Почему мы спим?

Автор статьи Бочкарёв Михаил Викторович.

Ученые уже долгие годы задаются этим вопросом и однозначного ответа еще не нашли. Однако есть масса свидетельств того, что это время проходит с пользой для человека. Давайте вместе ответим на вопрос, отчего так происходит, что такое сон? А также разберем другие не менее значительные вопросы по данной теме.

Что такое сон?

Существует множество терминов, определяющих это понятие и обозначающих смысл слова. Однако есть именно то определение, которое четко и понятно трактует это слово.

Сон — это естественное повторяющееся состояние тела, которое характеризует измененное сознание, относительно сниженной сенсорной активностью, угнетением почти всех произвольных мышц и снижением взаимодействия с окружающей средой.

На что влияет сон?

Сон влияет на многие процессы в организме. Благодаря сну мы аккумулируем все свои силы, энергию и работоспособность.

Стоит отметить, происходит активизация различных систем в головном мозге, которая во время сна позволяет консолидировать память. Благодаря этому в долговременной памяти закрепляются полезные сведения. Также во время сна стимулируется рост мышц, происходит восстановление тканей, а также синтез белка.

Именно сон воздействует на восстановление организма человека и способствует выздоровлению.

Что делает организм пока спит?

На этот вопрос у исследователей есть ответ — это «Висцеральная теория сна«. Данная теория предполагает, что во сне центральная нервная система переключается с анализирования внешней информации на анализ сигналов, поступающих от внутренних органов, что обеспечивает их производительность и эффективную работу.

Нужно учесть и тот факт, что существует и другая теория под названием «Теория адаптации». В ней идет речь о том, что во время сна снижается потребность и расход энергии в течение части дня или ночи, особенно в те моменты, когда поиск пищи наименее эффективен. Говоря по-простому, организм не тратит силы, когда это невыгодно или было невыгодно нашим далёким предкам. 

Также, согласно «Теории очищения» предполагается, что, открытая совсем недавно в 2012 году, глимфатическая система работает только во время медленного сна. Посредством этого обеспечивается очищение центральной нервной системы от продуктов жизнедеятельности, накопившихся в процессе бодрствования. 

А вот «Теория восстановления» утверждает, что сон необходим, как можно понять из названия, для восстановления организма. 

«Теории информационной консолидации» гласит, что сон требуется для усвоения новой информации, перевода её из кратковременной памяти в долговременную, удаления ненужной информации и подготовки к приему новой. 

Как возникает сон?

Возникновение сна, безусловно, не может обойтись без бодрствования. К тому же, именно бодрствование поддерживает различные структуры, так называемые “центры бодрствования”. Они способствуют активации головного мозга, посредством выработки нейромедиаторов — это химические вещества, благодаря которым нервные клетки обмениваются информацией между собой. 

Таким образом, именно нервные клетки отвечают за бодрость и сон. Однако они умеют друг друга вовремя “тормозить”. Поэтому мы можем длительно бодрствовать, а потом непрерывно спать. Чем дольше мы бодрствуем, тем больше накапливается нейромедиатора аденозина, который называется «тормозным нейромедиатором». Кстати, кофеин вызывает бодрость, потому что может блокировать аденозин.

Внутренними часами, синхронизирующими, подготавливающими организм ко сну, и определяющими время засыпания является эпифиз. Он выделяет гормон мелатонин, синхронизирующий суточные (циркадные ритмы). В норме это начинается около 19.30 — 22 часов, а примерно через 2 часа наступает оптимальное время засыпания. Освещение блокирует секрецию мелатонина и может нарушать нормальный ритм сна-бодрствования. 

Сколько в норме нужно спать?

На самом деле, во время сна происходит 4-6 циклических смен стадий сна с переходом от более поверхностного до более глубокого сна, продолжительностью 60 — 90 минут.

Рекомендуемая регулярная продолжительность сна для взрослых — не менее 7 часов, а оптимальным вариантом считается нормой — 8 часов сна.

В то же время приемлемым и не приводящим к развитию проблем со здоровьем для небольшого количества людей может быть продолжительность сна как 6 часов, так и 9 часов в сутки.

Каким образом это выяснили? Проводились многолетние исследования на больших группах людей. В них и выявили, что график продолжительности сна имеет U-образную форму: смертность выше среди тех, кто спит меньше 6 или больше 9 часов в сутки.

