Сон – незвичайний стан організму, який іноді порівнюють зі смертю. Насправді вони мало спільного. На відміну від повної загибелі організму, відпочинок, навпаки, сприяє тривалому життю. Він оновлює всі системи, допомагає поновити фізичні, моральні сили.

При цьому сон не є однорідним за структурою. Існують різні фази, кожна з яких виконує конкретну функцію і триває певну кількість часу. Всі знають, що глибокий сон корисний. Але коли він настає, як впливає на організм – про це відомо лише небагатьом.

Функції сну

Пильнуючи, люди і тварини витрачають багато енергії. Сон — один із механізмів саморегуляції організму, який допомагає цю енергію відновлювати. Головні його функції такі:

• відпочинок нервової системи;
• відновлення фізичних сил;
• «перезавантаження» мозку (вночі переробляється, систематизується та зберігається отримана за день інформація);
• очищення організму від токсичних речовин (недаремно хворим людям лікарі рекомендують більше спати);
• відновлення імунітету;
• оновлення клітин;
• можливість користі для тіла перечекати період темряви.

Тривалий глибокий сон допомагає покращити пам'ять, спалити зайвий жир, подолати стреси та хвороби.

Чим функціонально відрізняються фази глибокого та швидкого сну

Під час різних фаз у мозку по-різному обробляється інформація. Швидкий та повільний сондопомагають запам'ятовувати події, що відбулися, планувати своє майбутнє, але кожен по-своєму.

Фаза повільного сну "включає" ресурси пам'яті. Коли людина поринає в глибокий сон (він же повільний), вся отримана за день інформація починає систематизуватися і розкладатися по поличках. Ця фаза покращує запам'ятовування, логічне мислення.

Фаза швидкого сну – справжня «майстерня» майбутнього. З її допомогою мозок моделює можливі варіантирозвитку очікуваних подійНедарма кажуть, що наснився «віщий» сон. Сам собою він, звичайно, не віщий. Просто в період швидкого сну у людини з'явилися моделі майбутнього, одну з яких він, прокинувшись, реалізував. Усе це відбувається на підсвідомому чи інтуїтивному рівні. Однак цими двома фазами відпочинок людини не обмежується. Він має складнішу структуру.

Фази та стадії

Розрізняють 4 основні стадії сну:

1. Засинання.
2. Повільний сон.
3. Швидкий.
4. Пробудження.

Кожна фаза характеризується певною тривалістю та супутніми тільки їй фізіологічними процесами.

Засипання

1-ша фаза - засинання. Поки людина поринає в сон, у неї знижується чутливість сенсорних системі частота серцевих скорочень, поступово відключається свідомість. Навіть залози починають працювати менш активно. Це можна побачити по печінню очей, сухості слизової рота. Наближення фази засипання легко визначити за нав'язливою позіхання.

Такі відчуття часто помічають у себе опівночі, які допізна засиділися за читанням або переглядом телевізора. Якщо всі описані ознаки очевидні, настав час дати організму відпочити. Фаза засипання – найкоротша. Зазвичай вона триває близько 10 хвилин. Потім починається повільний сон, поділяється, своєю чергою, кілька стадій.

Що таке повільний сон

Повільним називають відпочинок, при якому активність мозку залишається в низькоамплітудному діапазоні. Вчені фіксують це за допомогою ЕЕГ (електроенцефалограми).

Усі фази сну людини за часом займають різну тривалість. Якщо засипання досить 10 хвилин, то фази повільного сну потрібно від 80 хвилин до 1,5 години. Тривалість залежить від індивідуальних особливостей фізіології людини, а також від її режиму відпочинку. На відміну від швидкого сну, фаза повільного ділиться на кілька стадій.

Стадії

Повільно-хвильовий (він же повільний) сон має найскладнішу структуру. Він ділиться на такі 3 фази (або циклу):

Фаза легкого сну

Вона настає відразу після засинання і триває близько половини часу повільного. На цій стадії м'язи людини повністю розслаблюються, дихання стає спокійним, глибоким. Трохи знижується температура тіла, сповільнюється серцевий ритм. Мозок повністю перетворюється на режим відпочинку.

