Фізіологія сну

В середньому людина проводить третину свого життя уві сні. Сон (або принаймні чергування періодів активності та відпочинку) є невід'ємним механізмом фізіологічної адаптації у всіх живих істот. Це підтверджує теорію про те, що сон виконує важливі функції у підтримці життєдіяльності на оптимальному рівні. Дивно, але наше розуміння такого важливого питання, як мета сну, є примітивним та аморфним. Для розробки фундаментальних концепцій у цій галузі необхідні подальші дослідження. Однак нижче наведено базовий огляд фізіології сну, включаючи основні механізми його регуляції та гіпотези, що пояснюють його функції.

Пацієнти часто запитують, скільки їм потрібно спати. Хоча найпоширеніша відповідь — 8 годин, деяким людям потрібно 4,5 години сну, а іншим — 10 годин. Таким чином, 8 годин — це лише середнє значення, і загалом цей показник може мати значні індивідуальні коливання. Однак, оскільки люди, тривалість сну яких значно відрізняється від середньої, становлять абсолютну меншість, їм потрібне відповідне обстеження для виявлення можливих порушень сну.

Час виникнення, тривалість та структура сну різняться у різних біологічних видів. Люди схильні засинати вночі та прокидатися після сходу сонця. З появою штучного освітлення та необхідністю працювати вночі, режим сну та неспання багатьох людей значно відхилився від звичного ритму, який характеризується відпочинком вночі та активною діяльністю вдень.

Лабораторні дослідження показують, що ступінь неспання або сонливості залежить щонайменше від двох факторів:

1. тривалість попереднього неспання та
2. циркадний ритм.

Тому основний пік сонливості припадає на пізні вечірні години, що збігається зі звичайним часом відходу до сну. Додатковий пік сонливості припадає на денний час, що збігається з традиційною годиною сієсти – післяобіднього відпочинку, прийнятого в багатьох країнах. Через післяобідню втому та циркадні фізіологічні процеси багатьом людям важко підтримувати активне неспання в цей час.

Більшість накопиченої на сьогодні інформації про структуру сну, його стадії та часові характеристики була отримана за допомогою спеціального методу, що реєструє біопотенціали протягом усього сну – полісомнографії – ПСГ. З'явившись у 1940-х роках, полісомнографія зараз широко використовується як для наукових досліджень, так і для діагностики первинних порушень сну. Для полісомнографії пацієнти зазвичай звертаються до сомнологічної лабораторії ввечері. Стандартна процедура полісомнографії передбачає розміщення щонайменше двох електродів на шкірі голови (найчастіше на тім'яні та потилиці) – для запису електроенцефалографії. Два електроди призначені для запису рухів очей, а один електрод розміщується на підборідному м'язі для оцінки стану м'язового тонусу під час переходу від сну до неспання та на різних стадіях сну. Додатково використовуються датчики для вимірювання повітряного потоку, дихальних зусиль, насичення крові киснем, запису ЕКГ та рухів кінцівок. Для вирішення певних проблем використовуються різні модифікації полісомнографії. Наприклад, додаткові відведення ЕЕГ використовуються для діагностики нічних епілептичних нападів. У деяких випадках поведінка пацієнта під час сну записується на відеоплівку, що дозволяє записувати його рухи та діагностувати такі розлади, як сомнамбулізм або розлад швидкого руху очей (REM-фаза сну). Крім того, цю методику можна додатково модифікувати для вирішення спеціальних діагностичних завдань. Наприклад, у деяких випадках необхідно досліджувати секрецію шлункового соку під час сну, а для діагностики імпотенції важливо отримати інформацію про стан пеніса під час сну.

Суб'єкт дослідження лягає спати у звичайний час (наприклад, о 23:00). Інтервал між вимкненням світла та засинанням називається латентним періодом сну. Хоча деякі люди засинають протягом кількох хвилин, більшість людей засинають протягом 15-30 хвилин. Якщо суб'єкт дослідження не засинає протягом 45 хвилин, він або вона стає неспокійним. Труднощі із засинанням часто пов'язані з відомим феноменом першої лабораторної ночі. Як для пацієнта з безсонням, так і для здорового добровольця перша ніч у лабораторії сну викликає стрес, що призводить до значного подовження латентного періоду засинання. Подібне явище спостерігається у багатьох людей, які проводять ніч у незнайомому середовищі, наприклад, у готельному номері. Подовження латентного періоду засинання може бути викликане різними факторами: стресом, відчуттям дискомфорту від незнайомого ліжка або оточення, фізичним навантаженням або важкою вечерею незадовго до сну.

