Каждую ночь все мы проходим фазы сна: быстрый и медленный сон. Физиологически сон является комплексом различных процессов, во время которых мы можем переживать несколько циклов этих двух фаз.
Долгое время считалось, что нет никакой возможности каким-либо способом изучать сны человека и их влияние на его физиологию и психику. Первоначально они изучались исходя из сугубо физического описания процессов - можно было определять пульс спящего, его артериальное давление и температуру его тела. Но об оценке влияния сна на умственную и физическую деятельность речь даже не велась.
С появлением в ХХ веке энцефалографии возможности в познании процессов, происходящих во время сна, значительно расширились.
Каждодневный ночной отдых является для человека необходимым; в какой-то степени можно сказать, что сон для человека важнее питания. Человек, лишенный сна всего лишь на два-три дня, становится раздражительным, у него пропадает эмоциональная устойчивость, начинаются провалы в памяти. На фоне усталости и умственной заторможенности вследствие недосыпания человек впадает в депрессивное состояние. Считается, что максимальное время, которое человек может прожить без сна, составляет 11 суток, после этого наступают необратимые изменения в головном мозге, приводящие к смерти.
Основное предназначение сна для организма - отдых всех его систем. С этой целью организм «отключает» все органы чувств и практически полностью обездвиживается.
Современная наука представляет сон как специальный период, имеющий особенности поведения моторной сферы и автономной нервной системы. Особенностью сна является поочередная смена двух состояний, обладающих практически противоположными проявлениями. Их называют медленным и быстрым сном.
Удивительным является то, что только вместе обе фазы - быстрый и медленный сон способны восстановить как физические, так и умственные силы организма. Прервав ночной на этапе, когда будет реализован только один из циклов, полноценного отдыха организм не получит. Сочетание же быстрого и медленного сна обновляет работоспособность мозга и производит полноценную обработку информации, полученной в течение прошедшего дня. Именно полное завершение циклов сна способствует переводу информации из краткосрочной памяти в длительную.
Фактически полноценный сон и является завершающим этапом в решении проблем прошедшего дня и своеобразным «подведением» его итогов.
Также полноценный и правильный отдых во время сна производит оздоровление всего организма.
Только во время ночного отдыха происходят следующие физиологические процессы:
- производится восстановление жидкостного баланса и очищение организма путем выведения лишней влаги;
- производится синтез белка коллагена, играющего большую роль в укреплении суставов, кровеносных сосудов и кожи;
- осуществляется усвоение организмом кальция, необходимого для костной и зубной ткани.
Эти процессы достаточно длительны, поэтому для нормального самочувствия необходимо спать около восьми часов.
Длительность медленного сна равняется почти трём четвертям от всего времени ночного отдыха, его особенности заключаются в следующем:
Медленная фаза характеризуется общим замедлением метаболизма, значительным снижением реакции мозга на внешние факторы, расслаблением всего тела и общей заторможенностью. Пробуждение - это время очень тяжелое и оставляет неприятные ощущения на довольно длительное время.
В медленной фазе осуществляется регенерация мышечной ткани. Также именно во время этой фазы осуществляется «перезагрузка» иммунной системы. Таким образом, нормальное и полноценное её завершение является гарантией улучшения самочувствия.
Медленный сон производит реабилитацию и оздоровление организма: происходит обновление клеток и улучшение функционирования всех систем организма. Быстрый сон отличается тем, что он не обладает такими способностями.
Фактически медленный сон разделяют на четыре составляющих, каждая из которых обладает разнообразными характеристиками. Рассмотрим составляющие медленного сна.
Человек, погружающийся в состояние дремоты, несмотря на снижение физиологических процессов, продолжает работать мозгом и у него происходит обдумывание и совершенствование некоторых наиболее важных идей, которыми он занимался в течение дня. Мозг при этом получает достаточное количество кислорода и работает с некоторым превышением своих возможностей: происходит поиск различных вариантов решения тех или иных ситуаций, выбираются оптимальные варианты. Часто именно в фазе дремоты появляются сновидения, имеющие положительные и приятные результаты. Окончательные решения некоторых известных проблем приходили человечеству именно во время этой фазы. Менделеев, Декарт, Бор и многие другие учёные признавались, что финальная обработка их теорий происходила именно во время дремоты.
Сонные веретена
Эту стадию ещё называют сигма-ритмом по характерным наблюдаемым на энцефалограмме импульсам. Её отличительной особенностью является практически полная блокировка сознания, похожая на ту, которая наблюдается при наркозе. Длительность этой стадии составляет половину всей медленной фазы. Мозг как бы очень долго готовится к погружению в глубокий сон.
Примечательным является тот факт, что при этом активизируются специальные клетки, отдельно блокирующие канал передачи в мозг звука
Дельта-сон
Своеобразная «прелюдия» к глубокому, происходит она относительно быстро. Во время дельта-сна амплитуда импульсов в мозге значительно уменьшается, сами импульсы становятся короче - активность мозга приближается к своему минимуму.
С этой стадии, которая начинается примерно через полтора часа после начала дремоты, мы уже окончательно спим. Активность мозга минимальна, практически отсутствует реакция на любые раздражители. Человека, находящегося в этой стадии, практически невозможно разбудить: даже громкие звуки, тормошения и довольно сильные болевые ощущения не в состоянии её прервать.
Сновидения на этой стадии присутствуют, однако вспомнить их практически невозможно - в памяти остаются лишь обрывки образов. Если же удаётся разбудить человека во время этой стадии, подъём будет крайне тяжелым и окончательное восстановление организма до следующего периода сна может и не наступить.
Другое название этой фазы - парадоксальная или быстроволновая. В ней наблюдается значительная активизация жизненных процессов, в первую очередь происходящих в головном мозге. Переход от медленного сна к быстрому происходит скоротечно, во всём организме происходят серьёзные перемены.
К особенностям фазы быстрого сна можно отнести:
- Повышение частоты дыхания и сердцебиения.
- Частые аритмии в работе сердца.
