Сон його сутність та функції - Сон його сутність та функції
У людей і тварин сон і неспання ритмічно змінюють одне одного. Про те, наскільки сон необхідний для життєдіяльності організму, можна судити хоча б тому, що повне позбавлення сну люди і тварини переносять набагато важче, ніж голодування, і дуже скоро гинуть. Було поставлено спеціальний досвід: одних собак повністю позбавили сну, а інших - їжі. Перші загинули на 5-й день, а другі були живі після двадцяти п'яти денного голодування. Про непереборну силу сну складено багато прислів'їв, а в одній з українських загадок про сон говориться: "І рать, і воєводу в один мах перевалював". Що ж таке сон? Від чого він виникає, чому така велика потреба в ньому? Відповісти на це запитання намагалися неодноразово. На початку ХХ століття французькі дослідники Р. Лежандр і А. Пьерон поставили досліди, у тому числі зробили висновок: причина сну - накопичення у крові протягом дня гіпнотоксину, чи “отрути сну”. Швейцарський фізіолог В. Гесс в 1931 висунув припущення про те, що існує особливий "центр сну", так як в його дослідах подразнення певних ділянок мозку викликало сон. Але дуже багато спостережень суперечили цим теоріям. Так, наприклад, близнюки, що зрослися, організми яких мали загальний кровоток, могли спати в різний час. У сучасній науці найбільш широке визнання набуло вчення про сон, розроблене І.П. Павловим та її послідовниками. Експерименти показали, як і потреба уві сні, та її фізіологія визначаються передусім вищим відділом нервової системи - корою великих півкуль мозку, яка “тримає у своєму віданні всі процеси, які у тілі”. Нервові клітини, що становлять кору великих півкуль головного мозку, мають у порівнянні з усіма іншими клітинами та органами тіла найвищу здатність відповідати нанайменші роздратування. Надходячи через органи почуттів у мозок із зовнішнього та внутрішнього середовища організму, ці роздратування збуджують діяльність кіркових клітин, і вони посилають імпульси-розпорядження до виконавчих органів нашого тіла (м'язів, залоз тощо). Однак це найважливіша біологічна властивість клітин мозку – висока реактивність – має і зворотний бік: кіркові клітини надзвичайно крихкі та швидко втомлюються. І тут як засіб самозахисту, що оберігає ці ніжні клітини від виснаження та руйнування, виступає інший нервовий процес - гальмування, яке затримує їхню діяльність. Гальмування, так само як і протилежний нервовий процес - збудження не стоїть на місці: виникаючи в якійсь ділянці кори великих півкуль, вона може переходити на сусідні. А якщо йому не протистоятиме збудження в інших частинах кори, то гальмування може поширитися по всій її масі і навіть опуститися на відділи мозку, що знаходяться нижче. Така розгадка внутрішнього механізму сну
Згідно з деякими визначеннями, сон – це складний комплекс фізіологічних та психофізіологічних процесів в організмі, особлива активність мозку; відповідно до спрощеної поведінкової дефініції, сон є відновлюваним станом перцептуального блокування і відсутності реакції на навколишнє середовище [27]. Під час сну виявляються два різні стани - повільний сон (non-rapid, NREM, без швидких рухів очей) і швидкий (REM, зі швидкими рухами очей) сон, що відрізняються один від одного не тільки за вказаною ознакою, але й за характером ЕЕГ, а також по асоційованій зі сном динаміці різних фізіологічних та психофізіологічних функцій. Комплекс, що включає повільний і швидкий сон, називається циклом сну. Протягом нічного сну відзначається кілька циклів.
Біологічне значення сну пов'язані з адаптацією до зміни освітленості (день-ніч). Організм здатний заздалегідь пристосуватися до зміни зовнішнього світу. Сон є найважливішим механізмом адаптації організму, його здатності адекватно відповідати на різні ендо- та екзогенні стимули шляхом перебудови біоритмів, що і зумовлює здоров'я людини. Розлади сну роблять свій внесок у погіршення стану фізичного та психічного здоров'я, у розвиток серцево-судинної патології, розладів дихання (наприклад, апное та гіпопное уві сні) які, у свою чергу, викликають порушення регуляції системи кровообігу та власне сну [40, 55] .Встановлено, що з адаптації до нових умов, спостерігається зміна структури сну. Вважають, що REM сон у складних ситуаціях необхідний знаходження нових шляхів взаємодії організму з цією ситуацією. Можливо також, що адаптація до нової ситуації відбувається під час неспання, а закріплення шляхів вирішення пошукової задачі - у швидкій фазі сну за рахунок блокування вхідної інформації [18].
