Що таке сон - Дитяча енциклопедія (перше видання)
З часів давнини розум людини займали питання: що таке сон, чим він викликаний і чому всі люди і тварини відчувають у ньому непереборну потребу? Спочатку сон здавався людям загадкою, і вони думали, що його посилають боги. Але поступово з розвитком природничих наук фантастичні уявлення про сон стали поступатися місцем науковим.
Вивчаючи явища, що відбуваються в організмі під час сну, вчені встановили його сприятливий вплив. Вони довели, що під час сну організм не завмирає, як думали спочатку, а як би знову заряджається енергією, витраченою під час неспання. Тому після глибокого та здорового сну людина відчуває свіжість та бадьорість. Особливо важливий і потрібен сон для відновлення функцій нервової системи та головним чином головного мозку.
У минулому столітті таким досвідом багато вчених підтверджували свою теорію виникнення сну внаслідок знекровлення мозку.
Під час сну глибше і рідше дихання людини, повільніше б'ється його серце, знижується діяльність нирок, кров посилено притікає до судин шкіри, знижується температура тіла. Всі органи та тканини відпочивають та відновлюють свої функції.
Тільки мозок, який регулює всі процеси в організмі, і під час сну користується лише відносним спокоєм.
Органи почуттів сплячої людини зберігають здатність приймати роздратування зовнішнього світу, хоча сплячий ніби не реагує на них. Встановлено, що найслабкіші дотики, тихий голос, запахи, світло, тепло, холод впливають на людину, що спитає. При цьому дихання та пульс у нього стають частіше, змінюється склад крові.
Багато життєво важливих органів перебувають у стані відносного спокою як під час сну. Серце, наприклад, відпочиває в тімоменти, коли за скороченням і розслабленням настає пауза. Дихальні м'язи відпочивають у проміжках між вдихом та видихом. М'язи, які здійснюють рух, також працюють не безперервно. Але це відносний спокій неспроможна замінити сон.
Біологічне значення сну полягає у відновленні працездатності організму, стомленого під час неспання.
Що ж таке сон та яка причина викликає його? З давніх-давен вчені по-різному пояснювали причину сну.
У середині минулого століття багато вчених вважали сон результатом «знекровлення мозку». Щоб довести правильність цієї теорії, вони проводили такий досвід. Людину укладали на спеціальне ліжко-ваги та врівноважували її. Як тільки він засинав, той бік ліжка-ваги, де була голова, піднімався вгору. З цього факту робили висновок; що уві сні голова втрачає частину своєї ваги, бо кров відливає від мозку. Однак дослідження за допомогою ліжка-ваг недостатньо, щоб вважати сон результатом «знекровлення мозку». З цього досвіду невідомо, чи зменшення кількості крові в головному мозку є причиною сну, або, навпаки, сон викликає зменшення крові в мозку.
Інші вчені причиною сну вважали переповнення мозку кров'ю. Доказів правильності цього погляду також немає. Щоправда, деякі захворювання мозку (поранення, пухлини) можуть переповнити його кров'ю та спричинити сон. Однак цей сон не має нічого спільного із нормальним фізіологічним сном. Розбудити хворого, що впав у такий сон, дуже важко, а іноді й неможливо, розбудити людину від нормального сну легко.
Найширше була поширена теорія про «отрут сну». Вона створена французькими вченими Р. Лежандром та А. П'єроном. Ці вчені та їхні послідовники вважали, що соннастає тому, що в крові накопичуються отруйні продукти обміну речовин – гіпнотоксин. Вони пригнічують діяльність нервової системи. Вчені наводили переконливі, здавалося б, докази. У тварини, яку кілька діб позбавляли сну, брали сироватку крові і вводили її в кров іншій, що добре виспалася тварині. Ця тварина негайно впадала в глибокий сон. Виробляли й інший досвід. Собаці, що нормально виспалася, вводили спинномозкову рідину собаки, штучно позбавленої сну. І нещодавно прокинувся собака засинав. Однак спостереження за сном у природних умовах спростовують і цю теорію.
Стадо моржів спить під сильний шум морського прибою, але за першим сигналом тривоги, виданим ватажком, воно негайно прокинеться і кинеться в море.
Особливо переконливі дані, котрі спростовують цю теорію, отримали радянські вчені. Вони спостерігали за сном дівчаток-близнюків Іри-Галі, що зрослися. У цьому рідкісному випадку потворності одна істота мала дві голівки, один тулуб, різні нервові системи та загальний кровообіг. Якби теорія «отрут сну» була вірна, то обидві головки мали б засипати тільки разом, оскільки «отрути сну» потрапляли б у їхній організм через кров одночасно. Однак виявилося, що близнюки часто-густо засинали і прокидалися в різний час. Коли одна дівчинка спала міцним сном, інша могла не спати, посміхатися, грати.
Останнім часом ведуться спостереження над іншими близнюками, що неправильно розвинулися, — Дашею-Машею. Результати спостережень з них збігаються зі спостереженнями над близнюками Ирой-Галей.
