Физиология сна. Понятие, особенности и функции сна как разновидности торможения

Третью часть жизни человек проводит во сне. У людей и животных сон и бодрствование ритмично сменяют друг друга. О том, насколько сон необходим для жизнедеятельности организма, можно судить хотя бы по тому, что полное лишение сна люди и животные переносят гораздо тяжелее, чем голодание, и очень скоро гибнут.

Биологический ритм сна и бодрствования связан со сменой дня и ночи. Сон является таким же естественным состоянием человека, как периодически наступающие голод, жажда и другие потребности. Невозможно выспаться впрок, так же как невозможно наесться, или утолить жажду на длительное время. Бодрствование и сон должны сменять друг друга, а потому излишне продолжительный сон для здорового человека может оказаться вредным.

Что же такое сон? От чего он возникает, почему так велика потребность в нём? Ответить на этот вопрос пытались не раз. В начале нашего века французские исследователи Р. Лежандр и А. Пьерон поставили опыты, из которых сделали вывод: причина сна – накопление в крови в течение дня гипнотоксина, или “яда сна”. Швейцарский физиолог В. Гесс в 1931 году выдвинул предположение о том, что существует особый “центр сна”, так как в его опытах раздражение определённых участков мозга вызывало сон. Но очень многие наблюдения противоречили этим теориям. Так, например, сросшиеся близнецы, организмы которых обладали общим кровотоком, могли спать в разное время.

В современной науке наиболее широкое признание получило учение о сне, разработанное И.П. Павловым и его последователями. Эксперименты показали, что и потребность во сне, и его физиология определяются, прежде всего, высшим отделом нервной системы - корой больших полушарий головного мозга, которая “держит в своём ведении все процессы, происходящие в теле”. Нервные клетки, составляющие кору больших полушарий головного мозга, обладают по сравнению со всеми остальными клетками и органами тела самой высокой способностью отвечать на малейшие раздражения. Поступая через органы чувств в мозг из внешней и внутренней среды организма, эти раздражения возбуждают деятельность корковых клеток, и они посылают импульсы – распоряжения к исполнительным органам нашего тела (мышцам, железам и т.д.). Однако это важнейшее биологическое свойство клеток мозга – высокая реактивность – имеет и обратную сторону: корковые клетки чрезвычайно хрупки и быстро утомляются. И здесь в качестве средства самозащиты, предохраняющего нежные клетки от истощения и разрушения, выступает другой нервный процесс – торможение, задерживающее их деятельность.

Торможение, так же как и противоположный нервный процесс – возбуждение, не стоит на месте: возникая в каком – либо участке коры больших полушарий, оно может переходить на соседние. А если ему не будет противостоять возбуждение в других частях коры, то торможение может распространиться по всей её массе и даже опуститься на нижележащие отделы мозга.

Все, что снижает работоспособность нервных клеток мозга – утомление, истощение, перенесённое тяжёлое заболевание – повышает потребность во сне, увеличивает сонливость. Изучение торможения показало, что оно не просто препятствует дальнейшей работе нервных клеток. Во время этого внешне пассивного состояния клетки мозга восстанавливают нормальный состав, набирают силы для дальнейшей активной работы. Во сне, когда заторможена подавляющая масса мозга, создаются наиболее благоприятные условия не только для восстановления работоспособности нервных клеток мозга, более всего нуждающихся в такой передышке, но и для отдыха всего организма.

При спокойном сне тело спящего неподвижно, глаза закрыты, мышцы расслаблены, дыхание замедлено, контакт с окружающим отсутствует, но в органах и системах организма в это время совершаются активные, жизненно важные процессы, способствующие его самообновлению. Многие с сожалением говорят, что на сон приходится тратить, около трети жизни. Но это напрасное огорчение. Ведь только благодаря сну мы можем каждый день с новыми силами успешно работать и активно отдыхать.