ЕЕГ фіксує тим часом сонні веретена. Так вчені назвали тета-хвилі, що складаються в сигма-ритм (12-14-20 Гц). Подібна робота мозку свідчить про повне відключення свідомості.

Очі в цей час у людини не рухаються. Він повністю розслаблений, але спить поки що не дуже глибоко. У час легенісну людини легко розбудити. Гучні звукиабо фізичний впливздатні повернути його у стан неспання.

Фаза повільного сну

Саме тоді мозкова активність виявляється у виробництві дельта-хвиль, частота яких дорівнює 2 Гц. Це найспокійніший і найповільніший режим.

За тривалістю займає близько півгодини. У цій фазі повільного сну в людини іноді з'являються сновидіння.

Фаза глибокого сну

У цей час людина спить глибоко та міцно. У ЕЕГ переважають коливання дельта-хвиль із частотою 2 Гц. Повільну та глибоку фазучасто об'єднують під загальною назвоюдельта-хвильовий сон. Тривалість фази глибокого сну займає приблизно 15% часу всього нічного відпочинку.

Тривалість та особливості фази глибокого відпочинку давно й уважно вивчаються фахівцями. Було виявлено, що в цей час мозок активно продукує сни (близько 80% всіх видінь, що відвідують людину за ніч). Сновидіння є у вигляді приємних образів чи кошмарів. Більшість із них людина, прокинувшись, забуває.

Незважаючи на те, що стадія глибокого сну займає не так багато часу, вона сильно впливає на організм.Наприклад, у маленьких дітей, які страждають на енурез, у цей час може статися У осіб, схильних до лунатизму, саме в цій стадії можуть траплятися напади цієї хвороби.

Стадія швидкого сну

Ця фаза була відкрита нещодавно (1953 року) і досі всебічно вивчається. Було встановлено, що стан швидкого відпочинку слідує відразу після глибокого і за тривалістю займає близько 10-15 хвилин.

Фаза швидкого сну - час, коли мозкова активність виявляється у виробництві хвиль, близьких за частотою до бета-хвиль. Коливання мозкової активності у період дуже інтенсивні, швидкі. Звідси і назва – «швидкий». Також цей період у науковій літературі називають фазою БДГ, чи REM-сну.

Людина, яка перебуває в такій стадії, повністю нерухома. Його м'язовий тонус різко падає, проте мозкова активність наближена до стану неспання. Очні яблукарухаються під прикритими віками.

Зв'язок між яскравими сновидіннями, що запам'ятовуються, і цією фазою найбільш чітка. Перебуваючи в ній, людина бачить найбільш яскраві образи та сюжети. Якщо ініціювати пробудження під час швидкої фазисну, у 90% випадків людина зможе переказати свої бачення.

На питання, скільки триває ця фаза сну, вчені не можуть дати чіткої відповіді. Її тривалість приблизно дорівнює 20-25% всього часу нічного відпочинку. Фаза швидкого, як і повільного сну має циклічну структуру. За характером мозкової активності цикли схожі, тоді як за тривалістю різняться.

Перший цикл настає приблизно через 1,5 години після засинання. Час наступного трохи збільшується і таке інше. Під ранок тривалість останньої фази REM-сну може досягати кількох десятків хвилин. При цьому людина спить неглибоко, поки нарешті не прокинеться остаточно.

Ближче до ранку в організмі спостерігається активізація всіх систем. Починає активніше працювати гормональна система. У чоловіків виникає ерекція пеніса, у жінок – клітора. Змінюється частота дихання та серцевих скорочень. Поперемінно змінюють один одного підйоми та падіння артеріального тиску.

Пробудження в різних фазах та циклах відпочинку

Загальне здоров'яі самопочуття людини безпосередньо залежить від якості та тривалості нічного відпочинку, має неоднорідну структуру. За ніч людському мозку потрібно пройти описані етапи. Тільки за такої умови організм повністю відновиться.

