Как фазы сна влияют на здоровье человека и в чем секрет хорошего сна

Полноценный сон человека помогает восстановить все функции организма. Во время отдыха возобновляются физические силы, энергетический баланс, сортируется и обрабатывается информация, полученная за день, укрепляется иммунная система, и происходят другие важные процессы. Феномен сна изучен учеными не полностью, но есть данные исследований, которые помогают нам лучше понять его и разобраться, чем он полезен для здоровья. За ночь мы пребываем в разных фазах сна, во время которых происходят определенные изменения в теле.

Сценарий сна

Сон имеет две основные фазы: медленную (ортодоксальную, глубокую) и быструю (парадоксальную, поверхностную). Фаза медленного сна является началом ночного отдыха, она занимает три четверти всего времени, которое мы проводим в объятиях Морфея. Далее идет фаза быстрого сна, во время которой повышается мозговая активность. Наш организм не дремлет, сознание и подсознание обмениваются данными, происходит фильтрация информации, что улучшает наш когнитивные способности.
Медленный сон и идущий за ним быстрый сон составляют вместе один цикл. Он длится у среднестатистического человека около 1,5-2 часов. Всего за ночь мы проходим от 4 до 6 циклов, по окончании которых должны хорошо высыпаться.

Примечательно, что сон медленный с каждым новым циклом становится все короче, а быстрый – длиннее. Чтобы восстановление функций организма прошло полноценно, прохождение всех циклов должно закончиться до 4 часов утра. После этого отдых продолжается, но ортодоксальная фаза уже не наступает.

Просыпаться нужно именно в момент быстрого сна, так как в это время все наши системы активируются.

Физиология процесса сна

Здоровый сон может длиться от 4 до 8 часов. Однако данные показатели достаточно субъективны, поскольку продолжительность сна зависит от физической усталости человека. Значительный объем работы, выполненный в течение дня, может потребовать и более длительного ночного отдыха. Нормальный сон цикличен и требуется человеческому организму не реже одного раза в сутки. Циклы сна носят название циркадных ритмов. Каждые 24 часа циркадные ритмы переопределяются. Важнейшим фактором сна считается освещенность. Именно от ее естественного цикла и зависит концентрация в организме фотозависимых белков. Как правило, циркадный цикл соотносится с длительностью светового дня. Непосредственно перед тем, как наступает сон, человек чувствует сонливость, его мозговая активность снижается, а также отмечается изменение сознания. Кроме того, у человека, пребывающего в сонном состоянии, отмечается снижение сенсорной чувствительности, сокращение сердечного ритма, зевота, а кроме того снижение секреторной функции слезных и слюнных желез. Еще одной физиологической особенностью сна является процесс, который носит название “вегетативная буря”, т.е. когда наблюдаются разнообразные формы аритмий, повышение или понижение АД, усиление кровоснабжения мозга и секреции надпочечников, эрекция клитора и полового члена.

Чередование этапов медленного сна

С медленного сна начинается наше засыпание. Он разделен на 4 этапа, во время которых в организме происходят разные процессы. При помощи электроэнцифалографических исследований ученым удалось получить электрическую картину сна и узнать, сколько длится каждый этап, как ведет себя мозг, какие электрические импульсы проходят в нем в определенное время, на что они влияют. При этом отдых человека не нарушается, специальные приборы считывают информацию с момента засыпания и до пробуждения. При помощи таких исследований были установлены этапы ортодоксального сна, которые мы рассмотрим более подробно.

Что такое медленный сон?

