Фазы сна человека в биологии – характеристика, описание и значение

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум – 2018

СОН. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СНА. СНОВИДЕНИЯ

• Авторы
• Файлы работы
• Сертификаты

Сон – жизненно-необходимое физиологическое состояние покоя и отдыха человека, наступающее через определенные промежутки времени, при котором практически полностью прекращается деятельность сознания и ослабляется реакция на раздражители.

Если человек долго не спит, у него происходит истощение организма: снижается внимание, физическая активность, ухудшается память и умственная работоспособность. Неделя без сна приводит к расстройствам сознания, человек теряет реальное представление об окружающем мире. В это время могут наступать галлюцинации, сначала слуховые потто зрительные. Через 10 дней полного отсутствия сна наступает смерть.

Сон обеспечивает всем органам возможность восстановить нормальное функционирование, что необходимо центральной нервной системе. Во сне мы проводим треть своей жизни, он необходим нам так же, как пища и вода.

Во время сна у нас систематизируется информация, полученная в течение дня, из оперативной памяти стирается избыточные факты, остается только то, что нужно человеку для дальнейшей жизнедеятельности и то, что было получено перед сном.

Фазы сна

1. Засыпание. В этот момент на ЭЭГ регистрируется высокоамплитудный альфа-ритм, который переходит в низкоамплитудный медленный тета-ритм. Человек испытывает дремоту (полусонные мечтания, иногда сноподобные галлюцинации). Уменьшаются мышечная активность, частота дыхания и пульса, замедляется обмен веществ и понижается температура.

2. Неглубокий сон. В ритме ЭЭГ доминируют тета-волны, появляются и так называемые сонные веретена — сигма-ритм, представляющий собой учащенный альфа-ритм. Сознание отключается, продолжается снижение тонической мышечной активности. Сердечный ритм замедляется, температура тела снижается, глаза неподвижны. Занимает около 45–55% общего времени сна.

3. Медленный сон. Стадия определяется как третья, если дельта-колебания (высокоамплитудные и низкочастотные) занимают чуть менее 50% от всех регистрируемых колебаний.

4. Глубокий дельта-сон. Преобладают дельта-колебания (более 50%). Третью и четвертую стадии часто объединяют, называя их дельта-сном. В это время человека разбудить очень сложно. Именно на этой стадии возможны приступы лунатизма, ночные ужасы, разговоры во сне и энурез у детей (за счет максимального расслабления всех сфинктеров).

5. REM-cон. Возрастает активность коры головного мозга, которая проявляется альфа-ритмом и движениями глазных яблок под закрытыми веками. Учащаются сердцебиение и дыхание, поднимается температура, однако мышцы максимально расслаблены. В это время люди видят яркие и эмоциональные сновидения, которые часто помнят, если проснулись в эту фазу. REM повторяется каждые 90 минут и составляет около 25% от общей продолжительности ночного сна.

На сегодняшний день выделяется 4 группы факторов, предопределяющих суточный сон:

Эндогенные — связанные с утомлением организма и с повышенной секрецией анаболических гормонов. (серотонин, норадреналин, гамма-оксибутирата, дельта-пептид и др..).

Циркадные ритмы. («Внутренние часы»).

Безусловные — покой, темнота, положение тела и сенсорная монотонность, влияние температуры и атмосферного давления.

Условнорефлекторные — привыкание к конкретному времени засыпания, к его продолжительности и пр.

Непосредственно перед сном наступает состояние сонливости, снижения активности мозга, характеризующееся:

снижением уровня сознания;

понижением чувствительности сенсорных систем;

ослаблением частоты сердечных сокращений(ЧСС),

снижением секреторной деятельности желёз (слюнных → сухость слизистой рта; слёзных → жжение глаз, слипание век).

Профессор Ричард Р. Будзин в Лаборатории исследований сна при Университете в Аризоне много лет изучал расстройства сна и рекомендовал методику быстрого засыпания, основанную на шести этапах. Советы включают в себя: ложиться спать, только когда хочешь спать, использовать постель только для сна, не лежать в постели больше 10 минут, если не получается заснуть — сделать так, чтобы кровать ассоциировалась только с быстрым засыпанием, просыпаться утром по будильнику в одно и то же время, не спать днем.