- Уменьшение мышечного тонуса.
- Существенное снижение активности мышц шеи и диафрагмы.
- Повышение двигательной активности глазных яблок при закрытых веках.
- Отчетливые воспоминания о видимых во время быстрого сна сновидениях, вплоть до мельчайших деталей, что совершенно не характерно для фазы медленного сна.
С каждым последующим циклом происходит чередование фаз медленного и быстрого сна, это значит, что последний имеет всё большую и большую продолжительность, однако, его глубина уменьшается. Происходит это для того, чтобы было легче выходить из циклов сна в момент пробуждения. Предубеждение, что утром спать лучше, чем ночью является ошибочным. К третьей или четвёртой смене циклов чередования фаз сна разбудить человека гораздо проще.
Стадия быстрого сна по-своему уникальна. Именно в ней происходит обмен данными между сознанием и подсознанием, и то, что обдумывалось во время дремоты вновь поступает в сознание, но уже дополненное различными вариантами, которые могут произойти.
Быстрый сон принято разделять на две стадии: эмоциональную и неэмоциональную. Во время фазы быстрого сна они могут несколько раз чередоваться, причём первая фаза всегда будет немного длиннее.
В период быстрого сна наблюдается существенное изменение гормонального фона. По мнению исследователей, именно быстрый сон способствует ежедневной перенастройке эндокринной системы.
Таким образом, быстрый сон как бы подводит итог всей умственной деятельности мозга за весь день. Отдых в этой стадии необходим человеку, чтобы он смог приспособиться к возможным вариантам развития вчерашних событий.
Именно поэтому прерывание этой фазы иногда приводит к более нежелательным последствиям, чем прерывание медленного сна. В этом случае мы сталкиваемся с проблемой не физической, а психической усталости, приводящей к возможным нарушениям психики. В научной среде бытует мнение, что, если человека слишком часто лишать быстрого сна, это настолько подорвёт его психику, что может привести к летальному исходу.
Для организма быстрая фаза является в какой-то степени небольшой стрессовой ситуацией. Происходящие в нем изменения достаточно радикальны и могут приводить к некоторым нежелательным последствиям. Например, большинство инфарктов, инсультов и приступов происходят именно в фазу быстрого сна. Связано это, в первую очередь, с тем, что расслабленная сердечнососудистая система подвергается резкой и внезапной нагрузке.
Какая из фаз сна - медленная или быстрая лучше или важнее, сказать однозначно нельзя, поскольку каждая из них выполняет свои функции. Если попытаться представить весь сон в виде кривой линии, то она будет выглядеть, как несколько «погружений» в глубокий и медленный сон, сменяющийся «всплытиями» в поверхностный, быстрый. Время между такими подъёмами и спусками будет примерно равно полутора-двум часам.
По мнению физиологов, этот полуторачасовой временной промежуток и является главным биоритмом человеческого организма, он проявляется не только во время отдыха, но и во время бодрствования.
У взрослого человека стадии ночного отдыха распределяются примерно по следующим соотношениям:
- дремота - 12%;
- сонные веретена - 38%;
- дельта-сон - 14%;
- глубокий дельта-сон -12%;
- быстрый сон - 24%.
Первые четыре относятся к фазе медленного сна, последняя - быстрого. Кроме того, фазы сна сильно отличаются и сменяют друг друга не сразу, а с течением промежуточного состояния, подобного дремоте. Она длится около 5 минут.
За всё время сна происходит 5-6 циклов полной смены всех стадий. Длительность стадий от цикла к циклу может немного отличаться. В конце последних циклов промежуточное состояние является наиболее чувствительным и приводит к нормальному пробуждению.
Пробуждение является индивидуальным процессом и длится от нескольких десятков секунд до трёх минут. В это время происходит окончательное восстановление нормальных функций органов и появление ясности сознания.
Основные различия фаз медленного и быстрого сна
Медленный и быстрый сон выполняют разные функции. Во время каждой фазы человеческий организм ведёт себя по-разному. Зачастую, поведение спящего является сугубо индивидуальным, однако, есть характерные для всех людей особенности, которые представлены в таблице.
| Характеристика | Быстрая фаза | |
| Состояние вегетативной нервной системы | Активная работа гипофиза. Ускоренный синтез большинства гормонов | Угнетение рефлексии спинного мозга. Появление быстрых ритмов головного мозга. Увеличение частоты сердечных сокращений. Появление «вегетативной бури» |
| Температура мозга | Понижение на 0.2-0.3°С | Повышение на 0.2-0.4°С из-за притока крови и ускорения метаболизма |
| Особенности дыхания | Громкое и глубокое, наблюдается отсутствие ритмичности | Неравномерное, часто учащенное дыхание с задержками из-за переживаемых сновидений |
| Движения глазных яблок | В начале фазы - медленное, в конце - почти отсутствует | Отмечается постоянное быстрое движение |
| Сновидения | Сновидения бывают редко, если они есть, то носят спокойный характер. Вспомнить их трудно | Яркие и насыщенные картины, сны, как правило, содержат в себе много активных действий. Хорошо запоминаются |
| Пробуждение | Сопряжено с подавленным состоянием, чувством усталости. Тяжелое просыпание, обусловленное незавершенностью химических процессов во время медленной фазы | Пробуждение в начале фазы вызывает психическую усталость. В конце - лёгкое и быстрое, организм просыпается отдохнувшим. Состояние в этом случае бодрое, настроение хорошее |
Несмотря на довольно большое различие в характере фаз медленного и быстрого сна, обе имеют глубокую физиологическую, функциональную и биохимическую взаимосвязь и являются результатом совместной работы симпатической и парасимпатической нервных систем.
Медленный сон регулирует внутренние ритмы мозговых областей и структур, быстрый способствует их синхронизации и гармоничному функционированию.
Сон, как и всё прекрасное, рано или поздно заканчивается. Физическое и психоэмоциональное состояние человека зависит от того, на какой стадии сна произошло пробуждение.
