Физиология сна

В среднем человек проводит во сне треть своей жизни. Сон (или, по крайней мере, чередование периодов активности и покоя) является неотъемлемым механизмом физиологической адаптации у всех живых существ. Это подтверждает теорию, согласно которой сон выполняет важные функции по поддержанию жизненной активности на оптимальном уровне. Удивительно, но наши представления о столь важном вопросе, как предназначение сна, примитивны и аморфны. Для разработки фундаментальных концепций в этой области необходимы дополнительные исследования. Тем не менее, ниже представлены основные сведения о физиологии сна, в том числе об основных механизмах его регуляции и гипотезах, объясняющих его функции.

Пациенты часто задают вопрос - сколько им необходимо спать. Хотя в ответ чаще всего говорят о 8 часах, некоторым индивидуумам достаточно спать 4,1/2 часа, тогда как другим требуется 10 часов сна. Таким образом, 8 часов - это всего лишь средняя величина, а в целом этот показатель подвержен значительным индивидуальным вариациям. Тем не менее, поскольку люди, у которых продолжительность сна существенно отличается от средней, составляют абсолютное меньшинство, они нуждаются в соответствующем обследовании для выявления возможных расстройств сна.

У различных биологических видов время возникновения, продолжительность и структура сна различны. Человеку свойственно засыпать ночью и просыпаться после восхода солнца. С появлением искусственного освещения и необходимости работать в ночное время режим сна и бодрствования у многих людей существенно отклонился от обычного ритма, для которого характерны отдых ночью и активная деятельность днем.

Лабораторные исследования показывают, что степень бодрствования или сонливости зависит как минимум от двух факторов:

1. продолжительности предшествующего бодрствования и
2. циркадного ритма.

Поэтому основной пик сонливости приходится на поздние вечерние часы, что совпадает с обычным временем отхода ко сну. Дополнительный пик сонливости приходится на дневное время, что совпадает с традиционным часом сиесты - послеобеденным отдыхом, принятым во многих странах. Из-за послеобеденной усталости и циркадных физиологических процессов многим людям трудно поддерживать в это время активное бодрствование.

Большинство накопленной на сегодняшний день информации о структуре сна, его стадиях и временных характеристиках получено благодаря специальному методу, регистрирующему биопотенциалы в течение всего сна, - полисомнографии - ПСГ. Появившись в 1940-х годах, полисомнография широко используется в настоящее время как для научных исследований, так и для диагностики первичных расстройств сна. Для проведения полисомнографии пациенты обычно приходят в сомнологическую лабораторию вечером. Стандартная процедура полисомнографии предусматривает размещение не менее двух электродов на волосистой части головы (чаще всего на макушке и затылке) - для регистрации электроэнцефалографии). Два электрода предназначены для регистрации движений глаз, а один электрод устанавливают на подбородочную мышцу, чтобы оценить состояние мышечного тонуса при переходе от сна к бодрствованию и во время различных стадий сна. Дополнительно используют датчики для измерения потока воздуха, дыхательного усилия, насыщения крови кислородом, регистрации ЭКГ и движений конечностей. Для решения тех или иных задач прибегают к различным модификациям полисомнографии. Например, используются дополнительные ЭЭГ отведения для диагностики ночных эпилептических припадков. В некоторых случаях поведение больного во время сна записывается на видеопленку, что позволяет зафиксировать его движения и диагностировать такие расстройства, как сомнамбулизм или расстройства поведения во сне с быстрыми движениями глаз (БДГ). Кроме того, эта методика может быть дополнительно модифицирована для решения специальных диагностических задач. Например, в некоторых случаях необходимо исследование секреции желудочного сока во время сна, а для диагностики импотенции бывает важно получить информацию о состоянии полового члена во время сна.

Испытуемый отправляется в постель в обычный час (например, в 23 ч). Интервал между выключением света и моментом засыпания обозначается как латентный период сна. Хотя некоторые люди засыпают уже через несколько минут, в большинстве случаев этот период занимает 15-30 мин. Если испытуемому не удается заснуть более чем за 45 мин, у него возникает беспокойство. Трудности засыпания часто обусловлены хорошо известным феноменом первой лабораторной ночи. Как для больного с инсомнией, так и для здорового добровольца первая ночь в сомнологической лаборатории вызывает стресс, что приводит к значительному удлинению латентного периода засыпания. Аналогичный феномен наблюдается у многих людей, ночующих в незнакомой обстановке, например, в номере гостинице. Причиной удлинения латентного периода засыпания могут быть разные факторы: стресс, ощущение дискомфорта от непривычной кровати или обстановки, физическая нагрузка или плотный ужин незадолго до сна.

