Полина Мирошникова – Мозг невыспавшийся. Как недостаток сна влияет на нашу жизнь (страница 2)

Различаются фазы медленного и быстрого сна и по своим временным показателям. Медленный сон длится 1,5-2 часа, тогда как быстрый сон длится 5-10 минут в каждом цикле. Считается, что это эволюционно обусловлено, так как во время быстрого сна организм более уязвим к риску нападения хищников, и, следовательно, млекопитающие, живущие в опасных условиях, демонстрируют меньшее его количество.

Сон и циркадные ритмы

В норме человек спит ночью в течение 7-9 часов. Время и продолжительность периодов сна и бодрствования в организме управляются двумя ключевыми физиологическими процессами: гомеостатическим (процессом S) и циркадным (процессом C).

Гомеостатический процесс S, нейробиология которого еще не выяснена, но точно известно, что он служит того, чтобы сбалансировать время, проведенное в состоянии бодрствования со временем, проведенным во сне во сне. Это осуществляется путем создания давления сна во время бодрствования и рассеивания этого давления во время сна. Известно, что продолжительность и активность во время бодрствования предсказывает количество медленноволнового сна независимо от циркадной фазы.

Если количество сна в сутках недостаточно, то это приводит к гомеостатическому увеличению давления сна во время бодрствования, что может привести к нарушению внимания – так называемым «провалам» в выполнении задач на реакцию, замедлению времени реакции, или приступам «микросна», которые могут нарушить выполнение познавательных задач в состоянии бодрствования.

Циркадный процесс С – зависит от суточного ритма Земли, от чередования света и темноты в сутках. Процесс С вызывает естественное стремление бодрствовать днем, когда светло и спать ночью, когда наступает темнота. Именно циркадный процесс С снимает давление сна с рассветом. Именно солнечный свет является мощным регулятором циркадных ритмов организма и стимулом который синхронизирует их работу со ритмом смены дня и ночи. Циркадный процесс регулируется внутренними биологическими часами организма в специфических супрахиазматических ядрах гипоталамуса, с участием специального центра, способствующего сну, который расположен в вентролатеральном преоптическом ядре.

Главным показателем его работы, который можно измерить, является ритмы изменения уровня гормона мелатонина в организме. Мелатонин – это гормон, который регулирует сон, но важно отметить, что также имеет также множество других эффектов. Кроме того, что он способствует глубокому и качественному сну, он также помогает поддерживать иммунитет, обладает антиоксидантными свойствами и защищает организм от стресса. Яркое солнце утром подавляет его выработку, а ночью его выброс увеличивается, что приводит к сонливости. Синий свет от экранов компьютеров и телефонов, особенно в вечернее время, нарушает высвобождение мелатонина.

Пик концентрации выделения мелатонина приходится на 2 часа до обычного сна и сопровождает наступление вечерней сонливости.

Гипоталамическое супрахиазматическое ядро – это наши внутренние (эндогенные) часы, обеспечивающие бодрствование в течение дня и позволяющие заснуть с наступлением ночи. При этом важно понимать, что воздействие света в ночное время приводит к подавлению секреции мелатонина, чем ярче и продолжительнее освещенность, тем меньше мелатонина получит организм в течение ночи. А недостаточное воздействие света днем, вызывает нарушение цикла секреции мелатонина, при этом происходит сдвиг цикла сна-бодрствования.

Поэтому естественные часы организма оказывают глубокое влияние на большинство биологических функций. Биологические часы, или циркадный ритм, являются важным фактором продолжительности сна. Люди могут плохо спать, если пытаются заснуть, когда выходят из привычной циркадной фазы; такая ситуация возникает у людей с нарушением биоритмов или у тех, кто часто пересекает часовые пояса.

Например, циркадные факторы могут играть роль в достижении максимальных результатов у спортсменов при перелетах в другие часовые пояса на соревнования.

Сон и смена часовых поясов

Благодаря современным достижениям мы получили возможность стремительно менять часовые пояса, отправляясь в путешествия на дальние расстояния. Но важно понимать, что со сменой часовых поясов сбиваются и наши внутренние биологические ритмы, что не замедлит сказаться на самочувствии и здоровье. Особенно трудно переносятся организмом путешествия между востоком и западом, и чем больше часовых часов при этом путешествии пересекается, тем негативнее могут быть эффекты. Исследования показывают, что перелет с запада на восток приводит к повышению чувства усталости, снижает мотивацию днем и плохо влияет на сон. Особенно чувствуется это влияние в первые трое суток после приземление в новой часовой зоне.

