Сон и бодрствование

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

“МАТИ”  – РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ имени К. Э. ЦИОЛКОВСКОГО

 

Кафедра «Промышленная экология и безопасность производства»

Курсовая  работа

 
Тема: БОДРСТВОВАНИЕ И СОН

 

Студент: Кравцова А. А. (            )

Руководитель: Мессинева Е. М. (            )

 
 
 
 
 
 
 
Москва 2010 г.

Оглавление

 

Введение........................................................................................................................3

 

1. Сон..........................................................................................................................................4

      1.1. Теории сна...............................................................................................................4

      1.2. Физиологическое значение сна.............................................................................7

      1.3.Биологическое значение сна...........................................................................9

 

2. Функционирование и регуляция сна.................................................................................11

      2.1. Механизмы сна.....................................................................................................11

      2.2. Разновидности сна.......................................................................................17

     2.2. Медленный сон.....................................................................................................18

      2.3. Быстрый сон..........................................................................................................19

      2.4. Поведение человека во время  сна.......................................................................20

      2.5. Сон и сновидения.................................................................................................23

      2.6. Функциональная значимость сна........................................................................23

      2.7. Отклонения в работе............................................................................................26

 

Заключение...................................................................................................................28

 

Список  литературы.................................................................................................................29

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

 

     Сон является неотъемлемой частью жизни  людей. Человек не может находиться в состоянии бодрствования постоянно, даже хорошо тренированные люди нуждаются  в полном расслаблении, периодически впадают в глубокое забытьё, именуемое сном. Почти треть жизни человек проводит во сне (двадцать пять лет из семидесяти пяти). Сон воспринимается как само собой разумеющееся. Здоровые люди редко задумываются над его значением.

     Науке давно было известно, что суточная смена сна и бодрствования у человека - это результат очень длительной эволюции ритмических процессов, в основе которых лежали особенности течения жизненных явлений у самых простейших организмов в зависимости от смены дня и ночи.

     Хороший, здоровый сон оказывает первостепенное влияние на наше здоровье, так как именно ночью ткани организма восстанавливаются. Днём мы только даем  импульс организму для движения в сторону здоровья и лучшего самочувствия. Если у человека отсутствует здоровый и достаточный по продолжительности сон - это грозит в  будущем серьёзными проблемами со здоровьем. Эффективность наших дневных оздоровительных процедур также напрямую зависит от того, какой у нас сон.

     На  мой взгляд, как спалось ночью, зависит, насколько энергично проведешь день. Но многие люди чувствуют себя утомленными, едва проснувшись утром. Большинству людей необходимо восемь часов ночного сна. Некоторые особенно крепкие индивидуумы вроде Альберта Эйнштейна или Маргарет Тэтчер довольствовались четырьмя часами, но все остальные ощущают вялость и теряют блеск в глазах, если позволяют себе недоспать одну - две ночи подряд.

     И все же, как физиологические механизмы, так и сама сущность и биологическое  значение этого удивительного явления  не могут в настоящее время  считаться окончательно выясненными, хотя несомненно, что достижения в этой области за последние десятилетия огромны.

 
 
 
 

1. СОН.¹

     Сон — жизненно необходимое периодически наступающее особое функциональное состояние, характеризующееся специфическими электрофизиологическими, соматическими и вегетативными проявлениями.

 

 

     Известно, что периодическое чередование  естественного сна и бодрствования  относится к так называемым циркадианным ритмам и во многом определяется суточным изменением освещенности. Человек примерно треть своей жизни проводит во сне, что обусловило давний и пристальный интерес у исследователей к этому состоянию.

 

     1.1. Теории сна.²

     Гуморальная теория, в качестве причины сна рассматривает вещества, появляющиеся в крови при длительном бодрствовании. Доказательством этой теории служит эксперимент, при котором бодрствующей собаке переливали кровь животного, лишенного сна в течение суток. Животное-реципиент немедленно засыпало. В настоящее время удалось идентифицировать некоторые гипногенные вещества, например пептид, вызывающий дельта-сон. Но гуморальные факторы не могут рассматриваться как абсолютная причина возникновения сна. Об этом свидетельствуют наблюдения за поведением двух пар неразделившихся близнецов. У них разделение нервной системы произошло полностью, а системы кровообращения имели множество анастомозов. Эти близнецы могли спать в разное время: одна девочка, например, могла спать, а другая бодрствовала.

     Подкорковая и корковая теории сна. При различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых, образований мозга, у больных отмечаются различные нарушения сна - от бессонницы до длительного летаргического сна, что указывает на наличие подкорковых центров сна. При раздражении задних структур субталамуса и гипоталамуса животные засыпали, а после прекращения раздражения они просыпались, что указывает на наличие в этих структурах центров сна.

     В лаборатории И.П.Павлова было установлено, что при длительной выработке  тонкого дифференцировочного торможения животные часто засыпали. Поэтому ученый рассматривал сон как следствие процессов внутреннего торможения, как углубленное, разлитое, распространившееся на оба полушария и ближайшую подкорку торможение (корковая теория сна).

     Однако  ряд фактов не могли объяснить  ни корковая, ни подкорковая теории сна. Наблюдения за больными, у которых отсутствовали почти все виды чувствительности, показали, что такие больные впадают в состояние сна, как только прерывается поток информации от действующих органов чувств. Например, у одного больного из всех органов чувств был сохранен только один глаз, закрытие которого погружало больного в состояние сна. Многие вопросы организации процессов сна получили объяснение с открытием восходящих активирующих влияний ретикулярной формации ствола мозга на кору больших полушарий. Экспериментально было доказано, что сон возникает во всех случаях устранения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Были установлены нисходящие влияния коры мозга на подкорковые образования. В бодрствующем состоянии при наличии восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга нейроны лобной коры тормозят активность нейронов центра сна заднего гипоталамуса. В состоянии сна, когда снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга, тормозные влияния лобной коры на гипоталамические центры сна снижаются.

