Физиология сна
Согласно определению специалистов, сон — это естественное физиологическое состояние человека, характеризующееся цикличностью, периодичностью, относительным уменьшением уровня физической и психической активности, отсутствием сознания и снижением реакции на внешние стимулы. Следует разграничивать сон и другие сноподобные состояния, такие как анабиоз, кома, наркоз и т. д.
Здоровый физиологический сон обеспечивает отдых организма, играет важную роль в метаболических (обменных) процессах, синтезе белков и нейронов, способствует переработке и запоминанию информации, восстановлению иммунитета и других жизненно важных функций.
Лишение сна на период времени свыше 4 суток приводит к возникновению галлюцинаций, паранойе и другим психическим расстройствам. При длительном недостатке сна организм часто непроизвольно «отключается» на короткие промежутки времени (длительностью 2 — 3 секунды).
Обменные процессы во сне характеризуются повышением анаболизма и снижением катаболизма. Термин «обменные процессы» обозначает в медицине совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Все происходящие в организме преобразования вещества и энергии объединены общим названием — метаболизм.
Метаболизм подразделяется на два процесса: анаболизм (синтез органических веществ и накопление энергии) и катаболизм (расщепление сложных молекул до более простых веществ с образованием энергии). Эти процессы тесно взаимосвязаны, и нарушение их естественного баланса ведет к развитию различных заболеваний, таких как, например, ожирение, гипертоническая болезнь или сахарный диабет.
Еще одна важная функция ночного сна заключается в обеспечении адаптации человека к изменению освещенности в зависимости от времени суток. Циклы сна и бодрствования определяются уровнем двух различных гормонов: мелатонина и кортизола — «гормона стресса», вырабатываемого надпочечниками. К моменту пробуждения содержание кортизола достигает своего пика.
Согласно последним биологическим исследованиям, за наш здоровый сон ночью и активность днем отвечает также особая железа внутренней секреции, расположенная в головном мозге, — эпифиз, или шишковидное тело, которое является частью фотонейроэндокринной системы. Свет оказывает блокирующее влияние на его активность, а темнота — стимулирующее.
Данные этих исследований были экспериментально подтверждены во время военных операций, проводившихся британским Министерством обороны.
Для того чтобы солдаты находились в состоянии бодрствования в течение 36 часов, им выдавались специальные очки. Микроскопические оптические волокна, вставленные в стекла, постоянно создавали кольцо яркого белого света со спектром, идентичным восходу солнца, вокруг края сетчатки глаз солдат. Опрос испытуемых показал, что практически никто из них в течение заданного времени не ощущал сонливости!
Эпифиз здорового взрослого человека имеет массу немногим более 100 мг. Это небольшое образование вырабатывает мелатонин и серотонин. Деятельность эпифиза имеет четко выраженный суточный ритм: ночью синтезируется мелатонин, днем — серотонин. Циклическое действие этих гормонов позволяет организму ориентироваться и приспосабливаться к смене дня и ночи.
Мелатонин вырабатывается шишковидной железой из серотонина, который, в свою очередь, синтезируется организмом из аминокислоты — триптофана. Серотонин часто называют «гормоном счастья» — его секреция вызывает чувство эйфории, а недостаток проявляется депрессиями, быстрой утомляемостью и повышением болевой чувствительности.
Молекулы серотонина действуют в тесной связи с молекулами другого гормона — адреналина, который так же, как и кортизол, вырабатывается надпочечниками. При недостаточной выработке серотонина возникают так называемые адреналовые реакции: беспричинная тревога и паника, вегетативные кризы и, как следствие, заболевания сердечно-сосудистой системы. Содержание всех этих гормонов в крови во время сна меняется в зависимости от его продолжительности и фаз, о которых будет рассказано ниже.
Помимо ночного сна в некоторых культурах существует физиологически обусловленный кратковременный дневной сон — сиеста, но мы здесь не
будем подробно касаться этой темы, а рассмотрим структуру обычного 8часового ночного сна.