Son_i_himia

Сон и химия.

Вы когда-нибудь задумывались над тем, что такое сон, что происходит во время сна, а именно, где и какие процессы протекают в нашем организме тогда, когда мы спим? Ответы на все эти вопросы будут рассмотрены в данной статье.

Но для начала давайте окунемся в историю. С самых древнейших времен люди считали, что сон – это важная, неотъемлемая часть их жизни. Для того чтобы объяснить причины возникновения и сущности сна, было предложено множество теорий и гипотез. В VI веке до н.э. Акмеон объяснял процесс сна как переход крови из артерии в вены, а пробуждение обратным процессом. В V веке до н.э. объяснить природу сна пытались Эмпедокл и Гиппократ. Первый полагал, что сон возникает из-за отделения огня от остальных первоэлементов — воздуха, воды и земли, а попросту из-за уменьшения тепла в крови. «Отец медицины» изъяснялся проще, но, по сути, похоже: сон приходит из-за оттока крови и тепла во внутренние органы. В IV веке до н.э. Аристотель смену сна и бодрствования связывал с деятельностью сердца и расценивал сон как некое пограничное состояние «между жизнью и смертью». В XVI веке Теофраст Парацельс вполне приземлено объяснял причину сна дневным утомлением и призывал ложиться с закатом и вставать с рассветом. Большой вклад в понимание сущности сна внесли русские ученые Иван Михайлович Сеченов и Иван Петрович Павлов, который считал, что сон — это глубокое торможение коры больших полушарий головного мозга, распространяющееся и на нижележащие отделы мозга.

Но что же такое сон? Сон – это функциональное состояние мозга и всего организма, при котором создаются наилучшие условия для восстановления работоспособности организма, в частности центральной нервной системы; это жизненная необходимость каждого человека. Сон составляет естественную часть 24-часового суточного цикла, в котором он чередуется с бодрствованием. Ученые занялись исследованиями работы мозга только последние сто лет. Еще недавно ученые говорили, что сон - это отдых нервных клеток коры головного мозга. Говоря точнее, это процесс охранительного торможения, захватывающий клетки - нейроны коры и постепенно распространяющийся на более глубокие участки мозга. Когда мы спим, в действие вступают другие физиологические процессы. Начинают вырабатываться различные гормоны. Некоторые из них расходуются во время сна, тогда как другие запасаются организмом для времени бодрствования.

По определению Большой Советской Энциклопедии, сон - это периодическое физиологическое состояние мозга и организма человека и высших животных, внешне характеризующееся значительной обездвиженностью и отключением от раздражителей внешнего мира.

Субъективно у человека при этом угнетается сознаваемая психическая активность, периодически восстанавливающаяся при переживании сновидений, часто с последующим их забыванием. Низшим животным свойственны периоды бездеятельного состояния. Однако еще не выяснено, в какой мере оно функционально соответствует сну высших животных. Но наш разговор главным образом о человеке. У него на сон уходит примерно треть отпущенного ему времени на жизнь. Когда он спит, ему присущи сновидения - субъективно переживаемые психические явления, периодически возникающие во время естественного сна. Интерес к сновидениям характерен для всех эпох человеческой культуры, однако подход к ним существенно менялся на протяжении истории. Многочисленные памятники древней письменности свидетельствуют о том, что толкование сновидений занимало большое место не только в религиозных ритуалах, но и в повседневной жизни и даже при решении военных и государственных дел. Во сне видели откровение богов или вторжение демонов, один из способов контакта с «невидимым» миром. Дошедший до нас древнейший сонник (около 2000 года до нашей эры, Древний Египет) содержит истолкование 200 снов и описание магических ритуалов для «защиты»* спящего от вредоносных духов. Толкование сновидений с целью указания путей лечения играло большую роль в древней медицине, еще не отделившейся от религиозно-магической практики. Человек видит во сне то, что когда-то увидено, задумано, воспринято мозгом, оставило свой, пусть мимолетный, след в нервных клетках мозга. Хорошо известно, что слепым от рождения не снятся зрительные образы. Иначе говоря во сне можно увидеть только то, что было. Но в каком виде? Человек видит порой совершенно сказочные, невероятные сновидения. Чего

только не бывает во сне! Мы видим себя в далеком детстве, путешествуем по различным странам, сражаемся, без удивления встречаемся с умершими людьми, говорим с животными, как в сказках, летаем по воздуху. В мозгу спящего, как в кино, за короткое время проходит порой вся человеческая жизнь. И какие бы фантастические картины ни развертывались во сне, все они кажутся подлинными, реальными.

