Медленный сон: стадии и значение¶

Медленный сон — это фаза сна, характеризующаяся замедлением электрической активности мозга, снижением частоты сердечных сокращений, артериального давления и температуры тела, а также общим снижением физиологической активности организма. Медленный сон составляет основную часть ночного отдыха (около 75–80 % всего времени сна у взрослого человека) и подразделяется на несколько стадий, различающихся глубиной и характером мозговой активности.

¶Стадии медленного сна

Современная классификация, принятая Американской академией медицины сна (AASM), выделяет три стадии медленного сна (N1, N2, N3), которые последовательно сменяют друг друга в течение ночи. Ранее использовалась четырёхстадийная классификация, где стадии 3 и 4 объединялись в дельту-сон.

¶Стадия N1 (дремота)

Переходная стадия между бодрствованием и сном, занимающая около 5–10 % общего времени сна. Длится обычно 1–7 минут. Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) характеризуется замещением альфа-ритма (8–13 Гц) низкоамплитудными волнами тета-диапазона (4–7 Гц). Наблюдаются медленные плавающие движения глаз. Мышечный тонус снижается, однако человек может воспринимать окружающие звуки и легко пробуждается. В этой стадии нередко возникают гипнагогические галлюцинации — зрительные или слуховые образы на границе сна и яви.

¶Стадия N2 (поверхностный сон)

Занимает 45–55 % всего времени сна. Характеризуется появлением на ЭЭГ специфических паттернов: сонных веретён (вспышек активности частотой 12–14 Гц) и К-комплексов — высокоамплитудных двухфазных волн. Глазные движения практически полностью прекращаются, температура тела снижается, сердечный ритм замедляется. Сон в этой стадии ещё достаточно чуткий: человек может проснуться от значимого раздражителя, например, собственного имени.

¶Стадия N3 (глубокий сон, дельта-сон, медленноволновой сон)

Самая глубокая стадия медленного сна, занимающая 15–25 % ночного сна. На ЭЭГ доминируют высокоамплитудные медленные дельта-волны (0,5–4 Гц), составляющие более 20 % записи. Мышечный тонус минимален, пробуждение затруднено: при резком пробуждении человек испытывает дезориентацию, спутанность сознания, сонную инерцию. Именно в этой стадии наблюдаются сомнамбулизм (снохождение), ночные страхи и энурез у детей.

¶Циклы сна

Сон организован циклически. Каждый цикл длится около 90–110 минут и включает последовательность: N1 → N2 → N3 → возврат к N2 → быстрый сон (REM). За ночь проходит 4–6 полных циклов. При этом структура цикла меняется: в первой половине ночи преобладает глубокий дельта-сон, а к утру его доля сокращается, уступая место быстрому сну и стадии N2.

¶Физиологические механизмы

Регуляция медленного сна осуществляется сложным взаимодействием структур головного мозга. Ключевую роль играют вентролатеральное преоптическое ядро гипоталамуса, которое выделяет гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК) и галанин, тормозя активность восходящей ретикулярной формации. Важное значение имеют также преоптическая область, базальные отделы переднего мозга и ядра таламуса, генерирующие сонные веретёна. Накопление аденозина в мозге в течение бодрствования способствует нарастанию давления сна — гомеостатического фактора, определяющего потребность организма в медленном сне.

¶Функции и значение

Медленный сон выполняет ряд критически важных функций:

• Восстановление физических сил. В стадии N3 активно выделяется соматотропный гормон (гормон роста), стимулирующий репаративные процессы в тканях, синтез белков и восстановление мышечных волокон.
• Энергетический гомеостаз. Снижается скорость метаболизма, восстанавливаются запасы гликогена в мозге, нормализуется работа иммунной системы.
• Консолидация памяти. Именно в медленном сне происходит перенос декларативных воспоминаний из гиппокампа в неокортекс — процесс системной консолидации. Медленные волны и сонные веретёна способствуют синаптической пластичности и укреплению нейронных связей.
• Очищение мозга. Во время глубокого сна активируется глимфатическая система, которая выводит из мозговой ткани продукты метаболизма, включая бета-амилоид — белок, связанный с развитием болезни Альцгеймера.
• Эмоциональная регуляция. Дефицит медленного сна связан с повышенной тревожностью, раздражительностью и снижением стрессоустойчивости.

¶Возрастные изменения

Структура медленного сна существенно меняется с возрастом. У новорождённых медленный сон структурно незрел и не разделяется на стадии; доля глубокого сна максимальна в детстве. После 30 лет количество дельта-сна начинает прогрессивно сокращаться примерно на 2 % за десятилетие. У пожилых людей стадия N3 может полностью отсутствовать, что связано с возрастным снижением плотности нейронов в преоптической области гипоталамуса и уменьшением секреции гормона роста. Эти изменения сопровождаются более частыми ночными пробуждениями и фрагментацией сна.

¶Нарушения медленного сна

Нарушения, специфичные для медленного сна, включают:

• Сомнамбулизм — двигательная активность во время дельта-сна, чаще встречается у детей.
• Ночные ужасы — эпизоды паники с криком, возникающие в стадии N3, при которых человек не просыпается полностью и не помнит происшедшего.
• Синдром недостаточного глубокого сна — состояние, при котором нарушается генерация дельта-волн, что ведёт к невосстановленному сну даже при нормальной его длительности.

Диагностика нарушений проводится с помощью полисомнографии — одновременной регистрации ЭЭГ, электроокулограммы, электромиограммы, дыхания и сердечного ритма.

¶Источники

• А. М. Вейн, К. Хехт. Сон человека: физиология и патология. М., 1989.
• Walker M. Why We Sleep: Unlocking the Power of Sleep and Dreams. Scribner, 2017.
• Iber C. et al. The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events. AASM, 2007.
• Siegel J. M. The Neurobiology of Sleep. Seminars in Neurology, 2009.