Медленный сон

1.Снижение мышечного тонуса

2.Урежение дыхания и пульса

3.Отсутвие движения глаз

4.Качественное изменение активности мозга

5.Ослабление обмена веществ и температуры тела

6.Длительность медленной фазы сна составляет примерно 15 минут

Быстрый сон

1.Тонус мышц падает до нуля

2.Усиливается мозговой кровоток

3.Движения глазных яблок, мышечные сокращения в отдельных группах

4.Подъемы и падения кровяного давления

5.Мозговая активность бодрствования

6.Активная деятельность всех внутренних органов

7.Повышение обмена веществ, учащение пульса, частое дыхание

8.Продолжительность фазы быстрого сна – около 20-25% от общего времени

Сновидения

Сновидения – это субъективное восприятие зрительных, слуховых и тактильных образов, возникающих в сознании человека, находящегося во сне. Все, что мы видим во сне, это есть отражение впечатлений, мыслей, чувств, эмоций, переживаний и событий повседневной жизни. При возникновении изображений, спящий человек не понимает, что он спит, и может воспринимать все, что происходит с ним во сне как реальность (разговаривать с людьми, совершать действия, поступки, решать проблемы).

Наука, изучающая сон называется сомнология, сновидения — онейрология. Сновидения считаются связанными с фазой быстрого движения глаз (БДГ). Эта стадия возникает примерно каждые 1,5—2 часа сна, и её продолжительность постепенно удлиняется. Она характеризуется быстрым движением глаз, стимуляцией варолиева моста, учащённым дыханием и пульсом, и временным расслаблением скелетных мышц тела. Новейшие исследования доказывают, что сновидения возникают также и во время медленного сна. Но только эти сны короче и не такие эмоциональные.

Все люди способны видеть сны, но не всегда могут о них вспомнить после пробуждения. Некоторым сны вспоминаются тусклыми и обесцвеченными, другим, напротив — яркими и насыщенными. Утверждение о том, что люди видят чёрно-белые сны, связано, скорее, с тем, что во сне они не воспринимают цветов вообще, в том числе чёрных и белых, а лишь образы предметов. Красочные сны обычно свойственны детям или людям с развитым воображением. Особой разновидностью снов являются осознанные сновидения, в которых человек осознаёт, что он спит, и иногда — пытается управлять сновидением.

Если за средний возраст принять 70 лет, то из них человек спит около 23 лет, из которых 8 видит сновидения. Т.е остальные 15 лет сна проходят без сновидений.

Заключение

Сон – одно из основных состояний человека, в котором он проводит до одной трети жизни (из 70 лет жизни, примерно 25 лет приходится на сон).

То, что сон является очень важным для сохранения здоровья – факт неоспоримый и научно доказанный. Во сне происходят физиологическиеизменения в организме, которые способствуют восстановлению здоровья:

– снижается артериальное давление и замедляется частота сердечного ритма;

– замедляется метаболизм в организме;

– снижается мышечный тонус;

– понижается чувствительность дыхательной системы и замедляется дыхание;

– подавляется кашлевой рефлекс;

– усиливается секреция гормона пролактина, стимулирующий рост молочных желёз, увеличивающий лактацию, влияющий на детородную функцию;

– выделяется гормон соматотропин или гормон роста, способствующий росту трубчатых костей, усиливающий синтез белка, снижающий способность организма к отложению подкожного жира, действующий на углеводный обмен, оказывающий иммуностимулирующее действие, усиливающий поглощение кальция костной тканью;

– стимулируется секреция гормона лютропина у мужчин, что способствует выработке тестостерона, и подавляется его выделение на первой фазе менструального цикла у женщин, благодаря чему осуществляется овуляция;

– снижается активность тиреотропного гормона, который воздействует на рецепторы щитовидной железы, способствует поглощению йода и является важнейшим регулятором роста во всех тканях организма;

– уменьшается активность гипофизарно-надпочечниковой системы, благодаря чему восстанавливается работа сердечнососудистой и нервной системы, подавляется рост опухолевых клеток, депрессивные расстройства, диабетические расстройства;

– выделяется эпифизом мозга гормон мелатонин, который отвечает за регулировку сна и бодрствования.

– снижается температура тела и чувствительность к изменениям температуры окружающей среды;

– усиливается кровообращение периферической кровеносной системы;

– снижается активность работы желудочно-кишечного тракта.

Список литературы

Ковальзон В.М. Основы сомнологии. Физиология и нейрохимия цикла бодрствование-сон. М.: «Бином. Лаборатория знаний», 2011

Н.Н.Данилова, А.Л.Крылова. Физиология высшей нервной деятельности,2005

Фазы и стадии сна. Их характеристика

Состояние сна – это торможение активного взаимодействия организма с окружающей средой и неполным прекращением сознательной психической деятельности.

