фазу быстрого сна более быстро и демонстрирует восстановление быстрого сна, что направлено к значительному повышению времени, затрачиваемого на быстрый сон, по сравнению с нормальными уровнями. Данные открытия согласуются с идеей, что быстрый сон биологически необходим. После завершения депривации могут развиться легкие психологические нарушения, такие как тревожность, раздражительность, галлюцинации и неспособность концентрироваться, а также может снизиться аппетит. Существуют также положительные последствия депривации быстрого сна. Некоторые симптомы депрессии подавляются депривацией быстрого сна; агрессия и пищевое поведение могут усилиться. Высокий уровень норадреналина выступает возможной причинной таких результатов. Насколько длительная депривация быстрого сна оказывает психологическое действие, остается предметом споров. Некоторые отчеты свидетельствуют, что депривация быстрого сна усиливает агрессивное и сексуальное поведение у лабораторных животных. Было доказано, что кратковременная депривация быстрого сна может облегчить определенные типы депрессии, когда депрессия связана с дисбалансом определенных нейротрансмиттеров. Хотя депривация сна в целом досаждает большей части населения, она неоднократно продемонстрировала облегчение депрессии, хотя и временное. Более половины субъектов, которые продемонстрировали такое облегчение, сообщают, что она становилась неэффективной после сна на следующую ночь. Таким образом, исследовали разрабатывают такие методы как изменение режима сна на некоторый период времени после периода депривации быстрого сна и объединение изменений режима сна с фармакотерапией для пролонгации действия. Предположительно большая часть антидепрессантов выборочно ингибирует быстрый сон в связи с их действием на моноамины, данное действие ослабляется после долгосрочного использования. Депривация сна стимулирует гиппокампальный нейрогенез в большей степени, чем данные антидепрессанты, но обусловлено ли это действие фазой быстрого сна, точно не известно. Исследования депривации быстрого сна на животных значительно отличаются от человеческих исследований. Существует доказательство, что депривация быстрого сна у животных имеет более серьезные последствия, чем у людей. Это может быть вызвано тем, что продолжительность времени депривации сна у животных значительно большая (до семидесяти дней), или что различные используемые протоколы более некомфортны и неприятны, чем протоколы для людей. Метод “цветочного горшка” включает расположение лабораторных животных над водой на платформе, настолько маленькой, что они падают с нее как только теряют мышечный тонус. Естественное неприятное пробуждение, результаты которого могут вызвать изменения организма, которые обязательно превосходят простое отсутствие фазы сна. Другой метод включает компьютерное наблюдение мозговых волн, завершаемое автоматической механической тряской клетки, когда животное впадает в фазу быстрого сна. Факты свидетельствуют, что депривация быстрого сна у крыс нарушает изучение нового материала, но не оказывает влияния на имеющуюся память. В одном исследовании крысы не научились избегать болезненный стимул после депривации быстрого сна, что могли сделать до депривации. Отсутствие нарушений научения было выявлено у людей, перенесших одну ночь депривации быстрого сна. Депривация быстрого сна у крыс вызывает повышение числа попыток впасть в фазу быстрого сна, а после депривации быстрый сон восстанавливается. У крыс, также как и кошек, депривация быстрого сна повышает возбудимость мозга (например, электрическая амплификация сенсорных сигналов), что снижает порог для пароксизмов при бодрствовании. Данное повышение возбудимости головного мозга аналогично у людей. Одно исследование также обнаружило снижение сенсорной возбудимости заднего мозга. Задний мозг в целом менее восприимчив к информации афферентного пути, поскольку восприимчив к повышению амплификации данных путей.

Быстрый сон у животных

Быстрый сон наблюдается у всех наземных млекопитающих, а также у птиц. Количество быстрого сна и время цикла варьируется среди животных; хищники испытывают большее удовольствие от быстрого сна, чем жертвы. Более крупные животные также стремятся находиться в фазе быстрого сна больше времени, возможно по причине того, что более высокая тепловая инерция их головного мозга и организма позволяет им переносить более долгую приостановку терморегуляции. Период (полный цикл быстрого и глубокого сна) длится около 90 минут у людей, 22 минуты у кошек и 12 минут у крыс. В утробе млекопитающие проводят более чем половину (50–80%) суток в фазе быстрого сна.

Гипотезы касательно функций быстрого сна

В то время как функция быстрого сна недостаточно понята, предлагается несколько теорий.

Память

Сон в целом способствует памяти. Быстрый сон может способствовать сохранению определенных типов памяти: в особенности процедурной, пространственной и эмоциональной памяти. Быстрый сон повышает последующие интенсивное научение у крыс, в особенности по прошествии нескольких часов, а в некоторых случаях по прошествии нескольких ночей. Экспериментальная депривация быстрого сна в некоторых случаях ингибирует консолидацию памяти, особенно в отношении сложных процессов (например, как выйти из сложного лабиринта). У людей наилучшее доказательство в отношении улучшения быстрым сном памяти заключается изучении процедур-новые способы движения тела (такое как перепрыгивание трамплина) и новые техники решения проблемы. Депривация быстрого сна нарушает вербальную (т.е. непроцедурную) память только в более сложных случаях, таких как запоминание долгих историй. Быстрый сон явно противодействует попыткам подавить определенные мысли. Согласно гипотезе двойственного процесса сна и памяти, две основные фазы сна соотносятся с различными типами памяти. “Полуночные” исследования протестировали данную гипотезу посредством задач на память, которые начинались либо перед сном, либо в средине ночи, либо начинались в середине ночи и оценивались утром. Медленноволновой сон, часть глубокого сна, важен для вербальной памяти. Искусственное увеличение глубокого сна улучшает восстановление из памяти на следующий день запомненных пар слов. Такер и др. показали, что дневной легкий сон, включающий только глубокий сон, усиливает вербальную память, но не процедурную. Согласно следующей гипотезе два типа сна взаимодействуют с целью консолидации памяти. Ингибиторы моноаминоксидазы (MAO) и трициклические антидепрессанты могут подавлять быстрый сон, но при этом отсутствуют свидетельства, что данные препараты вызывают нарушение памяти. Некоторые исследования показывают, что ингибиторы моноаминоксидазы улучшают память. Боле того, одно предметное исследование субъекта, который обладал непродолжительным или отсутствующим быстрым сном в связи с осколочным повреждением ствола головного мозга, не обнаружило, что его память была нарушена. (для более подробной критики связи между сном и памятью см. ссылку)) Имеющие непосредственное отношение к обзорам относительно функции быстрого сна в консолидации памяти, Грэм Митчисон и Фрэнсис Крик предположили в 1983 г., что за счет свойственной спонтанной деятельности функция быстрого сна «заключается в том, чтобы устранить определенные нежелательные режимы взаимодействия в сети клеток в коре головного мозга», процесс, который они определили как «разучение». В результате те воспоминания, которые актуальны (лежащий в основе которых нейронный субстрат достаточно силен для того, чтобы противостоять такой самопроизвольной, хаотической активации), в дальнейшем укрепляются, в то же время слабые, временные, «фоновые» воспоминания уничтожаются. Консолидация памяти во время парадоксального сна специфически взаимосвязана с периодами быстрого движения глаз, которое не происходит непрерывно. Одно объяснение данной взаимосвязи заключается в том, что электрические PGO-волны, которые предшествуют движениям глаз, также оказывают влияние на память. Быстрый сон может обеспечивать возможность для возникновения “разучения” в основных нейронных сетях, вовлеченных в гомеостаз, которые защищены от данного “синаптического даунскейлинга” во время глубокого сна.