     Между лимбико-гипоталамическими и ретикулярными  структурами мозга имеются реципрокные  отношения. При возбуждении лимбико-гипоталамических структур мозга наблюдается торможение структур ретикулярной формации ствола мозга и наоборот. При бодрствовании за счет потоков афферентации от органов чувств активируются структуры ретикулярной формации, которые оказывают восходящее активирующее влияние на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на центры сна заднего гипоталамуса, что устраняет блокирующие влияния гипоталамических центров сна на ретикулярную формацию среднего мозга. При уменьшении потока сенсорной информации снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации на кору мозга. В результате чего устраняются тормозные влияния лобной коры на нейроны центра сна заднего гипоталамуса, которые начинают еще активнее тормозить ретикулярную формацию ствола мозга. В условиях блокады всех восходящих активирующих влияний подкорковых образований на кору мозга наблюдается медленноволновая стадия сна.

     Гипоталамические  центры за счет связей с лимбическими структурами мозга могут оказывать  восходящие активирующие влияния на кору мозга при отсутствии влияний ретикулярной формации ствола мозга. Эти механизмы составляют корково-под-корковую теорию сна (П.К.Анохин), которая позволила объяснить все виды сна и его расстройства. Она исходит из того, что состояние сна связано с важнейшим механизмом - снижением восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Сон бескорковых животных и новорожденных детей объясняется слабой выраженностью нисходящих влияний лобной коры на гипоталамические центры сна, которые при этих условиях находятся в активном состоянии и оказывают тормозное действие на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.

     Сон новорожденного периодически прерывается  только возбуждением центра голода, расположенного в латеральных ядрах гипоталамуса, который тормозит активность центра сна. При этом создаются условия для поступления восходящих активирующих влияний ретикулярной формации в кору. Эта теория объясняет многие расстройства сна. Бессонница, например, часто возникает как следствие перевозбуждения коры под влиянием курения, напряженной творческой работы перед сном. При этом усиливаются нисходящие тормозные влияния нейронов лобной коры на гипоталамические центры сна и подавляется механизм их блокирующего действия на ретикулярную формацию ствола мозга. Длительный сон может наблюдаться при раздражении центров заднего гипоталамуса сосудистым или опухолевым патологическим процессом. Возбужденные клетки центра сна непрерывно оказывают блокирующее влияние на нейроны ретикулярной формации ствола мозга.

     Иногда во время сна наблюдается так называемое частичное бодрствование, которое объясняется наличием определенных каналов реверберации возбуждений между подкорковыми структурами и корой больших полушарий во время сна на фоне снижения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Например, кормящая мать может крепко спать и не реагировать на сильные звуки, но она быстро просыпается даже при небольшом шевелении ребенка. В случае патологических изменений в том или ином органе усиленная импульсация от него может определять характер сновидений и быть своего рода предвестником заболевания, субъективные признаки которого еще не воспринимаются в состоянии бодрствования.

     Фармакологический сон неадекватен по своим механизмам естественному сну. Снотворные препараты ограничивают активность разных структур мозга - ретикулярной формации, гипоталамической области, коры головного мозга. Это приводит к нарушению естественных механизмов формирования стадий сна, нарушению процесса консолидации памяти, переработки и усвоения информации.

     1.2 Физиологическое  значение сна.³

 

     На  первый взгляд, не так еще давно  все казалось очень простым: организм не может постоянно находиться в  состоянии активной деятельности, все  его органы и системы устают и  поэтому нуждаются в периодическом отдыхе или хотя бы снижении уровня этой деятельности. Именно таким отдыхом и является сон: отдыхает мозг, отдыхают мышцы, мене интенсивно работает сердце, желудок и другие органы, происходит резкое ослабление всех видов чувствительности - зрения, слуха, вкуса, обоняния, кожной чувствительности. И само наступление сна также представлялось легко объяснимым: за время активной деятельности в организме накапливаются различные побочные продукты (яды), которые, циркулируя в крови, воздействуют на мозг таким образом, что наступает его торможение, отключение. Были получены довольно убедительные экспериментальные доказательства такого предположения: еще в начале нашего столетия французские ученые Лежандр и Пьерон установили, что сыворотка крови или спинномозговая жидкость собак, лишенных сна в течение 11 суток, при введении здоровым, бодрствующим собакам вызвала у последних сон. Поэтому и различия в состоянии мозга во время сна и бодрствования представлялись очень простыми: сон - это период свертывания деятельности мозга, его отдыха, покоя.

     Согласно  современным научным данным, сон  представляет собой разлитое торможение коры больших полушарий, возникающее  по мере расходования нервными клетками своего биоэнергетического потенциала в течение периода бодрствования и снижения их возбудимости. Распространение торможения на более глубокие отделы мозга - средний мозг, подкорковые образования - обуславливает углубление сна. При этом в состоянии торможения, частичного функционального покоя нервные клетки не только полностью восстанавливают свой биоэнергетический уровень, но и обмениваются информацией, необходимой для предстоящей деятельности. К моменту пробуждения, если сон был достаточно полноценным, они снова готовы к активной работе.