Активное взаимодействие человека с внешним миром обусловлено способностью осознавать информацию, полученную через сенсорные системы. Эта возможность существенно зависит от состояния нервной системы и определяется сложными процессами, такими как внимание и сознание.
Циркадные ритмы
Есть два основных состояния нервной системы, известные как бодрствование и сон. Состояние сна представляет собой физический и умственный отдых организма, потерю сознания и снижение способности реагировать на раздражение. Человек проводит почти треть своей жизни в состоянии сна (у людей среднего возраста около 6-8 часов в день).
Состояние интенсивного внимания, осознанности и активного поведения называется бодростью.
Ряд параметров, таких как температура тела или уровни различных гормонов в организме человека, указывают на дневные и ночные колебания. Колебания с периодом около 24 часов называются циркадными ритмами. Чередование бодрствования и сна также является циркадным ритмом.
Между состояниями бодрствования и сна существует ряд переходных состояний, таких как затуманенное сознание, повышенная или пониженная активность.
Основным критерием деятельности нервной системы является способность взаимодействовать с внешним миром. Основными характеристиками поведения, которые являются критериями для различения состояний, являются нечувствительность к раздражению, двигательная активность, характерная осанка, наличие определенных движений и другие.
При некоторых патологических состояниях осознанность и активное состояние меняются.
Например, при коме теряется способность двигаться, воспринимать и осознавать. В отличие от естественного сна, коме не хватает периодического изменения состояний бодрствования и сна.
Долгое время считалось, что состояние сна является состоянием приостановления процессов жизнедеятельности, и поэтому сон рассматривался как пассивный процесс, который позволяет нервной системе восстановиться.
На самом деле сон - это не остановка, а активный процесс, в котором продолжают функционировать нервная, выделительная, сердечно-сосудистая и другие системы.
Механизмы наступления сна
Сон чрезвычайно важен для поддержания здоровья организма. Об этом свидетельствует тот факт, что лишение сна имеет катастрофические последствия.
Механизмы наступления сна довольно сложны и понятны только частично. Одним из механизмов перехода от сна к бодрствованию, а также перехода от медленного к парадоксальному сну является изменение передачи сигналов между нейронами и нейротрансмиттерами. Основными структурами, ответственными за механизмы сна, являются ретикулярная формация, таламус .
Медленный и парадоксальный сон
Сон определяется как потеря сознания, из которой человек может быть выведен различными раздражителями.
Исследования показали, что есть два типа сна, которые чередуются несколько раз в течение ночи. Это медленный сон (NREM) и парадоксальный сон (REM). Изображение электроэнцефалограммы во время двух типов сна отличается.
Во время медленного сна наблюдаются мозговые волны с K-комплексами, а во время парадоксального наблюдаются быстрые мозговые волны и быстрое движение глаз. Во время медленного сна частота сердечных сокращений замедлена, дыхание ритмичное, терморегуляция эффективна, артериальное давление снижено, мышечный тонус снижен, движения глаз медленные.
Если человек проснулся во время медленного сна, ему нужно время для прихода в себя и ориентации в среде.
Во время парадоксального сна учащенное и нерегулярное сердцебиение, неправильное дыхание, терморегуляция замедлены, повышено артериальное давление, значительно снижен тонус, быстрые движения глаз.
Функции сна - для чего мы спим
Существуют разные теории о функции сна.
Согласно одной теории, сон - это период адаптации. Другая гипотеза - теория накопления энергии.
Восстановительная теория функций сна также очень популярна. По ее словам, он служит для восстановления того, что организм потерял в течение дня. Сон не является пассивным состоянием, но на самом деле это особый вид деятельности нервной системы. Во время сна мозг не отдыхает, а усердно работает особым образом. Восстановительный характер сна также подтверждается примером того, что когда человек устал, ему нужен сон. Разные виды сна имеют разные функции. По этой причине нужен как медленный, так и парадоксальный сон.
Восстановительный характер присущ медленноволновому сну. При этом наблюдаются энергосбережение, укрепление иммунитета, стимуляция роста, ускорение восстановительных процессов. Парадоксальный сон оказывает восстанавливающее и накопительное влияние на обмен веществ и энергию. Сон играет ключевую роль в запоминании и обучении.
Возрастные изменения сна
С возрастом потребность во сне меняется. Новорожденному нужно спать 14-17 часов, а людям старше 65 лет - 7-8 часов.
Продолжительность фаз сна в разном возрасте различна. У новорожденного волновой и парадоксальный сон имеют практически одинаковую продолжительность. У людей среднего возраста парадоксальный сон составляет около 20-25% от общей продолжительности сна.
Почему мы зеваем
Зевание - нормальный физиологический рефлекс. Его функции и физиология были интересны для врачей в прошлом. На сегодняшний день были проведены исследования физиологической роли зевания.
Это особый вид дыхательного цикла продолжительностью 5-10 секунд. Человек зевает в среднем 250000 раз за всю свою жизнь. Считается, что одной из основных функций зевания является регулирование уровня кислорода и углекислого газа в крови, также оно увеличивает возбуждение организма.
Ученые считают, что зевание служит средством социального общения, играя роль катализатора для передачи эмпатических чувств и сообщений другому человеку.
Еще одна теория о функции зевания заключается в том, что оно служит механизмом охлаждения мозга. Это подтверждается тем, что приводит к значительным изменениям кровообращения. Зевание сопровождается увеличением притока крови к шее, голове и лицу. Считается, что зевание регулируется гипоталамо-гипофизарной системой и корой надпочечников.