Развитие стимулирования центральной нервной системы в качестве основной функции

Согласно другой теории, известной как Онтогенетическая гипотеза быстрого сна, данная фаза сна (также известная как активный сон у новорожденных) отчасти важна для развития мозга, возможно за счет того, что она обеспечивает нейронное стимулирование, которое необходимо новорожденным для образования зрелых нервных связей и для надлежащего развития нервной системы. Исследования, изучавшие действие депривации активного сна, показали, что депривация в ранние периоды жизни может привести к поведенческим проблемам, устойчивому нарушению сна, снижению массы головного мозга и аномальному масштабу клеточной смерти нейронов. В дальнейшем данную теорию поддержал факт, что количество быстрого сна у людей снижается возрастом, что также распространяется на другие виды (смотри ниже). Один важный теоретический вывод из Онтогенетической гипотезы заключается в том, что быстрый сон может не обладать жизненно важной функцией в отношении зрелого мозга, т.е. когда развитие центральной нервной системы завершено. Тем не менее, поскольку процессы нейронной пластичности не ограничиваются мозгом, быстрый сон может быть непрерывно вовлечен в нейрогенез у взрослых в качестве источника поддерживающего самопроизвольного стимулирования.

Защитная иммобилизация: предшественник сновидений

Согласно Цукаласу (2012 г.), быстрый сон представляет собой эволюционное преобразование хорошо известного защитного механизма, рефлекса притворной смерти. Данный рефлекс, также известный как животный гипноз или симулирование смерти, действует как последний способ защиты от атакующего хищника и заключается в общей иммобилизации животного таким образом, что оно кажется мертвым. Цукалас аргументирует, что нейрофизиология и феноменология данной реакции демонстрирует поразительные сходства с фазой быстрого сна; например, обе реакции контролируются стволом головного мозга, характеризуются параличом, симпатической активацией изменениями терморегуляции.

Переключение внимания

Согласно «гипотезе сканирования», непосредственные свойства быстрого сна связаны с переключением внимания в образах сновидения. Против этой гипотезы выступает то, что такие быстрые движения глаз наблюдаются у тех, кто родился слепым, а также у зародышей, несмотря на отсутствие зрения. Кроме того, бинокулярный быстрый сон несогласован (т.е. оба глаза могут не находится в одном направлении время от времени) и, таким образом, отсутствует точка фиксации. В поддержку данной теории исследователи обнаружили, что в целенаправленных сновидениях движение глаз направлено за действием в сновидении, что определено взаимосвязью движений глаз и тела у пациентов с нарушением поведения во время быстрого сна, который совершают действия из сновидений.

Другие теории

Другие теории свидетельствуют, что требуется отключение моноамина таким образом, что моноаминовые рецепторы в головном мозге могут восстанавливаться до достижения полной чувствительности. Более того, если быстрый сон периодически прерывается, человек компенсирует это более долгим быстрым сном, «восстановительным сном», при первой возможности. Некоторые исследователи приводят аргументы, что сохранение сложных мозговых процессов, таких как быстрый сон, свидетельствует, что они выполняют важную функцию для выживания млекопитающих и птиц. Он удовлетворяет важные физиологические потребности, жизненно важные для выживания в такой степени, что длительная депривация быстрого сна ведет к смерти экспериментальных животных. И у людей, и у экспериментальных животных утрата быстрого сна ведет к тяжелым поведенческим и физиологическим патологическим отклонениям. Утрата быстрого сна отмечалась при различных естественных и экспериментальных инфекциях. Выживаемость экспериментальных животных снижается, когда быстрый сон полностью ослаблен во время инфекций; это ведет к возможности того, что качество и количество быстрого сна в целом важно для нормальной физиологии организма. Защитная гипотеза быстрого сна была предложена Фредериком Снайдером в 1966 г. Она основана на наблюдениях, что за фазой быстрого сна у нескольких млекопитающих (крыса, еж, кролик и макака-резус) следует короткое пробуждение. Это не наблюдается у кошек и людей, хотя люди более легко могут пробуждаться от быстрого сна, чем от глубокого. Снайдер выдвинул гипотезу, что быстрый сон периодически активирует животных в целях проверки окружающей среды на возможных хищников. Эта гипотеза не объясняет мышечный паралич быстрого сна; тем не менее, логический анализ может показывать, что мышечный паралич проявляется с целью предотвращения полного пробуждения животного без необходимости, позволяя с легкостью погрузиться в глубокий сон. Джим Хорн, исследователь сна в университете Лафборо, свидетельствует, что быстрый сон у современных людей компенсирует сниженную потребность в пробуждении с целью поиска пищи. Другие теории заключаются в смазывании роговицы, нагревании головного мозга, стимуляции и стабилизации нейронных цепей, которые не были активированы во время бодрствования, развитии внутреннего стимулирования, способствующего развитию ЦНС, или в отсутствии целей, как будто бы он случайно создавался активацией головного мозга.

