Медленный и быстрый сон. Соотношение и длительность фаз медленного и быстрого сна у здорового человека

Прежде чем рассказать о типах сна, следует остановиться на электроэнцефалограммах физиологического сна.

Электроэнцефалография - этап огромной важности для изучения сна и бодрствования. Первым исследователем, записавшим электрические потенциалы мозга, был мэр Ливерпуля лорд Ричард Катон. В 1875 году он обнаружил различие электрических потенциалов между двумя точками на скальпе кроликов и обезьян. В разработку этого метода вложили также свой талант и отечественные физиологи В.Я. Данилевский и В.В. Правдич-Неминский. Уже отмечалось, что первые электроэнцефалографические исследования на человеке провел психиатр из Иены Ганс Бергер, который обнаружил резкие различия между биотоками мозга во время сна и бодрствования. Выяснилось, что потенциалы мозга во время сна неоднородны и подвержены закономерной трансформации.

В 1937-1938 годах английские ученые Лумис, Хорвей, Хабарт, Девис сделали первую попытку систематизировать полученные кривые и описали пять электроэнцефалографических стадий сна. Сделали они это так добротно, что за последующие 15 лет в классификацию вносились лишь несущественные дополнения.

Согласно их классификации, первая стадия А характеризуется наличием доминирующего ритма покоя - альфа-ритма, соответствующего состоянию «расслабленного», «пассивного» бодрствования. Однако альфа-ритм становится неравномерным, амплитуда его снижается, периодически он исчезает. Вторая стадия В - дремота, поверхностный сон - характеризуется уплощенной картиной электроэнцефалограммы, исчезновением альфа-ритма и появлением на этом фоне нерегулярных медленных волн в тета- и дельта-диапазонах. Третья стадия С - сон средней глубины - характеризуется «сонными» веретенами волн средней амплитуды с частотой 12-18 в секунду. Четвертая стадия D - глубокий сон - появляются регулярные дельта-волны (две волны в секунду) высокой амплитуды (200-300 вольт), сочетающиеся с «сонными» веретенами. Пятая стадия Е - большее углубление сна - более редкая дельта-активность (одна волна в секунду) и еще большая амплитуда (до 600 вольт).

В дальнейшем делались попытки усовершенствовать эту классификацию за счет увеличения стадий и подстадий. Л.П. Латаш и А.М. Вейн, изучая стадии засыпания у некоторых групп больных с патологической сонливостью, подразделили стадию А на две подстадии, а стадию В на четыре. За каждой картиной биопотенциалов мозга стоят реальные физиологические механизмы. На основании данных ЭЭГ установлено, что физиологический сон заключается в постепенном переходе от поверхностной к средней глубине сна, а от средней к глубокой, после чего все постепенно возвращается к поверхностным стадиям и пробуждению. Сон - это подъем и спуск по лестнице. Скорость этого движения различна, и имеются индивидуальные особенности длительности пребывания на ступеньках, идущих от бодрствования ко сну и от сна к бодрствованию.

Два типа сна

Теперь вернемся к двум типам сна. Считается, что первое исследование, давшее толчок к открытию двух типов сна, сделал в 1953 году Юджин Азеринский - аспирант Клейтмана в Чикагском университете. Он заметил у детей периодически появляющиеся быстрые движения глаз, сопровождающиеся на электроэнцефалограмме быстрыми низковольтными ритмами (десинхронизация). Эти же явления установили другие ученые и на взрослых испытуемых. Так, во время физиологического сна периоды быстрых движений глаз - БДГ регистрируются 4-5 раз за ночь. Они впервые появляются через 60-90 минут после засыпания и следуют далее через такие же промежутки времени. Длительность первого периода БДГ бывает короткой (6-10 минут), постепенно периоды удлиняются, достигая к утру 30 минут и более. В эти периоды на ЭЭГ картина, характерная для бодрствования, наступает после глубоких стадий сна (Е) и к утру (на фоне стадий D или С).

Таким образом, было установлено, что ночной сон состоит из закономерных циклов, каждый из которых включает стадии В, С, D, Е и стадию десинхронизации с БДГ. Следовательно, речь уже идет о многократном подъеме и спуске по лестнице.