Наиболее неприятным будет пробуждение в медленной фазе, когда она вошла в глубокую стадию. Лучшим временем пробуждения будет промежуток между окончанием быстрого сна и концом первой стадии следующего цикла. Вставать во время активной быстрой фазы не рекомендуется.
Если человек хорошо выспался, то он полон энергии, весел и пребывает в приподнятом настроении. Часто это происходит в момент окончания сновидения.
В этот период его органы чувств активизируются, и человек хорошо реагирует на внешние раздражительные факторы, способствующие пробуждению:
- Свет из окна.
- Звуки с улицы или музыку.
- Изменения температуры окружающей среды.
Если при этом сразу же проснуться, то самочувствие будет превосходным. Но, стоит пропустить это время и подремать ещё немножко, то организм может «затянуть» в очередной медленный цикл.
Зачастую мы просыпаемся незадолго до будильника. В этом нет ничего удивительного: организм сам подстраивает свои «внутренние часы» под режим дня и циклы идут в такой последовательности, чтобы быстрая фаза закончилась во время, близкое к моменту срабатывания искусственных часов.
Если в этот момент сказать себе, что такое пробуждение произошло раньше срока, то можно снова уснуть и проснуться в глубокой стадии, испортив себе весь следующий день.
Поэтому, наилучшим пробуждением является то, которое произошло самостоятельно, без каких-либо внешних факторов. И неважно, который час. Если организм символизирует нам, что он выспался, нельзя быть глухим к такому сообщению.
Впрочем, в последнее время в продаже стали появляться «умные будильники», которые подключены с помощью беспроводных датчиков к телу человека. Они считывают показания параметров организма и по ним сами определяют время пробуждения - во время окончания быстрого сна или при переходе из него в промежуточное состояние.
В любом случае, даже если пробуждение произошло легко, не спешите вскакивать с кровати. Организму необходимо дать несколько минут на адаптацию всех своих систем к новому дню. Главное в этом процессе - снова не заснуть, обдумайте какую-нибудь идею, настройтесь на новый день и вперёд!
Несмотря на то, что на сайте уже есть статья про фазы сна, видится правильным написание еще одной статьи в свете того, что появилась новая информация о циклах сна и том количестве времени, которое требуется человеку, чтобы высыпаться.
Чтобы не дублировать информацию, отсылаю всех желающих к статье Фазы сна человека. А в настоящей статье лишь сделаем краткий обзор самых необходимых моментов относительно фаз сна.
Другое дело – циклы сна. Именно необходимое количество циклов сна дает нам возможность прекрасно чувствовать себя утром, после пробуждения. При этом каждый конкретный человек может заметно отличаться от других по количеству необходимых циклов сна и, как следствие, времени, затрачиваемому на ночной сон.
Кроме того, думаю, будет интересно узнать о том, какие возможности есть у человеческого организма, чтобы компенсировать недостаток сна и за предыдущее недосыпание, и за грядущее.
Рассмотрим всё это по порядку.
Фазы сна
Фазы сна у любого человека состоят всего из двух групп:
- Фаза медленного сна (состоит из нескольких видов сна);
- Фаза быстрого сна.
Две данные фазы сна постоянно чередуются в течение всего времени сна человека, образуя единый завершенный цикл сна. Т.е цикл сна составляет 1 фаза медленного сна и 1 фаза быстрого сна. Длительность цикла сна обычно колеблется от 1 до 1, 5 часов. Затем наступает новый цикл схожей продолжительности.
Фазы медленного сна первоначально занимают до трех четвертей общей продолжительности цикла сна. Но с каждым новым циклом длительность фазы сна в пределах данного цикла меняется в сторону сокращения продолжительности медленного сна и увеличения быстрой фазы.
По имеющимся данным где-то после 4-х часов утра фаза медленного сна (глубокого вида) полностью исчезает, остается только быстрый сон.
Что происходит во время медленной и быстрой фаз сна
Медленная фаза сна нужно организму человека для восстановления физических функций. В это время происходит процесс обновления клеток и внутренних структур, восстанавливается энергия, растут мышцы, выделяются гормоны.
Во время быстрой фазы сна происходит работа на уровне умственной и эмоциональной сфер: восстанавливается нервная система, обрабатывается информация, подготавливается память и другие структуры организма.
Получается, что каждая фаза сна необычайно важна для нового дня функционирования организма.
Циклы сна
Но за одну фазу сна организм не успевает произвести всех необходимых изменений. Поэтому для полноценного восстановления и подготовки организма к дальнейшей деятельности в течение дня нужно несколько повторяющихся циклов.
На сегодняшний день ученые говорят о необходимости 5 повторяющихся циклов сна среднему человеку. В сумме это составляет около 7-8 часов ночного сна.
Однако существует изрядное количество людей, имеющих отклонения по количеству циклов в ту и другую сторону.
Есть люди, способные полноценно восстанавливаться всего лишь за 4 цикла сна. Им зачастую хватает 4-6 часов сна в течение ночи, чтобы отлично чувствовать себя потом весь последующий день.
С другой стороны, многие люди ощущают постоянную разбитость, если спят менее 9 часов за ночь. По сравнению с другими людьми, спящими меньшее количество часов, такие люди выглядят лентяями. Однако если понять, что им всего лишь необходимо не 5, а 6 циклов сна в ночное время, то всё встает на место. 6 циклов сна по 1, 5 часов, как раз, и дают эти 9 часов ночного сна.
Сколько нужно спать, чтобы высыпаться
Чтобы высыпаться, каждому конкретному человеку необходимо провести во сне ровно столько циклов сна, сколько требует его организма. Обычно это 4-6 циклов сна.
При этом продолжительность сна также будет изрядно колебаться, т.к. каждый человек имеет собственную продолжительность цикла сна.
Минимумом, позволяющим более или менее восстановить силы организма, ученые признают 4 цикла сна. Но при этом необходимо озаботиться тем, чтобы все эти 4 цикла сна завершились до 4-х часов утра. Это позволит полностью завершить все работы организма по восстановлению физических структур.