Таблица. Нормальные показатели ЭЭГ

Различают две фазы сна:

1. Фаза медленного или ортодоксального сна (ФМС);

Фаза быстрого или парадоксального сна (ФБС).

Стадии сна. В течение сна различают пять стадий. Четыре стадии медленноволнового сна и одна стадия быстрого.

Первая стадия является переходной от состояния бодрствования ко сну. Человек находится в состоянии дремоты – полусознательном состоянии. Альфа-ритм уменьшается, и появляются низкоамплитудные медленные тета-ритмы. Длительность первой стадии обычно не больше 10-15 мин. Мышечная активность снижается, снижается частота дыхания и пульса, замедляется обмен веществ, и понижается температура, глаза могут совершать медленные движения. В этот момент человек может наблюдать галлюцинации: световые вспышки и непонятные звуки, между которыми нет никакой логической связи. В этом состоянии человек начинает вспоминать сегодняшний день, ищет решение своим проблемам, иногда произносит их вслух. Возникают непроизвольные вздрагивания телом, видя в дремоте, как будто мы споткнулись, начали падать или на нас, едет машина. В ЭЭГ могут регистрироваться острые вертексные волны. В поведении эта стадия соответствует периоду дремоты с полусонными мечтаниями, она может быть связана с рождением интуитивных идей, способствующих успешности решения той или иной проблемы.

Вторая стадия (неглубокий или лёгкий сон) получила название стадии «сонных веретен». Происходит дальнейшее снижение тонической мышечной активности. Сердечный ритм замедляется, температура тела снижается, глаза неподвижны. Эта стадия занимает в целом около 45-55% общего времени сна. Первый эпизод второй стадии длится около 20 минут. В ЭЭГ доминируют тета-волны, появляются так называемые «сонные веретёна», которые представляют собой учащённый альфа-ритм (12—14—20 Гц). С появлением «сонных веретён» происходит отключение сознания. В это время человек крепко спит, однако каждые 1-2 секунды наблюдаются вспышки активности, называемые сонными веретенами. Зрительных образов в этой стадии уже нет.

В первых двух стадиях засыпает только сознание, однако нижние слои мозга ещё бодрствуют. У встревоженных людей эмоции постоянно будят создание, оставляя их в состоянии дремоты.

Третья стадия –это начальная стадия перехода человека в глубокий сон.Онахарактеризуется всеми чертами второй стадии, к которым добавляется наличие в ЭЭГ медленных дельта колебаний с частотой 2 Гц и менее. Этот переходный период длится всего несколько минут. У здорового человека третья стадия занимает 5-8 %.

Четвертая стадия – это и есть сам глубокий сон, который вместе с третьей стадией позволяет нам выспаться. Обычно четвёртая стадия занимает около 10-15 % от общего времени сна. Температура тела, давление и пульс понижены до допустимой нормы. В это время мозг работает в медленном режиме, испуская так называемые дельта-волны с частотой 2 Гц и менее. На четвёртой стадии человека трудно разбудить. Однако, если получится всё же это сделать, человек будет сонным, разбитым, дезориентированным, его мысли будут путаться. В такой ситуации можно услышать: «Встал не с той ноги?» Видимо причиной такого состояния выступают незавершенные нейрохимические процессы, проходящие в медленном сне. Именно в это время возникают около 80% сновидений, и именно в этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит.

Пятая стадия сна имеет ряд названий: стадия «быстрых движений глаз» или сокращенно БДГ, «быстрый сон», «парадоксальный сон». Быстрый сон следует за медленным и длится 10-15 минут. Повышается температура тела, давление, учащается дыхание, пульс. На ЭЭГ наблюдаются быстрые колебания электрической активности, близкие по значению к бета-волнам пилообразной волны. В этот период электрическая активность мозга сходна с состоянием бодрствования. Вместе с тем (и это парадоксально) в этой стадии человек находится в полной неподвижности, вследствие резкого падения мышечного тонуса. Однако глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Существует отчётливая связь между БДГ и сновидениями. Если в это время разбудить спящего, то в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении.