Открытие и дальнейшие исследования

Немецкий ученый Ричард Клу в 1937 г. Впервые открыл период быстрой электрической активности головного мозга кошек. В 1944 г. Оглмейер сообщил о 90-минутных циклах сна, демонстрирующих эрекцию у мужчин на протяжении 25 минут. В Университете Чикаго в 1952 г. Евгений Азерински, Натаниель Клейтман и Уильям К. Демент открыли фазы быстрого движения глаз во время сна и связали их со сновидениями. Их статья была опубликована 10 сентября 1953 г. Уильям Демент провел исследование депривации быстрого сна, эксперименты, в которых субъектов будили каждый раз, когда электроэнцефалограмма свидетельствовала о наступлении фазы быстрого сна. Он опубликовал статью «Действие депривации сна» в июне 1960 г. («депривация быстрого сна» стала более распространенным понятием в результате последующих исследований, показавших возможность глубокого сна.) Нейрохирургические эксперименты Мишеля Жуве и других в последующие два десятилетия привнесли понятие атонии и доказательство важности понтинной покрышки (дорсолатеральный варолиевый мост) в запуске и регулировании парадоксального сна. Жуве и другие обнаружили, что нарушение ретикулярной формации ствола головного мозга ингибирует данный тип сна. Жуве придумал название “парадоксальный сон” в 1959 г. и в 1962 г. опубликовал результаты, свидетельствующие, что он может наблюдаться у кошек при полном удалении переднего мозга.

Пребывание человека в полноценном спокойном сне каждые сутки – физиологическая потребность в любом возрасте. Именно в это время организм отдыхает и восстанавливается, снижается или полностью отсутствует реакция на окружающую среду, стабилизируется эмоциональное состояние, успокаиваются нервы.

Ночной сон в среднем должен составлять 7,5-8 часов. Он состоит из 4-6 циклов. Каждый цикл включает в себя фазы, длящиеся в среднем по 1-1,5 часа. В норме сон человека делится на 2 основные фазы – медленную и быструю.

Научно доказано, что около 75%-85% всего ночного отдыха это период фазы медленного сна. В ней происходит полное физическое и психологическое восстановление организма. Состоит она из 4-х более мелких стадий, указанных в таблице.

Таблица 1. Фазы медленного сна

№	Стадии	Длительность	Характеристики
1	Дремота	5-10 мин.	Медленные движения глаз, снижение температуры тела, замедление сердцебиения. Могут быть видения подобные сну. Человека легко разбудить.
2	Сонные веретена	до 20 мин.	Название от графики энцефалограммы. Уменьшается мышечная активность, частота пульса. Есть реакция на внешние раздражители.
3	Дельта	10-15 мин.	Восстановление энергии, снижение кровяного давления. Без сновидений.
4	Глубокий дельта-сон	25-40 мин.	Полностью отключается сознание, движение глаз отсутствует, дыхание поверхностное и замедленное, отсутствие чувства запаха. Разбудить человека сложно, он практически не реагирует на внешние раздражители. Сны спокойные. Проявление лунатизма и разговоров.

Фазы медленного и быстрого сна должны находиться в норме – иначе у человека могут наблюдаться функциональные расстройства организма широкого спектра.

Интересный факт! У людей, которые много работают физически, медленный и быстрый сон в норме несколько смещаются по времени. У них фаза медленного сна увеличивается.

Фаза быстрого сна

Длительность фазы быстрого сна — 10-25 мин. и от цикла к циклу становится больше. Это время зависит также и от полученной информации или стресса за день. В этот период деятельность мозга активизируется, но мышцы полностью расслаблены.

В организме происходят такие процессы:

Усиленная работа сердца (иногда отмечается тахикардия),
Наполнение сосудов возрастает,
Дыхание становится прерывистым, частым и неритмичным,
Глазные яблоки хаотично и быстро двигаются.

На этом этапе человек как бы переживает все события, произошедшие за день, вспоминает их, подсознательно анализируя.

Интересный факт! Именно во сне многим известным ученым приходили идеи их дальнейших открытий. К примеру, по утверждению Менделеева, он увидел периодическую систему химических элементов именно во сне. Быстрый сон – время сновидений, которые иногда бывают пророческими.

Нормы сна для человека в зависимости от возраста

Чтобы организм полностью восстановился, медленный и быстрый сон в норме должен длиться определенное количество времени. Пределы референсных значений могут незначительно колебаться в ту или иную сторону . Однако доказано, что для каждого возраста существуют свои показатели.

Если таковые изменяются значительно в сторону уменьшения либо увеличения и такие проявления имеют систематический характер, то речь может идти об определенных патологиях внутренних органов и систем. Зачастую сомнологи констатируют патологически состояния нервной системы. А уж насколько они серьезны, должны решать другие узкопрофильные специалисты.
Кикие женские фигуры больше всего нравятся мужчинам и почему.

Детская норма сна

Для детей сон — это время восстановления сил. Чем младше ребенок, тем больше времени он спит. Младенцы спят почти одинаково, так как у них общий режим кормления, купания, гигиенических процедур, игр. Начиная с годика, дети спят зависимо от индивидуальных особенностей.

Обратите внимание! 70-80% сна годовалых малышей поверхностный, поэтому их может разбудить даже небольшой скрип двери или шаги родителей.

На заметку родителям! В подростковом возрасте у детей могут проявляться признаки лунатизма. Если они достаточно частые и могут составлять угрозу для безопасности вашего чада – обратитесь за квалифицированной помощью.

Норма сна для взрослых

Продолжительность сна для взрослого человека — 7-9 часов. Это время зависит от активности дня, психологических нагрузок, наличия значительных стрессовых ситуаций и реактивности нервной системы. Но также нужно учитывать индивидуальные особенности организма.

Поэтому, чтобы полноценно отдохнуть, необходимо предаваться Морфею не менее 6 часов Женщинам, так как их мозг устроен сложнее и требует больше времени для перезагрузки, нужно больше сна, минут на 20. Вынашивая ребенка, женский организм требует больше отдыха. Дамы в интересном положении спят 9-10 часов.

На мужской сон влияет род деятельности. Они могут восстанавливать силы даже и за 4-5 часов. Людям преклонного возраста также необходимо немного времени для полноценного отдыха. Но это связано с заболеваниями, которые накопились на старости лет, и качеством жизни.