Представление о сне в древности

Практически все древние цивилизации относились ко снам со священным трепетом. Например, в Древнем Египте считалось, что сон – это послание богов. Почти повсеместно существует поверье, что сон – это краткое состояние наподобие смерти, когда душа человека улетает в неведомые дали и иногда может не вернуться обратно.

Однако помимо подобных объяснений, некоторые мыслители древности пытались дать какую-то научную трактовку данному феномену и использовать состояние сна для лечения некоторых заболеваний. Например, Гиппократ, Гален, Аристотель пытались выделить сны, которые возбуждают болезнь, и те, которые ее исцеляют.

Сон - периодически наступающее состояние, при котором создаются наилучшие условия для восстановления работоспособности организма, в частности центральной нервной системы. Сон – жизненная необходимость каждого человека. Сон составляет естественную часть 24-часового суточного цикла, в котором он чередуется с бодрствованием. Сознание во сне изменено, но вывести человека из этого состояния, т.е. пробудить его, легко. Исследованиями работы мозга ученые занялись только последние сто лет. Еще недавно ученые говорили, что сон - это отдых нервных клеток коры головного мозга. Говоря точнее, это процесс охранительного торможения, захватывающий клетки - нейроны коры и постепенно распространяющийся на более глубокие участки мозга. Когда мы спим, в действие вступают другие физиологические процессы. Начинают вырабатываться различные гормоны. Некоторые из них расходуются во время сна, тогда как другие запасаются организмом для времени бодрствования.

Сон очень важен. Лишенный сна человек ощущает усталость, становится раздражительным и в запущенных случаях начинает видеть галлюцинации. Сон - защитное приспособление организма, охраняющее его от чрезмерного раздражения, дающее возможность восстановить работоспособность. Во время сна отмечаются фазные изменения мышечного тонуса (большинство мышц расслаблено), резкое расслабление всех видов чувствительности – слуха, зрения, вкуса, обоняния, кожной чувствительности. Уменьшается поступление к тканям крови, что сопровождается замедлением обмена веществ на 8-10% и понижением температуры тела. Полагают, что одна из функций сна – позволить произойти переменам в мозгу, чтобы включились механизмы обучения и запоминания. Кроме того, кажется, что наши ощущения физической усталости создаются мозгом ввиду его нежелания продолжать управлять телом.

Но сон – это не только отдых, но и работа, ведь во время сна (это доказано экспериментально) перерабатывается вся информация, полученная человеком за день, с тем, чтобы мозг человека был бы способен воспринимать ее и на следующий день. О том, что работа головного мозга во время сна не прекращается можно судить по биоэлектрической активности. Ученые, исследующие сон, наблюдают поведение человека во сне и регистрируют с помощью электроэнцефалографа волны мозга. Волны мозга образуются и во время сна и во время бодрствования в результате биологической активности миллиардов нейронов.

Природа сна и сновидений во все времена занимала ум человека. Да и могло ли его не интересовать то во многом загадочное состояние, в котором каждый человек пребывает треть своей жизни и которое к тому же сопровождается странной психической деятельностью, проявляющейся отсутствием сознания и наличием сновидений. Многие философы Древней Греции исследовали проблемы сна. Аристотель даже посвятил этому свои трактаты «О сне» и «О вещих сновидениях», где он пытался дать физиологическое объяснение сна. Влияние сна на здоровье и диагностическая роль сновидений признавались и в тибетской медицине. По мере развития естествознания возникали различные теории, пытавшиеся научно объяснить механизмы сна. Так, одна из первых теорий объясняла

причину наступления сна отравлением мозга особыми веществами — гипнотоксинами, накапливающимися в организме в период бодрствования.

Другая теория связывала сон с перераспределением крови, а именно с изменением кровоснабжения мозга. Третья рассматривала сон как результат возбуждения особого «центра сна» в мозгу. Однако эти теории не давали всестороннего объяснения явлений, связанных со сном, не раскрывали причин чередования сна и бодрствования.

Условия возникновения сновидений, их отношение к душевной жизни во время бодрствования, зависимость их от внешних раздражителей, многие чуждые сознанию странности содержания сновидения, несовпадения между его образами и связанными с ними аффектами, быстрая смена картин в сновидении и способ их смещения, искажения и даже выпадении из памяти наяву – все эти и другие проблемы уже много сотен лет ждут удовлетворительного решения. На первом плане стоит вопрос о значении сновидения, имеющий двоякий смысл: во-первых, выяснение психического значения сновидения, связи его с другими душевными процессами и его функции, во-вторых, возможность толкования сновидения.

