Стадии сна человека и их периодичность в ночном сне

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине: Нейрофизиология

на тему: Стадии сна человека и

 их периодичность в  ночном сне

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1. Введение 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

   Сон является неотъемлемой частью жизни людей. Человек не может находиться в состоянии бодрствования постоянно, даже хорошо тренированные люди нуждаются в полном расслаблении, периодически впадают в глубокое забытьё, именуемое сном. Почти треть жизни человек проводит во сне (двадцать пять лет из семидесяти пяти). Сон воспринимается как само собой разумеющееся. Здоровые люди редко задумываются над его значением.

   Во время сна  дыхание человека становиться  более глубоким и редким, медленнее  бьется сердце. Все органы отдыхают,  восстанавливают свои функции. Только  мозг во время сна пользуется  относительным покоем. Биологическое  значение сна заключается в  восстановлении работоспособности  организма, утомленного в период  бодрствования.

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

   Науке давно было известно, что суточная смена сна и бодрствования у человека - это результат очень длительной эволюции ритмических процессов, в основе которых лежали особенности течения жизненных явлений у самых простейших организмов в зависимости от смены дня и ночи.

   В своем реферате я хотела бы подробно рассмотреть вопрос о  стадиях сна человека и их периодичности в ночном сне и его физиологическом значении. Также немаловажным, я думаю, является рассмотрение вопроса о видах сна и потребности во сне.

   Сон - это особое состояние человеческого организма, характеризующееся резким падением активности целого ряда физиологических процессов, почти полным исчезновением реакций на внешние раздражители, частичным прекращением мыслительных процессов. Итак, некоторая часть головного мозга продолжает работать, создавая у спящего человека удивительные видения.

   И все же, как физиологические механизмы, так и сама сущность и биологическое значение этого удивительного явления не могут в настоящее время считаться окончательно выясненными, хотя несомненно, что достижения в этой области за последние десятилетия огромны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Физиологическое значение сна

 

   На первый взгляд, не так еще давно все казалось очень простым: организм не может постоянно находиться в состоянии активной деятельности, все его органы и системы устают и поэтому нуждаются в периодическом отдыхе или хотя бы снижении уровня этой деятельности. Именно таким отдыхом и является сон: отдыхает мозг, отдыхают мышцы, мене интенсивно работает сердце, желудок и другие органы, происходит резкое ослабление всех видов чувствительности - зрения, слуха, вкуса, обоняния, кожной чувствительности. И само наступление сна также представлялось легко объяснимым: за время активной деятельности в организме накапливаются различные побочные продукты (яды), которые, циркулируя в крови, воздействуют на мозг таким образом, что наступает его торможение, отключение. Были получены довольно убедительные экспериментальные доказательства такого предположения: еще в начале нашего столетия французские ученые Лежандр и Пьерон установили, что сыворотка крови или спинномозговая жидкость собак, лишенных сна в течение 11 суток, при введении здоровым, бодрствующим собакам вызвала у последних сон. Поэтому и различия в состоянии мозга во время сна и бодрствования представлялись очень простыми: сон - это период свертывания деятельности мозга, его отдыха, покоя…

   Согласно современным научным данным, сон представляет собой разлитое торможение коры больших полушарий, возникающее по мере расходования нервными клетками своего биоэнергетического потенциала в течение периода бодрствования и снижения их возбудимости. Распространение торможения на более глубокие отделы мозга - средний мозг, подкорковые образования - обуславливает углубление сна. При этом в состоянии торможения, частичного функционального покоя нервные клетки не только полностью восстанавливают свой биоэнергетический уровень, но и обмениваются информацией, необходимой для предстоящей деятельности. К моменту пробуждения, если сон был достаточно полноценным, они снова готовы к активной работе.

