Реферат на тему бодрствование и сон
Тувинский государственный
университет
Филологический
факультет
Доклад
на тему:
Сон и бодрствование.
Выполнила: студентка
1 курса
3 группы Монгуш Алдынмаа
Проверила: Куулар А. С
Кызыл – 2012
Содержание
Механизмы сна и бодрствование
организма……………………………….3
Роль гуморальных факторов
и возникновение сна………………………..4
Значение сна…………………………………………………………………..6
Заключение……………………………………………………………………7
Список литературы……………………………………………………………8
Механизмы сна
и бодрствование организма
Любая деятельность организма
протекает на фоне определенной активности
мозговых структур. Фоновая активность
мозговых структур, на которую накладывается
любая деятельность организма, называется функциональным состоянием. Эта активность
зависит от комплекса обстоятельств: времени
суток, предшествующей деятельности, включенности
мотивационных процессов и так далее.
Традиционно исследователи выделяли два
основных функциональных состояния организма
— сон и активное бодрствование. Вначале
предполагалось, что эти два функциональных
состояния различаются по уровню активации
мозга, причем подразумевалось, что сон
обусловлен его снижением, а бодрствование
— нарастанием. Но после того как было
доказано, что сон — это особое функциональное
состояние со свойственным только ему
специфическим рисунком активности мозговых
структур, такое разделение этих состояний
по величине уровня активации стало некорректным.
Состояние бодрствования — это результат активного приспособления
организма к изменяющимся условиям существования.
Он зависит от умения человека фиксировать
внешние и внутренние сигналы (восприятие),
от его желаний (мотивационная сфера),
от задач и целей, которые он определяет
для себя (познавательная сфера) и от его
возможностей перемещаться (двигательная
сфера). Все эти процессы, протекая на фоне
состояния бодрствования, сами активно
участвуют в его изменении.
Многие процессы в организме
происходят ритмично. Цикл сон-бодрствование
постоянно подстраивается под внешние
датчики (длительность дня и ночи) и составляет
24 часа. Синхронно ему настроены другие
ритмы организма — гормональный, биохимический,
физиологический, эмоциональный, поведенческий.
В естественных условиях биологические
часы регулярно синхронизируются с циклом
день-ночь.
Сон — физиологическое состояние,
которое характеризуется прежде всего
потерей активных психических связей
субъекта с окружающим его миром. Сон характеризуется
прежде всего потерей активного сознания.
Глубоко спящий человек не реагирует на
многие воздействия окружающей среды
если они не имеют чрезмерной силы. Рефлекторные
реакции во время сна снижены. Другим показателем
состояния сна является утрата способности
к активной целенаправленной деятельности.
Роль гуморальных
факторов и возникновение сна.
Сон является физиологической
потребностью организма. Он занимает примерно
1/3 жизни человека. Во время сна наблюдается
ряд изменений в физиологических системах
человека: отсутствуют сознание и реакции
на многие раздражители внешней среды,
резко снижены двигательные рефлекторные
реакции, полностью тормозится условнорефлекторная
деятельность организма. Обнаружены значительные
изменения в активности вегетативных
функций: уменьшается частота сердечных
сокращений и величина артериального
давления; дыхание становится более редким
и поверхностным; уменьшается интенсивность
обмена веществ и несколько понижается
температура тела; снижается деятельность
системы пищеварения и почек. Во время
глубокого сна отмечается понижение мышечного
тонуса. У спящего человека большинство
мышц полностью расслабляется.
Научное исследование физиологических
механизмов сна началось с середины XIX
в. К настоящему времени создано много
различных теорий, которые можно свести
в две основные группы.
1. К первой группе относятся
так называемые – гуморальные теории сна,
связывающие возникновение сна с накоплением
в крови организма определенных химических
веществ – гипнотоксинов.
Химическая теория. По этой
теории во время бодрствования в клетках
тела накапливаются легко окисляющиеся
продукты, в результате возникает дефицит
кислорода, и человек засыпает. По словам
психиатра Э. Клапареда, мы засыпаем не
от того, что отравлены или устали, а чтобы
не отравиться и не устать.
Однако в последние годы
работами П. К. Анохина и сотрудников
было доказано, что гуморальные факторы
играют второстепенную роль. В частности,
в наблюдениях за сросшимися так называемыми
сиамскими близнецами, обладавшими только
общим кровообращением, было обнаружено,
что сон у них наступает неодновременно.