Причому всі фази однаково важливі. Повільний, швидкий, глибокий сон – усі вони виконують важливі функції. Дізнавшись, що таке глибокий сон людини, вчені встановили, що вона необхідна для нормальної розумової діяльностіта збереження навичок, здобутих протягом дня. Швидке регулювання енергетичних ресурсів. Його відсутність може призвести до загибелі організму.

У фазі глибокого сну прокидатися найважче. До пробудження не готові ні тіло, ні свідомість. У мозку тим часом відбуваються складні нейрохімічні процеси, які краще не переривати. Знаючи, що таке глибокий сон людини, легко зрозуміти його значення для збереження нервової системи.

А ось під час легені прокидатися досить просто. У цей час тіло готове до неспання, і всі мозкові процеси, що стабілізують, завершені. Тим не менш, хронічний брак швидкого сну дуже погано позначається на здоров'ї, тому лікарі радять добре висипатися.

Скільки потрібно спати

Оптимальна тривалістьнічний відпочинок у кожної людини суто індивідуальна. Одним для повного відновленнядостатньо 7 годин, іншим та 10 мало. І все-таки є норми для кожної вікової групи. З їхньою допомогою легко визначити, чи достатньо людина спить:

1. Немовлята у материнській утробі та новонароджені відпочивають по 17 годин. І це нормально. За час відпочинку росте і розвивається їхній мозок і тіло.
2. У дітей 3-11 місяців сон поступово скорочується до 12-15 годин.
3. Трохи менше сплять дошкільнята (10-13 годин).
4. Підліткам потрібен 8-10-годинний нічний відпочинок. Молодим людям 17-18 років – 7-9-годинний.
5. Приблизно стільки ж належить спати дорослим (7-9 годин).
6. Відпочинок пенсіонерів зазвичай скорочується на 1-2 години, і це також нормально.

Час засинання та цінність сну

Від того, коли людина йде спати, залежить якість відпочинку. Лікарі радять лягати спати раніше, і це недарма. Укладаючись у ліжко о 20:00, людина забезпечує собі повноцінний 7-годинний відпочинок та дуже глибокий сон із якісним відновленням усіх функцій організму.

Тому, хто вирушає до спальні після 22:00, «світить» близько 4 годин повноцінного сну. Зовсім погано справа у громадян, які звикли укладатися в ліжко ближче до світанку. Якщо заснути о 3:00, то в пізніший час фаза глибокого сну триватиме не більше 15 хвилин.

Цінність сну людини, що всю ніч провела на ногах і «приторкнула» лише під ранок, дорівнює одній хвилині. Природно, за такого режиму ні фізичні, ні інтелектуальні можливості не відновляться. Якщо жити в подібному режимі довго, можна помітити проблеми з пам'яттю і концентрацією, постійну втомута розсіяність.

Загалом кожному необхідно пройти всі фази щогодини від 21:00-22:00 до світанку. Тільки в цьому випадку людина буде здорова і сповнена сил. Недосипаючі громадяни страждають не лише від хронічної втоми, а й від багатьох хвороб. Серед них неврози, гіпертонія, онкологія та ін. Крім того, суттєво скорочує тривалість життя.

Яким має бути глибокий сон

Люди, що тисячоліттями жили без електрики та інтернету, лягали спати із заходом сонця. Нині це здається дивним. Однак сучасні громадяни не враховують того факту, що за мільйони років еволюції людський мозокпристосувався орієнтуватися рухом денного світила. Він це природно.

Змінюючи цей заданий природою режим, він прирікає себе хвороби і передчасну старість. Тепер, знаючи, що таке глибокий сон людини і яка цінність нічного відпочинку різний часлегко зрозуміти важливість кожної фази.

Важливо скоригувати свій індивідуальний режим. Раннє засинання та тривалий нічний сон- це шлях до краси, здоров'я та довголіття. Він допомагає спалити зайвий жир і відновити витрачену енергію, покращує пам'ять та підказує відповіді на питання, які чомусь завзято не хочуть вирішуватись вдень.

