Физиологические механизмы сна, их возрастные особенности

Проблема сна – одна из самых интересных, а вопросы сновидений, с которыми многие связывают мистические представления, вообще волнуют людей с незапамятных времен. В состоянии сна человек проводи почти 1/3 своей жизни. Теорией сна на заре ее становления занимались многие ученые: Павлов, Лежандр и Пьеррон, Гесс, Рожанский, Анохин, Коган, Демент и Клейтман, Люмис, Азеринский, Фельдман, Шеповальников и другие. [1]

Практически у всех живых существ, в том числе и человека, состояние различных систем организма и их функции изменяются ритмично. Эти изменения зачастую связаны с суточным ритмом и важнейшим среди них является цикл бодрствование-сон. В течение бодрствования происходит обучение, реализуется врождённое и приобретённое поведение, а на протяжении сна организм может находиться в одном из двух состояний: обычного (медленного, или медленноволнового) и парадоксального (быстрого) сна. Сон представляет собой отнюдь не монотонное отключение сознания от реальности и период пониженной реактивности, а особое состояние организма, характеризующееся закономерной и последовательной сменой определённых циклов, фаз и стадий.

Таким образом, сон является активным процессом, что предполагает деятельность специальных центров, генерирующих сон и протекание определенных физиологических реакций в человеческом организме. По сравнению с активирующей системой мозга, обеспечивающей бодрствование, ее антагонист пока изучен хуже, однако известно, что ключевую роль в обеспечении всех фаз сна играет гипоталамус.

В данной работе мы рассмотрим развитие теории сна, фундаментальные положения существующих теорий, подробно остановимся на том, какие физиологические механизмы задействованы в различных периодах сна, проанализируем связь физиологических особенностей и механизмов человеческого организма с фазами сна, а также обратим особое внимание на возрастные особенности физиологии сна.

1.1 Развитие представлений о физиологии сна

Гуморальная теория, высказанная рядом авторов в конце прошлого столетия, рассматривает сон как результат накопления в крови специфических продуктов обмена, называемых гипнотоксинами, которые оказывают воздействие на определенные зоны мозга (возможно, на «центры сна»). Результаты опытов Лежандра и Пьеррона во многом подтверждали достоверность этой теории, так при введении бодрой собаке сыворотки крови другой собаки, не спавшей несколько суток, у бодрой собаки наблюдались все признаки утомления, приводящие животное ко сну. Однако, более поздние наблюдения Анохина над сросшимися близнецами, обладавшими общей кровеносной системой, поставили под сомнение гуморальную теорию, ибо близнецы, имея один состав крови, спали и бодрствовали часто не одновременно.

...

1.2 Современные представления о физиологии сна

Более поздние электроэнцэфалографические исследования Демента, Клейтмана, Люмиса и Азеринского показали, что эти павловские фазы представляют собой лишь путь к дремоте, а настоящий сон наступает значительно позже. Электроэнцэфалографические исследования позволили говорить о двух типах сна:

...

2.1 Механизмы медленного сна

Переход из состояния бодрствования к 1-й стадии медленного сна (фаза В), по крайней мере, частично, является пассивным процессом, который определяется снижением тонической активности возбуждающих активирующих систем в результате накопления «нейрональных метаболитов». Во время бодрствования, активность нейронных сетей, сопровождающаяся интенсивным обменом веществ, приводит к увеличению концентрации метаболитов и некоторых медиаторов в мозге, которые подавляют работу возбуждающих систем и вызывают вялость. Чем интенсивнее работает мозг и чем длительнее бодрствование, тем выше скорость метаболизма и больше образуется метаболитов.

...

2.2 Механизмы быстрого сна

Наблюдения последних лет указывают на то, что за каждое из проявлений быстрого или REM-сна ответственны отдельные группы нейронов, локализованные в стволе мозга. Структуры, обеспечивающие быстрый сон, расположены в области варолиева моста, в том числе в гигантоклеточном ядре покрышки моста, особенно важны в генерации быстрого сна пути, соединяющие структуры гигантоклеточного ядра, с так называемыми, голубым пятнам.

...

2.3 Общая физиология сна

Функциональное состояние сна обеспечивается сложным взаимодействием различных областей головного мозга: активирующих систем, центров медленноволнового и быстрого сна, «внутренних часов» организма человека. В результате такого взаимодействия во время сна наблюдаются разнообразные изменения деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной и других систем организма.

...

3 Возрастные особенности физиологии сна

В разные периоды жизни человека системы его органов могут развиваться и функционировать ускоренно или замедленно. Дня каждого возрастного периода характерно определенное состояние всех структурных уровней организма: молекулярного, клеточного, тканевого, органного, системного.

...

Таблица 1 - Средняя суточная продолжительность сна у детей и подростков

...

Таблица 2 - Быстрый сон у человека (по Бейну, 1970)

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цикл бодрствование – сон является одним из основных циркадных (околосуточных) биоритмов. Во время сна физиологические процессы и механизмы в организме человека не останавливаются ни на минуту. Тем не менее, в зависимости от фаз сна, которые мы достаточно подробно рассмотрели в данной работе, существуют важные отличия и особенности.

В различные фазы медленного сна снижается скорость метаболических процессов, падает мышечный тонус, уменьшаются температура тела и головного мозга, частота сердечных сокращений п дыхания.

...