Целью данного реферата является выяснение механизмов возникновения сна и сновидений, а также их функций.

Изучение сна.

Наука о сне не может похвастать своим возрастом. По существу, исследованиями работы мозга ученые занялись только последние сто лет. Еще недавно ученые говорили, что сон - это отдых нервных клеток коры головного мозга. Говоря точнее, это процесс охранительного торможения, захватывающий клетки - нейроны коры и постепенно распространяющийся на более глубокие участки мозга. При этом нейроны перестают отвечать на приходящие к ним сигналы раздражения, находятся в состоянии торможения. Таким образом, ответственными за сон (и за сновидения) признавались клетки коры головного мозга. И только. Новые исследования ученых раскрыли более сложную картину. В ЗО-х годах известный советский ученый П. .К. Анохин, исследуя работу мозга, высказал мысль: в механизме сна участвуют наряду с клетками коры и подкорковые отделы головного мозга. Исследования показали, что так оно и есть. Это было открыто, когда ученые принялись детально изучать работу отдельных частей головною мозга, в том числе и тех, которые находятся под большими полушариями.

Особенно заинтересовало исследователей так называемое сетчатое образование, или ретикулярная формация в стволе головного мозга. Было установлено: как только ствол мозга отделяют от больших полушарий, животное (опыты проводились на высших животных) погружается в беспробудный сон. Стало, ясно, что именно тут, в стволе мозга, действует какой-то механизм, организующий наш сон. Но какой? Ответ помогли найти электрометоды исследования, что раньше не делалось (ученые стали исследовать биоэлектрические токи мозга). Исследователи сна добыли эти сведения с помощью электроэнцефалографа. Этот прибор регистрирует слабые электрические импульсы мозга и записывает их в виде электроэнцефалограммы (сокращенно ЭЭГ). Подобно тому как стереосистема усиливает импульсы, зафиксированные в фонографической записи, а затем передает эту информацию на громкоговорители в виде звука, электроэнцефалограф

преобразует наши мозговые волны в графические картины, которые исследователь может увидеть и расшифровать. Независимо от того, спим мы или бодрствуем, мозг непрерывно посылает разнообразные импульсы. Когда мы работаем, мозг выдает импульсы определенного типа. В состоянии релаксации генерируются те же альфа-волны, что и в зоне сумерек. Когда мы спим, волны изменяются в соответствии с различными стадиями сна. Перья электроэнцефалографа выписывают эти изменяющиеся импульсы на движущейся бумажной ленте. На основе таких волновых картин была принята формальная классификация стадий сна - она состоит из четырех различных стадий небыстрых движений глаз (НБДГ) и одной стадии быстрых движений глаз (БДГ).

Путешествуя по ночному миру, мы входим в эти стадии и выходим из них, так что можно насчитать от четырех до шести повторяющихся циклов в зависимости от того, сколько времени длится сон. Каждый цикл продолжается около девяноста минут и состоит из фазы НБДГ и следующей за ней фазы БДГ.

Используя ЭЭГ и различные приборы для измерения движения глаз, мышечной активности, дыхания и других функций, исследователи установили четкую картину процесса сна. На основе этих данных мы теперь можем представить, как на географической карте, "горы и долины'', встречающиеся нам в путешествии через ночь. Мы можем детально описать явления, происходящие с нами в той части нашей жизни, которая отдана сну.

Что происходит с нашими чувствами в мире сна? Много ли мы можем слышать? Каковы движения наших, глаз когда мы «смотрим» сны? Почему мы

поворачиваемся ночью, меняя позу ?

Сон - физиологическое состояние человека и животных,

характеризующееся обездвиженностью и почти полным отсутствием реакций на внешние раздражения. Состояние сна наступает периодически в соответствии с внутрисуточным биоритмом активности-покоя.

Естественный сон включает два состояния (фазы), так же отличных друг от друга, как и от бодрствования, — медленный сон (медленноволновый,

ортодоксальный, синхронизированный, спокойный, телэнцефалический сон,

сон без быстрых движений глаз) и быстрый сон (парадоксальный,

десинхронизированный, активированный, ромбэнцефалический, сон с быстрыми движениями глаз). При засыпании человек погружается в медленный сон, последовательно проходя 4 стадии: дремоту (1),

поверхностный сон (2), сон умеренной глубины (3) и глубокий сон (4). В

среднем у человека в молодом и среднем возрасте ФМС составляет 75-80 %

длительности всего сна, при этом первая стадия — около 10 %, вторая стадия

— 45-50 % и дельта-сон — около 20 %.