Є й інші дані, які підтверджують правильність теорії самоотруєння організму. Всім відомо, наприклад, що людина може подолати сон, а іноді й не відчуває потреби в ній, якщо воназахоплений роботою, пережив сильне хвилювання й у деяких інших випадках.
Зовнішній подразник (мірне, одноманітне цокання годинника) може викликати сон.
Великою популярністю користується теорія нервових центрів сну швейцарського вченого В. Гесса та австрійського вченого К. Економо. За цією теорією, сном керують спеціальні центри, що знаходяться під корою головного мозку.
Всі ці та багато інших теорій пояснювали лише окремі сторони сну, але не відповідали на основне питання: що таке сон? Тому їх не можна було визнати справді науковими.
Найбільш повне та правильне пояснення сну дає теорія академіка І. П. Павлова. Вона заснована на вченні про умовні рефлекси. Багато років І. П. Павлов вивчав вищу нервову діяльність. Результати численних дослідів та творчих спостережень над тваринами та людьми привели його до висновку, що у вищих тварин та людини сон та неспання пов'язані з роботою вищих відділів центральної нервової системи – кори великих півкуль головного мозку.
В основі роботи головного мозку лежать два нервові процеси - збудження та гальмування; вони виникають під впливом зовнішніх та внутрішніх подразників.
Порушення змушує організм працювати. Гальмування, навпаки, затримує діяльність органів та вимикає процес збудження у самій нервовій клітині. У узгодженій роботі всіх органів прокуратури та тканин організму беруть участь обидва процесу. Порушення і гальмування можуть поширюватися великі або менші області кори мозку, т. е. иррадиировать.
Дуже наочно розкривається ця властивість мозкової діяльності з прикладу гальмівного процесу. Дрібні тварини - миша, кролик - побачивши удава, замість того щоб втекти і тим самим врятувати своє життя, залишаються на місці в стані заціпеніння істають здобиччю удава. В основі такого стану лежить поширений по мозковій тканині гальмівний процес. Щось подібне спостерігається і в людини під впливом переляку, коли замість того, щоб тікати від небезпеки, у нього «підкошуються» ноги.
І. П. Павлов встановив, що й перестати підкріплювати освічений умовний рефлекс (див. ст. «Вища нервова діяльність »), він зникне. Таке "згасання" умовного рефлексу відбувається тому, що розвивається гальмування нервових клітин кори головного мозку. Якщо зовнішні подразники, що сприяють виникненню гальмування в корі головного мозку, продовжують діяти довго, гальмування поступово захоплює все більші зони кори головного мозку, і коли вся кора повністю виявиться в стані гальмування, настає глибокий сон.
Таким чином, сон - це один з видів гальмування, яке охоплює кору головного мозку і нервові центри, що знаходяться нижче.
Щоразу, коли нервовим клітинам кори мозку погрожує виснаження чи перезбудження, у яких розвивається так зване охоронне гальмування, т. е. захисна реакція кори на зовнішні подразники.
Спляча мати не прокидається від сильних сторонніх звуків, але вона миттєво прокидається навіть від найменшого шарудіння, що виробляється її дитиною.
Буває, що цілком здорові люди засинають щоразу після сильного збудження (наприклад, сварки). У цих випадках сон виконує функцію охоронного гальмування та захищає нервові клітини кори головного мозку від перезбудження та виснаження.
Але сон може настати і тоді, коли немає втоми чи виснаження нервових клітин. У лабораторіях вдається викликати гальмівний процес із явищами сну у зовсім бадьорої тварини. Для цього досить тривалогодії зовнішнього подразника (наприклад, одноманітного цокання годинника). Це призводить не тільки до виникнення гальмування в корі головного мозку, а й до його поширення. Таким чином, стійке гальмування, що виникло в корі, під впливом зовнішнього подразника, наприклад колискової пісні, одноманітного цокання годинника, починає іррадіювати, тобто поширюватися на всі клітини кори. В результаті кора мозку починає відпочивати.
Однак буває такий стан, коли гальмівний процес не захоплює всю кору головного мозку та в ній залишаються окремі осередки стійкого збудження. За допомогою цих «сторожових» пунктів, як називав їх Павлов, організм зберігає зв'язки із зовнішнім світом. Ось чому спляча мати може не реагувати навіть на сильні подразники, але негайно прокидається від слабкого плачу дитини. Можна навести й інший приклад: шум морського прибою не порушує сну морських тварин, наприклад моржів. Але якщо до їхнього слуху долине сигнал тривоги, виданий ватажком, то все стадо миттєво прокидається і кидається в море, хоча цей звук і значно слабший за шум прибою.
Дослідження І. П. Павлова та її учнів показали, що нервові клітини кори мозку від на організм надмірно сильних подразників можуть «захворіти», якщо запізнюється чи неповно розвинене охоронне гальмування. Привертають до розвитку хвороби клітин кори головного мозку інфекційні хвороби, що вражають нервову систему, отруєння отрутами, слабкість нервової системи, хронічний алкоголізм, недостатній сон та ін. І чим сильніший шкідливий вплив, тим більше область ураження нервових клітин.