Рекомендации по продолжительности сна в разном возрасте.

Интересный факт! Для людей, ночной отдых которых находится в единых временных рамках практически всегда, уготована долгая и здоровая жизнь. Они менее подвержены самым банальным простудным заболеваниям, не говоря уже о более серьезных патологиях.

Чем чреваты нарушения сна и бессонница

Довольно часто сон на любых стадиях (медленный или быстрый) нарушается по различным причинам, тем самым не достигая нормы. Многие люди даже не догадываются, что у них недостаток сна, воспринимая это как норму. Недосыпание пагубно сказывается на общем состоянии человека.

Симптоматика может быть совершенно разной, но не специфической:

Повышенная утомляемость , апатия, заторможенность;
Частые смены настроения с приступами раздражительности и плаксивости;
Падения уровня иммунного ответа на внешние раздражители и чужеродных агентов (частые орз, инфекции);
Нарушение когнитивных функций – страдает острота памяти, процессы запоминания и восприятия;
Нарушается обмен веществ – повышается индекс массы тела;
Возможны нарушения эндокринной системы;
Возможны сердечнососудистые патологии.

Интересный факт! Доказано: Без сна здоровый человек средних лет может обходиться в нормальном здравомыслящем состоянии не более 4 суток подряд.

Можно ли лечить бессонницу самостоятельно?

Для избавления от бессонницы люди часто занимаются самолечением. Но невропатологи не советуют этого делать. Ведь причин нарушения режима отдыха и бодрствования может быть много, и не все они зависят от субъективных факторов.

Возможно, таким способом организм сигнализирует о патологиях, которые пока не дают других специфических симптомов. В любом случае, обращение к специалисту по этому поводу лишним не будет. Если в процессе сбора анамнеза врач установит какое-то соматическое заболевание, лечение будет направлено на его устранение.

А медленный и быстрый сон придут в норму как следствие терапии основного недуга . Если же диагностировано именно нарушение процесса ночного отдыха, -в возможны варианты.

Самая популярная статья рубрики: К чему снятся змеи женщине, мужчине. Что они предвещают. Сонник — толкование змей в сне.

Режим дня и психологическая помощь

Одной из причин расстройств сна медики считают психологические проблемы. Низкая стрессоустойчивость, постоянное пребывание в дискомфортных моральных обстоятельствах, депрессивные состояния, нервное перенапряжение делают восприимчивость нервной системы более тонкой.

При таких условиях жизни сбой нормального режима сна и бодрствования является следствием субъективных обстоятельств.

Из предлагаемых методов борьбы с бессонницей предлагается:

Работа с психотерапевтом либо психологом на предмет коррекции восприятия действительности, адаптации к предлагаемым условиям и помощи в повышении самооценки;
Планирование режима дня с правильным распределением времени на работу и отдых;
Занятия спортом. В частности йога, пилатес, фитнесс могут помочь снять эмоциональное напряжение;
Коррекция рациона питания. Необходимо хотя бы временно исключить тяжелую пищу особенно во второй половине дня. Исключить или минимизировать кофе и крепкий чай. Не есть минимум за два часа до сна. Непосредственно перед «укладкой» в постель совершать пешие прогулки на свежем воздухе.

Спокойная и доброжелательная обстановка дома, приятное общение и максимум позитивных эмоций помогут справиться с проблемой, если она не зашла слишком далеко.

Медикаментозное лечение

Медленный и быстрый сон, норма которых является качественным показателем деятельности в дневное время, пребывают в равновесии.

Если выявлены более серьезные нарушения, которые затронули работу нервной системы и это состояние невозможно корректировать без медикаментов (депрессия, нервные расстройства, срывы, психозы и неврастении), — необходимо назначение определенных лекарственных препаратов.

В таких случаях чаще всего применяются:

Успокоительные и антидепрессанты в зависимости от сложности психологического состояния и наличия возможных соматических осложнений;
Снотворные , действующие ситуативно, но назначаемые курсом для стабилизации состояния.

Схема воздействия антидепрессантов.

Важно знать! Прием сильнодействующих медикаментозных препаратов точечного спектра действия при неправильном использовании может привести к непредсказуемым последствиям: привыкании, срывам при неправильном прекращении приема, «синдрому отмены».

Народные методы восстановления нормы медленного и быстрого сна

Медленный и быстрый сон в норме дают возможность каждому человеку полноценно восстановиться в ночное время и так же полноценно работать днем.

Народная медицина предлагает несколько простых, но действенных методов избавления от бессонницы, а также от нарушения спокойного сна, когда человек просыпается от чрезмерного волнения через каждые 15-30 минут.

Важно помнить! Альтернативные методы нормализации сна будут эффективными, если нет патологических отклонений в нервной системе человека и психологических заболеваний.

Для успокоения организма народные целители рекомендует такие рецепты борьбы с бессонницей:

Смесь из воды и меда . Перед сном натуропаты рекомендуют пить чистую воду с медом в расчете 1 ч. ложка меда на 1 ст. воды. Это даст возможность насытить организм глюкозой, полезными микро и макроэлементами, благотворно влияющими на работу мозга.
Чаи из травяных сборов. Успокаивают и расслабляют, а также приводят медленный и быстрый сон в норму, чаи из мяты, мелиссы, зверобоя, чабреца, ромашки с добавлением меда.
Массаж расслабляющего типа.
Принятие ванны или душа. Контрастный душ делать не стоит – он бодрит, а слишком горячий может поднять давление или ускорить сердечный ритм.
Прослушивание медленной музики и проветривание помещения помогут подготовить организм и нервую систему к спокойному полноценному отдыху.

Общеизвестный метод «подсчета овец», являясь народной психотехникой, вполне действенен и способствует нормализации фаз медленного и быстрого сна.

Согласно утверждению врачей, полноценный здоровый сон – важная часть жизни человека любого возраста. Пребывая во сне, человек не только набирается сил, но и успокаивает нервную систему, набирается положительных эмоций и энергии на следующий день.
Популярная статья рубрики: Свадьба 35 лет - какая это свадьба, что дарят, поздравления. Годовщина 35 лет.