Также известно, что как короткие – от 6,5 часов, так и длительные, до 30 часов, полеты с востока на запад нарушают сон, снижают бодрость, повышают утомляемость. При этом после дальних рейсов усталость чувствуется значительно больше, время пробуждения раньше, а бодрость ниже по сравнению с более короткими рейсами и эти параметры затрагиваются даже в большей мере, чем показатели самого сна.

Ориентировочно, неприятные симптомы смены часовых поясов могут длиться около одного дня за каждый часовой пояс, пересекаемый при путешествии на восток, и полдня за каждый часовой пояс, пересекаемый при путешествии на запад. Учет этого времени для периода адаптации может оказаться полезным при составлении планов поездок.

Реакции организма на перелеты с севера на юг не так хорошо изучены. Технически часовые пояса при таком перемещении не меняются, но может произойти изменение соотношения света и темноты в сутках по мере удаления от экватора и к нему.

Хорошо известен такой феномен путешествий как «эффект первой ночи» (дискомфорт в новой атмосфере), который проявляется в нарушении сна, поскольку организм только приспосабливается к новым условиям.

Чтобы как можно быстрее настроить внутренние часы своего организма на ритмы рассвета и заката в новом часовом поясе, нужно как можно больше дневного времени провести вне помещения. Это особенно важно утром, чтобы настроить часы организма на новое время рассвета. Для тех, кому нужен индивидуальный план путешествия, могут воспользоваться онлайн-калькуляторами и посмотреть графики воздействия освещенности на основе расчетов с учетом места отправления и назначения, а также продолжительности полета (на многих специальных веб-сайтах есть калькуляторы смены часовых поясов).

Пребывание на естественном солнце на открытом воздухе рано утром и избегание искусственного яркого света в ночное время (включая телефоны и компьютеры) может быть лучшей стратегией в настройке новых ритмов. Перевод своих часов и часов телефона на время пункта назначения во время полета также может в этом помочь.

Итак, склонность ко сну зависит от степени накопленного недостатка сна (гомеостатический компонент S) и от времени суток (компонент циркадных часов C). Взаимодействие между этими процессами формирует основу для удивительного согласования периода сна ночью и консолидированного периода бодрствования в течение дня.

Виды депривации сна: полная и частичная, острая и хроническая

Сон необходим человеку для поддержания нормальных физических и психологических функций. Для исследования реакции мозга на отсутствие сна, учеными применяется экспериментальная депривация сна – это метод управления состоянием, позволяющий исследовать мозг в различных условиях при лишении или ограничении сна.

Под депривацией сна понимается недостаточное количество сна. Она может быть острой или хронической в зависимости от временного интервала исключения сна. Ограничение сна –это сокращение времени сна ниже исходного уровня человека или уменьшение количества сна, необходимого на регулярной основе для поддержания оптимальной работоспособности. К нарушениям сна относят фрагментированный сон, например, в случае таких нарушений, как апноэ во сне, когда частые пробуждения ослабляют динамику сна.

Депривация сна в обычной жизни – это распространенное нарушение, от которого страдают многие современные люди. Депривация сна влияет на познавательные способности, двигательную активность и настроение. Дефицит производительности в дневное время из-за депривации ночного сна наблюдается повсеместно и это приводит к значительным социальным, финансовым и человеческим проблемам. Представители многих профессий, включая сотрудников здравоохранения, регулярно работающие в ночные смены, часто бросают вызов своим когнитивным способностям.

Существует два типа депривации сна: частичная и полная. Частичная депривация сна определяется как «ночь сокращенного или прерывистого сна». Полное лишение сна (тотальная депривация сна) возникает, когда человек совсем не спит в течение обычного цикла сна/бодрствования. Например, пропущена одна или несколько ночей сна.

Большинство теорий сна созданы благодаря наблюдению за процессами, которые происходят во сне, а также с помощью изучения влияния депривации сна на состояние бодрствования после ограничений. Так, например, было показано, что если грызунов полностью лишить сна на нескольких дней, это вызывает изъязвление кожи, потерю веса, сепсис и, в конечном итоге, смерть экспериментальных животных. Первые исследования полной депривации сна были опубликованы в начале девятнадцатого века, они проводились на собаках и было показано, что без сна животные погибают в течение 7-14 дней, а состояние без сна приводит к тяжелому психическому истощению и дегенерации мозга. Чтобы предотвратить такой трагичный результат исследования, депривацию сна в экспериментах можно применять частично (несколько часов ограничений сна регулярно), что называют хронической частичной депривацией сна. Она также применяется для изучения функций сна у человека.