Один близнец может спать, а другой – бодрствовать.
Если главной причиной возникновения
сна было бы накопление в крови гипногенных
веществ, т. е. веществ, вызывающих сон,
то оба сиамских близнеца спали бы одновременно.
Химическая теория не
может также ответить на ряд вопросов.
Например, почему ежедневное отравление
продуктами усталости не приносит организму
никакого вреда? Что происходит с этими
веществами при бессоннице?
2. В результате объективной
критики гуморальные теории сна отступили
на второй план и большей популярностью
к настоящему времени пользуются теории,
объясняющие возникновение сна изменениями
в деятельности нервной системы.
Среди этих неврогенных
теорий особое значение имела кортикальная
теория И. П. Павлова. Изучение процессов
торможения в КХМ позволило ему высказать
предположение, что сон также является
разновидностью тормозного процесса,
распространившегося «сплошь на всю массу
полушарий и на лежащие ниже отделы головного
мозга» .
Значение сна
Сон способствует переработке
и запоминанию информации. Во сне облегчается
мобилизация механизмов памяти, поскольку
снижена внешняя информационная нагрузка,
вызванная шумовыми помехами и другими
факторами. Во время быстрого (парадоксального)
сна из памяти исключается второстепенная
информация. Быстрый сон и сновидения
необходимы для адаптации к информационно
значимой информации. Быстрая фаза сна
способствует также улучшению мнестических
процессов. Кроме того, показано, что сон
(когда сознание не контролирует интеллект),
является необходимым условием включения
интуиции [9]. Во время сна у поэтов, композиторов,
ученых могут активироваться творческие
процессы, результаты которых отражаются
в сновидениях. Следует подчеркнуть,
что раздражители, действующие во сне,
своеобразно отражаются в содержании
сновидений. Чем сильнее и значимее для
человека внутренний или внешний раздражитель,
тем менее выразительное или менее эмоциональное
будет содержание сновидения, и наоборот.
Слабые раздражители, такие как давно
забытые впечатления, нейтральные остатки
впечатлений, слабые внешние раздражители
во время сна представлены в сновидениях
весьма впечатляющими картинами, а сильные
впечатления предыдущего дня или сильные
внешние раздражители часто вообще
не представлены в сновидениях.
Во время сна происходит
компенсация возникающих в период бодрствования
рассогласований познавательных, мнестических,
эмоциональных и других психических процессов
[8]. Авторы считают, что сегменты стадий
сна являются важными элементами, отражающими
функциональные возможности сна и мозга
в целом. Внутренняя организация сна определяется
тем, что мозгу необходимо воссоздать
утерянные, отлаживать существующие и
создавать различные варианты в системе
межнейронального взаимодействия, измененной
в период предшествующего бодрствования.
Назначение сна как отлаживающего механизма,
в котором отрабатываются согласования
межнейронального и межсистемного взаимодействия,
направлено на наведение порядка в деятельности
мозга. Превращение же сна в относительный
хаос в условиях реальной жизни, тем более,
стресса и инсомний может быть причиной
нарушения структуры сна.
Заключение
Сон – физиологическое
состояние, которое характеризуется потерей
активных психических связей субъекта
с окружающим его миром. Сон является жизненно
необходимым для высших животных и человека.
Длительное время считали, что сон представляет
собой отдых, необходимый для восстановления
энергии клеток мозга после активного
бодрствования. Однако оказалось, что
активность мозга во время сна часто выше,
чем во время бодрствования. Было установлено,
что активность нейронов ряда структур
мозга во время сна существенно возрастает,
то есть сон – это активный физиологический
процесс.
В двадцатом столетии наши
знания о мире сна необычайно расширились.
Признание и анализ Фрейдом значения снов,
открытие связи между быстрыми движениями
глаз и сновидениями, сделанное Азеринским
и Клейтманом , продолжающаяся работа
по исследованию химии мозга, гормональной
активности во время сна – все эти важные
открытия приближают нас к более глубокому
пониманию физиологических и психологических
механизмов сна.
Список литературы
1. Н.Н. Шабатура «Биология человека
8/9»
2. Вейн А.М. «Нарушения сна и
бодрствования»
3.Яхно Н.Н. «Медицина и сон»
Источник
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГ
ОБРАЗОВАНИЯ
«ТУВИНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА АНАТОМИИ,
ФИЗИОЛОГИИ И БЖД
ДОКЛАД НА ТЕМУ: СОН И БОДРСТОВАНИЕ
Проверила: ст. преп., А.С. Куулар
Выполнила: студент 1 курса, 2 группы
ФФ ТувГУ Ч.К. Иргит
Кызыл –
2012 г.
