Сон. Физические механизмы сна

Контрольная работа по физиологии с основами

биохимии 24 группы заочного физкультурного

 отделения Торжокского  педагогического 

колледжа Голубевой Екатерины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тверская область Конаковский  район

Поселок Козлово ул. Прядильщиков

д. 2 кв. 15

Тел: 8 (920) 154-73-26

 

 

 

Торжок 2013

 

План

Вариант №5

Сон. Физические механизмы  сна.

1. Сон – необходимое условие нормальной жизнедеятельности организма человека. Значение сна……….…………………………………………………...3

2. Механизмы сна и бодрствования. Фазы сна и их характеристика………….4

3. Сновидения………………………..……………………………………………9

4.Условия нормального  сна……………………….. …………………………...10

5. Требования к оборудованию  помещения. Организация сна в  домашних условиях…………………………………………………………………………..11

Список литературы………………………………………………………………13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Сон – необходимое  условие нормальной жизнедеятельности  организма человека. Значение сна

Сон обеспечивает отдых организма. В экспериментах М.М. Манассеиной (1892) было показано, что лишенные сна  взрослые собаки погибали на 12-21-й день. Лишение сна щенков приводило  их к гибели через 4-6 дней. Депривация сна человека в течение 116 ч сопровождалась нарушением поведения, повышением раздражительности, психическими расстройствами. Более  значительно меняется поведение  человека при лишении его медленного сна: возникает повышенная возбудимость (развязность).

Сон играет важную роль в  процессах метаболизма. Полагают, что  медленный сон способствует восстановлению внутренних органов, поскольку через  гипоталамус либерины воздействуют на гипофиз, способствуя освобождению гормона роста (ГР), который участвует  в биосинтезе белков в периферических тканях. Напротив парадоксальный сон  восстанавливает пластические свойства нейронов головного мозга, усиливает  процессы в клетках нейроглии, которые  обеспечивают нейроны питательными веществами и кислородом. По мнению Е. Хартмана, мало спящие люди хорошо приспособлены  к жизни, обычно игнорируют психологические  проблемы. Долго спящие люди обременены конфликтами и более разносторонни  в своих интересах. Предполагают, что потребность в медленном  сне для всех относительно одинакова, а потребность в парадоксальном сне различна.

Сон способствует переработке  и запоминанию информации. По мнению Ф. Крика, во время парадоксального  сна из памяти исключается вся  второстепенная информация, т.е. происходит процесс реверсивного обучения. Предлагались различные устройства и методики, якобы дающие людям возможность, не прикладывая усилий, обучаться  во сне. К сожалению, информация, предъявляемая  во время сна, не запоминается, если только на ЭЭГ во время или после  этого не появляется α-ритм (т. е. если человек не просыпается). Как уже говорилось, из всех проявлений активности мозга во время сна запоминается лишь последнее сновидение. В то же время сон облегчает закрепление изученного материала. Если какая-то информация заучивается непосредственно перед засыпанием, то спустя 8 ч она вспоминается лучше.

Биологическое значение сна  связано с приспособлением к  изменению освещенности (день - ночь). Организм способен заранее приспособиться к ожидаемому воздействию внешнего мира, активность всех систем снижается в определенные часы согласно режиму труда и отдыха. К моменту пробуждения и в начале бодрствования активность органов и систем возрастает и соответствует уровню поведенческих реакций.

 

2. Механизмы сна  и бодрствования. Фазы сна и  их характеристика

Любая деятельность организма  протекает на фоне определенной активности мозговых структур. Фоновая активность мозговых структур, на которую накладывается  любая деятельность организма, называется функциональным состоянием. Эта активность зависит от комплекса обстоятельств: времени суток, предшествующей деятельности, включенности мотивационных процессов и так далее. Традиционно исследователи выделяли два основных функциональных состояния организма — сон и активное бодрствование. Вначале предполагалось, что эти два функциональных состояния различаются по уровню активации мозга, причем подразумевалось, что сон обусловлен его снижением, а бодрствование — нарастанием. Но после того как было доказано, что сон — это особое функциональное состояние со свойственным только ему специфическим рисунком активности мозговых структур, такое разделение этих состояний по величине уровня активации стало некорректным.