В любом случае, каждый человек приблизительно знает, сколько часов сна ему требуется для нормального самочувствия. Исходя из этого, можно сделать вывод о необходимом количестве циклов сна.
Прежде чем рассказать о типах сна, следует остановиться на электроэнцефалограммах физиологического сна.
Электроэнцефалография - этап огромной важности для изучения сна и бодрствования. Первым исследователем, записавшим электрические потенциалы мозга, был мэр Ливерпуля лорд Ричард Катон. В 1875 году он обнаружил различие электрических потенциалов между двумя точками на скальпе кроликов и обезьян. В разработку этого метода вложили также свой талант и отечественные физиологи В.Я. Данилевский и В.В. Правдич-Неминский. Уже отмечалось, что первые электроэнцефалографические исследования на человеке провел психиатр из Иены Ганс Бергер, который обнаружил резкие различия между биотоками мозга во время сна и бодрствования. Выяснилось, что потенциалы мозга во время сна неоднородны и подвержены закономерной трансформации.
В 1937-1938 годах английские ученые Лумис, Хорвей, Хабарт, Девис сделали первую попытку систематизировать полученные кривые и описали пять электроэнцефалографических стадий сна. Сделали они это так добротно, что за последующие 15 лет в классификацию вносились лишь несущественные дополнения.
Согласно их классификации, первая стадия А характеризуется наличием доминирующего ритма покоя - альфа-ритма, соответствующего состоянию «расслабленного», «пассивного» бодрствования. Однако альфа-ритм становится неравномерным, амплитуда его снижается, периодически он исчезает. Вторая стадия В - дремота, поверхностный сон - характеризуется уплощенной картиной электроэнцефалограммы, исчезновением альфа-ритма и появлением на этом фоне нерегулярных медленных волн в тета- и дельта-диапазонах. Третья стадия С - сон средней глубины - характеризуется «сонными» веретенами волн средней амплитуды с частотой 12-18 в секунду. Четвертая стадия D - глубокий сон - появляются регулярные дельта-волны (две волны в секунду) высокой амплитуды (200-300 вольт), сочетающиеся с «сонными» веретенами. Пятая стадия Е - большее углубление сна - более редкая дельта-активность (одна волна в секунду) и еще большая амплитуда (до 600 вольт).
В дальнейшем делались попытки усовершенствовать эту классификацию за счет увеличения стадий и подстадий. Л.П. Латаш и А.М. Вейн, изучая стадии засыпания у некоторых групп больных с патологической сонливостью, подразделили стадию А на две подстадии, а стадию В на четыре. За каждой картиной биопотенциалов мозга стоят реальные физиологические механизмы. На основании данных ЭЭГ установлено, что физиологический сон заключается в постепенном переходе от поверхностной к средней глубине сна, а от средней к глубокой, после чего все постепенно возвращается к поверхностным стадиям и пробуждению. Сон - это подъем и спуск по лестнице. Скорость этого движения различна, и имеются индивидуальные особенности длительности пребывания на ступеньках, идущих от бодрствования ко сну и от сна к бодрствованию.
Два типа сна
Теперь вернемся к двум типам сна. Считается, что первое исследование, давшее толчок к открытию двух типов сна, сделал в 1953 году Юджин Азеринский - аспирант Клейтмана в Чикагском университете. Он заметил у детей периодически появляющиеся быстрые движения глаз, сопровождающиеся на электроэнцефалограмме быстрыми низковольтными ритмами (десинхронизация). Эти же явления установили другие ученые и на взрослых испытуемых. Так, во время физиологического сна периоды быстрых движений глаз - БДГ регистрируются 4-5 раз за ночь. Они впервые появляются через 60-90 минут после засыпания и следуют далее через такие же промежутки времени. Длительность первого периода БДГ бывает короткой (6-10 минут), постепенно периоды удлиняются, достигая к утру 30 минут и более. В эти периоды на ЭЭГ картина, характерная для бодрствования, наступает после глубоких стадий сна (Е) и к утру (на фоне стадий D или С).
Таким образом, было установлено, что ночной сон состоит из закономерных циклов, каждый из которых включает стадии В, С, D, Е и стадию десинхронизации с БДГ. Следовательно, речь уже идет о многократном подъеме и спуске по лестнице.
Циклы сна у людей различного возраста
А - дети; Б - молодые люди; В - люди среднего возраста: 1- бодрствование; 2 - быстрый сон; 3-6 - стадии медленного сна
На основании полученных данных фаза с десинхронизацией и БДГ была названа быстрым, или десинхронзированным, сном, так как в ней имеются быстрые ритмы. Таким образом, весь сон распался на медленный сон (стадии А, В, С, D, Е) и быстрый. У взрослых людей быстрый сон занимает от 15 до 25% времени всего сна. В онтогенезе он появляется рано и доминирует в первый период жизни.
В таблице показана нормальная длительность быстрого сна в различном возрасте, его удельный вес к продолжительности сна и по отношению к суткам в целом. Этот показатель очень важен, так как длительность сна индивидуума может создать неправильное впечатление об истинной длительности фазы быстрого сна.
Быстрый сон у человека
Ярко представленный в онтогенезе, быстрый сон поздно проявляется в филогенезе. Впервые его можно обнаружить у птиц - 0,1% сна, у млекопитающих он занимает от 6 до 30% сна. Некоторые обобщенные данные представлены в таблице.
Быстрый сон у человека и различных видов животных
Предполагают, что длительность быстрого сна находится в прямой зависимости от величины тела и продолжительности жизни и в обратной от интенсивности основного обмена. Значительные колебания в соотношениях между медленным и быстрым сном у различных видов животных некоторые ученые объясняют своеобразным отношением их к двум классам: к «охотникам», имеющим относительно высокий процент быстрого сна, и к тем, за которыми охотятся (кролики, жвачные), они имеют относительно низкий процент этого вида сна. Возможно, данные таблицы подтверждают положение, согласно которому быстрый сон - глубокий сон; животные, за которыми охотятся, не могут им злоупотреблять. Таким образом, в филогенезе медленный сон появляется раньше быстрого.Изучение быстрого сна показало, что хотя по своей электроэнцефалографической картине он может быть определен как поверхностный, пробудить в этот период спящего труднее, чем при медленном сне. Это дало право называть его «парадоксальным», или «глубоким», в отличие от уже известного «ортодоксального», или «легкого», сна. Мы считаем подобное определение неудачным, так как вряд ли может считаться парадоксальным сон, носящий физиологический характер и закономерно повторяющийся четыре-пять раз в течение каждой ночи.
