Сон является жизненно необходимым явлением для человека. Долгое время преобладало мнение, что это отдых, который требуется для восстановления энергии мозга после бодрствования. Но с появлением возможностей исследовать активность мозга на точных аппаратах выяснилось, что активность мозга даже выше во время сна, чем в то время, когда он бодрствует. Каковы же физиологические основы сна?
Теории сна
Физиология сна объяснялась несколькими теориями, первые из которых признаны уже безнадежно устаревшими.
- Гуморальная считает, что в крови при длительном бодрствовании появляются вещества вызывающие засыпание. Теория родилась в результате наблюдений над собакой, которой переливали кровь долго не спящей собаки. Собака-реципиент сразу засыпала.
- Корковая и подкорковая основана на наблюдениях над больными с опухолевыми или инфекционными поражениями подкорки мозга. У таких больных отмечаются разного рода и продолжительности нарушения сна, что указывает, по мнению исследователей, на присутствие подкорковых центров сна.
- Химическая – в процессе бодрствования активизируются гипнотоксины, вызывающие засыпание. В более современном виде теория называется биохимической.
- Теории центра сна физиолога Гесса, открывшего, что во время электрического раздражения ядер гипоталамуса в области 3-го желудочка подопытное животное засыпает.
- Теория И.П.Павлова: разлитое торможение коры больших полушарий по мнению ученого возникает в результате его иррадиации из локальных участков, где оно произошло первоначально.
- Теория П.К. Анохина – при утомлении развивается торможение локальных участков коры, которая, в свою очередь, перестаёт возбуждать центры сна ретикулярной формации, что вызывает торможение в нейронах. В ретикулярной формации начинает развиваться разлитое торможение.
- Регуляция сна и бодрствования осуществляется центрами сна образующими сомногенные структуры – скопления нейронов, при возбуждении которых развивается сон. Другими словами единого центра сна не существует, а его функционирование – результат скоординированной работы многих структурных образований мозга, располагающихся на разных уровнях мозга, но связанных между собой сложными отношениями.
Насчитывается 3 вида таких гипногенных структур:
- Центры медленного сна: передние отделы гипоталамуса, неспецифические ядра таламуса, ядра шва содержащие серотонин и тормозной центр Моруцци.
- Центры быстрого сна: к ним относится голубое пятно, вестибулярные ядра продолговатого мозга, ретикулярная формация и верхнее двухолмие среднего мозга.
- Центры, ответственные за регуляцию ритма сна: голубое пятно и определенные участки коры.
Довольно сложны и биохимические механизмы сна, активирующие нейрофизиологические. В них принимают участие адрен-, серотонин-, холинергические системы, дельта-пептид, бета-эндорфин, аргинин-вазотонин и пр. Тесно связан с ночным сном пролактин, его секреция резко повышается. Снижается во время сна секреция тиреотропина, кортизола, адренокортикотропина. Тормозной жидкостью системы считается гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), которая подавляет активность нейронов.
Мнение врачей:
Физиология сна изучает важные аспекты сна и его влияние на организм человека. Врачи подчеркивают, что качество и количество сна имеют огромное значение для общего здоровья. Во время сна происходят важные процессы в организме, такие как восстановление тканей, укрепление иммунитета и обновление клеток. Недостаток сна может привести к различным проблемам, включая ухудшение памяти, нарушение концентрации, повышение уровня стресса и даже развитие серьезных заболеваний, таких как диабет и сердечно-сосудистые заболевания. Поэтому врачи рекомендуют придавать сну должное значение, следить за режимом сна, создавать комфортные условия для отдыха и при необходимости обращаться за консультацией к специалистам для решения проблем со сном.
https://www.youtube.com/embed/UawpLOl0UK8
Почему человек спит
Современная концепция сна была опубликована в 2005 г. на основе исследований Кл. Сейпера из Гарварда. Согласно концепции, точно такой же сложный активный процесс, который вовлекает множество структур мозга – бодрствование. Многие структуры вовлечены одновременно и в те, и в другие процессы. Центры бодрствования также располагаются в голубом пятне, дорсальных ядрах шва и в вентролатеральной преоптической области гипоталамуса.
Механизм включения сна объясняется слаженной работой этих центров, регулируемой по принципу переключателя флип-флоп. Как только одна из сторон получает преимущество, система сразу, как качели, переходит в противоположное состояние. То есть центры сна и бодрствования поочередно блокируют друг друга, а орексин стабилизирует состояние, чтобы переключения не происходили чересчур быстро. Нарушение работы орексиновой системы приводит к развитию нарколепсии – состоянию, когда человек по несколько десятков раз в день погружается в состояние глубокого сна и выходит из него.