Медленный сон (его еще называют ортодоксальным сном) имеет продолжительность от 80 до 90 минут и наступает сразу же после того, как человек заснул. Формирование и развитие медленного сна обеспечивается передними отделами гипоталамуса, ядрами шва, неспецифическими ядрами таламуса и средней частью моста (так называемым тормозным центром Моруцци). На первой стадии медленного сна альфа-ритм снижается, преобразуясь в медленные низкоамплитудные тэта-ритмы, равные по своей амплитуде альфа-ритму либо превышающие его. Человек пребывает в состоянии дремоты (полусна), наблюдаются сноподобные галлюцинации. Активность мышц падает, частота пульса и дыхания снижается, обменные процессы замедляются, глазные яблоки совершают замедленное движение. На данной стадии сна интуитивно формируются решения задач, казалось бы, неразрешимых в период бодрствования. По крайней мере, может возникнуть иллюзия их существования. Первая стадия медленного сна так же может включать гипногогические подергивания.

На второй стадии Non-REM сна (это, как правило, легкий и неглубокий сон) происходит дальнейшее сокращение мышечной активности, ритм сердца замедляется, температура тела падает, глаза становятся неподвижными. Вторая стадия – это примерно до 55% от всего времени сна. Длится первый эпизод второй стадии ориентировочно 20 минут. Электроэнцефалограмма показывает в этот момент преобладающие тэта-ритмы и появляющиеся сигма-ритмы (т.н. “сонные веретена”), которые являются по сути учащенными альфа-ритмами. В момент появления сигма-ритмов, отключается сознание. Однако, в паузах между сигма-ритмами, возникающих с частотой от 2 до 5 раз в 1 минуту, человек может быть легко разбужен.

На третьей стадии медленного сна суммарное количество дельта-ритмов не более 50%. На четвертой стадии эта цифра превышает 50%. Именно четвертая стадия – это медленный и глубокий сон. Достаточно часто III и IV стадии объединяют, называя дельта-сном. Разбудить человека в период дельта-сна крайне сложно. На этой стадии обычно появляются сновидения (до 80%). Человек может начать разговаривать, не исключается хождение во сне, могут возникнуть ночные кошмары и развиться энурез. В то же время, ничего из вышеперечисленного человек обычно не запоминает. Третья стадия длится от 5 до 8% от времени всего сна, а четвертая занимает от 10 до 15% от всего периода сна. Первые четыре стадии медленного сна у нормального человека длятся от 75 до 80% от суммарной продолжительности этого физиологического процесса. По предположению исследователей, Non-REM сон обеспечивает полное восстановление затраченной за день энергии. Кроме того, фаза медленного сна позволяет зафиксировать в памяти осознанные воспоминания декларативного характера.

Значение глубокого сна для организма

Многие ученые занимались исследованиями в области функций медленного сна. Во время экспериментов добровольцев будили, когда они спали крепче всего. Результаты показали, что испытуемые ощущали во время пробуждения боль в мышцах, плохо ориентировались в пространстве и времени, не могли ясно мыслить. В течение дня их когнитивные и физические показатели также ухудшались, даже если остальной промежуток ночного отдыха длился положенное время.

Специалисты пришли к выводу, что недостаток медленной фазы организм воспринимает как полностью бессонную ночь. Во время глубокого сна восстанавливаются органы и ткани, так как гипофиз начинает активно вырабатывать соматотропин (гормон роста).

Также возобновляют свои ресурсы участки мозга, отвечающие за запоминание информации. Чем дольше длится ортодоксальная фаза, тем выше становятся физические и умственные показатели.

Однако есть в этой фазе и не слишком приятные явления. Если человек страдает энурезом, разговаривает во сне или относятся к числу сомнамбул, то расстройства проявляются именно во время дельта-сна. Так происходит по той причине, что сознание полностью отключается, на смену ему приходит подсознание, которое мы не в силах контролировать.