Электроэнцефалограмма отражает состояние активации и походит скорее на ЭЭГ 1-й стадии сна. Первый эпизод быстрого сна наступает через 70-90 минут от момента засыпания, длится 5-10 минут. По ходу сна длительность последующих эпизодов БДГ-сна нарастает, достигая под утро нескольких десятков минут. У взрослого человека доля быстрого сна составляет около 20-25 % общего времени сна. Фаза быстрого сна от цикла к циклу удлиняется, а глубина сна снижается. Прерывание быстрого сна вызывает более тяжёлые нарушения психики по сравнению с нарушениями медленного сна. Часть прерванного быстрого сна должна восполняться в следующих циклах.

Предполагают, что быстрый сон обеспечивает функции психологической защиты, переработку информации, её обмен между сознанием и подсознанием.

Слепым от рождения снятся звуки и ощущения; в фазе быстрого сна собственно БДГ у них нет.

Сон ‒ особое состояние сознания человека и животных, включающее в себя ряд стадий, закономерно повторяющихся в течение ночи (при нормальном суточном графике). Появление этих стадий обусловлено активностью различных структур мозга.

У здорового человека сон начинается с первой стадии медленного сна, которая длится 5-10 минут. Затем наступает 2-я стадия, которая продолжается около 20 минут. Ещё 30-45 минут приходится на период 3-4 стадий. После этого спящий снова возвращается во 2-ю стадию медленного сна, после которой возникает первый эпизод быстрого сна, который имеет короткую продолжительность — около 5 минут. Вся эта последовательность называется циклом. Первый цикл имеет длительность 90-100 минут. Затем циклы повторяются, при этом уменьшается доля медленного сна, и постепенно нарастает доля быстрого сна, последний эпизод которого в отдельных случаях может достигать 1 часа. В среднем, при полноценном здоровом сне отмечается пять полных циклов. Последовательность смены стадий и их длительность удобно представлять в виде гипнограммы, которая наглядно отображает структуру сна пациента.

Значение и продолжительность сна

Значение сна

1. Главное функциональное значение сна восстановительные процессы организма. Обычно «восстановительные функции» внутренних органов связывают с медленным сном. Данный процесс обеспечивается за счет увеличения уровня гормона роста (соматотропина) в крови, что приводит к активации биосинтеза белков (анаболический процесс обмена веществ, а, следовательно, рост организма).

Быстрый сон восстанавливает свойства нейронов головного мозга, усиливают обменные процессы в клетках нейроглии, которые обеспечивают нейроны питательными веществами и кислородом.

2. Переработка и запоминание информации. В течение сна происходит обработка накопленной за день информации. Причем во время медленного сна информация оценивается и обобщается, а во время быстрого сна – обработанная информация пересылается в определенные участки долговременной памяти, где связывается с хранящимся там материалом, что сопровождается сновидениями.

3. Отдых организма. Если человека лишить фазы быстрого сна в течение 116 часов происходит нарушение поведения, повышается раздражительность, тревожность, появляются психические расстройства, они не способны к концентрации внимания. Наиболее значительно меняется поведение человека при лишении его медленного сна, в результате чего возникает повышенная возбудимость (человек развязан).

Таблица. Продолжительность сна детей и подростков

Бытует мнение, что потребность во сне к старости снижается. Однако установлено, что люди старше 60 лет, страдающие различными заболеваниями спят, как правило, менее 7 часов в сутки. В то же время практически здоровые люди этого возраста спят более 8 часов в сутки. При увеличении продолжительности сна у “малоспящих” пожилых людей наблюдается улучшение самочувствия. По некоторым данным продолжительность сна долгожителей Кавказа колеблется от 9 до 16-17 часов в сутки. В среднем же долгожители спят по 11-13 часов. Иными словами, по мере старения человека продолжительность сна должна увеличиваться.
Лишенный сна человек погибает в течение двух недель. Лишение сна в течении 3-5 суток вызывает непреодолимую потребность во сне. В результате 60-80 часового отсутствия сна у человека наблюдается снижение скорости психических реакций, портится настроение, происходит дезориентация в окружающей среде, резко снижается работоспособность, возникает быстрая утомляемость при умственной работе и меньшая ее точность. Человек теряет способность к сосредоточенному вниманию, могут возникнуть различные нарушения моторики (тремор и тики), возможны и галлюцинации, иногда наблюдаются внезапная потеря памяти и сбивчивость речи. При более длительном лишении сна могут возникнуть психопатии и даже паранойяльные расстройства психики.