Смена бодрствования и сна повторяет суточные природные ритмы Земли – смену дня и ночи, к которым за многие тысячелетия приспособились живые организмы. Привычные действия, обстановка, время отхода ко сну могут стать условными раздражителями, вызывающими сон. Трудно переоценить важность своевременного отхода ко сну. Известно, что между 18 и 22 часами в природе создаются наиболее благоприятные условия отхода ко сну. Если это время не используется, то начинается период активности и человеку гораздо труднее заснуть. На своевременный отход ко сну в одно и то же время (вырабатывается условный рефлекс) указывают большинство психиатров. Помимо этого для полноценного сна должны создаваться и соответствующие гигиенические условия: чистый воздух в спальне, минимум шумов, ровная твёрдая поверхность постели, одеяло надо подбирать таким образом, чтобы человек быстро под ним согревался и расслаблялся. В холодное время года, при мёрзнущих ногах, перед сном рекомендуется принять ванну или разогреть ноги. Если перед сном совершать небольшую прогулку, а днём вести активный образ жизни, то человек будет хорошо засыпать. Если же находиться в одной поре – т.е. нет ни расслаблений ни напряжений (не ведётся контрастный образ жизни) в течение дня, то человеку трудно расслабиться и заснуть. И наоборот, активный образ жизни способствует быстрому естественному расслаблению и крепкому, здоровому засыпанию. Что касается просыпания, то лучше всего его делать в период с 5 до 6 утра. Из этого следует, что для полноценного сна  ложиться спасть и вставать необходимо в одно и то же время, днём вести контрастный образ жизни, соблюдать гигиенические условия в спальной комнате.

Продолжительность сна у детей зависит от возраста. Новорожденный спит около 20 ч в сутки, в возрасте 6 месяцев – 15 ч. Потребность во сне с годами уменьшается. К концу первого года жизни продолжительность сна сокращается до 13 ч в сутки. Средняя продолжительность сна у детей 2-го года – 12 ч, 9 лет – 10 ч, 13-15 лет – 9 ч, 16-19 лет – 8 ч в сутки. Характер сна детей – многоразовый. Новорожденные спят 9 раз в сутки, смены сна и бодрствования мало зависят от времени суток. Однако отчетливое преобладание ночного сна за счет сокращения дневного сна возникает уже в конце первого месяца жизни и после этого стабилизируется. В возрасте 1 года дети обычно спят 3 раза в сутки, причем наиболее продолжительным остается сон в ночное время. В ясельный и дошкольный периоды сон обычно становится двухразовым, а с начала школьного возраста - одноразовым, как у взрослых.

Результаты исследований Н. Клейтмана и Ю. Азеринского показали, что во время сна мозг не бездействует, а демонстрирует различные виды активности. Причем, 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.

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 дыхания 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 медленного 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 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 становиться довольно сложно.

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

Примерно через час – полтора после засыпания, непосредственно за четвертой стадией 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.

Соотношение быстрого и медленного сна у детей с возрастом изменяется. У грудного ребенка быстрый сон и медленный сон по протяженности фаз примерно равны. У ребенка 2 – го года жизни быстрый сон занимает 30 – 40 % от общего времени сна, а с 5 лет формируются соотношения, свойственные взрослому человеку: 20 – 25 % – быстрый сон, 75 – 80 % – медленный сон.

Организация дневного сна детей в условиях ДОУ.

Ребенок требует деятельности беспрестанно и утомляется не деятельностью, а её однообразием, односторонностью. Заставьте ребёнка сидеть, он очень быстро устанет. Лежать – то же самое. Идти он долго не может, не может долго ни говорить, ни петь, ни читать, и, менее всего, думать. Но он резвиться, и движется целый день, переменяет и перемешивает все эти деятельности и не устает, ни на минуту, а крепкого детского сна достаточно, чтобы возобновить силы на будущее.

Современный ритм жизни, который накладывает существенный отпечаток на самочувствие взрослых, испытывающих постоянное недосыпание, раздражительность, плохое настроение, в свою очередь откладывает отпечаток на детях. Они вынуждены приспосабливаться к миру взрослых, соответствовать современным требованиям, которые, как правило, не учитывают возможности ребенка.

Как замечают врачи педиатры и физиологи, у детей отмечается перевозбуждение, частый беспричинный плач, потеря аппетита, затруднение в самостоятельной организации своей деятельности. Некоторые дети становятся заторможенные и апатичные, что связано с включением защитных механизмов детского организма. Одним из важнейших факторов гармоничного развития ребёнка является дневной сон, который способствует восстановлению физиологического равновесия организма.

Достаточный (но не укороченный и не излишний) по продолжительности дневной сон детей определяется, не только возрастными, но и индивидуальными особенностями нервной системы организма.

В течение дня работоспособность ребёнка переходит от высокого уровня в первую половину с постепенным уменьшением ко времени дневного сна, восстановление после него и новое, более значительное снижение к концу дня. Поэтому невозможно переоценить значение правильной организации дневного сна.