Для перехода к засыпанию необходимо, чтобы усилилась активность центра сна. И это только поверхностный взгляд на существующие механизмы сна, которые активно изучаются. Как говорит регенсбургский сомнолог Юр. Цулли, «сон – это не покой, а другое бодрствование».
Факторы сна
На сегодняшний день выделяется 4 группы факторов, предопределяющих суточный сон:
Читайте также:
- Эндогенные – связанные с утомлением организма и с повышенной секрецией анаболических гормонов.
- Циркадные ритмы.
- Безусловные – покой, темнота, положение тела и пр.
- Условнорефлекторные – привыкание к конкретному времени засыпания, к его продолжительности и пр.
https://www.youtube.com/embed/MbQU3pYfV2Q
Опыт других людей
Физиология сна – это удивительный механизм, который управляет нашими сновидениями и восстановлением организма. Люди часто говорят, что качество сна прямо влияет на их общее самочувствие и продуктивность в течение дня. Некоторые отмечают, что регулярные сновидения помогают им решать проблемы и находить вдохновение. Другие же жалуются на бессонницу и недостаток сна, что отрицательно сказывается на их здоровье. Все это подчеркивает важность понимания и уважения физиологии сна для поддержания здорового образа жизни.
Глимфатическая система головного мозга
Каждый день головной мозг человека обрабатывает гигабайты информации, которая поступает к нему от органов чувств, интерпретирует полученные данные, регулирует процессы запоминания. Кроме этого, именно головной мозг контролирует все процессы происходящие в организме: эмоции, координацию движений и все остальное.
В процессе работы клетки головного мозга активно работают, набухают и выделяют побочные продукты жизнедеятельности – нейротоксины. Какое это все имеет отношение ко сну? Дело в том, что до совсем недавнего времени считалось, что мозг полностью автономен, закрыт от всех систем организма гематоэнцефалическим барьером. Поэтому вопрос очищения головного мозга от продуктов собственной жизнедеятельности раньше рассматривался только в теории.
Организм человека пронизан лимфатической системой, выводящей из него токсические отходы жизнедеятельности. Однако с головным мозгом, как считалось раньше, эта система не сообщалась. В 2012 г. докторам из университета Рочестера Дж.Илиффу и М.Недергарду удалось приподнять завесу тайны, над тем как работает система очистки головного мозга – была открыта глимфатическая система.
Дело в том, что все продукты метаболизма из организма выводятся через печень. Но до печени от мозга очень большое расстояние. Принцип работы глимфатической системы схож с лимфосистемой. Кровеносные сосуды головного мозга обвиты глиальными клетками, между которыми образуется свободное пространство. В это пространство просачивается тканевая жидкость, содержащая токсины, выведенные из головного мозга через митохондрии. Тканевая жидкость обменивается со спинномозговой, которая, в свою очередь, вымывает мощным потоком токсины из мозга.
В 2015 г. в головном мозге были обнаружены и менингиальные лимфатические сосуды, которые вместе с кровеносными сосудами выходят в шейные лимфоузлы. Таким образом был сделан вывод, что мозг все-таки не является автономной системой организма, а отходы его жизнедеятельности выводятся через глимфатическую и лимфосистему человека, которая и доставляет токсичные продукты жизнедеятельности до печени.
Чем чревато для организма нарушение работы глимфатической системы
Нарушения в работе глимфатической системы являются причиной распространенной болезни Альцгеймера, вызванной скоплением токсинов в головном мозге. Согласно лабораторным данным у больных Альцгеймером наблюдается большое количество в головном мозге белка бетаамилоида, который, накапливаясь, вызывает повреждения нервных клеток. Именно этот белок выводит глимфатическая система.
Название системы было сформировано из двух составляющих. Глимфатическая система действует как лимфосистема, но управляется клетками, известными под названием глиальные. Многие исследователи считают, что дальнейшие исследования физиологических механизмов сна позволят найти новые, более эффективные методы борьбы с болезнью Альцгеймера, Паркинсона, инсультами и прочими заболеваниями, связанными с головным мозгом.
Сон, как основа нормальной функциональности глимфатической системы
Организм человека существует в условиях довольно ограниченного энергопитания. Мозг не в состоянии одновременно очищать себя от токсинов и обрабатывать входящую информацию. Поэтому на 80% глимфатическая система работает в то время, когда человек спит. В это время уменьшаются в объеме клетки мозга, которые ранее набухли во время работы, в результате чего освобождается межклеточное пространство, по которому беспрепятственно совершается отток токсинов, растворенных в межклеточной жидкости, в лимфосистему. За изменение размеров межклеточных пространств в мозге отвечает гормон норадреналин.