Изменения вегетативных функций при длительной бессоннице очень невелики, отмечается только небольшое понижение температуры тела и незначительные замедления пульса.
В науке описаны несколько случаев длительного отсутствия сна, которые, наряду с явлениями сомнамбулизма (лунатизма) и летаргического сна до сих пор не нашли объяснений. Чаще всего эти случаи были связаны с сильными психическими потрясениями (потеря близкого человека, последствия катастрофы). Однако в большинстве случаев подобные события приводят к обратному результату — к летаргическому сну.

Фазы и стадии сна человека

Многие слышали о том, что сон состоит из последовательно сменяющих друг друга фаз и стадий. Некоторые знают, что в одни фазы проснуться легче, в другие – тяжелее, поэтому в идеале пробуждение стоит подстраивать на определенные этапы сна. Кто-то скажет, что сны снятся только в какую-то одну фазу (небольшой спойлер – на самом деле это не так, см. ниже). В данной статье мы предлагаем углубиться в эти и другие вопросы, связанные с различными периодами сна, и рассмотреть, какие фазы выделяются, какова их характеристика и продолжительность, сколько фаз нужно, для того чтобы выспаться, и как самостоятельно рассчитать сон по фазам. Кроме того, в последней части текста мы рассмотрим, как с точки зрения фаз и стадий оцениваются некоторые так называемые рациональные схемы сна.

Фазы сна человека: предисловие

Сны кажутся такой обыденной вещью, и тем не менее это – одна из тех областей, которая еще таит множество загадок. В частности, пока у ученых не наблюдается единства мнений даже в отношении того, видим ли мы цветные сны или черно-белые. А вот стадии и фазы сна человека можно считать вполне изученными, в том числе потому что их проще исследовать с помощью различных приборов. Основные источники данных для ученых – активность мозга в целом и его долей в частности (показывается на электроэнцефалограмме – ЭЭГ), движения глазных яблок и мышц затылка. Эти и ряд других показателей позволяют составить более или менее ясную картину циклов фаз сна.

В целом мы предлагаем не углубляться в термины и методики сомнологии (науки о сне), а рассмотреть фазы сна на более практическом уровне: понять, сколько фаз выделяется, разобрать их главные черты и то, что отличает фазы друг от друга. Эти знания помогут ответить на вопросы, в какую фазу легче проснуться, сколько должен длиться здоровый сон и т.д. Но сначала сделаем несколько ремарок:

• фазы и стадии рассматриваются на примерах взрослых (с возрастом соотношение и длительность фаз меняется);
• для простоты и единообразия периоды сна будут показаны на примерах тех, кто ложится спать вечером или в начале ночи, а не под утро и не работает по ночам;
• мы рассматриваем только физиологический сон – медикаментозный, гипнотический и т.д. в данном материале в счет не берутся;
• мы сфокусируемся на тех, кто имеет счастье спать достаточное для своего организма количество часов и не вынужден, например, бежать к первой паре после ночного написания курсовой.

Итак, каким должен быть нормальный сон у среднестатистического здорового человека в подобных условиях?

Фазы и стадии сна

В целом специалисты делят сон на две основные фазы:

• Медленный сон, он же ортодоксальный, или NREM-сон. В среднем 3/4 цикла приходится на медленный сон. Название NREM происходит от английского Not Rapid Eye Movement и отражает тот факт, что для данной фазы не характерны быстрые движения глаз.
• Быстрый сон, он же парадоксальный, или REM-сон (то есть быстрые движения глаз присутствуют). В среднем 1/4 цикла приходится на быстрый сон. Название «парадоксальный» связано с тем, что во время этой фазы сна сочетаются полное расслабление мышц и высокая активность мозга. Получается, что в этот период мозг работает почти так же, как при бодрствовании, но при этом не обрабатывает информацию, получаемую от органов чувств, и не отдает телу приказов, как реагировать на эту информацию.

Цикл «медленный + быстрый сон» длится примерно 1,5-2 часа (подробнее чуть ниже), и в ходе ночи данные фазы последовательно сменяют друг друга.

При этом у медленного сна выделяется ряд стадий:

1. дремота – переход от бодрствования ко сну;
2. легкий сон;
3. умеренно глубокий сон;
4. глубокий сон – именно на этой стадии сон самый крепкий.

Стадии 3 и 4 носят общее название – дельта-сон, что связано с наличием на ЭЭГ специфических дельта-волн.