В период быстрого сна человек видит сновидения. Это было доказано путем пробуждения испытуемых в различные фазы сна. Во время медленного сна отчеты о сновидениях встречались редко (7-8%), в быстром - регулярно (до 90%). Есть основание обозначить быстрый сон как сон со сновидениями, и даже, по мнению некоторых авторов, считать, что подобное функциональное психическое состояние и вызывает к жизни эту фазу сна.
Быстрый сон ярко представлен у новорожденных, у низших млекопитающих. У опосума он достигает 33% от общей продолжительности сна. В таких случаях вряд ли возможно говорить об оформленных сновидениях. Скорее всего быстрый сон по своим особенностям наиболее благоприятен для возникновения сновидений.
Характерная черта быстрого сна - изменения в скелетно-моторной системе. Мышечный тонус снижается во время сна, и это один из первых симптомов сна.
Три состояния нервной системы
А - бодрствование; Б - медленный сон; В - быстрый сон: 1 - движение глаз; 2 - электромиография; 3 - ЭЭГ сенсомоторной коры; 4 - ЭЭГ слуховой коры; 5 - ЭЭГ ретикулярной формации; 6 - ЭЭГ гиппокампа
Тонус мышц особенно сильно расслабляется в период быстрого сна (прежде всего мышцы лица), биопотенциалы мышц снижаются до нулевой линии. У человека и приматов этот сдвиг менее отчетлив, чем у других млекопитающих. Специальными исследованиями было показано, что изменения в мышцах обусловлены не уменьшением нисходящих облегчающих влияний, а активным усилением ретикулоспинальной нисходящей тормозящей системы.
На фоне расслабленного мышечного тонуса возникают движения различного характера. У животных - быстрые движения глаз, усов, ушей, хвоста, подергивания лап, лизательные и сосательные движения. У детей - гримасы, судорожные подергивания конечностей. У взрослых появляются подергивания конечностей, резкие движения тела, наконец, выразительные движения, отражающие характер переживаемого сновидения.
Для фазы быстрого сна очень характерны быстрые движения глаз - rapid eye movements. Это послужило основой для еще одного определения быстрого сна - РЕМ-сон.
Различия между быстрым и медленным видами сна четко выявляются при анализе сдвигов в вегетативной нервной системе. Если в периоды медленного сна наблюдается урежение дыхания, пульса, снижение артериального давления, то в быстром сне возникает «вегетативная буря»: регистрируется учащение и нерегулярность дыхания, пульс неритмичный и частый, артериальное давление повышается. Подобные сдвиги могут достигать 50% от исходного уровня. Существует предположение, что сдвиги связаны с интенсивностью сновидений и их эмоциональной окраской. Однако такое объяснение вряд ли достаточно, так как подобные отклонения имеют место у новорожденных и у низших млекопитающих, у которых предположить сновидения трудно.
В период быстрого сна выявлено также усиление гормональной активности. Приведенные данные свидетельствуют о том, что быстрый сон - совершенно особое состояние по сравнению с медленным сном и что оценка сна как однородного состояния в настоящее время несостоятельна.
Экспериментальные исследования также показали, что в реализации медленного и быстрого сна принимают участие различные формации мозга. Большой вклад в выяснение природы быстрого сна сделал французский физиолог Мишель Жуве. Он показал, что быстрый сон исчезает при локальном разрушении ядер ретикулярной формации, расположенных в варолиевом мосту. Этот отдел мозга называется ромбэнцефалоном и отсюда еще одно название этой стадии сна - «ромбэнцефалический» сон.
До сих пор крайне трудно определить место быстрого сна в системе сон - бодрствование. По целому ряду показателей эта фаза отражает более глубокий сон, в реализации которого принимают участие древние аппараты мозга, что послужило основанием для обозначения его как архео-сна. По другим показателям быстрый сон представлялся более поверхностным, чем медленный. Все это привело к тому, что некоторые исследователи даже предполагают выделить быстрый сон как особое третье состояние (бодрствование, медленный сон, быстрый сон).
Ночной отдых – естественная составляющая жизни каждого человека, как для взрослого, так и для ребенка. Когда люди спят полноценно, они не только поднимают уровень своего настроения и улучшают самочувствие, но также демонстрируют значительное повышение умственной и физической работоспособности. Однако функции ночного сна не заканчиваются только на отдыхе. Считается, что именно за ночь вся полученная днем информация переходит в долгосрочную память. Ночной отдых можно разделить на две фазы: медленный сон и быстрый. Особенно актуален для человека глубокий сон, являющийся частью медленной фазы ночного отдыха, так как именно в этот промежуток времени в головном мозге происходит ряд важных процессов, а нарушение этой фазы медленного сна приводят к чувству недосыпания, раздражительности и другим неприятным проявлениям. Понимание важности глубокой фазы сна, позволяет разработать ряд советов по ее нормализации у каждого человека.
Сон включает в себя ряд стадий, закономерно повторяющихся в течение ночи
Периоды в ночном отдыхе
Весь период сновидений у человека можно разделить на две главные фазы: медленную и быструю. Как правило, в норме засыпание начинается с фазы медленного сна, которая по своей продолжительности должна значительно превосходить быструю фазу. Ближе к процессу пробуждения соотношение данных фаз меняется.
Сколько по времени длятся данные стадии? Длительность медленного сна, имеющего четыре стадии, колеблется от 1,5 до 2 часов. Быстрый сон продолжается от 5 до 10 минут. Именно данные цифры определяют один цикл сна у взрослого. У детей данные о том, сколько должен длиться цикл ночного отдыха отличаются от взрослых людей.