СОН
И БОДРСТВОВАНИЕ
Сон и бодрствование – это сложные физиологические процессы,
в которых задействованы практически
все отделы головного мозга. Изучение
этих процессов с позиций анатомии необходимо
для определения этиологии различных
нарушений в этой системе как сопровождающих
многочисленные патологические процессы
в организме. Это связано с тем, что все
отделы головного мозга многофункциональны
и так же задействованы в выполнении иных
специфических функций, а из этого следует,
что при различных нарушениях работы органов,
помимо непосредственного проявления
симптомов заболевания нарушается и сон:
сонливость, бессонница. В норме сон не
менее важен. Он обеспечивает отдых, восстановление
организма, а так же во сне происходят
такие активные процессы как усвоение
информации, синтез гормонов (мелатонин
– эпифиз) и БАВ.
СОН
Сон
– циркадный биоритм пониженной активности
мозга, обеспечивающий отдых организма,
при которой выключено сознание и механизмы
поддержания естественной позы, снижена
чувствительность анализаторов. Сон является
эволюционно сформированным механизмом,
роль которого крайне важна в организме.
1) Сон обеспечивает
отдых организма, во время которого восстанавливаются
пластические свойства нейронов головного
мозга (способность изменять при определенных
обстоятельствах свои функциональные
свойства), усиливаются процессы в клетках
нейроглии, которые обеспечивают нейроны
питательными веществами и кислородом.
Активируется работа задней доли гипоталамуса,
проявляющаяся в выработке соматолиберина,
способствующий освобождению СТГ гипофиза,
который участвует в биосинтезе белка.
2) Важна роль
сна в усвоение информации. С этой функцией
связано существование сновидений. Сновидения
– возникающие во сне нереальные образы
и явления, воспринимаемые как реальная
действительность. Происхождение снов
объясняют активацией следов долговременной
памяти. И.М. Сеченов говорил о сновидениях
как о «небывалых комбинациях бывалых
впечатлений» (см. Рис. 1).
Сон —
сочетание активного состояния
специализированных синхронизирующих
аппаратов и снижения активности
активирующей восходящей системы. Данные
о состоянии отдельных нейронов
во время сна хорошо подтверждают
это положение(ЭЭГ).
Сон проходит
в 2 фазы: медленного (ортодоксального
80%) и быстрого (парадоксального 20%).
Обычно
вначале развивается фаза медленного
сна, которая характеризуется расслаблением
мышц. В ЭЭГ возникает медленная электрическая
активность в виде синхронизации (частота
волн уменьшается, амплитуда возрастает).
Медленный сон по мере углубления проходит
4 последовательные стадии:
1. Стадия:
дремотное состояние, преобладают α-волны
(8-13Гц), создается упорядоченный регулярный
ритм.
2. Стадия:
поверхностный сон, характерны θ-волны
(тета) (3-7Гц), и появляются так называемые
«сонные веретёна» — тета-ритм, который
представляет собой учащённый альфа-ритм
(12-14-20 Гц). С появлением «сонных веретен»
отключается сознание.
3. Стадия:
неглубокого сна, так же имеются «сонные
веретена» (12-15Гц) и, кроме того, К-комплексы
(серия медленных потенциалов большой
амплитуды) в сочетании с высоковольтными
δ-волнами (дельта).
4. Стадия:
глубокий сон, преобладают δ-волны (0.5-2Гц).
Уменьшается деятельность внутренних
органов, тонус мускулатуры, температура
тела, возникает большая часть сновидений,
однако они носят иную форму, нежели нам
привычны, которые мы видим в фазу быстрого
сна.
Рис. 1 Фазы сна.
Во время
быстрого сна возникают быстрые
движения глаз, фазное подергивание конечностей.
На ЭЭГ мы видим десинхронизацию
импульсов (учащение волн, уменьшение
амплитуды), как на стадии бодрствования.
В течение 6-8 часов сна 4-5 быстрых
фаз.
СИСТЕМЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ СОН И БОДРСТОВАНИЕ
К настоящему
времени оформились представления
о существовании в мозге двух
систем, регулирующих сон и бодрствование.