Сновидения

Наряду с соответствующим физиологическим процессом, слово “сон” означает также последовательность образов, возникающих в фазе REM-сна и, в некоторых случаях, запоминающихся человеку. Сновидение формируется в сознании спящего человека, слагаясь из разнообразных субъективно воспринимающихся тактильных, визуальных, слуховых и других образов. Обычно человек, который видит сон, не осознает, что находится в состоянии сна. В итоге, сновидение воспринимается им в качестве объективной реальности. Интересной разновидностью сновидений считаются осознанные сны, при которых человек понимает, что спит, а поэтому может управлять развитием сюжета в сновидении. Считается, что сновидения присущи фазе быстрого сна, наступающей с периодичностью один раз в 90-120 минут. Характеризуется такая фаза быстрым движением глазных яблок, учащенным пульсом и дыханием, стимуляцией варолиева моста (pons), а также непродолжительным расслаблением скелетных мышц. В соответствии с результатами последних проводимых исследований, сновидения могут быть присущи и фазе медленного сна. В то же время, они менее эмоциональны и не так продолжительны, как сны REM-фазы.

Длительность медленной фазы

Каждый человек приблизительно знает, сколько ему нужно времени, чтобы выспаться. А вот высчитать, какую продолжительность должна иметь медленная фаза, довольно сложно. В целом, она занимает от 30 до 70% всего ночного отдыха и будет индивидуальной у разных людей.

При исследованиях, которые проводились в университете Суррея, было выяснено, что испытуемые от 20 до 30 лет проводят в ортодоксальной фазе больше времени, чем представители старших возрастных групп. Пожилые люди почти всегда имеют проблемы со сном, дельта-фаза у них значительно короче, чему у молодежи.

В среднем молодые люди проводят в медленном сне 118 минут за ночь. Однако было выяснено, что в экстренных условиях организм может самостоятельно продлить это время. Ортодоксальная фаза становится более продолжительной, если человек резко теряет вес, потому сидящие на диете дамы часто испытывают усталость и не могут выспаться за то же время, которого им хватало до коррекции фигуры. Также данный механизм запускается при нарушении функционирования щитовидной железы, его активирует дисбаланс гормонов.

У людей, которые занимаются тяжелым физическим трудом, должно быть больше глубокого сна, потому спортсмены отдыхают по 11-12 часов.

Основные стадии медленного сна

При засыпании человек оказывается погружённым в медленную фазу. Она получила такое название из-за неторопливого движения зрачков на этом этапе. В этой фазе успокаиваются все естественные процессы в теле. Уменьшается артериальное давление, мозг начинает отдыхать, расслабляется, сердцебиение становится более редким.

Цикл ночного отдыха состоит из четырёх стадий медленного сна и двух стадий быстрого. С наступлением ночи преимущество у медленного сна, к концу отдыха увеличивается доля быстрого.

В медленном сне присутствуют стадии дремоты, затем идёт «сонные веретёна», потом следует дельта-сон. Настоящий крепкий сон будет наблюдаться на этапе глубокого дельта-сна. Эти стадии отличаются друг от друга по физиологическим параметрам, действиям, происходящим в организме.

При засыпании изменяются физиологические категории. Уменьшается биение сердца, понижается артериальное давление, кровь движется медленнее по сосудам. При достижении последней стадии сердцебиение становится чаще, давление начинает расти. При этом организм готовится переходить к следующей быстрой фазе. В стадии медленного сна в памяти прокручиваются события прошедшего дня, поэтому возможен особый ритм дыхания, подёргивания конечностей.

В течение глубокого сна идёт восстановление повреждённых клеток, поэтому так важна эта стадия для сохранения молодости и оздоровления.

В трудных ситуациях организм самостоятельно продляет эту стадию. Так человек, который придерживается строгой диеты, будет испытывает слабость, начинает много спать. Это организм для своего восстановления требует больше времени. Такое происходит при болезнях щитовидной железы, у профессиональных атлетов, лиц, занятых тяжёлым физическим трудом.