В даний час розробляється уявлення, згідно з яким вища координація вісцеральних функцій здійснюється під час сну із залученням до цього процесу кіркового рівня [15]. і адекватне його кровопостачання під час посилення функціональної активності під час парадоксальної фази сну. Крім того, з розвитком циклічної організації сну тісно пов'язане формування у дитини терморегуляції та центральних механізмів регуляції серцевого ритму та ритму зовнішнього дихання [5].
Багатьма сомнологами отримані експериментальніта клінічні дані на користь захисної/відновлювальної функції сну [7, 11, 30, 36, 51], гіпотезу про яку на підставі своїх досліджень висловив ще у 60-70 роках минулого століття класик сомнології I.Oswald [49]. Сон, будучи виразом внутрішньої інстинктивної потреби, знижує добові енергетичні витрати організму, нав'язуючи йому відпочинок.
Під час сну відбувається компенсація виникаючих у період неспання розбіжностей пізнавальних, мнестичних, емоційних та інших психічних процесів [8]. Автори вважають, що сегменти стадій сну є важливими елементами, що відбивають функціональні можливості сну та мозку в цілому. Внутрішня організація сну визначається тим, що мозку необхідно відтворити втрачені, налагоджувати існуючі та створювати різні варіанти у системі міжнейрональної взаємодії, зміненої в період попереднього неспання. Призначення сну як налагоджуючого механізму, у якому відпрацьовуються узгодження міжнейрональної та міжсистемної взаємодії, спрямоване на наведення порядку у діяльності мозку. Перетворення сну на відносний хаос в умовах реального життя, тим більше, стресу та інсомній може бути причиною порушення структури сну.
У рамках нової концепції про відновну функцію сну лежить ідея про мембранну фазово-перехідну молекулярну «машину» (МФПМ) як ключову ланку механізму екзоцитозу в швидких синапсах ЦНС. Найважливішим наслідком МФПМ механізму є необхідність періодичного зниження температури мозку, що й спостерігається в повільнохвильовій фазі сну, спрямованого на відновлення строго певного молекулярного складу мембран в активних зонах синаптичних закінчень. Відновлення неможливе без зниження температури мозку, а воно, у свою чергу, призводить до виключенняМФПМ механізму. Таким чином, відновлювальна функція сну з фізичної причини несумісна з активним станом мозку при неспанні [17]. Такий погляд на роль системи терморегуляції відкриває нові перспективи у вивченні механізмів регуляції сну та у пошуках нових методів корекції його порушень.
Сон надає системний вплив на організм. У процесі сну відбувається перебудова діяльності нервових центрів, що регулюють стан гормональної сфери, інтенсивність обміну речовин, вісцеральні функції. У період повільного сну реалізуються анаболічні процеси всього організму, включаючи головний мозок. Відбувається відновлення енергетичного потенціалу клітин [49]. Багатофакторна регуляція повільного сну (нейромедіатори, гормони, пептиди, простагландини та ін) забезпечує високу стабільність всіх фізіологічних процесів у цю стадію сну [6]. Під час швидкого сну інтенсивні синтетичні процеси йдуть переважно в тканини мозку [11, 19, 51]. У зв'язку з тим, що відразу ж після різних гострих стресорних впливів в експерименті відзначалося різке наростання представленості REM сну, що тривалий час зберігається при хронічних неспецифічних по відношенню до регуляції сну та неспання стресорних впливів, висловлено припущення, що під час швидкого сну відбувається відновлення тканини головного мозку після її ушкодження [11].
Сон виконує протекторну функцію, підвищуючи стресостійкість мозку та організму загалом. Нормальний сон сприяє збереженню психоемоційного статусу людини. Депривація сну людини протягом 4-5 діб супроводжується порушенням поведінки, підвищенням дратівливості, психічними розладами. Найбільше значно змінюється поведінка людини при позбавленні її повільного сну: виникає підвищеназбудливість, розв'язність. Може скластися враження, що людина, перш за все, потребує повільнохвильового сна. Однак подібні результати отримані при депривації швидкого сну. Позбавлення людини REM сну призводить до значних порушень психіки: підвищується дратівливість та емоційна розгальмованість, з'являються галюцинації, а при поглибленні цього стану можуть з'явитися нав'язливі параноїдальні ідеї [4, 18]. Додамо, що сновидіння є самостійним механізмом психологічного захисту.
Хоча позбавлення сну протягом однієї ночі стимулює нейрогенез у гіпокампі [60], тривала депривація сну пригнічує проліферацію клітин гіпокампу [36].