   О том, что работа мозга во сне не прекращается, можно судить по сохраняющейся в состоянии сна его биоэлектрической активности. Биотоки мозга отражают биохимические процессы, происходящие в клетках, и свидетельствуют об активной деятельности мозга. Регистрируются они при одновременном отведении из многих точек головы, и после усиления записываются в виде электроэнцефалограммы (ЭЭГ), которая в зависимости от различных физиологических состояний имеет своеобразный и характерный рисунок. У ученых - исследователей сна выработался такой же профессиональный подход к электроэнцефалограммам, как у графологов к почерку. Электроэнцефалограммы нормального сна одного и того же человека похожи друг на друга, как и написанные им письма. Специалист может, просматривая определенное количество энцефалограмм, найти те, которые принадлежат одному и тому же человеку. Энцефолаграммы однояйцовых близнецов похожи друг на друга, как и они сами, в то время как записи сна двуяйцовых близнецов отличаются друг от друга. Именно с помощью этого прибора было установлено, что биотоки мозга спящего человека отличаются медленной активностью: их частота колебаний - 1 - 3 в секунду, тогда как в состоянии бодрствования преобладают волны с частотой колебаний 8 - 13 в секунду. Вместе с тем даже при глубоком сне в коре головного мозга животных и человека остаются бодрствующие участки - так называемые "сторожевые пункты", физиологический смысл которых состоит в том, чтобы в необходимых случаях выводить организм из состояния сна. Так, спящий меняет во сне неудобную позу, раскрывается или укрывается при изменении температуры окружающего воздуха, просыпается при звоне будильника или других громких звуках.

   Во время сна также значительно тормозятся безусловные и условные рефлексы. Что касается дыхания при глубоком сне, то оно значительно снижено, чем во время бодрствования, частота сердечных сокращений и артериальное давление снижаются. Уменьшение поступления к тканям крови во время сна сопровождается снижением интенсивности обмена веществ на 8 - 10%, понижением температуры тела и уменьшением поглощения кислорода из окружающей среды. Все это свидетельствует о том, что в состоянии сна вместе с мозгом получают "отдых" и все внутренние органы, обеспечивающие жизнедеятельность клеток и тканей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды сна

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стадии сна и их периодичность в ночном сне

 

 

   Объективно изучать состояние сна стало возможным сравнительно недавно: когда появился способ «заглянуть в голову» – зафиксировать мозговые волны.  Оказалось, что мозг вовсе не отдыхает.  Более того, когда мы видим сновидения, он активен, как в очень сильные эмоциональные моменты бодрствования. В современной сомнологии для исследования сна используется метод, который включает параллельную регистрацию многих объективных показателей. На основании их анализа строится гипнограмма, отражающая его структуру. Из всех показателей три считаются базовыми: запись мозговых волн (ЭЭГ – электроэнцефалограмма), регистрация движений глаз (ЭОГ) и изменение мышечного тонуса (ЭМГ).

  Итак, как только вы  ложитесь, закрываете глаза и  расслабляетесь, колебания мозговых  волн становятся регулярными, с  периодичностью повторения примерно 10 раз в секунду (10 гц). Это и есть знаменитый «альфа ритм», который свидетельствует о состоянии расслабления. Неожиданным образом нейтральным состоянием мозга оказался не полный покой, а активность. Альфа ритм исчезает, как только из внешнего мира поступает неожиданный стимул, например звук щелчка пальцами. 
   Но вот, полежав некоторое время в тихой затемненной комнате, мы начинаем погружаться в дремоту. Субъективное сонное состояние вполне объективно регистрируется приборами: изменяется характер мозговых волн, уменьшается частота сердечных сокращений и частота дыхания, снижаются показатели мышечного тонуса, изменяются и другие показатели. Фиксируются медленные движения глаз. Этот период классифицируется как первая фаза сна. Обычно она длится всего несколько минут. Вслед за этим изменение показаний электроэнцефалограммы обозначает переход сна в следующую фазу, названную «фазой сонных веретён». «Сонные веретёна» (колебания синусоидальной формы с определённой частотой, амплитудой и длительностью) – это основной феномен ЭЭГ второй фазы сна. В это время регистрируются небольшие движения глаз и ещё большее понижение мышечного тонуса. Затем постепенно в мозге спящего,  нарастает медленно волновая активность. Когда, по крайней мере, 20 % периода ЭЭГ заполняется дельта волнами, отмечается начало третьей фазы. А когда дельта волны займут 50 % в периоде, третья фаза перейдет в четвёртую фазу – глубокий сон. Третья и четвёртая фазы объединяются под общим названием «дельта сон». Во время дельта сна движение глаз обычно не регистрируется, а мышечный тонус бывает очень низким.