Циклы сна у людей различного возраста
А - дети; Б - молодые люди; В - люди среднего возраста: 1- бодрствование; 2 - быстрый сон; 3-6 - стадии медленного сна

На основании полученных данных фаза с десинхронизацией и БДГ была названа быстрым, или десинхронзированным, сном, так как в ней имеются быстрые ритмы. Таким образом, весь сон распался на медленный сон (стадии А, В, С, D, Е) и быстрый. У взрослых людей быстрый сон занимает от 15 до 25% времени всего сна. В онтогенезе он появляется рано и доминирует в первый период жизни.

В таблице показана нормальная длительность быстрого сна в различном возрасте, его удельный вес к продолжительности сна и по отношению к суткам в целом. Этот показатель очень важен, так как длительность сна индивидуума может создать неправильное впечатление об истинной длительности фазы быстрого сна.

Быстрый сон у человека

Ярко представленный в онтогенезе, быстрый сон поздно проявляется в филогенезе. Впервые его можно обнаружить у птиц - 0,1% сна, у млекопитающих он занимает от 6 до 30% сна. Некоторые обобщенные данные представлены в таблице.

Быстрый сон у человека и различных видов животных

Предполагают, что длительность быстрого сна находится в прямой зависимости от величины тела и продолжительности жизни и в обратной от интенсивности основного обмена. Значительные колебания в соотношениях между медленным и быстрым сном у различных видов животных некоторые ученые объясняют своеобразным отношением их к двум классам: к «охотникам», имеющим относительно высокий процент быстрого сна, и к тем, за которыми охотятся (кролики, жвачные), они имеют относительно низкий процент этого вида сна. Возможно, данные таблицы подтверждают положение, согласно которому быстрый сон - глубокий сон; животные, за которыми охотятся, не могут им злоупотреблять. Таким образом, в филогенезе медленный сон появляется раньше быстрого.

Изучение быстрого сна показало, что хотя по своей электроэнцефалографической картине он может быть определен как поверхностный, пробудить в этот период спящего труднее, чем при медленном сне. Это дало право называть его «парадоксальным», или «глубоким», в отличие от уже известного «ортодоксального», или «легкого», сна. Мы считаем подобное определение неудачным, так как вряд ли может считаться парадоксальным сон, носящий физиологический характер и закономерно повторяющийся четыре-пять раз в течение каждой ночи.

В период быстрого сна человек видит сновидения. Это было доказано путем пробуждения испытуемых в различные фазы сна. Во время медленного сна отчеты о сновидениях встречались редко (7-8%), в быстром - регулярно (до 90%). Есть основание обозначить быстрый сон как сон со сновидениями, и даже, по мнению некоторых авторов, считать, что подобное функциональное психическое состояние и вызывает к жизни эту фазу сна.

Быстрый сон ярко представлен у новорожденных, у низших млекопитающих. У опосума он достигает 33% от общей продолжительности сна. В таких случаях вряд ли возможно говорить об оформленных сновидениях. Скорее всего быстрый сон по своим особенностям наиболее благоприятен для возникновения сновидений.

Характерная черта быстрого сна - изменения в скелетно-моторной системе. Мышечный тонус снижается во время сна, и это один из первых симптомов сна.

Три состояния нервной системы
А - бодрствование; Б - медленный сон; В - быстрый сон: 1 - движение глаз; 2 - электромиография; 3 - ЭЭГ сенсомоторной коры; 4 - ЭЭГ слуховой коры; 5 - ЭЭГ ретикулярной формации; 6 - ЭЭГ гиппокампа

Тонус мышц особенно сильно расслабляется в период быстрого сна (прежде всего мышцы лица), биопотенциалы мышц снижаются до нулевой линии. У человека и приматов этот сдвиг менее отчетлив, чем у других млекопитающих. Специальными исследованиями было показано, что изменения в мышцах обусловлены не уменьшением нисходящих облегчающих влияний, а активным усилением ретикулоспинальной нисходящей тормозящей системы.

На фоне расслабленного мышечного тонуса возникают движения различного характера. У животных - быстрые движения глаз, усов, ушей, хвоста, подергивания лап, лизательные и сосательные движения. У детей - гримасы, судорожные подергивания конечностей. У взрослых появляются подергивания конечностей, резкие движения тела, наконец, выразительные движения, отражающие характер переживаемого сновидения.