Полезные видео о медленном и быстром сне

Из представленных ниже видео вы можете почерпнуть важную дополнительную информацию о медленном и быстром сне, особенностях этих фаз и нормах сна для разного возраста:

Крепкого вам сна ночью и бодрого настроения днем!

Глубокий сон - это полноценный ночной отдых. От его качества зависит работоспособность человека, эмоциональное и физическое состояние. Норма глубокого сна взрослого составляет от девяноста до ста двадцати минут, с учетом нескольких ночных циклов. Продолжительность здорового сна человека составляет восемь-девять часов в сутки. Он состоит из четырех полноценных периодов: дремоты, неглубокого, медленного и глубокого сна. Дремота характеризуется как поверхностное состояние, продолжающееся пять минут. На этом этапе температура тела становится ниже, пульс и обмен веществ замедляются, дыхание становится тихим. Во время засыпания отключается сознание, но сохраняется реакция на внешние раздражители.

Режим глубокого сна помогает организму справиться с напряжением и недугами. Он способствует укреплению иммунной системы. Погружение в глубокий сон длится в течение часа, после чего наступает быстрая фаза.

Полноценный ночной цикл здорового человека состоит из медленной и быстрой фазы, и занимает всего около ста двадцати минут. За ночь сменяются примерно четыре цикла, длительность которых зависит от индивидуальных особенностей. Начинается первый цикл глубоким сном. По времени он длится долго, но постепенно его продолжительность уменьшается.

Сколько должен длиться глубокий сон у взрослого человека? Нормальным циклом считается тот, который состоит из медленной и быстрой фазы, с учетом индивидуальных биоритмов. Медленная фаза состоит из состояния дремоты, засыпания, глубокого и дельта-сна. Во время самого длинного цикла тело человека полностью расслабляется, затухают функции, через мозг проходят слабые импульсы. Именно в этот период организм восстанавливает силы, заряжается энергией.

Каковы этапы медленной фазы? В чем их особенность?

Дремота. Человек начинает засыпать, но мозг продолжает активную деятельность и создает сновидения, переплетенные с реальностью. Особенность в том, что именно в состоянии дремоты находятся ответы на, казалось бы, неразрешимые проблемы.
Засыпание. Продолжается медленная фаза. Сознание постепенно отключается, но мозг продолжает реагировать. На этом этапе человека легко разбудить даже небольшим шумом.
Глубокий. В организме начинаются изменения, замедляются все процессы, функции, идет полное расслабление организма.
Дельта. Человека сложно разбудить, так как тело абсолютно расслаблено, его температура понижается, замедляется частота дыхания и кровообращение.

Какова длительность медленного сна? Этот этап самый продолжительный по времени и зависит от особенностей организма. От его качества зависит физическая выносливость и умственная деятельность. Если человек не высыпается, он будет чувствовать себя разбитым. Бессонница и вовсе выматывает организм, приводя к болезням. Сколько часов составляет всего норма сна взрослого человека? Необходимо спать не менее восьми часов в сутки. Продолжительность сна зависит от многих факторов: возраста, здоровья, условий труда, биоритмов.

Как увеличить ночной отдых? Это неотъемлемая часть жизни человека. У здорового человека он длится восемь часов, но все зависит от биоритмов. Например, пожилым людям, чтобы выспаться, требуется меньше времени, а растущему организму - вдвое больше, чем взрослому. Некоторым нужно для полноценного отдыха девять часов, другим достаточно шести. Все индивидуально. Главное - это чувствовать бодрость в течение дня и быть в отличном настроении.

Медленный сон состоит из четырех фаз: дремоты, засыпания, глубокого и дельта. Особенность в том, что разбудить спящего человека в последние два цикла очень трудно.

Именно в это время снятся сны, в том числе кошмары. Нормальное состояние - это когда четыре стадии одного цикла занимают восемьдесят процентов от всего сна.

У глубокого и медленного сна есть свои особенности:

в медленной фазе организм физически оздоравливается, восстанавливаются силы, происходит регенерация тканей, клеток;
люди, которые спят по семь-восемь часов в сутки, быстрее восстанавливают интеллектуальные ресурсы, их дневная деятельность намного эффективнее;
увеличение продолжительности сна способствует укреплению иммунной системы, а его уменьшение - снижению защитных функций организма;
если медленная фаза длится малое количество часов, старение организма заметно ускоряется;
если глубокая фаза длился мало, появляются такие признаки как ухудшение памяти, невозможность концентрации на предмете разговора или проблеме, снижение работоспособности;
медленная фаза, в отличие от быстрой, не обладает компенсаторными свойствами, ее невозможно «доспать» в следующую ночь.

Таким образом от количества часов медленной фазы зависит здоровье человека. Если хотите наладить ночной отдых, нужно всего лишь приучить организм засыпать примерно в одно и то же время. Глубокая фаза занимает от 12 до 15% цикла, характеризуется ритмичным, спокойным дыханием и полным расслаблением тела. Завершает цикл стадия сновидений, во время которой учащается пульс и дыхание.

Сколько времени нужно для полноценного сна? В этом вопросе все индивидуально. Кому-то для нормального здорового отдыха требуется всего пять часов, другим, чтобы выспаться потребуется десять. В среднем, для большинства людей восстановительный ночной период длится от семи до восьми часов. Что такое быстрый сон? Этот период составляет от десяти до двадцати процентов, остальные восемьдесят занимает медленная фаза.

Чем больше часов человек спит во время фазы дельта, тем лучше он будет чувствовать себя в течение дня. Увеличивает продолжительность глубокого цикла правильно выстроенный режим отдыха и его соблюдение. Для того чтобы удвоить время глубокого сна, сомнологи рекомендуют придерживаться некоторых советов.

Нормальное состояние организма гарантирует грамотно выстроенный режим засыпания и пробуждения. Если самостоятельно отрегулировать продолжительность отдыха ночью, утром просыпаться будет гораздо легче.
Есть тяжелую пищу, перед тем как ложитесь спать, врачи-сомнологи не советуют. Курение, энергетические напитки, кофеин - все это негативно влияет на сон. Хорошим перекусом станет стакан кефира или молока, а также яблоко или любой другой фрукт.
Глубокая фаза будет длиться дольше, если примерно за четыре часа до отдыха дать организму адекватную физическую нагрузку.
Прогулки на свежем воздухе, активный образ жизни, интенсивные физические упражнения в течение дня способствуют быстрому засыпанию и крепкому спокойному сну. Улучшат отдых легкая музыка, ароматерапия. Специалисты утверждают, что на качество глубокого сна положительно влияет пение сверчка.
Перед сном важно хорошо проветрить помещение. Посторонние запахи, яркий свет, а также шум не способствуют засыпанию и продолжительности отдыха.

