Физиология ВНД: сон

Физиология ВНД – сон

Сон — жизненно-необходимое периодическое функциональное состояние, которое характеризуется специфическими электрофизиологическими, соматическими вегетативными проявлениями, а также потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром.

Сон является необходимым для высших животных и человека. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, предназначенный для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако, оказалось, что активность коры во время сна часто выше, чем во время бодрствования; т.е. сон – это активный физиологический процесс; такая же потребность, как и бодрствование; две стороны жизни, направленные на оптимизацию ее режима.

Физиологическая характеристика сна:
1. снижение возбудимости;
2.  снижение мышечного тонуса;
3. уменьшение частоты сердечных сокращений, дыхания;
4. снижение температуры тела.

Виды сна:
1. физиологический:
– периодический ежесуточный;
– сезонный (спячка у животных);
2. патологический:
– гипнотический;
– наркотический.

Периодическое чередование естественного сна и бодрствования относится к циркадным ритмам, во многом определяется суточным изменением освещенности. Человек примерно треть жизни проводит во сне.

Теории механизмов сна

Сосудистая теория – предложена итальянским физиологом Ж. Моссо. Согласно этой теории сон развивается в результате обескровливания мозга. Ж. Моссо сконструировал кровать-весы. Испытуемый укладывается на кровать, оба конца которой тщательно уравновешены. По мере засыпания отмечалось четкое опускание у испытуемого ножного конца кровати и подъем головного. Несмотря на достоверность экспериментальных фактов, теория неубедительна, поскольку трудно установить, является ли перераспределение крови в сосудах засыпающего человека причиной или следствием сна.

Концепция 3.Фрейда.
Сон
– это состояние, в котором человек прерывает сознательное взаимодействие и внешним миром во имя углубления мир внутренний, при этом блокируются внешние раздражители. Биологической целью сна является отдых.

Гуморальная концепция.
Основная причина наступления сна – накопление продуктов метаболизма во время бодрствования. Большую роль в индуцировании сна играют специфические пептиды (пептид “дельта-сна”).

Теория гиптотоксинов.
Развивалась в пределах гуморальной теории, В 20-х 20 века бельгийские ученые Лежандр и Пьерро в качестве причины сна рассматривали гипнотоксины, т.е. специальные вещества, которые появляются в крови при бодрствовании и приводят К наступлению сна. Опыты с собаками, когда одна вынужденно бодрствовала сутки, ее кровь переливали другой собаке и та сразу засыпала.

Гуморальная теория не получила подтверждения^ и при наблюдении за поведением не разделившихся близнецов, которые имели общее кровообращение. Близнецы по-разному относились ко сну, один ребенок мог бодрствовать, другой – спать. Все эти факты указывают на то, что гуморальные факторы крови не могут считаться единственной причиной возникновения сна*

Гуморальные факторы сна в мозге.

Американский исследователь Р. Папенхаймер при введении бодрствующим кошкам цереброспинальной жидкости коз, которым не давали спать 2 суток; обнаружил, что кошки после этого немедленно засыпали, т.е. было показано, что гуморальные факторы видимо образуются в ЦНС. Вещество назвали фактор Папенхаймера.

Швейцарский ученый М. Монье олигопептид из ткани таламуса и гипоталамуса кроликов, у которых вызывали сон при электрическом раздражении переднего гипоталамуса. Олигопептид состоит из 9 аминокислот; вызывал на ЭЭГ появление медленных высоко амплитудных дельта-волн. Пептид назвали ПВДС (пептид, вызывающий дельта-сон)

Биохимическая теория.
Наступление сна связано с изменением уровня гормонов: серотонина, норадреналина и пептидов – например, пептид “дельта-сна”).

Биоритмологическая теория.
Согласно этой теории цикл сон/бодрствование отражает циркадные ритмы человека. Всего их около 100 (дыхание, пульс, периодическая деятельность ЖКТ и т.д.). В мозге существуют ритмозадающие структуры или циркадные осцилляторы. Они регулируют все циклы, в том числе и сон/бодрствование; относительно автономны, но их синхронизация обеспечивается внешними времязадающими сигналами.

Предполагается, что в мозге существует система синхронизации активности коры (приводит к развитию состояния сна). Она способствует торможению и ее можно назвать центром сна – это серотонинергическая система. Система десинхронизации способствует переходу к состоянию бодрствующего сознания; адренергическая система, медиатор – норадреналин.

В состоянии активного бодрствования активны обе системы; при глубоком дельта-сне – система синхронизации; при БДГ-сне – десинхронизации (ретикулярная формация).

Теория информационного дефицита.
Основная причина наступления сна – ограничение сенсорного, информационного притока. В экспериментах на добровольцах в процессе подготовки к космическому полету было показано, что ограничение или превращение притока сенсорной информации приводит к наступлению сна.