Схема ночного цикла по фазам и стадиям сна

С точки зрения циклов сна наша ночь проходит следующим образом:

• Сначала наступает стадия 1 медленного сна, то есть мы переходим от бодрствования ко сну через дремоту.
• Далее мы последовательно проходим стадии 2, 3 и 4. Потом двигаемся в обратном порядке – от дельта-сна к легкому (4 – 3 – 2).
• После стадии 2 наступает фаза быстрого сна. Из-за того что она активизируется последней в цикле – после того, как прошли все остальные этапы, – иногда ее называют 5 фазой или 5 стадией, что, строго говоря, не совсем точно, потому что быстрый сон – совсем другой по сравнению с медленным.
• Затем мы снова возвращаемся в стадию 2, и дальше опять погружаемся в дельта-сон, потом легкий, потом быстрый, потом снова легкий… И так смена фаз и стадий идет по кругу. Другой вариант – после быстрого сна наступает пробуждение.

Продолжительность фаз и стадий сна

Как мы уже говорили выше, на весь сонный цикл (медленный и быстрый сон) в среднем уходит примерно от 1,5 часов до 2 часов. При этом продолжительность фаз и стадий и их соотношение в рамках одного цикла меняется с течением ночи. Рассмотрим, как в среднем распределяются фазы и сколько длится каждая из них.

• Обычная длительность стадии 1 (дремота) составляет 5-15 минут. Если человек засыпает, только опустив голову на подушку, это говорит о том, что ему надо раньше ложиться, больше спать или в принципе больше отдыхать.
• В течение ночи около 50% сна приходится легкий сон – это медленный сон, но не в самых глубоких его проявлениях. Средняя продолжительность одной «порции» такого сна – около 20 минут.
• Когда мы только уснули, длительность глубокого и умеренно глубокого сна (дельта-сна) больше, чем под утро. В рамках первого цикла на дельта-сон может уйти до 40 минут, а в последующих эта цифра уменьшается. В общей сложности в течение ночи 3 и 4 стадии занимают 15-20% от всего сна.
• У быстрого и легкого сна, соответственно, все наоборот: эти периоды длиннее всего ближе к утру. Продолжительность быстрого сна в начале ночи весьма коротка (в первом цикле – 5-10 минут), а затем увеличивается до 30-40 минут, а иногда и больше. Всего на быстрый сон приходится, соответственно, около четверти всего времени в течение ночи.

Таким образом, в первом цикле полноценный глубокий сон (стадия 4) наступает примерно через 40-50 минут после сна, а быстрый – через 1,5 часа. Исходя из средней потребности во сне, получаем, что в нормальном состоянии человеку за ночь нужно проспать 3-6 циклов – в зависимости от их продолжительности и от его потребности во сне. В свою очередь, данная потребность весьма разнится: некоторым нужно 4 часа, для некоторых норма может превышать 10 часов.

В какую фазу лучше просыпаться и как это рассчитать

Как известно, просыпаться легче всего на фазе быстрого сна, на втором месте – стадия легкого. Зная последовательность разных периодов, вы сможете подгадать оптимальное время пробуждения. С другой стороны, надо учитывать, что длительность фаз неодинакова у разных людей, кроме того, потребность в том или иной «виде» сна колеблется в зависимости от состояния. Например, если вы устали, болеете или восстанавливаетесь после болезни, медленный сон способен занять больше времени.

Конечно, чтобы облегчить себе пробуждение, можно купить различные гаджеты, которые считывают характерные особенности фаз (подробнее чуть ниже) и будят вас именно в положенное время. Но узнать, как проснуться в фазу быстрого сна, можно и самостоятельно – в первую очередь надо поэкспериментировать. Например, примите за фазу сна 2 часа, рассчитайте, во сколько надо лечь/проснуться, чтобы выдержать целое число циклов. Например, если вам надо встать в 8 утра, кратное число фаз будет в 6 утра, 4 утра, 2 ночи, полночь и т.д. При расчете времени учитывайте и то, что еще немного времени вам потребуется на то, чтобы заснуть. Как мы говорили, на стадию 1 обычно уходит 5-15 минут. То есть, чтобы встать в 8, лечь надо в 1:45 или 23:45.

Попробуйте какое-то время придерживаться такого графика и посмотрите, получается ли у вас просыпаться в фазу быстрого сна. Если нет, «поиграйте» с границами – сделайте расчет исходя из 1 часа 50 минут или 1 часа 40 минут. Таким образом вы сможете найти именно вашу продолжительность ночного цикла и в дальнейшем отталкиваться от нее. Проводить эксперименты лучше всего, когда вы находитесь в нормальном физическом и эмоциональном состоянии и более или менее нормально высыпались накануне экспериментов.