С каждым новым повторением, продолжительность медленной фазы продолжает уменьшаться, а быстрой, наоборот, увеличивается. В общей сумме во время ночного отдыха, спящий человек проходит 4-5 подобных цикла.
Насколько сильно глубокий сон влияет на человека? Именно данная фаза отдыха в ночной период обеспечивает наше восстановление и восполнение физической и интеллектуальной энергии.
Особенности глубокого сна
Когда у человека наступает медленный сон, он последовательно проходит четыре его этапа, которые отличаются друг от друга особенностями картины на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) и уровнем сознания.
- В первую фазу человек отмечает дремоту и полусонные видения, из которых можно легко пробудиться. Как правило, люди говорят о том, что они обдумывают свои проблемы и ищут их решения.
- Вторая стадия характеризуется появлением на электроэнцефалограмме сонных «веретен». Сознание у спящего отсутствует, однако, он легко пробуждается при каком-либо внешнем воздействии. Сонные «веретена» (вспышки активности) – главное отличие данной стадии.
- На третьем этапе сон становится еще более глубокими. На ЭЭГ замедляется ритм, появляются медленные дельта-волны 1-4 Гц.
- Самый медленный дельта-сон – наиболее глубокий период ночного отдыха, который требуется для отдыха спавших людей.
Вторую и третью стадии иногда объединяют в фазу «дельта-сна». В норме все четыре стадии должны быть всегда. И каждая более глубокая фаза должна наступать после того, как пройдет предыдущая. «Дельта-сон» особенно важен, так как именно он определяет достаточную глубину сна и позволяет перейти к фазе быстрого сна со сновидениями.
Фазы сна составляют цикл сна
Изменения в организме
Норма глубокого сна взрослого человека и ребенка – около 30% от всего ночного отдыха. В период дельта-сна происходят значительные изменения в работе внутренних органов: становится меньше частота сердечных сокращений и частота дыхания, расслабляется скелетная мускулатура. Непроизвольных движений отмечается мало или они полностью отсутствуют. Разбудить человека практически невозможно – для этого необходимо очень громко звать его или трясти.
Согласно последним научным данным, именно в фазу глубокого сна в тканях и клетках организма происходит нормализация обменных процессов и активное восстановление, позволяющие подготовить внутренние органы и мозг к новому периоду бодрствования. Если увеличивать соотношение быстрого сна к медленному сну, то человек будет плохо себя чувствовать, ощущать мышечную разбитость и т.д.
Вторая важнейшая функция дельта периода – переход информации из кратковременной памяти в долговременную. Данный процесс происходит в специальной структуре головного мозга – гиппокампе, и занимает по продолжительности несколько часов. При хроническом нарушении ночного отдыха у людей отмечают увеличение количества ошибок при проверке эффективности работы памяти, скорости мышления и других психических функций. В связи с этим становится ясно, что необходимо высыпаться и обеспечивать себе полноценной ночной отдых.
Продолжительность глубокой фазы
Средняя продолжительность сна человека обычно зависит от многочисленных факторов
Когда люди спрашивают о том, сколько часов в сутки нужно спать, чтобы высыпаться – это не совсем корректный вопрос. Наполеон мог сказать: «Я сплю всего 4 часа в день и чувствую себя хорошо», а Генри Форд возразить ему, так как он отдыхал по 8-10 часов. Индивидуальные значения нормы ночного отдыха значительно отличаются между различными людьми. Как правило, если человека не ограничивают в периоде восстановления ночью, то в среднем он спит от 7 до 8 часов. В этот интервал укладывается отдых большинства людей на нашей планете.
Быстрый сон длится всего 10-20% всего ночного отдыха, а все остальное время продолжается медленный период. Интересно, но человек может самостоятельно влиять на то, как долго он будет спать и сколько нужно времени на восстановление.
Увеличение времени дельта-сна
- Каждый человек должен строго придерживаться режима засыпания и пробуждения. Это позволяет нормализовать продолжительность ночного отдыха и облегчить утреннее пробуждение.
Очень важно соблюдать режим сна-бодрствования
- Есть перед отдыхом не рекомендуется, так же как не стоит курить, употреблять энергетические напитки и т.д. Возможно ограничиться легким перекусом в виде кефира или яблока за пару часов до отхода ко сну.
- Чтобы глубокая фаза длилась дольше, необходимо за 3-4 часа до засыпания дать организму физическую нагрузку адекватной интенсивности.
- Обеспечить более быстрое засыпание и качественный сон можно с помощью легкой музыки или звуков природы. Например, известно, что пение сверчка для глубокой фазы сна очень полезно. Это значит, что слушать музыку в процессе отдыха рекомендуется врачами, однако, очень важно грамотно подойти к ее подбору.
- Комнату перед сном лучше всего хорошо проветрить и устранить любые возможные источники шума.
Нарушения сна
Женщина страдает от бессонницы
Какому проценту людей приходится сталкиваться с нарушениями сна? Статистика в нашей стране показывает, что каждый четвертый человек испытывает определенные проблемы, связанные с ночным отдыхом. При этом различия между странами минимальны.
Все нарушения в данной сфере человеческой жизни можно разделить на три большие группы:
- Проблемы засыпания;
- Нарушения самого процесса ночного отдыха;
- Проблемы с самочувствием после пробуждения.
Что такое нарушения сна? Это временные расстройства любой фазы ночного отдыха, приводящие к расстройствам в различных областях психики человека в период бодрствования.
Все три типа нарушений сна приводят к общим проявлениям: в течение дня отмечается вялость, усталость, снижается физическая и умственная работоспособность. У человека отмечается плохое настроение, отсутствие мотивации к деятельности. При длительном течении, возможно развитие депрессии. При этом выявить основную причину развития подобных расстройств очень сложно, в связи с их большим количеством.