Если следовать этим рекомендациям, можно забыть, что такое бессонница и значительно увеличить длину медленной фазы. Ее особенность в том, что именно в этот период человек восстанавливает свои физические возможности. Быстрая фаза помогает наладить работу умственных процессов. Здоровый, отлаженный сон повышает иммунитет, нормализует давление, снижает риск заболеваний сердца и сосудов, а также психических нарушений.

Характеристика глубокого сна

Во время ночного отдыха друг друга чередуют медленноволновые и быстроволновые периоды. Цикл образуют один период медленного и быстрого сна. Всего за ночь сменяются от четырех до шести циклов, которые длятся по полтора часа. Для ребенка и взрослого человека норма, если глубокий период составляет тридцать процентов.

Если спящего резко разбудить в фазе глубокого сна, в течение дня он будет чувствовать себя уставшим и разбитым. У людей с артериальной гипертензией могут наблюдаться скачки давления.

Особенность в том, что если человек хорошо выспится, то проснется утром самостоятельно даже от небольшого шума, а утренний подъем будет легким. В период глубокого сна теряется связь с реальностью, организм полностью расслабляется, что дает ему возможность восстановиться.

Во время такого отдыха с организмом происходят некоторые изменения:

мышцы полностью расслабляются, замедляется обмен веществ;
ночью наиболее активен парасимпатический отдел ЦНС, поэтому пульс становится реже, артериальное давление падает, мозг практически не реагирует на внешние раздражители;
желудочно-кишечный тракт замедляет свою деятельность, поэтому иногда по пробуждению можно почувствовать легкую тошноту;
клетки организма ночью восстанавливаются, так как активно вырабатывается гормон роста;
организм затрачивает намного меньше энергии, чем днем;
укрепляется иммунитет;
если спать дольше обычного, увеличиваются физические возможности.

Фаза быстрого сна - полная противоположность глубокого. Организм потребляет большое количество кислорода, глюкозы, дыхание учащается, пульс повышается. Женщины и мужчины иногда чувствуют возбуждение, происходит эрекция. Врачи советуют спать в сутки не менее семи часов. Для детей, беременных женщин и больных различными заболеваниями эта норма выше.

Насколько опасно отсутствие полноценного сна? Практически каждый человек хотя бы один раз сталкивался с бессонницей. Когда пытаешься уснуть, но не получается, это вызывает раздражение, организм теряет больше сил, чем днем. Единичные случаи бессонницы не наносят вреда здоровью, если она становится систематической - возникают проблемы. На этот случай выписывают сонные натуральные таблетки или снотворные, в зависимости от продолжительности бессонницы.

Нарушения сна - широкое понятие, которое включает в себя проблемы засыпания, изменения процесса ночного отдыха и плохое самочувствие после пробуждения. Все они являются временными обратимыми расстройствами, но проявляются одинаково. Человек чувствует утомление, вялость, апатию, снижается настроение, отсутствует мотивация к работе.

Главными причинами нарушения становятся проблемы психоэмоционального характера и соматические заболевания.

Длительную бессонницу провоцирует хронический стресс, перенапряжение, травмирующие факторы. Иногда она становится причиной и следствием депрессивного состояния, а также иных психических расстройств.
Болезни сердца, сосудов, ЦНС, злокачественные новообразования играют не последнюю роль в нарушениях глубокого сна. Болевые ощущения, навязчивые мысли о болезни, травмы, остеохондроз, частые позывы к мочеиспусканию становятся основаниями для бессонницы.
Тяжелые физические нагрузки, незавершенные дела и вопросы.
Отравления, проблемы с желудочно-кишечным трактом.
Высокая температура тела.

Если нарушился сон, должно быть произошли какие-то изменения в эмоциональной сфере человека. Доказано, что труднее всего уснуть людям с психологическими проблемами, высоким уровнем тревожности и депрессией.

Лечение бессонницы назначают после того, как будет найдена причина этого состояния. Для профилактики подобных нарушений рекомендуют чаще гулять на свежем воздухе, включить в рацион овощи и фрукты. Народные средства, ароматерапия - все это помогает в борьбе с недугом.

Альфа-волн. При этом глазные яблоки производят медленные круговые движения. Мышцы расслабляются, биение сердца замедляется. В первой фазе у спящего появляется ощущение того, что он видит , но при этом его легко разбудить. Проснувшись, он может отрицать, что спал. Но если спящего не беспокоить, он постепенно перейдет во вторую .

На второй фазе мозг генерирует бета-волны, и это сразу же отражается на энцефалограмме. Есть сонные веретена.Медленные вращательные движения глазного яблока продолжаются, но все приснившееся на данной стадии в большинстве случаев забывается при пробуждении. После 20-30 минут пребывания в этой фазе спящий переходит на следующую фазу сна.

В третьей фазе частота излучения мозговых волн спящего значительно понижается по сравнению с активностью альфа-волн в состоянии бодрствования. На этой фазе разбудить спящего гораздо сложнее, поскольку мышцы становятся все более расслабленными, биение сердца уменьшается, температура тела снижается, кровяное давление падает.

Четвертая фаза на энцефалограмме характеризуется высокоамплитудными и низкочастотными дельта-волнами. Фаза наступает приблизительно через тридцать минут после засыпания. Это фаза самого глубокого сна – ее можно назвать стадией забвения. Пробыв в этой фазе 20 минут, спящий возвращается к поверхностному сну. В этот момент деятельность мозговых волн по своим показателям похожа на их активность в первой фазе, но при этом спящего очень трудно разбудить. Спящий возвращается в первую фазу, но она несколько отличается от начальной фазы сна.

Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме занимают 75-80 % всего периода сна. Предполагают, что медленный сон связан с восстановлением энергозатрат. Исследования показали, что именно фаза медленного сна является ключевой для закрепления осознанных «декларативных» воспоминаний.