Для фазы быстрого сна очень характерны быстрые движения глаз - rapid eye movements. Это послужило основой для еще одного определения быстрого сна - РЕМ-сон.

Различия между быстрым и медленным видами сна четко выявляются при анализе сдвигов в вегетативной нервной системе. Если в периоды медленного сна наблюдается урежение дыхания, пульса, снижение артериального давления, то в быстром сне возникает «вегетативная буря»: регистрируется учащение и нерегулярность дыхания, пульс неритмичный и частый, артериальное давление повышается. Подобные сдвиги могут достигать 50% от исходного уровня. Существует предположение, что сдвиги связаны с интенсивностью сновидений и их эмоциональной окраской. Однако такое объяснение вряд ли достаточно, так как подобные отклонения имеют место у новорожденных и у низших млекопитающих, у которых предположить сновидения трудно.

В период быстрого сна выявлено также усиление гормональной активности. Приведенные данные свидетельствуют о том, что быстрый сон - совершенно особое состояние по сравнению с медленным сном и что оценка сна как однородного состояния в настоящее время несостоятельна.

Экспериментальные исследования также показали, что в реализации медленного и быстрого сна принимают участие различные формации мозга. Большой вклад в выяснение природы быстрого сна сделал французский физиолог Мишель Жуве. Он показал, что быстрый сон исчезает при локальном разрушении ядер ретикулярной формации, расположенных в варолиевом мосту. Этот отдел мозга называется ромбэнцефалоном и отсюда еще одно название этой стадии сна - «ромбэнцефалический» сон.

До сих пор крайне трудно определить место быстрого сна в системе сон - бодрствование. По целому ряду показателей эта фаза отражает более глубокий сон, в реализации которого принимают участие древние аппараты мозга, что послужило основанием для обозначения его как архео-сна. По другим показателям быстрый сон представлялся более поверхностным, чем медленный. Все это привело к тому, что некоторые исследователи даже предполагают выделить быстрый сон как особое третье состояние (бодрствование, медленный сон, быстрый сон).

(быстрого) сна настолько увлеклись исследованиями его парадоксов, что на медленную фазу сна никакого внимания не обращалось. Медленный сон воспринимался, как естественный фон для парадоксального сна.

Однако эта фаза сама заявила о себе и заставила задуматься о роли медленного сна в жизненно важных процессах человеческого организма.

Во время очередного эксперимента по лишению в течение нескольких ночей предутреннего быстрого сна экспериментаторы были удивлены тем, что в восстановительную ночь взять реванш желает самая глубокая стадия медленного сна – дельта-сон.

Значит, медленный сон и быстрый неотделимы и являются продолжением друг друга:

• синтез норадреналина, медиатора парадоксального сна, происходит в медленном сне;
• при разрушении ядер шва ствола мозга, содержащих серотонин, разлаживаются обе стадии сна.

Имея множество различий, они принадлежат к единой сбалансированной системе, их связывают химические, физиологические, функциональные и психические процессы .

Дремота своим ритмом напоминает быстрый сон и часто бывает наполнена полумыслями, а изредка настоящими сновидениями.

две-три ночи, проведенные под аккомпанемент подбуживаний звуком, снижают работоспособность физическую и умственную, дают ощущение усталости, замедляют быстроту реакций.

Этот результат говорит о главенствующей роли дельта-сна для физического и эмоционального восстановления.

На первый взгляд активность кожно-гальванических процессов и ночные кошмары, возникающие во время этой стадии, показывают не накопление, а расход энергии.

Однако за внешней картиной расходования энергии кроются восстановительные процессы. Они и объясняют оживление вегетатики, это идет в быстром сне.

Происходит глубинная психическая работа, в которой (как и при бодрствовании) принимают участие разведчики рассудка – эмоции, дающие не осознаваемую еще первую оценку любому впечатлению, любой мысли или воспоминанию, пришедшим в голову.

Где эмоции, там обязательно присутствует КГР.