Состояние бодрствования — это результат активного приспособления организма к изменяющимся условиям существования. Он зависит от умения человека фиксировать внешние и внутренние сигналы (восприятие), от его желаний (мотивационная сфера), от задач и целей, которые он определяет для себя (познавательная сфера) и от его возможностей перемещаться (двигательная сфера). Все эти процессы, протекая на фоне состояния бодрствования, сами активно участвуют в его изменении.

Многие процессы в организме  происходят ритмично. Цикл сон-бодрствование  постоянно подстраивается под внешние  датчики (длительность дня и ночи) и составляет 24 часа. Синхронно ему  настроены другие ритмы организма  — гормональный, биохимический, физиологический, эмоциональный, поведенческий. В естественных условиях биологические часы регулярно  синхронизируются с циклом день-ночь.

Сон — физиологическое состояние, которое характеризуется прежде всего потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Треть жизни человека проходит в состоянии периодически наступающего сна.

Сон характеризуется прежде всего потерей активного сознания. Глубоко спящий человек не реагирует  на многие воздействия окружающей среды  если они не имеют чрезмерной силы. Рефлекторные реакции во время сна  снижены. Другим показателем состояния  сна является утрата способности  к активной целенаправленной деятельности.

Состояния сна и бодрствования  чрезвычайно сложны в их регуляции  принимают участие различные  структуры головного мозга и  различные нейромедиаторные системы:

• механизм регуляции ритма активность-покой, включающий сетчатку глаз, супрахиазматические ядра гипоталамуса(главный ритмоводитель организма) и эпифиз, выделяющий гормон мелатонин.
• механизмы поддержания бодрствования — подкорковые активирующие системы, обеспечивающие весь спектр сознательной деятельности человека, расположенные в ретикулярной формации, в области синего пятна, ядер шва, заднего гипоталамуса, базальных ядер переднего мозга; в качестве медиаторов их нейроны выделяют глутаминовую кислоту, ацетилхолин, норадреналин, серотонин и гистамин.
• механизм медленного сна, который реализуется особыми тормозными нейронами, разбросанными по разным отделам мозга и выделяющими один и тот же медиатор — гамма-аминомасляную кислоту.
• механизм парадоксального сна, который запускается из четко очерченного центра, расположенного в области так называемого варолиева моста и продолговатого мозга. Химическими передатчиками сигналов этих клеток служат ацетилхолин и глутаминовая кислота.

Активность мозга во время сна не хаотична, а имеет ярко выраженный цикличный характер. За 8 часов сна (продолжительность, рекомендованная для полноценного отдыха организма взрослого человека), наблюдается в среднем 5 циклов длительностью 90-100 минут, при этом в рамках каждого из циклов отмечаются две фазы сна – фаза медленного и фаза быстрого сна.

Фаза медленного сна. На долю медленного сна приходится порядка 75% общей протяженности ночного отдыха человека. В фазе медленно сна наблюдается уменьшение частоты дыхания, снижение ритма сердцебиения, расслабление мышц и замедление движения глаз. Однако, фаза медленного сна не является неким однородным процессом. Внутри нее выделяют четыре стадии, каждой из которых свойственны различные биоэлектрические характеристики и показатели глубины сна или пороги пробуждения. По мере углубления медленного сна постепенно снижается активность человека, все сложнее становится его разбудить. При этом в глубоких стадиях фазы медленного сна возрастает сердечный ритм и частота дыхания, которые компенсируют уменьшение глубины дыхание и снижение артериального давления.

С точки зрения физиологии именно в фазе медленного сна происходит реабилитация и оздоровление организма  – восстанавливаются клетки, структура тканей, происходит мелкий ремонт внутренних органов человека, восстанавливается энергетический баланс.