По данным профессора А. Вейна:

1 стадия – дремота, занимает 12% от всего ночного сна;
2 стадия – постепенного углубления сна -38%;
3 стадия – перехода к глубокому сну – 14%;
4 стадия – самого глубокого сна – занимает 12%.

Стадия II (B – стадия) – регулярно возникающие веретенообразные ритмы частотой 14-18 колебаний в секунду (так называемые сонные веретена ), а также вертекс – потенциалы и K – комплексы. Под K – комплексами понимают вертекс – потенциалы с последующими сонными веретенами.

Стадии III, IV (C-, D-, E-стадии) – собственно медленный сон (дельта – сон) (III стадия занимает 25-80%, IV стадия – 50%).

Медленный сон необходим для восстановления работоспособности клеток головного мозга Постоянное недосыпание может вызвать головные , повышенную утомленность и способность ухудшению , появлению нервных и других болезней.

Сон - необычное состояние организма, которое иногда сравнивают со смертью. На самом деле у них мало общего. В отличие от полной гибели организма, отдых, напротив, способствует долгой жизни. Он обновляет все системы, помогает восстановить физические, моральные силы.

При этом сон не является чем-то однородным по структуре. Существуют разные фазы, каждая из которых выполняет конкретную функцию и длится вполне определенное количество времени. Все знают, что глубокий сон полезен. Но когда он наступает, как влияет на организм - об этом известно лишь немногим.

Функции сна

Бодрствуя, люди и животные тратят много энергии. Сон — один из механизмов саморегуляции организма, помогающим эту энергию восстанавливать. Главные его функции таковы:

отдых нервной системы;
восстановление физических сил;
«перезагрузка» мозга (ночью перерабатывается, систематизируется и сохраняется полученная за день информация);
очищение организма от токсических веществ (недаром больным людям врачи рекомендуют больше спать);
восстановление иммунитета;
обновление клеток;
возможность с пользой для тела переждать период темноты.

Продолжительный глубокий сон помогает улучшить память, сжечь лишний жир, побороть стрессы и болезни.

Чем функционально отличаются фазы глубокого и быстрого сна

Во время различных фаз в мозге по-разному обрабатывается информация. Быстрый и медленный сон помогают запоминать произошедшие события, планировать свое будущее, но каждый по-своему.

Фаза медленного сна «включает» ресурсы памяти. Когда человек погружается в глубокий сон (он же медленный), вся полученная за день информация начинает систематизироваться и «раскладываться по полочкам». Эта фаза улучшает запоминание, логическое мышление.

Фаза быстрого сна - настоящая «мастерская» будущего. С ее помощью мозг моделирует возможные варианты развития ожидаемых событий. Недаром говорят, что приснился «вещий» сон. Сам по себе он, конечно, не вещий. Просто в период быстрого сна у человека появились модели будущего, одну из которых он, проснувшись, реализовал. Все это происходит на подсознательном или на интуитивном уровне. Однако этими двумя фазами отдых человека не ограничивается. Он имеет более сложную структуру.

Фазы и стадии

Различают 4 главные стадии сна:

Засыпание.
Медленный сон.
Быстрый.
Пробуждение.

Каждая фаза характеризуется определенной длительностью и сопутствующими только ей физиологическими процессами.

Засыпание

1-я фаза - засыпание. Пока человек погружается в сон, у него снижается чувствительность сенсорных систем и частота сердечных сокращений, постепенно «отключается» сознание. Даже железы начинают работать менее активно. Это можно заметить по жжению глаз, сухости слизистой рта. Приближение фазы засыпания легко определить по навязчивой зевоте.

Такие ощущения часто замечают у себя полуночники, допоздна засидевшиеся за чтением или просмотром телевизора. Если все описанные признаки налицо, пора дать организму отдохнуть. Фаза засыпания - самая короткая. Обычно она длится около 10 минут. Затем начинается медленный сон, разделяющийся, в свою очередь, на несколько стадий.

Что такое медленный сон

Медленным называют отдых, при котором активность мозга остается в низкоамплитудном диапазоне. Ученые фиксируют это при помощи ЭЭГ (электроэнцефалограммы).

Все фазы сна человека по времени занимают разную продолжительность. Если на засыпание достаточно 10 минут, то для фазы медленного сна требуется от 80 минут до 1,5 часа. Длительность зависит от индивидуальных особенностей физиологии человека, а также от его режима отдыха. В отличие от быстрого сна фаза медленного делится на несколько стадий.

Стадии

Медленно-волновой (он же медленный) сон имеет самую сложную структуру. Он делится на такие 3 фазы (или цикла):

Фаза легкого сна

Она наступает сразу же после засыпания и длится около половины времени медленного. На этой стадии мышцы человека полностью расслабляются, дыхание становится спокойным, глубоким. Немного понижается температура тела, замедляется сердечный ритм. Мозг полностью переходит в режим отдыха.

ЭЭГ фиксирует в это время сонные веретена. Так ученые назвали тета-волны, складывающиеся в сигма-ритм (12-14-20 Гц). Подобная работа мозга свидетельствует о полном отключении сознания.

Глаза в это время у человека не двигаются. Он полностью расслаблен, но спит пока не очень глубоко. Во время легкого сна человека легко разбудить. Громкие звуки или физическое воздействие способны вернуть его в состояние бодрствования.

Фаза медленного сна

В это время мозговая активность выражается в производстве дельта-волн, частота которых равна 2 Гц. Это самый спокойный и медленный режим.

По длительности занимает около получаса. В этой фазе медленного сна у человека иногда возникают сновидения.

Фаза глубокого сна

В это время человек спит глубоко и крепко. В ЭЭГ преобладают колебания дельта-волн с частотой 2 Гц. Медленную и глубокую фазы часто объединяют под общим названием дельта-волновой сон. Длительность фазы глубокого сна занимает приблизительного 15% времени всего ночного отдыха.

Продолжительность и особенности фазы глубокого отдыха давно и пристально изучаются специалистами. Было обнаружено, что в это время мозг активно продуцирует сны (около 80% всех видений, которые посещают человека за ночь). Сновидения являются в виде приятных образов или кошмаров. Большинство из них человек, проснувшись, забывает.