Стадія I сну – це перехідний стан між неспанням і сном. На цій стадії людина відчуває лише легку сонливість і може реагувати на своє ім'я, навіть якщо його вимовляють тихо. Ця стадія, здається, не сприяє відпочинку чи відновленню і зазвичай становить лише 5-8% від загальної тривалості сну. Збільшення присутності стадії I характерно для неспокійного, переривчастого сну, який може бути спричинений апное сну, синдромом неспокійних ніг або депресією.

Друга стадія зазвичай займає від половини до двох третин загального часу сну. У певному сенсі вона є «ядром» сну. Це єдина, чітко визначена фаза, яка характеризується на електроенцефалограмі наявністю двох явищ: сонних веретен та К-комплексів.

Зазвичай перехід від II стадії до III та IV стадій (стадії глибокого сну) відбувається досить швидко.

III та IV стадії зазвичай об'єднують під назвами «повільний (повільнохвильовий) сон» або «дельта-сон». На ЕЕГ повільний сон характеризується вираженими високоамплітудними повільними дельта-хвилями. Під час повільного сну знижується м'язовий тонус, а вегетативні показники (пульс, частота дихання) сповільнюються. Розбудити людину в цій фазі сну дуже важко, а якщо це трапляється, вона спочатку дезорієнтована та розгублена. Повільний сон вважається періодом, який найбільше «відповідає» за відпочинок та відновлення сил під час сну. Зазвичай перший епізод повільного сну починається через 30-40 хвилин після засинання, тобто, як правило, пізно вночі. Повільний сон зазвичай представлений більшою мірою в першій третині загального періоду сну.

Остання стадія сну – це сон зі швидким рухом очей, або REM-сон. Загальновідомо, що сни в основному пов'язані з цією стадією сну. Лише 10% снів трапляються на інших стадіях сну. Стадія сну залишає свій відбиток на характері сновидінь. Сни під час повільнохвильового сну зазвичай більш розпливчасті, неструктуровані – як за змістом, так і за відчуттями, які відчуває людина. Тоді як сни у REM-сні, навпаки, залишають яскраві відчуття та мають чіткий сюжет. З нейрофізіологічної точки зору, REM-сон характеризується трьома основними ознаками:

1. низькоамплітудна, високочастотна активність, що нагадує патерн ЕЕГ у стані інтенсивного неспання;
2. швидкі рухи очей;
3. глибока м'язова атонія.

Поєднання «активного» мозку (низькоамплітудна, високочастотна ЕЕГ-активність) та «паралізованого» тіла (м’язова атонія) дало початок іншій назві цієї стадії: «парадоксальний сон». М’язова атонія, що розвивається під час фази швидкого сну (REM-сну), ймовірно, є еволюційною адаптацією, яка запобігає фізичним реакціям на сни. Як правило, перший епізод REM-сну починається через 70–90 хвилин після засинання. Інтервал між початком сну та початком першого епізоду REM-сну називається латентним періодом REM-сну. Зазвичай REM-сон становить близько 25% від загального часу сну.

Перший цикл сну включає послідовне проходження всіх описаних стадій. Другий та наступні цикли до кінця ночі починаються з II стадії, після якої йдуть повільнохвильовий сон та сон зі швидким рухом очей. Як згадувалося, епізоди повільнохвильового сну довші в першій третині ночі, тоді як сон зі швидким рухом очей частіше зустрічається в останній третині ночі.

Під час оцінки результатів лабораторного дослідження запису сну аналізується кілька параметрів: латентний період засинання, загальна тривалість сну, ефективність сну (співвідношення часу, протягом якого людина спала, до загального часу запису), ступінь фрагментації сну (кількість повних або неповних пробуджень, час, протягом якого людина не спала після настання сну) та архітектура сну (кількість та тривалість основних стадій сну). Також аналізуються інші фізіологічні параметри, такі як ті, що пов'язані з диханням (апное, гіпопное), насиченням крові киснем, періодичними рухами кінцівок та частотою серцевих скорочень. Це дозволяє виявити вплив певних фізіологічних процесів на сон. Прикладом є епізоди апное, які призводять до фрагментації сну.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]