Cонливость днем, бессонница ночью
Причины нарушения глубокого сна
В течение одной-двух ночей, нарушения сна у человека могут не иметь под собой какой-либо серьезной причины и пройти самостоятельно. Однако если нарушения сохраняются длительное время, то за ними могут стоять очень серьезные причины.
- Изменения в психоэмоциональной сфере человека, а, в первую очередь, хронический стресс приводит к стойкому нарушению сна. Как правило, для подобного психоэмоционального перенапряжения должен быть какой-либо психотравмирующий фактор, приведший к нарушению процесса засыпания и последующего наступления фазы дельта-сна. Но иногда это и психические заболевания (депрессии, биполярное аффективное расстройство и пр.).
- Заболевания внутренних органов играют не последнюю роль в нарушении глубокого сна, так как симптомы болезней могут мешать человеку полноценно отдыхать в течение ночи. Различные болевые ощущения у больных с остеохондрозом, травматическими повреждениями вызывают постоянные пробуждения посреди ночи, принося значительный дискомфорт. У мужчин могут быть частые мочеиспускания, приводящие к частому пробуждению для посещения туалета. По данным вопросам лучше всего проконсультироваться со своим лечащим врачом.
Однако наиболее часто причина проблем с засыпанием связана с эмоциональной стороной жизни человека. Именно причины данной группы встречаются в большинстве всех случаев проблем со сном.
Эмоциональные расстройства и ночной отдых
Сон и стресс взаимосвязаны между собой
Люди с эмоциональными расстройствами не могут уснуть, так как у них отмечается повышенный уровень тревожности и депрессивные изменения. Но если уснуть удается быстро, то качество сна может и не страдать, хотя обычно фаза дельта-сна в этих случаях сокращается или не наступает вовсе. Могут дополнительно появляться интрасомнические и постсомнические нарушения. Если говорить о большой депрессии, то пациенты рано встают утром и с самого момента пробуждения погружаются в свои негативные мысли, которые достигают максимума вечером, приводя к нарушению процесса засыпания. Как правило, расстройства глубокого сна встречаются вместе с другими симптомами, однако, у некоторых больных они могут быть единственным проявлением заболеваний.
Имеется и другая категория больных, испытывающих противоположенную проблему – начальные этапы медленного сна могут наступать в процессе бодрствования, приводя к развитию гиперсомнии, когда человек постоянно отмечает высокую сонливость и может уснуть в самом неподходящем месте. При наследственном характере подобного состояния выставляется диагноз нарколепсии, требующей особой терапии.
Возможности лечения
Выявление причин нарушения глубокого сна и определяет подход к лечению у конкретного больного. Если подобные расстройства связаны с заболеваниями внутренних органов, то тогда необходимо организовать соответствующее лечение, направленное на полное выздоровление пациента.
Если проблемы возникают в результате депрессии, то человеку рекомендуют пройти курс психотерапии и использовать антидепрессанты, позволяющие справиться с нарушениями в психоэмоциональной сфере. Как правило, использование снотворных препаратов ограничено, в связи с их возможным негативным влиянием на качество самого восстановления в ночные часы.
Снотворные необходимо принимать только по назначению врача
Принимать лекарственные средства для восстановления качества ночного отдыха рекомендуется только по назначению лечащего врача.
Таким образом, фаза глубокого сна оказывает значительное влияние на период бодрствования человека. В связи с этим каждому из нас необходимо организовать оптимальные условия для обеспечения его адекватной продолжительности и полного восстановления организма. При появлении любых нарушений в сфере сна, необходимо всегда обращаться за помощью к лечащему врачу, так как полноценное диагностическое обследование позволяет обнаружить причины расстройств и назначить рациональное лечение, восстанавливающее продолжительность дельта-сна и качество жизни пациента.
Полноценный сон человека помогает восстановить все функции организма. Во время отдыха возобновляются физические силы, энергетический баланс, сортируется и обрабатывается информация, полученная за день, укрепляется иммунная система, и происходят другие важные процессы. Феномен сна изучен учеными не полностью, но есть данные исследований, которые помогают нам лучше понять его и разобраться, чем он полезен для здоровья. За ночь мы пребываем в разных фазах сна, во время которых происходят определенные изменения в теле.
Сценарий сна
Сон имеет две основные фазы: медленную (ортодоксальную, глубокую) и быструю (парадоксальную, поверхностную). Фаза медленного сна является началом ночного отдыха, она занимает три четверти всего времени, которое мы проводим в объятиях Морфея. Далее идет фаза быстрого сна, во время которой повышается мозговая активность. Наш организм не дремлет, сознание и подсознание обмениваются данными, происходит фильтрация информации, что улучшает наш когнитивные способности.
Медленный сон и идущий за ним быстрый сон составляют вместе один цикл. Он длится у среднестатистического человека около 1,5-2 часов. Всего за ночь мы проходим от 4 до 6 циклов, по окончании которых должны хорошо высыпаться.
Примечательно, что сон медленный с каждым новым циклом становится все короче, а быстрый - длиннее. Чтобы восстановление функций организма прошло полноценно, прохождение всех циклов должно закончиться до 4 часов утра. После этого отдых продолжается, но ортодоксальная фаза уже не наступает.
Просыпаться нужно именно в момент быстрого сна, так как в это время все наши системы активируются.