Также намекаем, что под «лечь спать» мы имеет в виду именно лечь спать, а не «лечь в кровать со смартфоном в обнимку и еще час переписываться в мессенджерах». Заметим и то, что расчет фаз сна не придаст вам бодрости, если вы уже неделю спите только по одному циклу за ночь. Подстройка под фазы – инструмент для более легкого пробуждения, но от необходимости полноценно спать он вас не освободит.

Фазы сна и сновидения

Согласно исследованиям, неправильно ставить вопрос: «В какой фазе сна снятся сны». Корректнее другая формулировка: «Сны из какой фазы мы лучше всего запоминаем?» Исследования показывают, что сны снятся нам на всех этапах – даже на стадии глубокого сна. Другое дело, что мы их не запоминаем – возможно, вследствие того, что медленный сон слишком крепкий и активность мозга ниже. Впрочем, даже то, что мы видели в фазе быстрого сна, мы запоминаем далеко не всегда. Подробнее об этом в нашей статье «Интересные факты о снах».

Что происходит с нами в разные фазы сна

Одно из главных отличий фаз друг от друга – разная активность мозга, которую визуально можно проследить в волнах на ЭЭГ, однако физиология фаз сна характеризуется не только этим. Другое различие быстрого и медленного отражено в английских названиях REM и NREM – наличие и отсутствие быстрых движений глаз. В целом же определение фазы сна на глазок, без учета приборов и измерения различных показателей, достаточно проблематично. Можно только сказать, что если человек двигает глазами, конечностями и т.д., скорее всего, речь идет о быстром сне. А что можно зарегистрировать на различных приборах? Приведем несколько интересных фактов.

Черты медленного сна

Чтобы погрузиться в первую стадию медленного сна (дремоту), мозг вырабатывает специальные вещества, которые блокируют его активность, вызывают вялость, а также влияют на другие системы организма, в том числе замедляют метаболизм. В стадиях 2-4, особенно при дельта-сне, обмен веществ также замедляется.

Говорить, что во время медленного сна в принципе нет движения глаз, не совсем верно – они есть в стадиях 1 (дремота) и 2 (легкий сон), но специфически медленные; в английской терминологии они так и называются – slow rolling eye movement (SREM). В свою очередь, во время дельта-сна нет даже таких движений, зато именно в этой фазе люди ходят или говорят во сне, а также совершают иные неконтролируемые действия, если им это свойственно.

В фазе медленного сна на 1-1,5 градуса понижается температура тела (особенно в глубоком сне), снижается пульс и артериальное давление, дыхание становится более редким. Вместе с тем активнее продуцируются гормоны роста, половые гормоны и др., идут процессы по построению тканей и т.д. Именно поэтому говорят, что медленный сон в большей мере отвечает за физиологический отдых. Кроме того, эта фаза необходима для восстановления мозговой ткани после бодрствования (подробнее об этом в первом видео нашей статьи «Не отказывайте себе во сне»).

Черты быстрого сна

Одна из главных особенностей быстрого сна – самые яркие сновидения. Под словами «самые яркие» мы имеет в виду то, что практически все сны, которые мы помним после пробуждения, – именно из этой фазы. Считается, что быстрый сон, в свою очередь, отвечает за обработку полученной за день информации, внутреннюю работу над эмоциями и т.д. Но пока ученые точно не могут точно сказать, как что конкретно происходит во время быстрого сна и какие механизмы при этом задействованы.

Как мы уже отмечали, визуально быстрый сон можно узнать по движениям глазных яблок, по иногда сбивающемуся дыханию, движениям рук и т.д. Также для этой фазы характерны изменения температуры тела и ритм сердца: они могут повышаться или понижаться в рамках одного и того же этапа.

Интересно, что мозговая активность во время быстрого сна насколько высокая, что ученые в течение долгого времени не могли заметить разницу на ЭЭГ между этой фазой сна и бодрствованием. Правда, на сегодняшний день несколько важных различий все же было найдено.

Интересные особенности, связанные с фазами сна

Для любой фазы характерно искаженное представление о времени. Наверное, всем знакомы ситуации, когда на минуточку закроешь глаза – и 5 часов как не бывало. Верно и обратное: казалось, уже вся ночь минула и много снов приснилось, а на самом деле прошло всего 20 минут.