Влияние дополнительных физических нагрузок на медленный сон

Молодые мужчины далекие от занятий спортом, занимавшиеся умственным трудом, в течение 120 минут упражнялись на велоэргометре. Дневные нагрузки почти не повлияли на структуру ночного сна. Вечерние нагрузки оказывали влияние заметное.

Полноценный отдых является одной из главных составляющих здоровья человека. Для формирования, развития, нормального функционирования организма создаются идеальные условия во время сна. Только в этот промежуток вырабатываются полезные гормоны, идёт синтез аминокислот. Также проходит совершенствование, систематизация мозговой деятельности, разгрузка нервной системы.

Чтобы понять происходящие процессы, следует изучить что такое медленный и быстрый сон, какие отличия у данных структурных единиц и определить их важность для людей. Эти параметры хорошо сопоставлять по показаниям из сравнительных таблиц.

Совершающиеся в течение сна психофизические процессы разделяют его на фазы. В это время наблюдается разная активность работы головного мозга, протекает регенерация определённых органов и систем.

Глубокий отдых женщин зачастую на 20 минут длиннее, чем у мужчин, но последние спят более беспокойно, пробуждаются чаще. Слабый пол при этом больше жалуется на нарушения сна, хуже высыпается. Дамы больше подвержены эмоционально сильным видениям, кошмарам.

Заключение

Нельзя делать выбор, какой сон лучше быстрый или медленный. Обе этих составляющих должны присутствовать в отдыхе человека обязательно и в правильном процентном соотношении.

– это одна из базовых потребностей человека, да и вообще всех высших живых организмов . Даже растения в течение дня впадают в спячку, что подтверждается исследованием их функций, которые на этот период замедляются. В прессе регулярно появляются сообщения о людях, которые совсем не спят. Но чаще всего это является тяжелыми патологиями, приносящими человеку большие страдания. Не зря раньше существовала особая пытка – лишение сна, из-за которой подвергаемый ей человек в конце концов либо полностью ломался, либо даже погибал. Все сведения о не спящих людях, которые при этом чувствуют себя отлично, на поверку оказываются ложными.

Здоровый сон необходим нам по многим причинам . Во-первых , благодаря ему наш организм отдыхает. Замедляются активность головного мозга, сердечная деятельность, расслабляются мышцы.

Конечно же, даже во время самого глубокого сна органы и системы продолжают работать, но нагрузка на них значительно меньше, чем во время бодрствования. Во сне происходит восстановление поврежденных клеток, и почти вся энергия, которая днем направлена на поддержание различных функций организма, идет на эти цели.

Во-вторых , сон жизненно важен для нашего иммунитета. Именно во время ночного отдыха происходит активизация Т-лимфоцитов – клеток, ответственных за борьбу с бактериями и вирусами.

Не зря же говорят, что сон – лучшее лекарство. Постельный режим и сон помогают справиться с болезнями не хуже, чем таблетки.

В-третьих , благодаря сну наш головной мозг получает возможность, не отвлекаясь на другие дела, обработать всю поступившую в него за день информацию. То, что не нужно, «стирается», а сведения и впечатления, которые могут оказаться полезными, откладываются в долговременную память. У людей, страдающих бессонницей, практически всегда есть и проблемы с памятью.

В-четвертых , сон регулирует уровень гормонов, в том числе отвечающих за нашу адаптацию к смене времени суток и сезонов. Мы спим именно ночью, потому что наши органы чувств не приспособлены к активности в темное время суток. В межсезонье, когда меняются погода и продолжительность светового дня, сон помогает нам лучше приспособиться к этим переменам.

Потребность в продолжительности сна может отличаться у разных людей, но в среднем нужно высыпаться минимум 7-8 часов ежедневно . Обычно у человека сон занимает треть всей его жизни. За это время мы успеваем отдохнуть, восстановить силы, а иногда даже и вылечиться.

Истории наших читателей

СЕНСАЦИЯ! Врачи ошарашены! АЛКОГОЛИЗМ уходит НАВСЕГДА! Нужно всего лишь каждый день после еды...

Фаза медленного сна

В этот период происходит оздоровление организма, восстановление его клеток и энергетического запаса. В фазе медленного сна уменьшается частота дыхания, снижается ритм сердцебиения, расслабляются мышцы . В свою очередь медленный сон подразделяется на четыре стадии .

