6.3.11 Период сна
Сон - третий не менее значимый
период суток. Считается, что «сон совершенно необходим для восстановления
работоспособности организма и, прежде всего центральной нервной системы».
Человеку достаточно 8 часов сна (Леони Д., Берте Р., 1995). У детей его
продолжительность существенно больше, так по данным H.P.Roffwarg et al. (1966)
у новорожденных сон составляет 16 часов, у пожилых лиц он сокращается до 6
(Дудель Й. и соавт., 1996). По данным Ю.А.Александровского (1985) человек спит
примерно треть своей жизни. Чем старше человек, тем меньше он спит. Так у
новорожденных требуется 22 часа сна, а старику не более 4-5 часов в сутки.
Свыше 10 суток без сна жизнь не может продолжаться.
Рекорд бодрствования 264 часа
(Леони Д., Берте Р., 1995), что соответствует 11 суток. Это говорит о том, что
в отсутствии сна существование человека невозможно. Данный период жизненно
необходим, но почему это так остается загадкой.
Есть мнение, что «Организмы с
высоким уровнем жизнедеятельности и большой среднесуточной интенсивностью
функционирования в отличие от малоактивных организмов с низким уровнем
жизнедеятельности не могут существовать без периодов резкого снижения
интенсивности функционирования структур, т.е. без покоя, сна так как именно в
это время суток осуществляется компенсация энергетических затрат, происшедших в
деятельный период суточного жизненного цикла» (Губин Г.Д., 1989).
Сон присущ не всем видам животных и
отсутствует у растений. Выраженность проявлений сна или точнее сноподобного
состояния, как и признаки наступления этого периода различны. У животных это
приостановление двигательной активности и активности нервных центров. Как
правило, сон совпадает с темным временем суток. Однако это не всегда так. В
заполярных областях и пещерах, прямой зависимости сна и светлого времени суток
не наблюдается. Известны некоторые виды животных активных наоборот не в
светлое, а в темное время суток. Большинство же видов животных и растений,
наиболее активных днем, в ночное время они погружаются в сон. Сон у растений
отсутствует, но в ночное время наблюдается прекращение процесса фотосинтеза,
замедление сокодвижения, что можно охарактеризовать как сноподобное состояние.
Человек бодрствует преимущественно днем. Вместе с тем определенные
обстоятельства заставляют его переходить к ночному образу жизни, хотя это
скорее исключение, чем правило.
Сон – физиологическое состояние,
периодически сменяющее бодрствование и характеризующееся у человека отсутствием
сознательной психической деятельности, значительным снижением реакций на внешние
раздражители.*
Внимание, направленное вовне
бодрствующего и спящего человека, существенно отличаются, что позволяет сон
подразделять на стадии. Разными авторами выделяется четыре или пять стадий.
Стадия А – переход от бодрствования ко сну. Стадия В – засыпание, поверхностный
сон. Стадия С – поверхностный сон. Стадия D - умеренно глубокий сон. Стадия Е –
глубокий сон. Перед пробуждением у человека наблюдается еще одна особая стадия,
для которой характерны эпизоды быстрых движений глаз. В данный период, как и во
время глубокого сна, тонус скелетные мышцы практически исчезает. Однако иногда
возникают судорожные сокращения мышц лица и пальцев. На протяжении ночи
перечисленные стадии сна повторяются три – пять раз. Несмотря на то, что сон
достаточно хорошо изученное явление до сих пор нет единства во взглядах на его
возникновение. Существует как минимум две различные точки зрения, первая из
которых рассматривает сон как пассивное явление, согласно второй, сон — это
активное торможение. Наиболее аргументированы, считаются деафферентационная,
ретикулярная и серотонинергическая теории сна. «На вопрос, для чего мы спим, до
сих пор нет удовлетворительного ответа» (Дудель Й. и соавт., 1996).
Существует два типа нормального
сна, медленный сон и быстрый сон (или сон с быстрым движением глаз). Для
медленного сна характерно сохранение тонуса мышц, частая смена позы. Сон с
быстрым движением глаз характеризуется полной утратой тонуса мышц, за
исключением наружных мышц глаз и некоторых мышц глотки. У детей большая часть
сна приходится на быстрый сон, а у взрослых она занимает только 20% ночного сна
(Неврология, 1997).
