Фазы сна человека в биологии - характеристика, описание и значение

Общее понятие и характеристика

Сон — одно из естественных физиологических состояний человека, при котором организм становится менее восприимчив к окружающей обстановке. Постоянно бодрствовать без перерыва на полноценный отдых невозможно. Уже после первых суток пребывания без сна в режиме активной работы человек утрачивает работоспособность, у него понижается внимательность и теряется способность концентрироваться.

Физиологи уже несколько веков пытаются дать точную характеристику физиологических процессов, происходящих в организме спящего человека. Одним из важнейших достижений стала фиксация биоэлектрических колебаний, которые возникают в головном мозге в момент сновидений. Кроме того, специалистам удалось установить, что во время ночного отдыха практически незаметно для человека сменяются последовательные циклы.

Исследования проводятся при помощи специальных датчиков, которые крепятся на голову засыпающего. Оборудование фиксирует сигналы, передающиеся сенсорами. Сначала отмечаются медленные колебания, затем они учащаются, а после снова сменяются менее ритмичными.

Сон здорового человека — это последовательный цикл из пяти сменяющихся стадий, из которых только одна относится к быстрой фазе. После засыпания нейрофизиологические и биологические процессы происходят менее активно, чем во время дневного бодрствования. Специалисты выделяют:

1. Погружение в сон: постепенно расслабляется весь организм, глазные яблоки медленнее двигаются, мышцы у некоторых людей могут подрагивать (около 10−20 минут).
2. Дремота: мышечная ткань не напряжена, сердечный ритм изменяется, понижается температура тела (в это время восстанавливаются физические ресурсы, этап повторяется от 3 до 5 раз за ночь).
3. Дельта-сон: полное расслабление всего тела (длится несколько минут).
4. Погружение в глубокий сон (при наблюдениях отмечается незначительная активизация кровообращения в мышцах, этот период сопровождается важнейшими регенеративными процессами, усиливается выработка гормона роста).
5. Быстрый сон: сопровождается аномально быстрым движением глазных яблок, из-за чего исследователи дали ему название «rapid eye movement» — REM (в эти минуты человек видит сновидения, усиливается прилив крови к головному мозгу).

За ночь происходит неоднократная смена фаз — около 4−5 раз в организме здорового человека. Вторая и пятая стадия обычно наступают под утро.

Процессы быстрой и медленной стадий

Одна из отличительных особенностей разных фаз — меняющаяся активность головного мозга. Проследить ее можно только при помощи специального оборудования, но в физиологии сна есть и другие параметры, при помощи которых можно описать состояние организма.

Для того чтобы погрузить все тело в дремоту и расслабить его, мозг вырабатывает особые вещества, блокирующие мыслительную активность и вызывающие вялость и усталость. Одновременно с этим замедляются метаболические процессы, снижается артериальное давление, а дыхание становится редким. Но при этом активно вырабатываются различные гормоны — роста, половые и другие.

Фаза медленного сна отвечает за построение и регенерацию тканей. В докладах и рефератах многих исследователей содержатся сведения о том, что это стадия физиологического покоя.

После напряженной работы восстанавливается и мозговая ткань, именно поэтому лишать себя полноценного ночного отдыха ни в коем случае нельзя.

Для быстрого (парадоксального) сна характерны сновидения. Учеными не установлен какой-либо лимит просмотренных сюжетов, все зависит от возраста спящего, количества пережитых событий в течение дня, от полученной информации, от яркости впечатлений и эмоций. До сих пор специалисты точно не могут дать точное определение тому, какие конкретно процессы происходят на этой стадии, какие механизмы задействованы и за что они отвечают. Однако достоверно известно об увеличении мозговой активности, понижении температуры тела и периодически сбивающемся ритме дыхания.

Многие уверены, что засыпая человек отключен от окружающей его реальности, однако это мнение ошибочное. Большинство сигналов на самом деле не обрабатываются мозгом, но при резких и громких звуках возможно пробуждение. Иногда при сильной усталости и изнеможённости спящий не просыпается, а раздающийся вокруг него шум переплетается с сюжетами из сновидений.

Чтобы сон был здоровым и крепким, а самочувствие утром — отличным, необходимо следовать некоторым советам:

• строго соблюдать режим бодрствования и отдыха;
• не принимать тяжелую пищу позже чем за 2 часа до сна;
• прогуливаться по возможности на свежем воздухе или проветривать помещение в течение 10 минут перед тем, как лечь в кровать.

Специалисты рекомендуют принять теплую ванну с расслабляющими маслами, а также выпить чай из мяты, мелиссы, ромашки. Отвлечься от дневной суеты поможет хорошая книга, легкий массаж ступней.

Причины нарушений

Значение хорошего сна для человека сложно переоценить. Существует множество теорий и предположений относительно того, что приводит к нарушениям основных функций организма. Чаще всего это следствие заболеваний или сбоев в работе систем органов. Важнейшей причиной считается и расстройство психического состояния.

Все типы сбоев в организме можно кратко рассмотреть в таблице:

Кроме того, временное расстройство процессов нормального сна вызывает переутомляемость. Она может развиваться как вследствие несоблюдения режима работы, напряженного графика, так и после чрезмерных физических нагрузок и усиленных тренировок.

Отдельная часть пациентов с нарушениями сна жалуется на то, что не способна контролировать свои эмоции и переживания перед волнительными событиями. Врачи рекомендуют стараться уменьшить восприимчивость к окружающему миру, так как излишняя впечатлительность негативно сказывается не только на психике, но и на работе сердечно-сосудистой системы и других органов.

С бессонницей нередко сталкиваются те, кто склонен к частому употреблению алкоголя. Такой тип нарушений связан с тем, что организму приходится бороться с ликвидацией последствий распада этанола в крови.

Следует помнить, что механизм и правильная смена фаз сна во многом зависят от освещения. Например, солнечный свет регулирует выработку мелатонина: как только наступают сумерки, его продуцирование уменьшается, а с первыми лучами уровень гормона повышается.

Поэтому любой сбой в организме приводит к бессоннице.

Чувство «невыспанности» называется постсомническим расстройством (слишком раннее пробуждение) или интросомническим (частые ночные перерывы в процессе сна).

В структуре головного мозга происходят изменения, в результате которых ухудшаются память и внимание, появляется раздражительность и соматические проблемы.

Организация правильного сна подразумевает смену всех пяти фаз. Только в таком случае человек чувствует себя отдохнувшим.