Первая – дремота, когда человек в полусне переживает события прошедшего дня. На следующей стадии сознание отключается, но периодически, примерно 2-5 раз в минуту, возникает состояние высокой слуховой чувствительности. В эти моменты мы легко просыпаемся даже от легкого шума. На третьей и четвертой стадиях медленного сна человек полностью отключается и полноценно отдыхает, происходит восстановление его сил.

Фаза быстрого сна

В этот период усиливается деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем. При этом под сомкнутыми веками активно двигаются глазные яблоки. Именно в этой фазе человек видит сны .

Наша постоянная читательница поделилась действенным методом, который избавил ее мужа от АЛКОГОЛИЗМА. Казалось, что уже ничего не поможет, было несколько кодирований, лечение в диспансере, ничего не помогало. Помог действенный метод, который порекомендовала Елена Малышева. ДЕЙСТВЕННЫЙ МЕТОД

Если проснуться в это время, вы будете отчетливо помнить их содержание. В фазе быстрого сна происходит обработка информации, полученной мозгом за день. Считается, что пробуждение в эту фазу не очень полезно для здоровья, и если это случается, человек чувствует себя уставшим и разбитым.

Всего за период ночного сна сменяется 4-5 полных циклов. Причем продолжительность медленного и быстрого сна в каждом цикле меняется: медленный сон становится короче, а быстрый - длиннее.

Некоторым людям вполне достаточно и 6 часов, чтобы хорошо отдохнуть (это минимальное время, которое нужно уделить ночному сну). Другим же мало и 9-10 часов. Так сколько же нужно спать?

Физиологи считают, что главное – сон должен быть кратным полному циклу, состоящему из медленного и быстрого сна. И эти данные подтверждаются многочисленными исследованиями.

На практике это будет выглядеть так. Продолжительность глубокого сна – 80-90 минут, быстрого – 10-15 минут. То есть полный цикл занимает примерно 1,5 часа. Чтобы хорошо выспаться, вам нужно 4-5 таких полных полуторачасовых циклов. Тут все зависит от того, насколько вы устали в течение дня.

Допустим, вы ложитесь спать в 11 вечера. Тогда вам нужно проснуться либо в 5 утра, либо в 7:30. В этом случае вы не будете чувствовать себя разбитыми, поскольку пробуждение придется на смену фаз быстрого и медленного сна.

Конечно, это лишь идеальная схема. Нужно учитывать, что в среднем 10-15 минут понадобится на засыпание. К тому же в зависимости от вашего состояния фазы медленного и быстрого сна могут отличаться по продолжительности.

Если вы хотите всегда просыпаться в нужное время, можете попробовать приобрести специальный будильник. Он включает браслет, который отслеживает пульс и дает сигнал будильнику включить звуковой сигнал, когда вы находитесь на переходе из быстрого к медленному сну – самое лучшее время для просыпания.

Сон – это физиологическое состояние, при котором человеческий организм отдыхает и, соответственно, наблюдается минимальная активность головного мозга. Стоит отметить, что это состояние занимает почти треть жизни каждого индивида, хотя до сих пор не изучено полностью. Если человек не будет хорошо высыпаться, в период бодрствования он будет чувствовать усталость, упадок сил, может нарушиться концентрация внимания и координация движений. Здоровый сон – это залог хорошего физического и психологического самочувствия, тогда как его нарушение может повлечь за собой ряд расстройств, а также явиться симптомом многих заболеваний.

Научные данные

Ученые выделяют две фазы сна: меленную и быструю. Они сменяют друг друга на протяжении цикла и также делятся на определенные стадии. Если говорить о том, сколько длится одни цикл, то продолжительность его может составлять от одного до двух часов, при этом почти большую часть этого времени занимает медленная фаза. Помимо иных отличительных признаков, каждый период характеризуется быстрым или медленным вращением глазных яблок, из-за чего они получили название non-REM и REM.