Одна их них – восходящая ретикулярная
формация, раздражение которой вызывает
пробуждение и вторая, более сложно
устроенная, гипногенная система, активность
которой определяет длительность и глубину
сна.
Прежде
чем перейти к рассмотрению этих
структур стоит понять, что к одним
и тем же участкам коры головного
мозга поступает 2 антагонистических
вида импульсации — десинхронизирующие
(пробуждающие) и синхронизирующие (вызывающие
сон). Таламическая система, передний гипоталамус
и каудальные отделы ствола относятся
к синхронизирующим, т.е. вызывающим сон,
структурам. А восходящую ретикулярную
формацию – к десинхронизирующим.
Ретикулярная формация. Ретикулярная (сетевидная) формация представлена
более чем 100 ядерными скоплениями нейронов,
соединяющихся в различных направлениях
множеством нервных волокон. Расположена
она в центральных отделах ствола головного
мозга, а так же между боковыми и задними
столбами спинного мозга.
сон бодрствование мозг организм
Восходящая
активирующая ретикулярная система
расположена в верхних отделах
ретикулярной формации ствола мозга
и задних отделах гипоталамуса.
При раздражении
этой системы на энцефалограмме появляется
десинхронизация (частота волн увеличивается,
амплитуда уменьшается) (см. Рис. 1), что
у спящих животных сопровождается пробуждением,
а у бодрствующих повышением бдительности.
Все периферические стимулы оказывают
влияние на эту систему через коллатерали,
которые отходят к ней от чувствительных
путей, идущих к коре больших полушарий.
Непосредственное электрическое раздражение
корковых полей и некоторых других глубинных
образований мозга может также вызвать
пробуждение. Раздражение всех отделов
мозга, а также активность систем мозга,
воспринимающих внешние и внутренние
влияния, оказывают пробуждающее воздействие
через восходящую активирующую систему.
Подтверждает
это положение опыт с перерезкой
мозга и повреждением верхних
отделов ретикулярной формации: животные
погружаются в сонное состояние,
из которого вывести их не удается.
Недавно появились сообщения, что
при хорошем уходе у животных
после операции через несколько
недель появляются признаки бодрствования,
увеличивающиеся со временем. Возможно,
имеется еще одно звено активирующей системы,
которое берет на себя осуществление этой
функции, или в описанных опытах разрушается
не вся восходящая система об этом сказать
трудно. Возможно, существуют активирующие
аппараты в лимбических структурах (миндалина,
гиппокамп, таламус), функционально тесно
связанные с аппаратами ретикулярной
формации и гипоталамуса. Таким образом,
ретикулярная формация отвечает за бодрствование
организма.
Гипногенная система организма. За длительность
и глубину сна отвечает гипногенная система.
По своей архитектуре гипногенная система
сложна и включает многие аппараты мозга.
Химически она неоднородна, так как в качестве
медиаторов используются ацетилхолин,
серотонин, гамааминомасляная кислота
— ГАМК. Имеются три главные гипногенные
зоны (подсистемы), обеспечивающие возникновение
и развитие медленного сна (различных
его стадий):
1) Задний нижний
отдел ствола головного мозга и влияющий
на него каротидный синус;
2) Передний гипоталамус
и прозрачная перегородка;
3) Таламическая
синхронизирующая система;
Подтверждение
функций этих структур было осуществлено
в ряде опытов.
- Нижние отделы ствола.
Моруцци
описал синхронизирующий аппарат, при
раздражении которого возникают электрофизиологические
и поведенческие проявления сна. Роль
этого образования сейчас хорошо выявлена:
при отделении его (путем перерезки) продолжительность
сна у кошки уменьшается более чем в три
раза. Животное бодрствует большую часть
суток. Разработан интересный способ анализа:
в артерию вводят наркотическое вещество,
выключающее временно функции определенных
структур. Нейроны этого отдела крайне
чувствительны к действию токсических
веществ. Введение наркотика в сосуд, снабжающий
нижний ствол кровью, приводит к тем же
результатам, что и перерезка: удлиняется
время бодрствования. Этот аппарат тесно
связан с каротидным синусом — образованием,
расположенным в развилке наружной и внутренней
сонных артерий, которое сигнализирует
в мозг об уровне артериального давления
и некоторых химических показателей. Раздражение
каротидного синуса ведет к усилению деятельности
синхронизирующего заднестволового аппарата,
снятие раздражения—к обратному эффекту.