Стадии медленно сна:

• Первая стадия называется дремотой. Во время дремоты человеку свойственно «домысливать» и «допереживать» те идеи, которые были особенно актуальными для него на протяжении дня. Мозг интуитивно продолжает искать ответы на вопросы, которые не были разрешены, появляются полусонные мечтания, иногда человек видит сноподобные образы, в которых реализуется успешное решение его проблемы. Электроэнцефалограмма на первой стадии медленного сна показывает существенное снижение, практически до минимальных показателей, альфа-ритма, который является основной характеристикой состояния бодрствования человека.
• На смену дремоте приходит сон медленной глубины. Эта стадия характеризуется учащенным альфа-ритмом или ритмом «сонных веретен». Отключение сознания начинает чередоваться с порогами высокой слуховой чувствительности. Примерно 2-5 раз в минуту человек находится в состоянии, когда его очень легко разбудить.
• На третьей стадии медленного сна «сонных веретен» становится значительно больше, затем к участившемуся сну медленной глубины добавляются дельта-колебания.
• По мере возрастания амплитуды ритм колебаний замедляется, и наступает четвертая стадия, которую принято называть глубоким сном (дельта-сном) фазы медленного сна. В стадии дельта-сна человек начинает видеть сновидения, сенсорная активность притупляется, и разбудить спящего становится довольно сложно.

Чтобы восстановиться физически, человеку достаточно порядка 3-4 часов  медленного сна.

Примерно через час-полтора  после засыпания, непосредственно  за четвертой стадией фазы медленного сна наступает фаза быстрого сна.

Фаза быстрого сна (быстроволновой или парадоксальный сон). Быстрый сон, так же известный как быстроволновой или парадоксальный сон, характеризуется существенными изменениями в поведении спящего. Наблюдения позволяют сделать выводы, что для стадии быстрого сна характерно усиление деятельности дыхательной и сердечнососудистой систем. При этом частоте сердечных сокращений, равно как и дыханию, свойственна некоторая аритмичность. Мышечный тонус падает, диафрагма рта и шейные мышцы полностью обездвиживаются, но при этом активный и выраженный характер приобретают движения глазных яблок под сомкнутыми веками. Именно в этой фазе человек видит сны, более того, если разбудить спящего «быстрым сном», он, скорее всего, будет отчетливо помнить и сможет рассказать о том, что ему приснилось.

Фаза быстрого сна становится более продолжительной от цикла  к циклу, но одновременно с этим уменьшается  глубина сна. Несмотря на то, что  быстрый сон в каждом последующем  цикле все больше приближается к  порогу бодрствования, разбудить человека, пребывающего в парадоксальном сне  значительно сложнее.

Функционально, в фазе быстрого сна происходит обработка информации, полученная мозгом за день, осуществляется обмен «данными» между сознанием  и подсознанием. Эта фаза сна необходима человеку для того, чтобы сам человек  и его мозг в первую очередь  могли адаптироваться к меняющимся условиям окружающей его среды. Именно поэтому, прерывание быстрого сна чревато  серьезными последствиями, связанными с нарушениями психической деятельности.

Известны результаты экспериментов, во время которых животных (крыс) намеренно лишали быстрого сна. В  начале эксперимента наблюдались изменения  амплитуды энцефалограммы, затем  животные утрачивали способность заснуть, даже если им никто не мешал, а спустя несколько недель крысы погибали.

Человек, который лишен  возможности полноценно спать, лишается возможности полноценно восстановить функции психологической защиты, в результате чего становится вялым, раздражительным, плаксивым и рассеянным.

Если продолжительность  ночного сна человека составляет 8 часов, длительность фаз от цикла  к циклу меняется. При этом, в  первом 90-100 минутном цикле, преобладает  медленный сон, а фаза быстрого сна  может отсутствовать. В следующем  цикле, медленный сон становится чуть менее продолжительным, уступает свое место быстрому сну, который  может длиться буквально несколько  минут. При переходе к третьему циклу, доля быстрого сна увеличивается, а  к моменту завершения сна, быстрый  сон откровенно преобладает над  медленным. Ученые утверждают, что именно поэтому, человек, проснувшийся не от воздействия  раздражителя, например, будильника или  телефонного звонка, всегда отчетливо  помнит свои сновидения.