Стоит отметить, что восстановление организма происходит лишь при определенных условиях, когда соблюдается баланс периодов сна, каждый из которых наделен особыми функциями. Нередко бывает так, что человек, проснувшись, чувствует себя совершенно разбитым. Подобное явление возникает обычно, когда пробуждение приходится на медленный сон. За ночь у взрослого человека сменяются примерно четыре-пять циклов, а вот, к примеру, у грудничков циклы распределяются иначе: парадоксальная фаза или быстрый сон занимает примерно половину всего периода, постепенно это время уменьшается и уже к подростковому возрасту фазы сна ребенка устанавливаются как у взрослого. Ученые объясняют, что физиология устроена так, что быстрый сон способствует активному развитию головного мозга, программированию в нем заложенных генетикой и природой инстинктов, а также формированию новых.

Существует техника, позволяющая определить стадии человеческого сна еще с младенческого возраста. Речь идет об ЭЭГ – энцефалограмме, картина которой достаточно сильно отличается на различных этапах.

Медленная фаза

Фазу медленного сна можно поделить еще на несколько стадий:

Необходимо подчеркнуть важность последней стадии, ведь именно во время нее происходит восстановление организма человека на клеточном уровне. Этот процесс нарушается, если происходят частые пробуждения, а утром человек может испытывать усталость и нехватку жизненной энергии.

Быстрая фаза

В одном цикле фаза быстрого сна сменяет медленную стадию и занимает приблизительно четверть цикла. Быстрый сон необходим, чтобы головной мозг смог обработать и систематизировать полученную в течение дня информацию, также в этот период происходит интенсивное восстановление нервной системы.

Физиологическое состояние человека в период быстрой фазы во многом отличается от оного в медленную фазу. У спящего можно наблюдать неровность дыхание, аритмичное сердцебиение, пониженный мышечный тонус, быстрое движение глазных яблок. Быстрый сон также характеризуется яркими, запоминающимися сновидениями, так это наиболее активная стадия. Выход из нее также осуществляется очень легко: после пробуждения человек чувствует себя отдохнувшим и полным жизненных сил.

По мере смены фаз, изменяется и степень их влияния на организм человека. Ближе к утру уменьшается доля медленной фазы и увеличивается доля быстрой. Если принудительно ограничить общую продолжительность сна, уменьшится время именно быстрых фаз, тогда как продолжительность медленной фазы практически не изменится.

Как рассчитать оптимальное время для пробуждения

Все фазы сна человека необходимы ему для того, чтобы организм сумел полностью восстановить свой потенциал. Оптимально сон должен состоять хотя бы из четырех полных циклов медленных и быстрых фаз, при этом, желательно, чтобы эти четыре цикла завершились до четырех часов утра, так как позднее медленный сон уже практически не проявляется. Однако это не значит, что просыпаться следует в четыре утра. После этого времени сон помогает восстановить нервную систему, что немаловажно для нормальной работы организма.

Чтобы обеспечить себе действительно полноценный отдых, необходимо соблюдать определенный баланс: ложиться спать раньше, чтобы в течение фаз медленного сна организм восполнил свои резервы, а также восстановилась нервная система во время быстрого сна, длительность которого становится больше ближе к утру.

Многих людей очень волнует вопрос, существует ли какая-либо методика, позволяющая рассчитать, когда лучше просыпаться, чтобы чувствовать себя бодрым и полным сил. Насколько легким выйдет пробуждение зависит от того, в какой фазе пребывает человек в этот момент. Если проснуться в период медленной глубокой стадии, чувство усталости будет неизбежным, поэтому, гораздо лучше прервать сонное состояние в его быстрой фазе. Отслеживание фаз сна по часам позволит рассчитать оптимальное время, когда лучше пробудиться. Для этого можно воспользоваться специальным калькулятором или графиком.

Если принять во внимание, что один цикл продолжает два часа, двадцать минут из которых приходится на быструю фазу, то можно самостоятельно рассчитать наилучшее время пробуждения по часам. Организму достаточно шести-восьми часов для полного восстановления. Можно отсчитать несколько промежутков продолжительностью два часа и завести будильник. Подобный эксперимент позволит на собственном опыте проверить, насколько легко будет просыпаться в быструю фазу. Однако подобный расчет предполагает точность, ведь нет гарантий, что уснуть удастся сразу же. Также при сильной физической усталости увеличивается и продолжительность медленной фазы.