Воспитательно-образовательный процесс в детском саду насыщен и разнообразен, ребенок испытывает как физическую, так и психоэмоциональную нагрузку. От эмоционального перевозбуждения многие дошкольники имеют проблемы со сном, не могут расслабиться и успокоиться. У некоторых детей нарастает утомление, снижается двигательная активность, при подготовке ко сну, эти детей не могут расслабиться и успокоиться. Они долго засыпают или не могут заснуть совсем. Поэтому подготовка ко сну – это не простой процесс, как для педагогов, так и для самих воспитанников.

Чтобы изменить негативное отношение детей к процедуре сна, снизить общий уровень тревожности, существует ряд рекомендаций.

Организуя дневной сон целесообразно осуществлять его после проветривания, свежий прохладный воздух лучшее снотворное.

Ребёнок должен «уйти в сон » спокойный, поэтому желательно решить все негативные вопросы, «помириться», простить все провинности и поговорить о чем – то хорошем.

Подготовка ко сну требует времени, отсутствие посторонних звуков (шума, громких голосов, шепота на фоне тишины), благоприятной эмоциональной атмосферы. Можно использовать музыкальное сопровождение.

Все эти средства удовлетворяют потребность ребёнка в безопасной и комфортной среде. В это время происходит расслабление всех групп мышц, что вызывает снижение эмоционального напряжения, приводит к успокоению и восстановлению дыхания. Музыка не должна звучать слишком громко, продолжительность около 10 – 15 минут.

На первом этапе подготовки ко сну можно включить спокойную музыку, под которую дети раздеваются, проходят в спальную комнату и укладываются в кроватку. Первые звуки музыки способны снять излишнюю активность и возбудимость, оказать общее успокаивающее воздействие.

На втором этапе желательно провести комплекс дыхательных упражнений, выполняемых в спокойном темпе. Упражнение повторяется 5 – 6 раз, оно успокаивает и способствует улучшению самочувствия и общему оздоровлению детского организма.

На третьем этапе – засыпание. Сон.

На четвёртом этапе – пробуждение детей после сна. Следует подготовить организм ребёнка к двигательной активности, осуществляя плавный естественный переход от состояния покоя к бодрствованию. После того, как воспитанники проснулись, им предлагается лёжа в кровати выполнить комплекс упражнений для достижения двигательной и эмоциональной активности, строящиеся на игровом сюжете и включающие элементы импровизации. Выполнив комплекс упражнений лёжа в кровати, дети спокойно встают и идут по массажным дорожкам.

1. 
   Во время полуденного сна не рекомендуется создавать в комнате абсолютную темноту: ребенок должен отличать отдых днем от отдыха ночью.
   
2. 
    Создавая условия для хорошего сна ребенка, следует помнить о том, что свежий воздух является лучшим "усыпляющим" и оздоровительным средством.
   
3. 
   Если ваш ребенок спал менее часа, вряд ли такой дневной сон был для него достаточным. В этом случае постарайтесь уложить его в кроватку вновь. Если же попытки оказались безуспешными в течение 10-15 минут, следует перестать настаивать на укладывании, но вечером стоит уложить его спать пораньше.
   
4. 
   Во время сна ребенка дома должно быть достаточно тихо: громкие разговоры, телевизор на полную громкость  могут нарушить сон любого, и дети тут не являются исключением. Тем не менее, добиваться абсолютной тишины тоже не стоит – это может привести к тому, что ребенок начнет просыпаться от малейшего шороха.
   
5. 
   Постель не должна быть слишком мягкой, перегревающей. Ось лежащей головы должна быть продолжением оси тела, чтобы не сгибалась в области шеи.
   
6. 
   По мере естественного изменения детского режима сна (при переходе от «двойного» к «одинарному» дневному сну) у многих родителей возникают проблемы с укладыванием ребенка. В этих ситуациях следует постепенно смещать время дневного отдыха  на 13-14 часов дня. Вскоре ребенок привыкнет спать днем один раз после обеда.
   

1. 
   В момент подготовки детей ко сну обстановка спокойная, шумные игры исключаются за 30 мин до сна.
   
2. 
   Первыми за обеденный стол садятся дети с ослабленным здоровьем.
   
3. 
   Спальни перед сном проветриваются со снижением температуры воздуха в помещении на 3—5 градусов.
   
4. 
   Во время сна детей воспитатель (или его помощник) всегда находится в спальне.
   
5. 
   В спальне не хранятся лекарства и дезинфицирующие растворы.
   
6. 
   После пробуждения детям дается время на постепенный подъем.