Как правило, период сна в течение
суток непрерывен, исключение составляют дети, взрослые больные, лица тяжелого
физического труда. Продолжительность периода сна у взрослого здорового человека
в среднем – 8 часов, что составляет 1/3 от времени суток. Сон совпадает с
темным временем суток и отделяет один период бодрствования от другого.
В нормальных обстоятельствах сон
наблюдается в положении лежа, хотя возможен в позе сидя и стоя. Главной
отличительной чертой сна является отсутствие сознания, целенаправленной
мышечной деятельности и периодическое исчезновение тонуса скелетных мышц.
Эпизодически отмечается спонтанная мышечная активность, приводящая к изменению положения
тела, судорожным подергиваниям, непроизвольным движениям. «В среднем за ночь
человек 30 раз меняет положение тела, находясь в каждом из них минут по 15»
(Леони Д., Берте Р., 1995).
Уровень действующих напряжений в
органах и тканях во время сна существенно уменьшается. Он определяется, прежде
всего, влиянием внешних сил – силой тяжести и атмосферного давления, которые
создают базовый (природный) фон действующих в тканях напряжений. Действие веса
тела на опорную поверхность порождает с ее стороны противоположно направленную
силу реакции. Находясь в положении лежа, человек контактирует с поверхностью
опоры на значительной площади. Это предопределяет достаточно низкое удельное
давление на единицу поверхности тела. Кроме этого, располагаясь на мягкой эластичной
поверхности, повторяющей неровности лежащего тела, контактные напряжения еще
больше снижаются. Нагрузка распределяется равномерно, что исключает наличие зон
концентрации напряжений. Определенное дополнительное воздействие на тело
оказывают и постельные принадлежности. Чем ниже температура воздуха окружающего
спящего человека, тем требуется больший теплоизолирующий слой. Закономерно
увеличивается давление извне, а значит и действующие в органах и тканях
напряжения. Соответственно, повышение температуры в спальном помещении не
только создает комфортные условия, но и снижает уровень контактных напряжений.
В зависимости от стадии сна
наблюдается и различная мышечная активность. Характерной чертой сна является
исчезновение тонуса скелетной мускулатуры. Однако подобное наблюдается только
во время глубокого сна. В другие его стадии наблюдаются эпизодические
сокращения мышц конечностей, лица, глазных яблок. Отсутствие тонуса скелетных
мышц значительно снижает уровень действующих напряжений во всей ОДС. Как уже
отмечалось выше, их величина, в данный период, определяется в основном
действием природных сил. Спонтанные нескоординированные мышечные сокращения
вызывают хаотичные потоки внутренних сил имеющие, как правило, малую
интенсивность. Кроме судорожных сокращений во сне периодически отмечаются
целенаправленные движения. Они связаны с изменением позы лежащего человека, что
происходит несколько десятков раз за ночь. Эти эпизоды координированной и
нескоординированной мышечной деятельности обуславливают временное повышение
величины действующих в теле напряжений в периоде сна.
Вместе с тем перемена позы во сне —
это не только увеличение уровня напряжений. Поворачиваясь в постели, человек
изменяет и локализацию опорных поверхностей своего тела. Ранее уже отмечалось,
что наиболее приспособленными к восприятию длительного давления являются стопы,
ладони и ягодицы. В этих областях всё - эпидермис, собственно дерма,
подкожно-жировая клетчатка и прочие глубже лежащие структуры адаптированы к
сжатию в течение относительно продолжительного времени. Во время сна же опора
осуществляется преимущественно на другие поверхности, лишенные соответствующих
приспособлений в строении. Изменяя позу человек, тем самым, изменяет
локализацию опорных поверхностей, переносит нагрузку с одних участков тела на
другие. Соответственно изменяется и величина контактных напряжений. Она
уменьшается в областях, вышедших из-под нагрузки, и повышается в тех, что
оказались опорными. Движения и вообще мышечная активность во сне – своего рода
регулятор уровня действующих напряжений. Чем глубже сон, чем меньше движений
совершает человек, тем больше снижается уровень средних напряжений за период
сна.
Смена позы — это перераспределение
действующих напряжений и в глубже расположенных структурах. Внешнее давление
особенно значимо для сосудов и нервов. Их длительное сжатие нарушает иннервацию
и кровообращение тканей, приводя к трофическим расстройствам. Перемена позы изменяет
просвет кровеносных и лимфатических сосудов. В областях, подвергающихся сжатию
объем перфузии уменьшается, и наоборот, возрастает там, где ткани вышли из-под
давления. Поворачиваясь во сне, человек исключает развитие так называемого
синдрома позиционной компрессии, пролежней, невритов... Координированные
движения во сне, с нашей точки зрения, следствие работы ЦНС, получающей с
периферии информацию о локальном увеличении интенсивности действующих
напряжений.
Во сне не прекращается работа всех жизненно
важных внутренних органов и систем. Совершаются дыхательные движения, которые
обеспечивают сокращающиеся мышцы грудной клетки и диафрагма. Наблюдается
экскурсия легких со сменяющими друг друга фазами растяжения и сжатия их
паренхимы. Циркулирует воздух, в воздухоносных путях, оказывая на них давление
изнутри. Продолжается сердечная деятельность – ритмичное
сокращение-расслабление сердечной мышцы. Благодаря работе сердца происходит
движение крови по сосудам, которая воздействует на стенки сердечно-сосудистой системы
с определенной силой. Наблюдается перистальтика кишечника и мочеточников.
Соответственно осуществляется целенаправленный пассаж их содержимого.
Приблизительно постоянное давление в полых органах поддерживается не только
благодаря деятельности гладкой мускулатуры, но и выделительной функции органов,
а также некоторых желез. Давление жидкости или газа на стенки полостей их
содержащих, обеспечивает в последних поддержание определенного уровня
действующих напряжений. Во сне снижается частота сердечных сокращений и
дыхательных движений, уменьшается артериальное давление, экскреция мочи.
Сказанное приводит к снижению, в период сна, величины действующих, а значит и
среднесуточных напряжений во внутренних органах и сосудах. С учетом того, что
уровень напряжений снижается также и в ОДС, можно говорить об уменьшении
интенсивности внутренних сил во всем теле.
Действующие напряжения в период сна
существенно влияют на величину среднесуточных напряжений. В целом же средний
уровень напряжений за сутки складывается из их действующих значений за все три
периода - работы, отдыха и сна. Величина среднесуточных напряжений в органах и
тканях будет понижаться при уменьшении периода работы и снижении нагрузки в его
течении, увеличении продолжительности периода комфортного отдыха, большей
длительности периода сна. Кроме этого, важна и глубина сна. Чем продолжительнее
атония скелетных мышц, тем ниже уровень действующих в ОДС напряжений, а значит
и среднесуточных. И наоборот, поверхностный, непродолжительный сон, укорочение
периода отдыха, увеличение периода работы и нагрузки, влечет повышение уровня среднесуточных
напряжений. Соответственно сон позволяет регулировать величину среднесуточных
напряжений в органах и тканях. С нашей точки зрения — это главное
предназначение сна, не только для человека, но и для всего живого. В этом нам
видится ответ на вопрос «для чего мы спим?», по нашему мнению, он должен
звучать - «для того, чтобы снизить уровень среднесуточных напряжений».
Чем больше величина напряжений в течение дня, тем требуется более продолжительный
сон.
В подтверждение данной мысли можно
привести и тот факт, что внутренние органы во время сна не отдыхают! Пусть и с
меньшей нагрузкой, но продолжают функционировать середечно-сосудистая,
дыхательная, мочевыводящая, нервная, пищеварительная и эндокринная системы. Не
«отдыхает» и мозг, это подтверждают данные электроэнцефалографии, сновидения,
иногда разговоры во сне и снохождения. Ярким подтверждением активности мозга
могут служить великие научные открытия и обобщения, совершенные во сне,
предвидения, гениальные поэтические строфы, бессмертные художественные полотна,
образы которых явились именно в период сна. ЦНС даже во сне не прекращает
анализ и синтез накопленной за период бодрствования информации извлекая ее из
глубин памяти. Кроме этого, известно, что даже безмолвное отрешенное
созерцание, практикующееся в ряде восточных учений, не исключает необходимость
сна. Во сне действительно «отдыхают» только мышцы, лишенные тонуса, что
определяет падение уровня действующих напряжений в ОДС. Как можно отметить,
колебания величин действующих напряжений такой же параметр живой системы,
связанный с суточным ритмом, как и другие физиологические явления.
Активная деятельность человека рано
или поздно завершается сном. Он отделяет один период бодрствования от другого.
Понижение уровня действующих напряжений во время сна, как бы нивелирует их
повышение в периоде работы. Сон, наступая непроизвольно, выступает в роли
естественного спонтанного регулятора величины среднесуточных напряжений.
Продолжительность и глубина сна, влияющего на среднесуточные напряжения,
практически определяется самой живой системой. Соответственно организм сам,
автономно, способен изменять величину среднесуточных напряжений в его тканях. В
значительной степени благодаря сну, среднесуточные напряжения, на протяжении
длительного времени, могут поддерживаться приблизительно на одном уровне. При
этом активного участия сознания, какого бы то ни было произвольного
вмешательства, со стороны ЦНС, не требуется. Регуляция среднесуточных
напряжений происходит на уровне подсознания, рефлекторных актов и нейроэндокринных
процессов.
Мы не способны, осознанно
отслеживать среднесуточные напряжения, отличать одну их величину от другой и
тем более точно ее определять. Возможно лишь некое неопределенное понимание их
увеличения – появление, так называемого, чувства усталости. Возникновения
подобного ощущения и связывается у нас с необходимостью во сне. Живая система
подсознательно стремиться понизить среднесуточные напряжения, «навевая» сон,
если периода дневного отдыха для этого недостаточно. В принципе возможна и
активная регуляция величины среднесуточного напряжения, но лишь при условии,
что нам точно известно какой уровень их необходим. Регуляция может
осуществляться через влияние на длительность периодов работы и отдыха, а также
величину нагрузки. Однако отдыхом в период бодрствования достаточно эффективно
и быстро понизить среднесуточные напряжения невозможно. Это связано с тем, что
тонус скелетных мышц не исчезает, а стало быть, быстро и заметно не снижаются
действующие в ОДС напряжения. Для существенного уменьшения среднесуточных
напряжений период отдыха необходимо увеличить по продолжительности. Сон же
позволяет за достаточно короткий отрезок времени понизить среднесуточные
напряжения до необходимых приемлемых значений. Именно поэтому сон рано или
поздно наступает без участия нашего сознания.** Этому способствует изменение
освещенности – наступление ночи, когда зрительный анализатор не способен
обеспечить должное количество информации о внешней среде, затрудняются процессы
поиска пищи, защиты, строительства жилища. Отсутствие необходимости и
возможности активно действовать облегчает наступление сна. Уменьшению
среднесуточных напряжений в живой системе способствует и, ранее отмеченные,
изменения работы внутренних органов во сне. Согласование их функционирования с
суточным ритмом, так же как и изменение в соответствии с ним действующих
напряжений подтверждают наше предположение о том, что живые системы
адаптируются именно к среднесуточным напряжениям.
В тех случаях, когда человек вольно
или невольно лишается сна, происходит изменение и среднесуточных напряжений.
Отсутствие сна – бессонница, или его недостаток приводит к повышению величины
среднесуточных напряжений. Это ощущается появлением чувства усталости. Опыт
показывает, что несколько бессонных суток подряд, в конце концов, вызывают
продолжительный и глубокий сон. Он, призван, компенсировать увеличение
среднесуточных напряжений, которые держались на повышенном уровне.
Отсутствие сна в течение суток не исключает колебаний базовых напряжений в живой системе. Они происходят вне зависимости от нас и с ними скоординированы многие другие физиологические процессы в организме, влияющие на величину действующих напряжений. Соответственно даже без сна существует некий период колебаний действующих напряжений. С нашей точки зрения, именно суточный период – 24 часа, является тем периодом, за который живые системы усредняют напряжения. Именно к этим среднесуточным напряжениям и происходит адаптация живой системы. Представления о роли среднесуточных напряжений для живых систем позволяют осмыслить значение сна. Как нам думается сон — это не только состояние экономии энергии живой системы. Это, прежде всего, филогенетически выработанный механизм коррекции среднесуточных напряжений. Сон, таким образом, с полным основанием может быть отнесен к приспособительным биологическим процессам. Сон необходим не столько для отдыха мозга, как это может показаться на первый взгляд, сколько для снижения среднесуточных напряжений. С нашей точки зрения сон — это эволюционное приобретение, скорее, не ЦНС, а ОДС.
* Энциклопедический словарь медицинских терминов: В 3-х томах. / Гл.ред.
Б.В.Петровский. - Т.3. – М.: Советская энциклопедия, 1983 – С.136.
** Один из вариантов произвольного снижения среднесуточных напряжений прием
снотворных препаратов. Думается, что это один из значимых, до сих пор до конца
не осмысленных, компонентов многих схем лечения.
Автор:
Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.
Цитирование:
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Примечания:
Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).
Ключевые слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика
Биомеханика и морфомеханика