К процессу можно даже отнести понятие смыва. То есть токсины, накопившиеся между клетками в процессе их жизнедеятельности, вымываются потоком тканевой жидкости, которая начинает беспрепятственно течь во время сна. Таким образом, глимфатическая система – это канализация головного мозга, а сон обеспечивает условия для её функционирования.
То есть, те функции сна, которые раньше считались единственными – регулирование функций организма, структурирование полученной информации, формирование памяти дополнились еще одной важной составляющей: чисткой мозга от токсинов. Именно этим объясняется восстанавливающий эффект сна и негативное влияние недосыпа на организм.
В 2015г. исследование докторов Дж.Илиффа и М.Недергаарда было дополнено. Ученые установили, что даже поза для сна важна для процессов очистки мозга. Наиболее эффективной показала себя поза сна на боку, а наименее результативной – на животе.
Это исследование открыло новые горизонты в объяснении того, зачем человеку нужен сон. Эта загадка озадачивала умы ученых на протяжении тысячелетий. Исследования прошлого века привели пытливую мысль исследователей к тому, что сон помогает мозгу с консолидацией и хранением в памяти информации. Но это не способно сбалансировать те огромные недостатки, которые присущи сну. С точки зрения эволюции, функция сна сопряжена с огромным риском, ведь именно в этот момент существа наиболее уязвимы для окружающих хищников.
Физиология снов
Сновидения считаются следствием активности нейронов мозга при недостатке торможения. Считается, что сновидения в какой-то мере выполняют защитную функцию, отвлекая недостаточно спящее сознание от раздражителей, способных разбудить.
Сны могут вызывать внешние раздражители, внутренние, какая-либо мотивационная доминанта. Голодный будет видеть сны о еде, на фоне половых переживаний могут возникнуть сновидения с сексуальным контекстом. Несколько десятилетий преобладала психоаналитическая концепция, согласно которой организм в сновидениях разряжается от подавленных биологических побуждений. Однако сегодня она считается недостоверной.
Список использованной литературы:
-
Читайте также:
- Ковров Г.В. (ред.) Краткое руководство по клинической сомнологии М: “МЕДпресс-информ”, 2018г.
- Полуэктов М.Г. (ред.) Сомнология и медицина сна. Национальное руководство памяти А.Н. Вейна и Я.И. Левина М.: “Медфорум”, 2016г.
- А.М. Петров, А.Р. Гиниатуллин Нейробиология сна: современный взгляд (учебное пособие) Казань, ГКМУ, 2012г.
Частые вопросы
Что такое Физиология сна?
Физиологический сон отличается от сноподобных состояний – комы, сопора, наркоза, спячки и гипноза – тем, что он наступает под действием внутренних, а не внешних факторов, и при нем сохраняется способность к пробуждению. Сон – такая же потребность, как и бодрствование.
Что происходит с организмом во время сна?
В мозге регистрируется быстрая ритмическая активность, происходят быстрые движения глаз, мышцы, которые расслабляются в медленном сне, расслабляются еще больше. Возникают вегетативные и эндокринные “бури”, колеблются артериальное давление, дыхание, частота сердечных сокращений, наконец, именно в это время мы видим сны.
Что происходит во время сна биология?
Когда человек засыпает у него наступает медленный (или глубокий) сон. Замедляется пульс, дыхание становится редким, расслабляются мышцы. Активность отделов мозга, обмен веществ и температура тела понижаются. Через 1–1, 5 часа медленный сон сменяется быстрым (или поверхностным).
Как идут фазы сна?
Каждый цикл состоит из 4 фаз медленного сна и 1 быстрой. Первая стадия – это 10% сна, вторая – 50%, третья – 25% и оставшиеся 15% – это быстрый сон. Часть, которая сопровождается сновидениями, занимает за ночь не более двух часов.
Полезные советы
СОВЕТ №1
Поддерживайте регулярный режим сна, ложитесь спать и просыпайтесь в одно и то же время каждый день, чтобы ваш организм мог налаживать циркадные ритмы.
СОВЕТ №2
Создайте комфортные условия для сна: проветривайте спальню, поддерживайте оптимальную температуру и темноту, выберите удобное постельное белье и подушку.
СОВЕТ №3
Избегайте употребления кофеина и алкоголя перед сном, так как они могут нарушить качество и продолжительность вашего сна.