Норма глубокого сна у взрослых людей не должна нарушаться. При недосыпании компенсировать дефицит медленной стадии сна удастся с трудом. Нехватка будет постоянно накапливаться, и отрицательно сказываться на самочувствии и работоспособности. При продолжительном сбое в графике сна, например, при ночном графике работы, начинаются нарушения в эндокринной системе. Гормон роста прекращает вырабатываться, значит, у человека увеличивается жировая прослойка на животе. Перестают стабильно обновляться ткани, развиваются новые патологии, обостряются хронические болезни.

Дремота

Первая стадия медленной фазы, действует до 10 минут. При этом отмечаются медленные движения зрачками под закрытыми веками. Организм находится в мягком, сонном состоянии, при котором снижаются физиологические показатели пульса, дыхания, давления. Но человека ещё просто разбудить. Мозг пока не отдыхает, а активно трудится. В этом состоянии можно найти ответы на неразрешимые задачи. Стоит только вспомнить про них. Утром не получится восстановить цепочку решений, но вывод останется в памяти. Если постоянно будить человека на стадии медленной фазы, то он постепенно станет раздражительным, нервозным.

Для каждого человека важность полноценного ночного сна сложно переоценить. Это залог хорошей работоспособности на следующий день и здоровья организма

В течение ночи сменяется 4-5 циклов, каждый из которых включает медленную фазу и быструю. Какая из них важнее для организма сложно сказать, но большинство ученых склоняются к мнению, что глубокий сон отвечает за восстановление многих функций человеческого организма.

Компенсация глубокой фазы

Часто люди, у которых нет стабильного графика, думают так: «Сегодня поработаю допоздна, а завтра уже высплюсь вдоволь». Если вы проснетесь раньше утром, то создастся дефицит быстрого сна, его действительно можно компенсировать при помощи 20-30-минутного обеденного отдыха или в следующую ночь. Однако с медленной фазой такие фокусы не пройдут, ведь с нее начинается наш отдых.

Недостаток глубокого сна постепенно аккумулируется в организме, что негативно сказывается на трудоспособности человека. Однако есть и другие, более серьезные проблемы, с которыми вы можете столкнуться при хроническом недосыпании.

Прежде всего, сбой дает эндокринная система, гормон роста перестает вырабатываться, от чего у человека резко начинает увеличиваться живот. Также перестают нормально обновляться ткани и органы. Недосыпание – это катализатор старения. Иммунитет резко падает, обостряются хронические заболевания, появляется риск вирусных, грибковых и бактериальных инфекций.

Отсюда следует только один вывод: доспать медленную фазу в последующие ночи или «наспать» ее наперед нереально, нормальную жизнедеятельность организма можно поддерживать, только соблюдая строгий график отдыха и бодрствования.

Фазы и стадии

Различают 4 главные стадии сна:

1. Засыпание.
2. Медленный сон.
3. Быстрый.
4. Пробуждение.

Каждая фаза характеризуется определенной длительностью и сопутствующими только ей физиологическими процессами.

Засыпание

1-я фаза — засыпание. Пока человек погружается в сон, у него снижается чувствительность сенсорных систем и частота сердечных сокращений, постепенно «отключается» сознание. Даже железы начинают работать менее активно. Это можно заметить по жжению глаз, сухости слизистой рта. Приближение фазы засыпания легко определить по навязчивой зевоте.

Такие ощущения часто замечают у себя полуночники, допоздна засидевшиеся за чтением или просмотром телевизора. Если все описанные признаки налицо, пора дать организму отдохнуть. Фаза засыпания — самая короткая. Обычно она длится около 10 минут. Затем начинается медленный сон, разделяющийся, в свою очередь, на несколько стадий.

Что такое медленный сон

Медленным называют отдых, при котором активность мозга остается в низкоамплитудном диапазоне. Ученые фиксируют это при помощи ЭЭГ (электроэнцефалограммы).

Все фазы сна человека по времени занимают разную продолжительность. Если на засыпание достаточно 10 минут, то для фазы медленного сна требуется от 80 минут до 1,5 часа. Длительность зависит от индивидуальных особенностей физиологии человека, а также от его режима отдыха. В отличие от быстрого сна фаза медленного делится на несколько стадий.