Несмотря на то что стадия глубокого сна занимает не так много времени, она оказывает сильное влияние на организм. К примеру, у маленьких детей, страдающих энурезом, в это время может произойти У лиц, склонных к лунатизму, именно в этой стадии могут случаться приступы этой болезни.

Стадия быстрого сна

Эта фаза была открыта не так давно (в 1953 году) и до сих пор всестороннее изучается. Было установлено, что состояние быстрого отдыха следует сразу после глубокого и по длительности занимает около 10-15 минут.

Фаза быстрого сна - время, когда мозговая активность выражается в производстве волн, близких по частоте к бета-волнам. Колебания мозговой активности в этот период очень интенсивные, быстрые. Отсюда и название - «быстрый». Также этот период в научной литературе называют фазой БДГ, или REM-сна.

Человек, пребывающий в такой стадии, полностью неподвижен. Его мышечный тонус резко падает, зато мозговая активность приближена к состоянию бодрствования. Глазные яблоки двигаются под прикрытыми веками.

Связь между яркими, запоминающимися сновидениями и этой фазой наиболее четкая. Пребывая в ней, человек видит наиболее красочные образы и сюжеты. Если инициировать пробуждение во время быстрой фазы сна, в 90% случаев человек сможет пересказать свои видения.

На вопрос, сколько длится данная фаза сна, ученые не могут дать четкого ответа. Ее длительность приблизительно равна 20-25% всего времени ночного отдыха. Фаза быстрого, как и медленного сна, имеет циклическую структуру. По характеру мозговой активности циклы схожи, а вот по продолжительности различаются.

Первый цикл наступает приблизительно через 1,5 часа после засыпания. Время следующего немного увеличивается и так далее. Под утро длительность последней фазы REM-сна может достигать нескольких десятков минут. При этом человек спит неглубоко, пока, наконец, не проснется окончательно.

Ближе к утру в организме наблюдается активизация всех систем. Начинает активнее работать гормональная система. У мужчин возникает эрекция пениса, у женщин - клитора. Меняется частота дыхания и сердечных сокращений. Попеременно сменяют друг друга подъемы и падения артериального давления.

Пробуждение в разных фазах и циклах отдыха

Общее здоровье и самочувствие человека напрямую зависят от качества и продолжительности ночного отдыха, имеющего неоднородную структуру. За ночь человеческому мозгу необходимо пройти описанные этапы. Только при таком условии организм полностью восстановится.

Причем все фазы одинаково важны. Медленный, быстрый, глубокий сон - все они выполняют важные функции. Узнав, что такое глубокий сон человека, ученые установили, что он необходим для нормальной умственной деятельности и сохранения навыков, полученных на протяжении дня. Быстрый регулирует энергетические ресурсы. Его отсутствие может привести к гибели организма.

В фазе глубокого сна просыпаться тяжелее всего. К пробуждению не готовы ни тело, ни сознание. В мозге в это время происходят сложные нейрохимические процессы, которые лучше не прерывать. Зная, что такое глубокий сон человека, легко понять его значение для сохранности нервной системы.

А вот во время легкого просыпаться достаточно просто. В это время тело готово к бодрствованию, и все мозговые стабилизирующие процессы завершены. Тем не менее хроническая нехватка быстрого сна очень плохо сказывается на здоровье, поэтому врачи советуют хорошо высыпаться.

Сколько нужно спать

Оптимальная продолжительность ночного отдыха у каждого человека сугубо индивидуальна. Одним для полного восстановления достаточно 7 часов, другим и 10 мало. И все же есть нормы для каждой возрастной группы. С их помощью легко определить, достаточно ли человек спит:

Младенцы в материнской утробе и новорожденные отдыхают по 17 часов. И это нормально. За время отдыха растет и развивается их мозг и тело.
У малышей 3-11 месяцев сон постепенно сокращается до 12-15 часов.
Чуть меньше спят дошкольники (10-13 часов).
Подросткам необходим 8-10-часовой ночной отдых. Молодым людям 17-18 лет - 7-9-часовой.
Приблизительно столько же положено спать взрослым (7-9 часов).
Отдых пенсионеров обычно сокращается на 1-2 часа, и это тоже нормально.

Время засыпания и ценность сна

От того, когда человек идет спать, зависит качество отдыха. Врачи советуют ложиться спать пораньше, и это неспроста. Укладываясь в постель в 20:00, человек обеспечивает себе полноценный 7-часовой отдых и очень глубокий сон с качественным восстановлением всех функций организма.

Тому, кто отправляется в спальню после 22:00, «светит» около 4 часов полноценного сна. Совсем плохо обстоит дело у граждан, привыкших укладываться в кровать ближе к рассвету. Если уснуть в 3:00, то в столь позднее время фаза глубокого сна продлится не более 15 минут.

Ценность сна человека, всю ночь проведшего на ногах и «прикорнувшего» лишь под утро, равна одной минуте. Естественно, при таком режиме ни физические, ни интеллектуальные возможности не восстановятся. Если жить в подобном режиме долго, можно заметить у себя проблемы с памятью и концентрацией, постоянную усталость и рассеянность.

В целом каждому необходимо пройти все фазы по часам от 21:00-22:00 до рассвета. Только в этом случае человек будет здоров и полон сил. Недосыпающие граждане страдают не только от хронической усталости, но и от массы болезней. Среди них неврозы, гипертония, онкология и пр. Кроме того, существенно сокращает продолжительность жизни.

Каким должен быть глубокий сон

Люди, тысячелетиями жившие без электричества и интернета, ложились спать с закатом солнца. Сейчас это кажется странным. Однако современные граждане не учитывают того факта, что за миллионы лет эволюции человеческий мозг приспособился ориентироваться по движению дневного светила. Для него это естественно.

Меняя этот заданный природой режим, он обрекает себя на болезни и преждевременную старость. Теперь, зная, что такое глубокий сон человека и какова ценность ночного отдыха в разное время, легко понять важность каждой фазы.

Важно откорректировать свой индивидуальный режим. Раннее засыпание и продолжительный ночной сон - это путь к красоте, здоровью и долголетию. Он помогает сжечь лишний жир и восстановить растраченную энергию, улучшает память и подсказывает ответы на вопросы, которые почему-то упорно не хотят решаться днем.