Роль
барорецепторов этой зоны была подмечена
уже давно, ведь не случайно артерии носят
название «сонных». Известно, что в Индонезии
на острове Бали знахари двухминутным
массажем каротидного синуса вызывают
сон. Совсем недавно французские нейрофизиологи
описали в области нижнего ствола еще
один синхронизирующий аппарат. Структуры
каудального отдела ствола мозга либо
могут тормозить нейроны, принадлежащие
восходящей активирующей системе, либо
непосредственно посылают синхронизирующие
импульсы в промежуточный мозг и кору
головного мозга. Однако в последние годы
высказывается мнение, что не сами образования
каудального отдела вызывают синхронизацию
корковых биопотенциалов, а возникает
перерыв восходящей активации в результате
повреждения цепи циркуляции импульсов
между корой, таламо-гипоталамическими
и каудальными образованиями ствола головного
мозга.
2) Другая гипногенная
зона находится в области переднего гипоталамуса
и прозрачной перегородки. Раздражение
этих структур электрическим током любой
частоты приводит к синхронизации электроэнцефалографических
ритмов и наступлению сна. Животное проделывает
все ритуалы, характерные для его естественного
сна (облизывание, мышечное расслабление,
зевота). Разрушение этого аппарата приводит
к длительному бодрствованию и резким
нарушениям восстановительных процессов.
3) Еще одно важное
звено в системе синхронизирующих аппаратов
— таламическая синхронизирующая система.
Раздражение низкочастотным электрическим
током определенных ядер таламуса приводит
к синхронизации потенциалов мозга и сну.
Некоторые исследователи считают его
главной гипногенной структурой, так как
сон, наступающий при его раздражении,
длителен и неотличим от нормального,
а также вызывается легче, чем при раздражении
других структур.
4) При низкочастотном
раздражении сон можно вызвать, воздействуя
на другие структуры мозга и даже периферические
нервы. (Высокочастотное раздражение,
как правило, приводит к пробуждению и
десинхронизации.) Все это свидетельствует
о распространенности синхронизирующих
и десинхронизирующих аппаратов в нервной
системе. Несомненно, имеются сгущения,
где они представлены более значительно.
При разрушении этих скоплений и возникают
эффекты противоположного характера —
уменьшение или увеличение длительности
сна.
Экспериментальные
исследования также показали, что
в реализации медленного и быстрого
сна принимают участие различные
формации мозга: медленный сон –
гипногенные зоны, быстрый сон – ретикулярная
формация.
Большой
вклад в выяснение природы
быстрого сна сделал французский
физиолог Мишель Жуве. Он показал, что
быстрый сон исчезает при локальном разрушении
ядер ретикулярной формации, расположенных
в варолиевом мосту. Этот отдел мозга называется
ромбэнцефалоном и отсюда еще одно название
этой стадии сна — «ромбэнцефалический»
сон.
Фаза
парадоксального сна развивается
при активации голубого пятна (средний
мозг). Нейроны голубого пятна выделяют
норадреналин и оказывают разнонаправленное
влияние на многие структуры мозга.
В развитии этой фазы принимают участие
также верхний отдел каудального
и среднего орального ретикулярных
ядер моста мозга.
До сих
пор крайне трудно определить место
быстрого сна в системе сон
— бодрствование. По целому ряду показателей
эта фаза отражает более глубокий
сон, в реализации которого принимают
участие древние аппараты мозга,
что послужило основанием для
обозначения его как археосна.
По другим показателям быстрый сон представлялся
более поверхностным, чем медленный. Это
привело к тому, что уже в настоящее время
выделяют быстрый сон как особое третье
состояние (бодрствование, медленный сон,
быстрый сон).
ИНТЕГРАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СНО И БОДРСТОВАНИЯ
Существуют
две системы, регулирующие сон и бодрствование.
У систем имеются подсистемы, включающие
различные формы сна в определенной последовательности.
Все наводит на мысль о существовании
в мозгу координирующего аппарата, который
в определенное время регулирует включение
отдельных систем в целом, а затем и их
подсистем. В этом нас, убеждают наблюдения
над больными людьми, когда все подсистемы
работают, но резко нарушается закономерная
последовательность их включения. Координирующий
аппарат не находится в одном каком-либо
отделе мозга. Речь идет о сложном комплексе
с преимущественным расположением в передних
отделах больших полушарии мозга, лимбической
системе, гипоталамусе. Дальнейшие исследования
позволят более четко и обоснованно представлять
подобную точку зрения.
Источник