Стадии

Медленно-волновой (он же медленный) сон имеет самую сложную структуру. Он делится на такие 3 фазы (или цикла):

Увеличение ортодоксальной фазы

Если вы ощущаете, что на медленную фазу отводится не столько времени, сколько нужно для нормального отдыха, его можно увеличить. Чаще всего такие проблемы появляются у людей, которые долго не могут уснуть, ведь первый цикл сна содержит самую длинную ортодоксальную фазу, а далее она становятся все менее продолжительной. Чтобы избавиться от данной проблемы, стоит следовать таким простым рекомендациям:

• Наладить рациональный график сна и бодрствования.
• Засыпать и просыпаться в одно и то же время, даже в выходные дни.
• Заниматься спортом в дневное время, но физические нагрузки не стоит давать телу за 3 часа до ночного отдыха.
• Организовать благоприятный климат в комнате для отдыха и удобное спальное место.
• Не принимать перед сном алкоголь, кофеионосодержащие напитки, энергетики, не курить.
• Следить за своим питанием – переедать на ночь, есть шоколад или любые другие сладости нельзя, так как эти продукты возбуждающе действуют на нервную систему.

Сон: функции, структура, профилактика нарушений. Справка

Средняя продолжительность сна обычно составляет 6 8 часов в сутки, но возможны колебания: при нарушениях сна его длительность может составлять от нескольких минут до нескольких суток.

Продолжительность сна у новорожденных, взрослых и пожилых людей составляет 12-16, 6-8 и 4-6 часов в сутки соответственно. Длительность сна менее 5 часов — гипосомния — или нарушение его физиологической структуры считаются факторами риска бессонницы.

Учитывая, что треть своей жизни человек проводит во сне, природа сна всегда вызывала повышенный интерес ученых.

Одним из первых и важнейших результатов лабораторных исследований стало открытие, что у спящего человека в течение ночи периодически возникают т.н. быстрые движения глаз (БДГ). Фаза сна, во время которой регистрируются БДГ, была названа «быстрым» (или парадоксальным) сном или сном с БДГ. В этой фазе человек чаще всего видит сновидения. Остальные стадии сна, во время которых не наблюдается быстрых движений глаз, собирательно назвали «медленным» сном или сном без БДГ.

Переход от бодрствования ко сну сопровождается многократным ощущением «уплывания», часто прерывающегося внезапным вздрагиванием, которое вновь пробуждает человека. Это внезапное вздрагивание называют миоклоническим подергиванием. Значение такого подергивания неизвестно, но полагают, что оно может быть реакцией активации на значимый, хотя и слабый внешний раздражитель.

Во время сна две основные фазы чередуются. Фаза с БДГ возникает в среднем каждые 70–90 минут сна. При этом первые 75–100 минут занимает сон без БДГ. Каждую ночь сон с БДГ появляется от четырех до шести раз, что зависит от общей продолжительности сна, а не от индивидуальных особенностей человека. Первый период сна с БДГ продолжается примерно 10 минут, а последний – 20–35 минут. В целом «быстрый сон» занимает около 20% общего времени сна.

Одним из кардинальных открытий в области исследования сна стал тот факт, что в 80% случаев о сновидениях рассказывали люди, разбуженные в фазе с БДГ. Те же люди, которых будили в фазе без БДГ, редко рассказывали о сновидениях. Другие исследования показали, что о своих снах лучше рассказывают люди, которых разбудили во время быстрого сна во второй половине ночи.

В целом, порог пробуждения наиболее низок во время быстрого сна – этот сон легче всего прервать. По данным исследований, человека труднее разбудить на любой стадии сна в начале ночи, чем на той же стадии во второй половине ночи.