Перш ніж розповісти про типи сну, слід зупинитись на електроенцефалограмах фізіологічного сну.

Електроенцефалографія - етап величезної важливості вивчення сну і неспання. Першим дослідником, який записав електричні потенціали мозку, був мер Ліверпуля лорд Річард Катон. У 1875 році він виявив відмінність електричних потенціалів між двома точками на скальпі кроликів та мавп. У розробку цього вклали також свій талант і вітчизняні фізіологи В.Я. Данилевський та В.В. Правдич-Немінський. Вже зазначалося, що перші електроенцефалографічні дослідження на людині провів психіатр з Єни Ганс Бергер, який виявив різкі відмінності між біострумами мозку під час сну та неспання. З'ясувалося, що потенціали мозку під час сну неоднорідні і схильні до закономірної трансформації.

У 1937-1938 роках англійські вчені Луміс, Хорвей, Хабарт, Девіс зробили першу спробу систематизувати отримані криві та описали п'ять електроенцефалографічних стадій сну. Зробили вони так добротно, що за наступні 15 років у класифікацію вносилися лише несуттєві доповнення.

Згідно з їхньою класифікацією, перша стадія Ахарактеризується наявністю домінуючого ритму спокою – альфа-ритму, що відповідає стану «розслабленого», «пасивного» неспання. Проте альфа-ритм стає нерівномірним, амплітуда його знижується, періодично зникає. Друга стадія У- дрімота, поверхневий сон - характеризується сплощеною картиною електроенцефалограми, зникненням альфа-ритму та появою на цьому тлі нерегулярних повільних хвиль у тета- та дельта-діапазонах. Третя стадія З- сон середньої глибини – характеризується «сонними» веретенами хвиль середньої амплітуди з частотою 12-18 за секунду. Четверта стадія D- глибокий сон - з'являються регулярні дельта-хвилі (дві хвилі за секунду) високої амплітуди (200-300 вольт), що поєднуються з «сонними» веретенами. П'ята стадія Е- більше поглиблення сну - більш рідкісна дельта-активність (одна хвиля на секунду) і ще більша амплітуда (до 600 вольт).

Надалі робилися спроби вдосконалити цю класифікацію за рахунок збільшення стадій та підстадій. Л.П. Латаш та А.М. Вейн, вивчаючи стадії засипання у деяких груп хворих з патологічною сонливістю, Підрозділили стадію А на дві підстадії, а стадію В на чотири. За кожною картиною біопотенціалів мозку стоять реальні фізіологічні механізми. На підставі даних ЕЕГ встановлено, що фізіологічний сон полягає в поступовому переході від поверхневої до середньої глибини сну, а від середньої до глибокої, після чого все поступово повертається до поверхневих стадій та пробудження. Сон - це підйом і спуск сходами. Швидкість цього руху різна, і є індивідуальні особливостітривалості перебування на сходах, що йдуть від неспання до сну і від сну до неспання.

Два типи сну

Тепер повернемося до двох типів сну. Вважається, що перше дослідження, що дало поштовх до відкриття двох типів сну, зробив в 1953 Юджин Азерінській - аспірант Клейтмана в університеті Чикаго. Він помітив у дітей швидкі рухи очей, що періодично з'являються, супроводжуються на електроенцефалограмі швидкими низьковольтними ритмами (десинхронізація). Ці ж явища встановили інші вчені та на дорослих випробуваних. Так, під час фізіологічного сну періоди швидких рухів очей – БДГ реєструються 4-5 разів за ніч. Вони вперше з'являються через 60-90 хвилин після засинання і йдуть далі через такі самі проміжки часу. Тривалість першого періоду БДГ буває короткою (6-10 хвилин), поступово періоди подовжуються, досягаючи до ранку 30 хвилин і більше. У ці періоди на ЕЕГ картина, характерна для неспання, настає після глибоких стадій сну (Е) та до ранку (на фоні стадій D або С).