При медленном сне наступает уменьшение частоты дыхания и ритма сердцебиений, расслабление мышц и замедление движений глаз. По мере углубления медленного сна общее количество движении спящего становится минимальным. В это время его трудно разбудить. Медленный сон завершается сменой позы.

При быстром сне физиологические функции, наоборот,

активизируются: учащаются дыхание и ритм сердца, повышается двигательная активность спящего, движения глазных яблок становятся быстрыми (в связи с чем этот вид сна и получил название «быстрый»).

Быстрые движения глаз свидетельствуют о том, что спящий в этот момент видит сновидения. И если его разбудить спустя 10—15 минут после окончания быстрых движений глаз, он расскажет об увиденном во сне. При пробуждении в период медленного сна человек, как правило, не помнит

сновидений. Несмотря на относительно большую активацию физиологических функций в быстром сне, мышцы тела в этот период бывают расслабленными, и разбудить спящего бывает значительно труднее. Таким образом, быстрый сон, с одной стороны, является более глубоким по сравнению с медленным, а с другой стороны, судя по активности физиологических функций,— более поверхностным. Поэтому он и получил название парадоксального сна. Быстрый сон имеет важное значение для жизнедеятельности организма. Если человека искусственно лишить быстрого сна (будить в период появления быстрых движений глаз), то, несмотря на вполне достаточную общую продолжительность сна, через пять — семь дней у пего наступают психические расстройства. Фаза парадоксального сна занимает около 20% времени сна. Медленный сон и следующий за ним парадоксальный сон формируют цикл с периодом около 1,5 часов.

Нормальный ночной сон состоит из 4-6 таких циклов.

Многих людей интересует вопрос о том, какая продолжительность сна считается нормальной. Исследования показали, что продолжительность сна бывает различной в зависимости от типа высшей нервной деятельности человека и его возраста. Если возбудимому холерику достаточно 6—7 часов сна в сутки, то флегматикам необходим более продолжительный сон — 8, а

иногда и 9 часов. Люди мыслительного и смешанного типов нуждаются в более продолжительном сне, чем «художники».

Освежающее действие сна оказывается более выраженным, если его продолжительность укладывается в полуторачасовые промежутки (1,5—

3,0—6,0—7,5—9 часов и т. д.). В конце каждого цикла наблюдается период повышенной активности организма. Пробуждение в этот момент облегчает вхождение в состояние бодрствования, так как сопровождается повышенным физическим тонусом и субъективным ощущением

достаточности сна. По мнению английского ученого А. Мороу, важно не только «количество»,т. е. продолжительность сна, но и его «качество», т. е.

соответствующие гигиенические условия, строгое соблюдение определенного времени отхода ко сну и т. п.

2. Механизмы сна

В состоянии медленного сна клетки мозга не выключаются и не снижают своей активности, а перестраивают ее; при парадоксальном сне большая часть нейронов коры головного мозга работает столь же интенсивно, как и при самом активном бодрствовании. Таким образом, обе фазы сна играют важнейшую роль в жизнедеятельности, они, по-видимому,

связаны с восстановлением функций мозга, переработкой информации,

полученной в предшествующем бодрствовании, и т. п., но в чем именно эта роль заключается — остается неизвестным.

Состояния сна и бодрствования чрезвычайно сложны, в их регуляции принимают участие различные структуры головного мозга и различные нейромедиаторные системы. Во-первых, это механизм регуляции ритма активность-покой, включающий сетчатку глаз, ядра гипоталамуса (главный ритмоводитель организма) и эпифиз. Во-вторых, это механизмы поддержания бодрствования — подкорковые активирующие системы,

обеспечивающие весь спектр сознательной деятельности человека. В-

третьих, это механизм медленного сна, который реализуется особыми тормозными нейронами, разбросанными по разным отделам мозга.

Наконец, это механизм парадоксального сна, который запускается из четко очерченного центра, расположенного в области так называемого варолиева моста и продолговатого мозга.

Несмотря на внешнее сходство мозговой деятельности при активном бодрствовании и парадоксальном сне, принципиальная разница между