Чередование этапов медленного сна
С медленного сна начинается наше засыпание. Он разделен на 4 этапа, во время которых в организме происходят разные процессы. При помощи электроэнцифалографических исследований ученым удалось получить электрическую картину сна и узнать, сколько длится каждый этап, как ведет себя мозг, какие электрические импульсы проходят в нем в определенное время, на что они влияют. При этом отдых человека не нарушается, специальные приборы считывают информацию с момента засыпания и до пробуждения. При помощи таких исследований были установлены этапы ортодоксального сна, которые мы рассмотрим более подробно.
| Этапы медленной фазы | Сколько времени занимает от общего сна (в процентах) | Что происходит в организме |
|---|---|---|
| I этап - дремота | 12,1 | Дыхание становится менее глубоким, но достаточно громким и частым, мы находимся в полусонном состоянии, мозг активно работает, потому в это время вы даже можете найти решение вопросов, которые не смогли уладить днем. |
| II этап - сонные веретена | 38,1 | Картина электрических импульсов в мозге меняется, начинают появляться сонные веретена, мы глубже погружаемся в сон, однако несколько раз в минуту мозг пребывает в стадии высокой активности и реагирует на малейшие внешние раздражители, потому на этом этапе можно легко проснуться от посторонних звуков. |
| III этап - глубокий сон | 14,2 | Сонные веретена еще сохраняются, но реакция на внешние раздражители притупляется, организм входит в «сберегающий» режим, все его функции замедляются. |
| IV этап - дельта-сон | 12,1 | Самый глубокий этап медленной фазы - кровообращение замедляется, температура тела минимальная, мышцы полностью расслаблены, реакция на внешние раздражители отсутствует, человека довольно сложно разбудить. |
Значение глубокого сна для организма
Многие ученые занимались исследованиями в области функций медленного сна. Во время экспериментов добровольцев будили, когда они спали крепче всего. Результаты показали, что испытуемые ощущали во время пробуждения боль в мышцах, плохо ориентировались в пространстве и времени, не могли ясно мыслить. В течение дня их когнитивные и физические показатели также ухудшались, даже если остальной промежуток ночного отдыха длился положенное время.
Специалисты пришли к выводу, что недостаток медленной фазы организм воспринимает как полностью бессонную ночь. Во время глубокого сна восстанавливаются органы и ткани, так как гипофиз начинает активно вырабатывать соматотропин (гормон роста).
Также возобновляют свои ресурсы участки мозга, отвечающие за запоминание информации. Чем дольше длится ортодоксальная фаза, тем выше становятся физические и умственные показатели.
Однако есть в этой фазе и не слишком приятные явления. Если человек страдает энурезом, разговаривает во сне или относятся к числу сомнамбул, то расстройства проявляются именно во время дельта-сна. Так происходит по той причине, что сознание полностью отключается, на смену ему приходит подсознание, которое мы не в силах контролировать.
Длительность медленной фазы
Каждый человек приблизительно знает, сколько ему нужно времени, чтобы выспаться. А вот высчитать, какую продолжительность должна иметь медленная фаза, довольно сложно. В целом, она занимает от 30 до 70% всего ночного отдыха и будет индивидуальной у разных людей.
При исследованиях, которые проводились в университете Суррея, было выяснено, что испытуемые от 20 до 30 лет проводят в ортодоксальной фазе больше времени, чем представители старших возрастных групп. Пожилые люди почти всегда имеют проблемы со сном, дельта-фаза у них значительно короче, чему у молодежи.
В среднем молодые люди проводят в медленном сне 118 минут за ночь.
Однако было выяснено, что в экстренных условиях организм может самостоятельно продлить это время. Ортодоксальная фаза становится более продолжительной, если человек резко теряет вес, потому сидящие на диете дамы часто испытывают усталость и не могут выспаться за то же время, которого им хватало до коррекции фигуры. Также данный механизм запускается при нарушении функционирования щитовидной железы, его активирует дисбаланс гормонов.
У людей, которые занимаются тяжелым физическим трудом, должно быть больше глубокого сна, потому спортсмены отдыхают по 11-12 часов.
Компенсация глубокой фазы
Часто люди, у которых нет стабильного графика, думают так: «Сегодня поработаю допоздна, а завтра уже высплюсь вдоволь». Если вы проснетесь раньше утром, то создастся дефицит быстрого сна, его действительно можно компенсировать при помощи 20-30-минутного обеденного отдыха или в следующую ночь. Однако с медленной фазой такие фокусы не пройдут, ведь с нее начинается наш отдых.
Недостаток глубокого сна постепенно аккумулируется в организме, что негативно сказывается на трудоспособности человека. Однако есть и другие, более серьезные проблемы, с которыми вы можете столкнуться при хроническом недосыпании.
Прежде всего, сбой дает эндокринная система, гормон роста перестает вырабатываться, от чего у человека резко начинает увеличиваться живот. Также перестают нормально обновляться ткани и органы. Недосыпание - это катализатор старения. Иммунитет резко падает, обостряются хронические заболевания, появляется риск вирусных, грибковых и бактериальных инфекций.
Отсюда следует только один вывод: доспать медленную фазу в последующие ночи или «наспать» ее наперед нереально, нормальную жизнедеятельность организма можно поддерживать, только соблюдая строгий график отдыха и бодрствования.
Увеличение ортодоксальной фазы
Если вы ощущаете, что на медленную фазу отводится не столько времени, сколько нужно для нормального отдыха, его можно увеличить. Чаще всего такие проблемы появляются у людей, которые долго не могут уснуть, ведь первый цикл сна содержит самую длинную ортодоксальную фазу, а далее она становятся все менее продолжительной. Чтобы избавиться от данной проблемы, стоит следовать таким простым рекомендациям:
- Наладить рациональный график сна и бодрствования.
- Засыпать и просыпаться в одно и то же время, даже в выходные дни.
- Заниматься спортом в дневное время, но физические нагрузки не стоит давать телу за 3 часа до ночного отдыха.
- Организовать благоприятный климат в комнате для отдыха и удобное спальное место.
- Не принимать перед сном алкоголь, кофеионосодержащие напитки, энергетики, не курить.
- Следить за своим питанием - переедать на ночь, есть шоколад или любые другие сладости нельзя, так как эти продукты возбуждающе действуют на нервную систему.
В завершение
Медленный сон очень важен для человека, так как он отвечает за восстановление физических показателей, иммунной системы и когнитивных способностей. Также он необходим для поддержания молодости, поскольку именно в ортодоксальной фазе обновляются клетки кожи.
Необходимо засыпать в 21.00-22.00, чтобы получить свою «порцию» глубокого сна и качественно отдохнуть за ночь. Если вы будете соблюдать график, то уже через 2 недели заметите, как улучшится ваше самочувствие и внешний вид.