Таким чином, було встановлено, що нічний сон складається із закономірних циклів, кожен з яких включає стадії, С, D, Е і стадію десинхронізації з БДГ. Отже, мова вже йде про багаторазове підйом і спуск сходами.

Цикли сну у людей різного віку
А діти; Б – молоді люди; В - люди середнього віку: 1- неспання; 2 – швидкий сон; 3-6 - стадії повільного сну

На підставі отриманих даних фаза з десинхронізацією та БДГ була названа швидким, або десинхронізованим сном, оскільки в ній є швидкі ритми. Таким чином, весь сон розпався на повільний сон (стадії А, В, С, D, Е) та швидкий. У дорослих людей швидкий сон займає від 15 до 25% часу сну. В онтогенезі він виникає рано і домінує у період життя.

У таблиці показано нормальна тривалістьшвидкого сну в різному віці, його питома вагадо тривалості сну і стосовно доби загалом. Цей показник дуже важливий, оскільки тривалість сну індивіда може створити неправильне враження про справжню тривалість фази швидкого сну.

Швидкий сон у людини

Яскраво представлений в онтогенезі, швидкий сон пізно проявляється у філогенезі. Вперше його можна виявити у птахів – 0,1% сну, у ссавців він займає від 6 до 30% сну. Деякі узагальнені дані представлені у таблиці.

Швидкий сон у людини та різних видів тварин

Вивчення швидкого сну показало, що хоча за своєю електроенцефалографічною картиною він може бути визначений як поверхневий, пробудити в цей період сплячого важче, ніж при повільному сні. Це дало право називати його "парадоксальним", або "глибоким", на відміну від вже відомого "ортодоксального", або "легкого" сну. Ми вважаємо подібне визначення невдалим, оскільки навряд чи може вважатися парадоксальним сон, який має фізіологічний характер і закономірно повторюється чотири-п'ять разів протягом кожної ночі.

У період швидкого сну людина бачить сновидіння. Це було доведено шляхом пробудження випробуваних у різні фази сну. Під час повільного сну звіти про сновидіння зустрічалися рідко (7-8%), у швидкому – регулярно (до 90%). Є підстава позначити швидкий сон як сон зі сновидіннями, і навіть, на думку деяких авторів, вважати, що таке функціональне психічний станта викликає до життя цю фазу сну.

Швидкий сон яскраво представлений у новонароджених, нижчих ссавців. У опосума він сягає 33% загальної тривалості сну. У таких випадках навряд чи можна говорити про оформлені сновидіння. Швидше за все, швидкий сон за своїми особливостями найбільш сприятливий для виникнення сновидінь.

Характерна риса швидкого сну – зміни у скелетно-моторній системі. М'язовий тонус знижується під час сну, і це з перших симптомів сну.

Три стани нервової системи
А - неспання; Б – повільний сон; В – швидкий сон: 1 – рух очей; 2 – електроміографія; 3 – ЕЕГ сенсомоторної кори; 4 - ЕЕГ слухової кори; 5 - ЕЕГ ретикулярної формації; 6 - ЕЕГ гіпокампа

Тонус м'язів особливо сильно розслабляється у період швидкого сну (насамперед м'язи обличчя), біопотенціали м'язів знижуються до нульової лінії. У людини і приматів цей зсув менш виразний, ніж в інших ссавців. Спеціальними дослідженнямибуло показано, що зміни в м'язах обумовлені не зменшенням низхідних полегшувальних впливів, а активним посиленням ретикулоспінальної гальмівної системи, що низходить.

На тлі розслабленого м'язового тонусувиникають рухи різного характеру. У тварин - швидкі рухи очей, вусів, вух, хвоста, посмикування лап, лизальні та смоктальні рухи. У дітей - гримаси, судомні посмикування кінцівок. У дорослих з'являються посмикування кінцівок, різкі рухитіла, нарешті, виразні рухи, що відбивають характер сновидіння, що переживається.

Для фази швидкого сну дуже характерні швидкі рухи очей – rapid eye movements. Це послужило основою ще одного визначення швидкого сну - РЕМ-сон.

