Цикл сна человека¶

Цикл сна — это последовательное чередование фаз сна, которое повторяется в течение ночи и обеспечивает восстановление организма. У человека один цикл длится в среднем 90–110 минут и за ночь сменяется от четырёх до шести раз. Структура цикла неоднородна: в первой половине ночи преобладает глубокий медленный сон, а ближе к утру увеличивается доля быстрого сна.

¶Фазы сна

Сон делится на две принципиально различные стадии: медленный (non-REM) и быстрый (REM, от англ. rapid eye movement). Медленный сон, в свою очередь, подразделяется на три стадии по глубине и характеристикам электроэнцефалограммы (ЭЭГ).

¶Медленный сон (non-REM)

Медленный сон занимает около 75–80 % всего ночного отдыха. Он характеризуется постепенным замедлением мозговой активности, снижением частоты сердечных сокращений и артериального давления.

• Первая стадия (дремота) — переход от бодрствования ко сну. Длится 5–10 минут. На ЭЭГ регистрируются альфа-волны, сменяющиеся тета-волнами. Человек ещё слышит окружающие звуки, возможны гипнагогические галлюцинации.
• Вторая стадия (лёгкий сон) — занимает около 45–55 % всего времени сна. Появляются характерные сонные веретёна (всплески активности частотой 12–16 Гц) и K-комплексы. Движения глаз прекращаются, температура тела снижается.
• Третья стадия (глубокий сон, дельта-сон) — наиболее важная для физического восстановления. На ЭЭГ доминируют медленные дельта-волны (0,5–2 Гц). В этой стадии сложно разбудить человека; при пробуждении наблюдается дезориентация. Именно здесь вырабатывается гормон роста, восстанавливаются мышечные ткани и укрепляется иммунитет.

¶Быстрый сон (REM)

Быстрая фаза составляет 20–25 % ночного сна. Впервые она наступает примерно через 70–90 минут после засыпания и длится сначала 10–15 минут, увеличиваясь к утру до 30–40 минут. В этой фазе наблюдается быстрое движение глазных яблок под закрытыми веками, полное расслабление скелетных мышц (атония), учащение пульса и дыхания, повышение артериального давления. Именно в REM-фазе человек видит большинство ярких, эмоциональных сновидений. Мозг в это время проявляет активность, сравнимую с бодрствованием, однако сознание остаётся отключённым.

¶Структура ночного сна

Цикл сна начинается с первой стадии медленного сна, последовательно переходит во вторую и третью, затем происходит возврат ко второй стадии, после чего наступает REM-фаза. Завершение REM-фазы знаменует окончание первого цикла, после чего организм либо пробуждается, либо переходит к следующему циклу.

В течение ночи соотношение фаз меняется. В первых двух циклах преобладает глубокий дельта-сон, который к утру практически исчезает. REM-фаза, напротив, удлиняется от цикла к циклу. Таким образом, ранние часы сна обеспечивают преимущественно физическое восстановление, а утренние — психическую обработку информации и эмоциональную разгрузку. Пробуждение в конце REM-фазы считается наиболее естественным и лёгким, тогда как подъём во время глубокого сна вызывает чувство разбитости.

¶Регуляция цикла сна

Циклическая организация сна управляется двумя взаимодействующими механизмами: гомеостатическим (накопление «давления сна» — вещества аденозина в мозге) и циркадным (суточные биоритмы, задаваемые супрахиазматическим ядром гипоталамуса). Циркадный ритм синхронизируется с внешним освещением через мелатонин — гормон шишковидной железы, который начинает вырабатываться с наступлением темноты.

На длительность и качество циклов влияют возраст, гормональный фон, стресс, приём алкоголя и лекарств. У новорождённых цикл сна составляет около 50–60 минут, при этом REM-фаза занимает до 50 % времени. К подростковому возрасту цикл удлиняется до взрослых значений. У пожилых людей глубокая третья стадия сокращается или исчезает, что приводит к более частым ночным пробуждениям и фрагментации сна.

¶Значение цикличности

Циклическое чередование фаз обеспечивает полноценное восстановление всех систем организма. Глубокий медленный сон необходим для физического здоровья: он способствует выведению метаболических отходов из мозга (включая бета-амилоид, связанный с болезнью Альцгеймера), укреплению иммунитета и синтезу гормонов. Быстрый сон критически важен для консолидации памяти — переноса информации из кратковременной в долговременную, а также для эмоциональной регуляции. Лишение REM-фазы ведёт к раздражительности, снижению когнитивных способностей и галлюцинациям.

¶Нарушения циклов сна

Сбои в структуре циклов наблюдаются при бессоннице, апноэ сна, нарколепсии и синдроме беспокойных ног. При апноэ происходит многократное пробуждение мозга из-за остановок дыхания, что разрушает нормальное чередование фаз и лишает человека глубокого сна. При нарколепсии, напротив, REM-фаза наступает аномально быстро — в течение 15 минут после засыпания, а иногда и в бодрствовании (катаплексия, гипнагогические галлюцинации).

Диагностика нарушений проводится методом полисомнографии — одновременной регистрации ЭЭГ, электроокулограммы, электромиограммы, дыхания и сердечного ритма в течение ночи. По результатам исследования строится гипнограмма — графическое отображение смены фаз и циклов.

¶Практические рекомендации

Для сохранения здоровой цикличности сна рекомендуется соблюдать стабильный график засыпания и пробуждения, избегать кофеина и алкоголя во второй половине дня, ограничивать воздействие яркого света (особенно синего спектра от экранов) за 1–2 часа до сна, а также поддерживать в спальне прохладную температуру (18–20 °C). Пробуждение лучше планировать на конец цикла — для этого можно использовать «умные» будильники, отслеживающие фазы сна по движениям тела.

¶Источники

• Борбели А. «Тайна сна»
• Ковальзон В. М. «Основы сомнологии: физиология и нейрохимия цикла бодрствование — сон»
• Вейн А. М. «Сон и бодрствование»
• Rechtschaffen A., Kales A. «A Manual of Standardized Terminology, Techniques and Scoring System for Sleep Stages of Human Subjects»