I стадия сна - переходная между бодрствованием и сном. На этой стадии человек ощущает лишь легкую дремоту и может отреагировать на свое имя, даже если его произнесут достаточно тихо. Эта стадия, по-видимому, не способствует отдыху или восстановлению сил и в норме занимает лишь 5-8% от общей продолжительности сна. Увеличение представленности первой стадии характерно для беспокойного прерывистого сна, причиной которого могут быть апноэ во сне, синдром «беспокойных ног» или депрессия.

II стадия обычно занимает от половины до двух третей общего времени сна. В некотором отношении это «сердцевина» сна. Она представляет собой единую, хорошо отграниченную фазу, которая на электроэнцефалограмме характеризуется наличием двух феноменов: сонных веретен и К-комплексов.

Обычно переход от II стадии к стадиям III и IV (стадиям глубокого сна) происходит довольно быстро.

Стадии III и IV принято объединять под названиями «медленный (медленноволновой) сон» или «дельта-сон». На ЭЭГ медленный сон характеризуется выраженными высокоамплитудными медленными дельта-волнами. Во время медленного сна мышечный тонус снижается, а вегетативные показатели (пульс, частота дыхания) замедляются. Разбудить человека в эту фазу сна очень трудно, если же это происходит, то он поначалу бывает дезориентированным и спутанным. Медленный сон считается тем периодом, который в наибольшей степени «ответственен» за отдых и восстановлен ие сил во время сна. Обычно первый эпизод медленного сна начинается через 30-40 мин после засыпания, то есть, как правило, глубокой ночью. Медленный сон обычно в большей степени представлен в первой трети общего периода сна.

Последняя стадия сна - сон с быстрыми движениями глаз, или быстрый сон. Широко известно, что сновидения в основном связаны именно с этой стадией сна. Только 10% сновидений приходятся на другие стадии сна. Стадия сна накладывает свой отпечаток на характер сновидений. Сновидения во время медленного сна обычно более расплывчаты, не структурированы - как по содержанию, так и по тем чувствам, которые испытывает человек. Тогда как сновидения во сне с быстрыми движениями глаз, напротив, оставляют яркие ощущения и имеют четкую фабулу. С нейрофизиологических позиций быстрый сон характеризуется тремя основными чертами:

1. низкоамплитудной высокочастотной активностью, напоминающей картину ЭЭГ в состоянии напряженного бодрствования;
2. быстрыми движениями глаз;
3. глубокой мышечной атонией.

Комбинация «активного» мозга (низкоамплитудная высокочастотная ЭЭГ-активность) и «парализованного» тела (мышечная атония) стала толчком для появления еще одного названия этой стадии - «парадоксальный сон». Мышечная атония, развивающая во время сна с быстрыми движениями глаз, по-видимому, является эволюционным приспособлением, предотвращающим физическое реагирование на сновидения. Обычно первый эпизод сна с быстрыми движениями глаз начинается через 70-90 мин после засыпания. Интервал между началом сна и наступлением первого эпизода сна с быстрыми движениями глаз принято называть латентным периодом сна с быстрыми движениями глаз. В норме сон с быстрыми движениями глаз занимает около 25% общего времени сна.

Первый цикл сна включает последовательное прохождение через все описанные стадии. Второй и последующие циклы в оставшуюся часть ночи начинаются со II стадии, вслед за которой следуют медленный сон и сон с быстрыми движениями глаз. Как уже упоминалось, эпизоды медленного сна более продолжительны в первой трети ночи, тогда как сон с быстрыми движениями глаз в большей степени представлен в последней трети ночи.

При оценке результатов исследования лабораторной записи сна анализируются несколько показателей: латентный период засыпания, общая продолжительность сна, эффективность сна (отношение времени, в течение которого человек спал, к общему времени регистрации), степень фрагментации сна (число полных или неполных пробуждений, время, в течение которого человек бодрствовал после начала сна), архитектоника сна (представленность и продолжительность основных стадий сна). Дополнительно анализируются и другие физиологические показатели, например, связанные с дыханием (апноэ, гипопноэ), насыщением крови кислородом, периодическими движениями конечностей, сердечным ритмом. Это дает возможность выявить влияние определенных физиологических процессов на сон. Примером могут служить эпизоды апноэ, которые приводят к фрагментации сна.

[1], [2], [3], [4], [5], [6],