   По прошествии  примерно полутора часов пофазовое развитие сна поворачивает вспять, а спящие,  проходят по циклу обратно третью, вторую и снова первую фазу. Когда пересекается граница между второй и первой фазами, мышечный тонус достигает низшего возможного уровня. Наступает состояние, называемое сонным мышечным параличом. И вдруг совершенно неожиданно начинают регистрироваться движения глаз, вначале редкие, но постепенно учащающиеся и переходящие в быстрые. Быстрые движения глаз сопровождаются и физиологическими изменениями: учащается и становится нерегулярным пульс, изменяется кровяное давление, крупные мышцы расслабляются, но тонус мелких, особенно мимических, повышается. Это состояние недаром называется «вегетативной бурей» – оно сопровождается дыхательной и сердечной аритмией, колебаниями артериального давления, эпизодами апноэ (остановки дыхания в норме длительностью до 10 секунд). В это время мы, несомненно, видим сновидение. 
  Эту стадию называют «быстрым» или «активным» сном, в противоположность стадии «медленного» сна, на протяжении которой движение глаз медленное или вообще отсутствует. В лабораториях сна испытуемые, разбуженные во время фазы быстрых движений глаз (БДГ фазы), с легкостью вспоминают живые, яркие и предельно насыщенные сновидения. Это состояние назвали ещё и «парадоксальным сном», ведь оно шло вразрез с ранее традиционной концепцией, считавшей сон состоянием пассивного отчуждения от внешнего мира. 
  После того как первый «активный сон», длящийся обычно от 5 до 15 минут, завершается, спящий проходит весь цикл снова. «Быстрый сон» наступает еще четыре или пять раз на протяжении всей ночи, циклически сменяясь относительно спокойной стадией – «медленным сном» с двумя существенными изменениями. Первое – с каждым новым циклом уменьшается время медленной волновой активности, регистрируемой электроэнцефалограммой, то есть сокращаются третья и четвёртая фазы (дельта сон).     Позже ночью, после второго или третьего быстрого сна, дельта сон не возобновляется вовсе, только вторая фаза медленного сна и быстрый сон. Второе изменение в цикле сна состоит в том, что на протяжении ночи каждый следующий период быстрого сна длиннее, чем предыдущий. Если первое сновидение длится от 5 до 15 минут, то следующее занимает уже около 30 минут. Периоды быстрого сна удлиняются, а интервалы между ними сокращаются от 90 минут, характерных для начала ночи, до 20–30 минут поздним утром. 
   Доказано, что во время периодов парадоксального сна каждый человек каждую ночь видит сновидения, независимо от того, помнит он о них впоследствии или нет. И самое удивительное, что на протяжении всех четырех – пяти БДГ периодов, через которые вы пройдете сегодня ночью, ваш сновидящий мозг будет проявлять гораздо большую активность, чем та, которую он проявляет наяву. Однако, несмотря на парадоксальные и неожиданные особенности этой фазы, все эксперты в один голос соглашаются с тем, что она соответствует всем критериям состояния сна. Таким образом, сон человека представляет собой определённую череду состояний мозга: четыре фазы стадии медленного сна и стадию быстрого сна. Во всяком случае, именно так сон манифестируется на уровне тела. На протяжении всего сна человеческая психика осуществляет активную работу, выполняя какие - то важные для нашей жизни функции. Их выяснением и занимается сомнология – наука, изучающая сны. Определённые фазы сна сопровождаются возникновением в сознании образов: от их бессмысленной череды в первой фазе до красочных, сюжетных сновидений БДГ фазы. Когда говорят о сновидениях, имеют в виду именно её. Установлено, что на долю сновидений приходится около 25 % от всего времени сна, а спим мы примерно треть жизни. Получается, что приблизительно двенадцатую часть жизни мы проводим в сновидениях.