Відмінності між швидким та повільним видами сну чітко виявляються при аналізі зрушень у вегетативної нервової системи. Якщо у періоди повільного сну спостерігається урідження дихання, пульсу, зниження артеріального тиску, то у швидкому сні виникає «вегетативна буря»: реєструється почастішання та нерегулярність дихання, пульс неритмічний та частий, артеріальний тискпідвищується. Подібні зрушення можуть досягати 50% вихідного рівня. Існує припущення, що зрушення пов'язані з інтенсивністю сновидінь та їх емоційним забарвленням. Однак таке пояснення навряд чи достатньо, тому що подібні відхилення мають місце у новонароджених і нижчих ссавців, у яких припустити сновидіння важко.

У період швидкого сну виявлено посилення гормональної активності. Наведені дані свідчать, що швидкий сон - зовсім особливий стан проти повільним сном і що оцінка сну як однорідного стану нині неспроможна.

Експериментальні дослідження також показали, що у реалізації повільного та швидкого сну беруть участь різні формації мозку. Великий внесок у з'ясування природи швидкого сну зробив французький фізіолог Мішель Жуве. Він показав, що швидкий сон зникає при локальному руйнуванні ядер ретикулярної формації, розташованих у варолієвому мосту. Цей відділ мозку називається ромбенцефалоном і звідси ще одна назва цієї стадії сну – «ромбенцефалічний» сон.

Досі дуже важко визначити місце швидкого сну в системі сон - неспання. По ряду показників ця фаза відбиває глибший сон, у реалізації якого беруть участь древні апарати мозку, що послужило основою позначення його як архео-сна. За іншими показниками швидкий сон уявлявся більш поверховим, ніж повільний. Все це призвело до того, що деякі дослідники навіть припускають виділити швидкий сон як особливий третій стан (неспання, повільний сон, швидкий сон).

(швидкого) сну настільки захопилися дослідженнями його парадоксів, що на повільну фазусну жодної уваги не зверталося. Повільний сон сприймався як природне тло для парадоксального сну.

Однак ця фаза сама заявила про себе і змусила задуматися про роль повільного сну у життєво важливих процесах людського організму.

Під час чергового експерименту з позбавлення протягом кількох ночей ранкового швидкого сну експериментатори були здивовані тим, що у відновну ніч взяти реванш бажає найглибша стадія повільного сну – дельта-сон.

Значить, повільний сон і швидкий невіддільнийі є продовженням один одного:

• синтез норадреналіну, медіатора парадоксального сну, відбувається у повільному сні;
• при руйнуванні ядер шва стовбура мозку, що містять серотонін, розладжуються обидві стадії сну.

Маючи безліч відмінностей, вони належать до єдиної збалансованій системі, їх пов'язують хімічні, фізіологічні, функціональні та психічні процеси.

Дрімота своїм ритмом нагадує швидкий соні часто буває сповнена напівдумок, а зрідка справжніми сновидіннями.

дві-три ночі, проведені під акомпанемент спонукань звуком, знижують працездатність фізичну та розумову, дають відчуття втоми, уповільнюють швидкість реакцій.

Цей результат говорить про чільну роль дельта-сну для фізичного та емоційного відновлення.

На перший погляд, активність шкірно-гальванічних процесів і нічні кошмари, що виникають під час цієї стадії, показують не накопичення, а витрата енергії.

Однак за зовнішньою картиною витрати енергії криються відновлювальні процеси. Вони й пояснюють пожвавлення вегетатики, це йде швидко.

Відбувається глибинна психічна робота, в якій (як і при неспанні) беруть участь розвідники свідомості - емоції, що дають не усвідомлювану ще першу оцінку будь-якого враження, будь-якої думки або спогаду, що спало на думку.

Де емоції, там обов'язково є КГР.

Вплив додаткових фізичних навантажень на повільний сон

Молоді чоловіки, далекі від занять спортом, які займалися розумовою працею, протягом 120 хвилин вправлялися на велоергометрі. Денні навантаження майже не вплинули на структуру нічного сну. Вечірні навантаження впливали помітно.