Теория (подкорковых) нервных центров сна.
Тесно связана с предыдущей концепцией. Впервые швейцарский физиолог Р.Гесс показал, что раздражение определенных зон гипоталамуса или ретикулярной формации может вызвать сон.

Корковая теория сна.
И.П.Павлов и его последователи считали, что естественный сон представляет собой       разлитое торможение в корковых и подкорковых структур, прекращение контакта с внешним миром, угнетение афферентной и эфферентном активности отключение на период сна условных рефлексов, развитие общей и частной релаксации.

Согласно этой теории сон – результат торможения коры, связанный со снижением афферентации (пассивный сон) и торможением вслед за возбуждением (активный сон). И.П.Павлов назвал такой вид торможения «сонным» торможением: углубленное разлитое торможение, которое распространяется на оба полушария и ближайшие подкорковые образования.

Современные Физиологические исследования не подтвердили наличия разлитого тоорможения. Отмечается высокая степень активности нейронов во время сна практически во всех отделах коры. Однако непонятно, как спят безполушарные животные, а также новорождённые, у которых кора еще морфологически недоразвита.

Сон представляет собой иную организацию активности головного мозга, отличающуюся от активности мозга в состоянии бодрствования Восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга в значительной степени определяются афферентными потоками возбуждений, поступающими в ЦНС. Экспериментально показано, что сон возникает в случае устранение восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга.

Нисходящие влияния коры на подкорковые образования: нисходящие влияния фронтальных отделов коры на лимбические структуры мозга и гипоталамические центры сна. В бодрствующем состоянии при наличии восходящих — активирующих влияний ретикулярной формации на кору нейроны лобной коры тормозят активность нейронов заднего гипоталамуса – центров сна.

В состоянии сна при снижении восходящих активирующих влияний ретикулярной формации  на кору мозга тормозное влияние лобной коры на гипоталамические центры сна снижается. На оснований электроэнцефалографической картины сон подразделяют на несколько фаз.

Фазы сна

1 фаза расслабления.
Преобладает синхронизированный альфа-ритм. Глаза закрыты, человек расслабляется.

2 фаза появления и усиления тета-волновой активности.
Синхронизация нарастает. Полиморфная ЭЭГ, исчезновение альфа-ритма. Дремотное состояние, тонус мышц понижен. Типичны полусонные мечтания. Иногда можно наблюдать медленные движения глазных яблок, при этом полностью отсутствуют их быстрые движения. Продолжительность 1-9 мин. На этой стадии рождаются интуитивные идеи, приходит решение проблем. Составляет 12% времени сна.

3 фаза сонных веретен.
Характеризуется всплесками высокочастотной активности, появлением на ЭЭГ так называемых сонных веретен (12-18 в 1сек), и вертекс – потенциалов, двухфазовых волн с амплитудой около 200 мкВ на общем фоне электрической активности амплитудой 50-75 мкВ, Могут отмечаться К-комплексы (вертекс – потенциал с последующим сонным веретеном). Движения глаз не наблюдаются. Продолжительность 30-45 мин., составляет 38% времени сна.

4 фаза переходная.
Характерны дельта-волны и К-комплексы.. Продолжительность 14% от общего времени сна.

5 фаза – глубокий дельта-сон.
Характеризуется наличием К-комплексов и ритмической активностью (5-9 в сек), наличием дельта-волн (0,5-4 в 1сек) с амплитудой выше 75 мкВ. Суммарная продолжительность дельта-волн в этой стадии занимает от 20 до 50% всей ее продолжительности. Отсутствуют движения глаз. Довольно часто эту стадию называют дельта-сном.

6 фаза парадоксальный быстрый сон (БДГ-сон).
Стадия быстрого или парадоксального сна характеризуется наличием десинхронизированной смешанной активности на ЭЭГ: быстрые низкоамплитудные ритмы (по этим проявлениям напоминает стадию дремоты и активное бодрствование – бета- ритм), которые могут чередоваться с низкоамплитудными медленными и с короткими вспышками альфа-ритма, пилообразными разрядами. Быстрые движения глаз (БДГ) при закрытых веках.

Ночной сон обычно состоит из 4-5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий “медленного” сна и завершается “быстрым” сном. Длительность цикла у здорового взрослого человека относительно стабильна и составляет 90-100 мин. В первых двух циклах преобладает “медленный” сон, в последних – “быстрый”, а “дельта-сон” резко сокращен и даже может отсутствовать.

Продолжительность “медленного” сна составляет 75-85%, а “парадоксального” 15-25% от общей продолжительности ночного сна. Мышечный тонус во время сна прогрессивно падает.

Вегетативные изменения весьма разнообразны. В фазу медленного сна наблюдается снижение артериального давления, урежение пульса и дыхания. В фазу БД Г (ряд авторов называет ее REM – от англ. аналога) отмечено повышение артериального давления, учащение пульса, повышение температуры мозга, снижение мышечного тонуса.

