Медленный и быстрый сон

медленный сон

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.

медленный и быстрый сон

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

Возраст % быстрого сна
от общей продолжительности сна за 24 часа
Недоношенный ребенок 60-84 40-56
Новорожденный 1-15 дней 49-58 33-39
Ребенок до 2 лет 30-40 17-22
2-5 лет 20-30 10-14
5-13 лет 15-20 6-8
Человек 18-30 лет 20-25 7-8
30-50 лет 18-25 5-7
65-87 лет 20-22 4-5

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

Вид Средняя продолжительность одного цикла, минуты Быстрый сон в % от общей продолжительности сна
Человек 70-90 20-25
Обезьяна 47-80 11-20
Кошка 26 20-30
Овца - 2-3
Кролик 24 1-3
Крыса 7-13 15-20
Сумчатая крыса 19 22-34
Курица, голубь - 0,5
Рептилии - Нет

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.

медленный и быстрый сон

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).



Анекдот:

Купил в аптеке "Чай похудин". Через пару недель еще раз, внимательно, прочел название. Нет, буква Д в названии все-таки есть.