Некоторые считают, что во время сна человек полностью отключается от реальности, однако на самом деле это не так. Многие сигналы мозгом действительно должным образом не обрабатываются, особенно во время дельта-сна, но во время быстрого и легкого главным источником информации становятся звуки. Например, нас не всегда будит шум, но человек может проснуться от того, что кто-то даже негромко позовет его по имени. Также во время быстрого сна звуки могут встраиваться в сновидение и становиться его частью. Это говорит о том, что мозг обрабатывает звуки во время сна и решает, каким уделить внимание и как именно это сделать.

У детей доля быстрого сна больше, чем у взрослых, а у пожилых людей она еще меньше. То есть чем старше мы становимся, тем короче парадоксальная фаза сна и длиннее ортодоксальная. Интересно, что быстрый сон отмечается даже у детей, находящихся в утробе матери. Ученые говорят, что на ранних этапах жизни (в том числе до рождения) быстрый сон очень важен для формирования центральной нервной системы.

Исследования показывают, что мозг может не погружаться целиком в одну и ту же фазу, что особенно характерно для дельта-сна. Хотя бОльшая часть мозга, как правило, находится на одном и тот же этапе.

Значение фаз сна для организма: небольшое предостережение

Сказать, какой сон лучше или полезнее – быстрый или медленный – невозможно. Они обе фазы нужны для полноценного отдыха и восстановления организма как на физиологическом, так и психическом уровне. В связи с этим вызывают вопросы схемы сна, в которых отсутствует полноценный цикл. Наверняка многие слышали о схемах, предполагающих, что человек спит не 1 раз в сутки 6-8 часов, а несколько раз в течение дня. Некоторые подобные схемы выглядят вполне безобидными, однако польза других вызывает серьезные сомнения.

В частности, в интернете встречается информация о якобы очень эффективном расписании, когда спать надо 6 раз по 20 минут или 4 раза по 30 минут. Исходя из типичного цикла сна, эти временные промежутки очень короткие, и за 20-30 минут человек не успеет перейти дальше 2-3 стадии, то есть о глубоком и быстром сне речь не идет в принципе. Между тем важнейшие для нашего организма процессы происходят именно на этих этапах. Возможно, у людей, которые описаны как успешно применявшие такие схемы, циклы сна очень сжаты, но велик шанс, что действительность просто приукрашена в угоду впечатляющей истории.

Конечно, какое-то время организм среднестатистического человека профункционирует и на 20 минутах 6 раз в сутки. Ему может даже казаться, что он стал более эффективно расходовать время, однако польза этих схем для организма в данном случае вызывает вопросы. Системный недостаток сна ударяет как психическому, так и физическому состоянию и приводит различным неприятным последствиям. Не отрицая пользу и эффективность других рациональных схем сна, призываем вас консультироваться с врачом и очень настороженно относиться к вариантам, которые не включают хотя бы несколько полноценных циклов в сутки.

Фазы сна человека в биологии — характеристика, описание и значение

Полноценный ночной отдых — непременное условие хорошего самочувствия и высокой работоспособности на протяжении всего дня. Сомнологи, изучающие фазы сна человека в биологии, называют две основные — быструю и медленную, в каждой из которых, в свою очередь, выделяются несколько последовательно сменяющихся стадий. Всего за ночь сновидец проходит 4−5 цикличных этапа, а в его организме происходят различные физиологические процессы.

Общее понятие и характеристика

Сон — одно из естественных физиологических состояний человека, при котором организм становится менее восприимчив к окружающей обстановке. Постоянно бодрствовать без перерыва на полноценный отдых невозможно. Уже после первых суток пребывания без сна в режиме активной работы человек утрачивает работоспособность, у него понижается внимательность и теряется способность концентрироваться.

Физиологи уже несколько веков пытаются дать точную характеристику физиологических процессов, происходящих в организме спящего человека. Одним из важнейших достижений стала фиксация биоэлектрических колебаний, которые возникают в головном мозге в момент сновидений. Кроме того, специалистам удалось установить, что во время ночного отдыха практически незаметно для человека сменяются последовательные циклы.

Исследования проводятся при помощи специальных датчиков, которые крепятся на голову засыпающего. Оборудование фиксирует сигналы, передающиеся сенсорами. Сначала отмечаются медленные колебания, затем они учащаются, а после снова сменяются менее ритмичными.

Сон здорового человека — это последовательный цикл из пяти сменяющихся стадий, из которых только одна относится к быстрой фазе. После засыпания нейрофизиологические и биологические процессы происходят менее активно, чем во время дневного бодрствования. Специалисты выделяют: