Сон имеет прямое отношение к биологическим ритмам человека. Что же они собой представляют?

Установлено, что в физическом мире, где существуют все живые организмы, и в том числе человек, происходят периодические процессы, обусловленные движениями Земли и Луны относительно Солнца и хода планет. Живые существа на протяжении нескольких миллиардов лет должны были приспосабливаться к суточным, многодневным и годовым колебаниям освещенности, температуры и другим параметрам окружающего мира.

Именно предсказуемость этих факторов дала возможность всему живому запрограммировать особенности своего поведения, и предупредить последствия вредных перемен. Это позволило приспособиться к ним и выжить.

Человеческий организм охватывает очень широкий диапазон периодических процессов от долей секунды до мега-ритмов с периодом 10 и более лет. Примером колебательных процессов организма могут быть ритмы электроэнцефалограммы, дыхания, ритмов сердца и многие другие биоритмы на клеточном, органном, организменном и популяционном уровнях. С помощью биологических ритмов организм умеет измерять время. Этот механизм назван «биологическими часами», и тесно связан со сном и бодрствованием. Человек хочет спать тогда, когда его биологические часы подсказывают время для сна. Если эти часы выходят из строя, появляется бессонница. Что же регулируют биологические часы, отсчитывающие время человеческой жизни?

Датчиками времени являются свет и темнота. В естественных условиях чередования дня и ночи (света и темноты) внутренняя организация человека подчиняется 24-часовому околосуточному ритму. В результате этого ритма фаза активации сменяется фазой релаксации в определенные часы дня и ночи. Например, ночью уменьшается скорость психомоторных реакций, внимание, умственная и физическая работоспособность. Это сопровождается замедленной электрической активностью сердца, уменьшением цифр артериального давления, концентрации в крови глюкозы, общих липидов, белковых фракций и т. д. В ночные часы минимальны уровни гормонов щитовидной железы, кортикостероидов, катехоламинов, инсулина, снижена внутренняя температура тела. К предутренним часам происходит накопление субстратов для биосинтеза основного гормона коры надпочечников – кортизола, увеличивается содержание глюкозы в крови: так организм готовится к рассвету. Вот почему важен здоровый сон. При бессоннице все биоритмы сбиваются и организм не готов к дневной жизни, а ночью, вместо того чтобы спать, проявляет свою активность.

Однако у каждого человека есть свои временные особенности околосуточного – циркадного – режима. Варианты свободно текущего ритма колеблются в пределах от 20 до 28 часов у разных людей. В среднем циркадный ритм индивидуумов составляет от 24, 6 до 24, 8 и даже до 25 часов.

Такие особенности биологических часов оказывают непосредственное влияние на сон-бодрствование конкретного человека, приводя иногда к бессоннице. Установлено, что околосуточные ритмы управляются глубокой структурой головного мозга (suprachiasmaticus), расположенной в переднем гипоталамусе.

В эксперименте показано, что при хирургическом разрушении этого ядра изменяется сон. Он становится прерывистым и кратковременным, чередуясь с короткими периодами бодрствования, продолжаясь как днем, так и ночью. При этом нормальный по длительности ночной сон полностью отсутствует.

Цикл сон-бодрствование является примером суточного ритма, с которым совпадают другие циркадные ритмы. Например, внутренняя температура тела тесно связана с циклом сон-бодрствование. Оказывается, она не всегда равна 37 °С, а колеблется с 37, 8 °С днем, опускаясь до 35, 5 ° С в ранние утренние часы перед пробуждением. Например, человеку всегда хочется спать, когда температура его тела начинает уменьшаться. В обычной жизни снижение внутренней температуры происходит днем, после того, как она достигает своего максимума, а также падает вечером, совершая, таким образом, суточный колебательный цикл. Вот почему вечером и днем людям хочется спать.

Каким же образом организм человека узнает, что наступил день или пришла ночь? Как «заводятся» биологические часы?

Оказывается, что отсчет времени начинается с момента, когда человек утром открывает глаза, и лучи света попадают на сетчатку. Свет, раздражая зрительный нерв, вызывает нервные импульсы, следующие от сетчатки глаза к ядру гипоталамуса suprachiasmaticus. Активная жизнь пробуждается, внутренние ритмы организма синхронизируются с циклом день-ночь (солнце-луна, свет-темнота) и «заводятся» биологические часы. Начинается отсчет суточного времени. Мы открываем утром глаза, и наши внутренние часы начинают отсчитывать время с первым лучом света, запуская цикл бодрствования. Вот почему необходимо вставать в одно и то же время! При нарушении режима сна и бодрствования возникает бессонница, так как циркадный ритм организма десинхронизируется с ритмом внешней среды. Это – один из механизмов нарушений сна, который связан с десинхронизацией и сбоем в работе биологических часов.

Десинхронизированные циркадные ритмы могут, например, проявиться при перемещении человека в другой часовой пояс. В новых условиях цикл сон-бодрствование должен успеть измениться в соответствии с внешним сигналом свет-темнота, в то время как все внутренние (гормональные, температурные и др.) циклы еще живут своей прежней жизнью, работая в старом режиме. Это приводит к бессоннице. Кстати, именно потому, что наши внутренние биоритмы составляют примерно 25 часов, а не 24, для них труднее сокращать свое время и работать с опережением по фазе. Организму проще удлинять свое время, то есть отставать по фазе. Вот почему легче путешествовать с востока на запад. Такое направление движения удлиняет день, что более соответствует внутренним околосуточным 25 часам. А вот с запада на восток перемещаться труднее, так как день становится короче.

Нам известны последствия перевода часов на летнее время, которые ежегодно десинхронизируют околосуточный биоритм работающих людей (так как остальные могут поспать, сколько им надо), сокращая его на один час с длительной последующей адаптацией.

Далее мы отдельно рассмотрим подробнее меры борьбы с бессонницей, вызванной перелетом на большие расстояния или возникшей у людей, работающих в ночную смену, возрастные и прочие случаи нарушения сна.

Уже давно известно, что сон является активным процессом. Мы засыпаем потому, что такие зоны мозга, как гипоталамус, таламус и лобные доли повышают свою функцию. В этом состоянии усиливается деятельность центра сна, расположенного в стволе головного мозга.

Сон тесно связан с суточным ритмом организма чередования дня и ночи, света и темноты. Во время сна происходит обновление и накопление энергетических и функциональных резервов организма человека.

Люди спят около трети своей жизни. События и деятельность в течение дня влияют на сон ночью и самочувствие на следующий день. Чем больше человек бодрствует, тем в более продолжительном сне он нуждается. Сон выполняет так называемую гомеостатическую функцию, снимая чувство усталости, стабилизируя состояние организма. Хотя до настоящего времени раскрыть истинное назначение сна еще не удалось, но известно, что без него человек не выживает. Выяснено, что самый длительный период, который человек выдержал без сна, составил 11 дней. Полностью лишенные сна экспериментальные животные погибали.

Учитывая сказанное выше, становится ясно, что нарушения сна являются вредными для человека. Бессонница нуждается в изучении, диагностике и коррекции.

Чем вызван здоровый сон и что происходит при его нарушениях? Это важно знать потому, что полученные сведения помогут понять причины бессонницы в каждом конкретном случае и поборов ее, избежать психических и физических последствий бессонной ночи.

Итак, нормальный здоровый сон состоит из двух различных фаз. Каждая из них соответствует определенной картине физиологических параметров, которые можно зарегистрировать у спящего человека в лаборатории с помощью аппаратуры. Во сне меняется электроэнцефалограмма (ЭЭГ) головного мозга по частоте, амплитуде и пространственному распределению по мозгу электромагнитных волн. Кроме того, у спящего появляются или, наоборот, исчезают движения глазных яблок и напряжение мускулатуры.

Первая фаза сна называется сном медленного движения глаз (МДГ-сон). Во время этой фазы организм начинает постепенно засыпать, погружаясь в глубокий сон.

Первая фаза состоит из четырех стадий сна. Первая стадия – неглубокий сон, во время которого человек дремлет – еще не спит, но уже и не бодрствует. При этом на ЭЭГ появляются более медленные, чем при бодрствовании, волны. Становятся активными мышцы подбородка и появляются медленные вращательные движения глазных яблок.

Вторая стадия первой фазы сна является более глубокой. Это уже настоящий здоровый сон: на ЭЭГ регистрируются так называемые сонные веретена.

Последующие третья и четвертая стадии МДГ-сна соответствуют все более и более глубокому сну. Физиологи иногда объединяют последние две стадии сна и называют его глубоким или медленным сном, потому что волны мозга имеют низкую частоту (рис. 1).

Рис. 1. Первая стадия сна с медленным движением глаз: ЭЭГ – электроэнцефалограмма (волны мозга); ЭОГ – электроокулограмма (движение глаз); ЭМГ – электромиограмма (напряжение мышц подбородка) (по С. Анколи-Израэль, 1998)

Вторая фаза сна носит название сон быстрого движения глаз (БДГ-сон) или быстрый сон. Почти все ночные сновидения приходятся на эту фазу сна. В это время мозг генерирует быстрые волны ЭЭГ, и движения глаз также становятся быстрее – отсюда название «сон быстрого движения глаз» или «парадоксальный сон». Парадоксальный потому, что, несмотря на то, что человек спит, его мозг генерирует такие же быстрые волны, как и в состоянии бодрствования (рис. 2).

Рис. 2. БДГ – сон с быстрым движением глаз: ЭЭГ – электроэнцефалограмма (волны мозга); ЭОГ – электроокулограмма (движение глаз); ЭМГ – электромиограмма (напряжение мышц подбородка) (по С. Анколи-Израэль, 1998)

В фазу БДГ-сна напряжение мышц отсутствует. Человек как бы парализован, если не считать движения глаз, дыхания, сердцебиения. Есть мнение, что такой двигательный паралич – это своего рода защитный механизм, который удерживает от реальных действий, видимых человеком во время сновидения. Несмотря на то, что сновидения видят все, не каждый человек их вспоминает утром, после пробуждения. Больше всего шансов вспомнить, проснувшись во время или сразу после сновидения. А если сон продолжается, то сюжет сновидения при пробуждении исчезает из памяти.

Исследования показали, что 75 % ночного времени приходится на МДГ-сон, остальное – на парадоксальный (быстрый) сон, в котором происходят сновидения. Однако спящий человек не остается непрерывно в каждой их фаз или стадий сна. Совершается цикл, в котором все фазы и стадии сна поочередно сменяют друг друга. Этот цикл называется архитектурой сна. БДГ-сон и МДГ-сон поочередно сменяют друг друга в течение ночи периодами длительностью от 80 до 100 минут. Наибольшая часть глубокого сна приходится на первую треть ночи, а большая часть БДГ-сна – на ранние утренние часы.

Часто, просыпаясь утром на стадии БДГ-сна, можно ощутить «сонный паралич» – чувство, как будто невозможно двигаться или непреодолимая сонливость. Это нормальные ощущения во время пробуждения в фазу БДГ-сна и не надо их пугаться.

Архитектура сна сохранится и днем, если вы решитесь на дневной сон. Это, как правило, глубокий МДГ-сон. А вот если вздремнуть рано утром, то скорее всего, это будет БДГ-сон со сновидениями.

Интересно, что с возрастом циклы сна меняются. Например, новорожденные почти все время суток проводят в фазе БДГ-сна или МДГ-сна. И только примерно к 6 месяцам жизни формируются более устойчивые циклы сна и бодрствования. В результате ребенок перестает просыпаться ночью, а днем меньше спит.

К 20 годам продолжительность МДГ-сна начинает постепенно снижаться. По мере взросления люди старшего и преклонного возраста имеют меньшую продолжительность МДГ-сна и сновидений в фазе БДГ-сна. Возрастные особенности архитектуры сна имеют прямое отношение к проблеме бессонницы у детей и пожилых людей.

Важным открытием явился факт существования изменений многих физиологических систем в организме человека во время сна. Например, по сравнению с периодом бодрствования, в фазе МДГ-сна замедляются пульс и частота дыхания, мышцы тела при этом расслабляются. В фазу БДГ-сна во время сновидений, частота сердечных сокращений, артериальное давление и дыхание становятся неустойчивыми и колеблются. При этом теряется контроль над регуляцией температуры тела и поэтому человек замерзает, когда вокруг холодно, или ему становится жарко, если в спальне тепло.

Эндокринная система очень активна во сне, особенно это касается гормонов: соматотропного (гормона роста), пролактина, мелатонина и тиреотропного гормона гипофиза, которые выделяются во время глубокого сна. Действительно дети растут ночью, потому что гормон роста связан с глубоким сном. Секреция стероидных гормонов происходит, наоборот, в фазу быстрого сна (БДГ-сна). Внутренняя температура тела также колеблется циклически – от самой низкой – во сне рано утром, до самой высокой – днем во время бодрствования.

Наукой установлено, что среднему человеку необходимо от 8 до 9 часов сна в сутки. Некоторым людям хватает 4 – 5 часов, а другим – 10 и более. Каждый человек может определить сам, какое количество сна ему необходимо. Для этого нужно оценить свою оптимальную работоспособность в течение дня в зависимости от продолжительности сна.

Если человек не засыпает в темном тихом помещении, сидя в расслабляющей обстановке, например у экрана телевизора, читая или бодрствуя, какой бы скучной и монотонной не была его деятельность – сна достаточно; если нет, значит, состояние сна и бодрствования не соответствует общепринятой норме и надо обратить на это внимание.

Сон считается недостаточным, если:

– вы не можете долго заснуть;

– слишком часто просыпаетесь;

– сон нарушается какими-либо процессами в организме или чем-то происходящим рядом;

– после сна вы чувствуете себя разбитым и не отдохнувшим;

– засыпаете днем в любое время и в неподходящем для этого месте.

Чаще всего возникают следующие проблемы:

1) плохой сон ночью;

2) сонливость днем.

Мы рассмотрим все основные нарушения сна, включая причины и методы лечения бессонницы. Так как имеется очень тесная взаимосвязь нормального и анормального сна с индивидуальным биологическим ритмом человека, то этот вопрос будет рассмотрен отдельно.

Ученые доказали, а люди давно заметили, что имеются такие крайние индивидуальные свойства человека, которые влияют на его активность и самочувствие в разное время суток. Одни встают «ни свет ни заря» и сразу же принимаются за дело. Другие мучаются и страдают, если их рано разбудить на работу и с удовольствием полуночничают.

Наиболее распространенной и общепринятой считается классификация, по которой люди делятся на вечерний тип – «совы», утренний – «жаворонки» и дневной – «голуби» или аритмики.

Особенности внутренних суточных ритмов возникают из-за необходимости синхронизации индивидуальных циркадных ритмов с внешними изменениями (сменой дня и ночи) с помощью света. Солнечный свет является указателем времени для наших биологических часов в момент утреннего пробуждения. Если бы этого не происходило, и мы могли бы жить по своим внутренним циклам сна и бодрствования, то, как мы уже упоминали, период наших околосуточных ритмов продолжался бы около 25 часов. Но внешняя среда оказывает активное влияние на биологический циркадный ритм. В доказательство приведем следующий научный факт.

Если в эксперименте изолировать человека от внешних раздражителей и ежедневно сдвигать его время на 1 час вперед, то через 2 недели он сможет бодрствовать ночью и спать днем. Таким образом, продемонстрирована тесная связь ритма сна и бодрствования с внешней средой человека. Особенно она явственно прослеживается на примере циклов солнце-луна и свет-темнота. Для того чтобы синхронизировать эти внешние 24-часовые и наши внутренние 25-часовые циклы, нужно сократить свой биоритм на 1 час, влияя на глаза светом. Этот процесс синхронизации называется смещением фазы. Установлено, что воздействие на нас яркого света в разные периоды времени суток приводит к тому, что наши ритмы могут участиться (опережение по фазе) или стать реже (отставание по фазе). Это очень важные научные результаты, потому что позволяют понять механизм возникновения различных типов людей («сов», «жаворонков» и «голубей»), а также лечить бессонницу, вызванную десинхронизацией внешних и внутренних ритмов.

«Совы»– люди, у которых наблюдается отставание фазы сна. У них отмечается период колебаний циркадных ритмов больше, чем 24 часа, или так называемый синдром отставленной фазы сна. Установлено, что лица вечернего типа легче приспосабливаются к работе в ночную смену и трехсменному труду. Совы лучше контролируют ритм сон-бодрствование по сравнению с другими людьми. Они предпочитают ложиться спать позже 23 – 24 часов, но зато им тяжелее вставать в ранние утренние часы. Многим совам импонирует их ночная жизнь. Они с удовольствием работают по ночам и выбирают такие профессии, чтобы не вставать слишком рано, а еще лучше – самим планировать свой рабочий график.

Все было бы хорошо, но некоторые «совы» не могут синхронизировать свои биоритмы с требованиями обычного трудового режима, в котором им приходится жить, и тогда синдром отставленной фазы сна становится серьезным нарушением, приводящим к бессоннице.

«Жаворонки»– люди, у которых циркадный ритм сдвигается вперед, то есть имеющие синдром опережающей фазы сна. У них период колебания околосуточных ритмов меньше 24 часов. Люди «жаворонки» спят столько же времени, сколько остальные, но их ритм отхода ко сну сдвинут на более ранний вечер. Они рано хотят спать, быстро засыпают и очень рано встают в одни и те же утренние часы. Лучше всего им работается утром на «свежую голову», а к концу дня их работоспособность снижается. Вечерние и третьи смены не для «жаворонков», они с трудом переносят ночные дежурства, клубы и дискотеки. Оказалось, что люди-жаворонки, лучше, чем совы, приспосабливаются к временной организации режима, и поэтому им легче преодолеть бессонницу, связанную со сменой часового пояса.

Однако у некоторых представителей этой группы, имеющих синдром опережающей фазы сна, тоже могут возникнуть проблемы, приводящие к нарушению сна.

«Голуби»– люди дневного типа. Их циркадный ритм наиболее приспособлен к обычной смене дня и ночи. Период их наилучшей умственной и физической активности отмечается с 10 до 18 часов. Они лучше адаптированы к смене света и темноты. Но даже у них при переездах на большие расстояния со сменой часовых поясов и ночной работе наблюдается сбой собственных биологических часов. Например, при 3-часовой разнице во времени у них возникает бессонница ночью, сонливость и усталость днем, снижение работоспособности. Перемещение на запад может удлинять биоритмы «голубей», а при перелете на восток – укорачивать. Если разница во времени более 4 часов, то выработка нового стереотипа сна и бодрствования произойдет у «голубей» только через 7 – 14 дней, а уровень стероидных гормонов нормализуется через 2 – 3 месяца. Перемещение на восток «голуби» переносят легче, чем на запад. Эта информация будет полезна тем людям, любящим путешествовать на дальние расстояния и, особенно, предпочитающим проводить свой краткий (7 – 10 дней) отпуск вдали от родных мест.

Необходимо отметить, что очень многие люди принадлежат к промежуточным хронотипам и не являются яркими представителями «сов», «жаворонков» или «голубей».

Для того чтобы проверить, к какому типу принадлежит человек, можно воспользоваться анкетой Остберга, представленной ниже.

Анкета Остберга (сокращенная)

1. Трудно ли Вам вставать рано утром:

а) да, почти всегда (3)

б) иногда (2)

в) редко (1)

г) крайне редко (0)

2. Если бы у Вас была бы возможность выбора, в какое время Вы бы ложились спать вечером?

а) после часа ночи (3)

б) с 23 до 1 ч (2)

в) с 22 до 23 ч (1)

г) до 22 ч (0)

3. Какой завтрак Вы предпочитаете в течение первого часа после пробуждения?

а) плотный (0)

б) менее плотный (1)

в) можно ограничиться вареным яйцом (2)

г) достаточно чашки чая или кофе (3)

4. Если вспомнить Ваши последние размолвки на работе и дома, когда они преимущественно происходят?

а) в первой половине дня (1)

б) во второй половине дня (0)

5. От чего Вам легче отказаться:

а) от утреннего чая или кофе (2)

б) от вечернего чая (0)

6. Как точно Вы отсчитываете время в 1 минуту?

а) меньше минуты (0)

б) больше минуты (2)

7. Как легко Вы можете изменить привычки, связанные с едой во время отпуска, поездок?

а) очень легко (0)

б) легко (1)

в) трудно (2)

г) не меняете (3)

8. Если рано утром предстоят важные дела, на сколько раньше Вы ложитесь спать?

а) более чем на 2 часа (3)

б) на час-два (2)

в) меньше чем на час (1)

г) как обычно (0)

Подсчитываются баллы по всем вопросам. Сумма от 0 до 7 позволяет считать испытуемого «жаворонком»; от 8 до 13 – «голубем»; от 14 до 20 – «совой». Существует и более подробная анкета Остберга (см. Степанова С.И. Биоритмологические аспекты проблемы адаптации. – М.: Наука, 1986. – С. 201—208)

Хронотип необходимо знать для того, чтобы уметь противостоять бессоннице, связанной с неподходящим режимом работы в ночную (для «жаворонков») или в раннюю утреннюю смену (для «сов») и правильно лечить нарушения сна при синдромах отставленной или опережающей фаз сна, а также при смене часовых поясов.