На этом фоне наблюдается подергивание лицевой мускулатуры и кончиков пальцев, нерегулярное дыхание, уменьшение храпа, если он присутствовал до начала фазы БДГ. Отмечено возрастание расхода кислорода, что свидетельствует об увеличении обмена веществ.

Онтогенез сна

При внутриутробном развитии ребенок спит практически все время быстрым сном. После рождения продолжительность сна составляет 18-20 часов (75% – быстрый сон). До 1,5-2 лет появляется дельта-сон, до 3 лет – фаза сонных веретен, к 8-9 годам появляется самая молодая стадия – дремотная.

Выделяют медленноволновую фазу сна- и быстроволновую или парадоксальный сон. 1-5 фазы сна названы медленным сном, а 6-я фаза – быстрым. На протяжении ночного сна продолжительность медленноволнового отрезка сна укорачивается, а быстроволнового возрастает. В процессе суточного сна человек проходит 5 циклов быстрого/медленного сна. Первый продолжается около 90 мин, последующие – меньше. К утру увеличивается фаза БДГ сна.

Характеристика медленного сна

Лишение дельта-сна вызывает снижение физической работоспособности. Человек не высыпается, настроение плохое, у большинства людей, которые жалуются на нарушение сна, уменьшается продолжительность этой фазы.

Физиологические проявления.

В течение 1-4 фаз артериальное давление, пульс, частота дыхания, температура тела, тонус мышц, моторика желудка, кровоснабжение мозга уменьшаются.
В 5 фазе может увеличиваться АД, пульс, существенно возрастает мозговой кровоток, появляются медленные движения глаз, циклические движения. В головном мозге возрастает уровень серотонина. Если серотонина мало, то страдает медленный сон; возникают сновидения наяву – галлюцинации.
В период дельта-сна в мозге увеличивается концентрация пептида дельта-сна. Возможно хождение во сне – сомнамбулизм.

Сны — мысли, 80% сновидений возникает во время медленного сна (2-я и 3-я фазы). Чистые размышления о событиях дня; обычно эти сны не помнят. Движения глазных яблок медленные. Характерно бормотание, разговоры во сне. Иногда возникают ночные страхи, не связанные с определенной причиной.

Функция дельта-сна – восстановление физиологических функций нейронов, глиальных клеток и висцеральных систем, усвоение и реорганизация текущей информации, синхронизация биоритмов в оптимальном режиме.

Характеристика быстрого сна

Лишение БДГ – сна увеличивает возбудимость, агрессивность, появляются приступы сильного аппетита. На 5 сутки возникают галлюцинации. Существенно страдают память и мышление. Увеличение БДГ сна на 25% приводило к восстановлению расстройств.

Физиологические проявления

Артериальное давление, частота дыхания, пульс, моторика желудка возрастают, но сильно падает мышечный тонус. Разбудить в эту фазу тяжело (у кошек и собак подергивание лап). Наблюдаются быстрые движения глазных яблок. На этой стадии активируются адренергические структуры, возрастает уровень норадреналина.

На этой стадии все видят и помнят сны. Яркие события, приключения, сопровождаются сильными эмоциями. Сны помнят. При БД Г-сне преобладает активность правого полушария, хотя активное и левое. Продолжительность БДГ-сна при информационных нагрузках, возрастает при стрессе. Предполагается, что в процессе этого вида сна возобновляются запасы серотонина, который повышает стрессоустойчивость.

Функция БДГ-сна – оценка и уравновешивание конфликтной информации, перевод невозможных для реализации мотиваций в безобидную форму (реализация в сновидениях), восстановление запасов серотонина. Как вариант – решение проблем и психическая защита. Во время сна происходит отреагирование эмоций, сбываются все желания, достигается компромисс между ними и запретами.

Общий смысл сна – кроме физического восстановления функций в условиях интровертированного сознания, когда происходит временное отключение от внешней информации; сознательный фактор не мешает анализировать информацию, она упорядочивается, откладывается в долговременную память.

Категории
Рекомендации
Подсказка
Нажмите Ctrl + F, чтобы найти фразу в тексте
Партнеры
А знаете ли вы, что нажав сочетание клавиш Ctrl+F - можно воспользоваться поиском по сайту?
X
Copyrights © 2015: FARMF.RU - тесты, лекции, обзоры
яндекс.ћетрика
Рейтинг@Mail.ru

У вас включен AdBlock!

Привет! Нас зовут Дима и Аня. Мы создали этот сайт с различными интересными статьями. Для нас очень важно, чтобы вы отключили AdBlock. Ведь именно за счет рекламы живет этот сайт. Огромное спасибо.

Уведомление для пользователей AdBlock

У вас включен AdBlock!

Привет! Нас зовут Дима и Аня. Мы создали этот сайт с различными интересными статьями. Для нас очень важно, чтобы вы отключили AdBlock. Ведь именно за счет рекламы живет этот сайт. Огромное спасибо.