Наиболее комфортному сну, по мнению экспертов, способствуют физическая нагрузка в течение дня, правильный режим питания и четкий распорядок дня (не ужинать после 6 7 часов вечера и ложится спать в одно и то же время). Теплая ванна с хвойным экстрактом или морской солью или горячая ванна для ног перед сном также являются эффективной профилактикой бессонницы.

При возникновении ощущения голода поздно вечером медики советуют употреблять только стимулирующую сон пищу, которая отличается высоким содержанием аминокислоты триптофан, способствующей выработке мозгом успокаивающего вещества серотонина. Богатые триптофаном продукты – это бананы, печенье из муки грубого помола, тунец, салат-латук, йогурт, арахис, масло и финики. Стоит исключить шоколад, сахар, соленую пищу, сыр (они могут вызвать жажду), а также баклажаны, шпинат и томаты (они оказывают возбуждающее действие на организм).

Для профилактики бессонницы медики советуют не употреблять непосредственно перед сном алкоголь или кофе, пользоваться маленькой подушкой с натуральным наполнителем, а также выпивать перед сном стакан теплого молока или теплой воды с медом.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

В завершение

Медленный сон очень важен для человека, так как он отвечает за восстановление физических показателей, иммунной системы и когнитивных способностей. Также он необходим для поддержания молодости, поскольку именно в ортодоксальной фазе обновляются клетки кожи.

Необходимо засыпать в 21.00-22.00, чтобы получить свою «порцию» глубокого сна и качественно отдохнуть за ночь. Если вы будете соблюдать график, то уже через 2 недели заметите, как улучшится ваше самочувствие и внешний вид.

Автор: Даша Пащенко

Быстрая фаза

Что такое быстрый сон, как могут происходить такие странные процессы в организме, и какое он имеет значения для человека, до конца ученые так и не выяснили. Если с медленным все более-менее понятно – это период активного восстановления организма и полного расслабления, то реакции мозга и жизненно важные функции тела во время быстрого сна совершенно другие.

Во время быстрого сна глазные яблоки человека под закрытыми веками начинают быстро передвигаться по хаотической траектории. Со стороны кажется, что человек за чем-то пристально наблюдает. По сути, так оно и есть, так как именно в этой фазе появляются сновидения. Но движение глаз является не единственным и далеко не главным отличием быстрого сна.

Увиденное на энцефалограмме, а позднее и томограмме мозга во время быстрой фазы настолько поразило ученых, что она получила еще одно название «парадоксальный сон». Все показания в этот период могут практически не отличаться от тех, которые сняты в состоянии активного бодрствования, но при этом человек продолжает спать:

• резко подскакивает кровяное давление;
• приходят в тонус определенные группы мышц;
• становятся активными различные участки мозга;
• изменяется температура тела;
• увеличивается частота сердечного ритма;
• дыхание становится быстрым и прерывистым.

Фактически, все тело «включается» в сновидение так, как будто бы оно было реальным событием, и лишь сознание человека отключено. Но если разбудить его в этот момент, то он сможет очень подробно рассказать сюжет сна и при этом будет испытывать эмоциональные переживания.

Интересно, что именно в периоде быстрого сна происходят изменения гормонального фона. Некоторые ученые считают, что он необходим для эмоциональной «перезагрузки» и балансировки эндокринной системы.

Помогает быстрый сон и в регуляции уровня половых гормонов. Ночные эрекции, поллюции и спонтанные оргазмы происходят как раз в этой фазе. Причем далеко не всегда они сопровождаются сновидениями эротического характера.

В это же время случается и большинство инфарктов или инсультов, из-за того, что расслабленные сердце и сосуды подвергаются резкой нагрузке.

В начале ночи быстрая фаза длится недолго – от 5 до 10 минут, а большую часть времени человек проводит после засыпания в медленном сне. Но под утро соотношение фаз меняется. Периоды быстрого сна становятся все длиннее, а глубокого – все короче, и в один из моментов человек просыпается.