Стоит обратить внимание на то, что имеет значение не только продолжительность сна, но и его качество. Если сон нездоровый, то и 9 часов в кровати может не хватить. Об этом расскажем далее.

Чем опасна нехватка сна?

Учёные в исследованиях выявили, что спящие люди менее 6 часов и более 9 часов имели более высокие риски развития ожирения, сахарного диабета, артериальной гипертензии, инсульта, депрессии и чаще умирали.

Стоит отметить, короткая продолжительность сна также снижает иммунитет, повышает болевой порог, нарушает координацию, внимание, работоспособность, а также повышает риск ошибок и аварий.

Эти нежелательные эффекты на здоровье объясняются активацией симпатической нервной системы, нарушениями суточного ритма артериального давления, липидного обмена, толерантности к глюкозе, изменением секреции гормонов, влияющих на аппетит.

Эксперименты показали, что увеличение продолжительности сна у короткоспящих приводит к снижению артериального давления, улучшению пищевых привычек, памяти и внимания.

Длительное бодрствование или короткая продолжительность сна вызывает эффекты снижения скорости реакция, внимания и контроля, схожие с употреблением алкоголя.

Когнитивные способности меньше страдают у людей, регулярно работающих посменно. Позволить себе регулярно спать меньше 6 часов без последствий может небольшой процент людей, имеющих для этого определенные гены. Всем остальным рекомендуется спать более 7 часов в сутки.

А как же Наполеон и Черчилль?..

Некоторые известные исторические фигуры спали мало, а делали много. Смогут ли они опровергнуть научные исследования? Разберём эти примеры.

На самом деле исторические личности, которые практиковали короткую продолжительность сна или полифазный сон, делали это не от хорошей жизни, а потому что страдали от нарушений сна. Так, как известно, Наполеон имел небольшой рост и короткую шею.

Короткая шея повышает вероятность развития обструктивного апноэ во сне, которое часто нарушает сон, вызывая пробуждения и микропробуждения, а это снижает качество сна и повышает дневную сонливость. Часть людей с синдромом обструктивного апноэ не могут заснуть после ночных пробуждений и поэтому спят ночью немного, но пытаются наверстать дневным сном. И плюс у Наполеона было ожирение — ещё один фактор риска апноэ во сне.

Уинстон Черчилль, известный своей любовью к дневному сну (у него даже была кровать в парламенте), практиковал его вследствие сонливости из-за апноэ во сне. Он страдал ожирением, злоупотреблял алкоголем, был злостным курильщиком.

Томас Эдисон — известный учёный и трудоголик, считал сон бесполезным и практиковал короткий получасовой сон. Современные эксперименты показали, что такой сон значительно повышает риск развития сахарного диабета, от осложнений которого он и умер. 

Стадии сна

Во время сна происходит смена функциональных состояний — стадий сна. Сон человека состоит из нескольких стадий, которые повторяются в норме каждые 1-1,5 часа. Началом сна считается наступление «поверхностного» сна, состоящего из одной и двух стадий. 

Затем наступает третья стадия сна — глубокий сон, переходящий в стадию быстрых движений глаз — rapid eye movement — REM-сон.

Сны мы видим на всех стадиях сна, однако их больше в REM-стадии. Фаза быстрого сна появляется у плода в 26 недель и длится практически в течение всех суток. У новорожденных фаза REM занимает почти 50% всего периода сна, затем начинает сокращаться и к четырем годам становится такой же, как у взрослого человека, то есть занимает 20-25%. К старости она сокращается до 15%.

Кратковременный дневной сон рекомендуется ограничивать до 15-20 минут, чтобы восстановиться и легко просыпаться.

В начале ночи больше глубокого сна, а к концу увеличивается количество эпизодов REM-сна. С этим связана одна из технологий запоминания снов — если вы ставите будильник на более раннее, чем обычно, время подъёма, то выше вероятность проснуться в REM-стадию сна и вспомнить, что снилось.

Если вы спали в предыдущую ночь меньше, чем обычно, то в последующую ночь организм компенсирует недосыпание за счёт того, что REM-сон наступит быстрее, а глубокого сна будет больше.

Во время медленного сна происходят такие процессы:

• образуется соматопный гормон;
• снижается поглощение глюкозы;
• уменьшается частота сокращений сердца;
• активизируется глимфатическая система для очищения от продуктов жизнедеятельности.

Во время быстрого сна происходит следующее:

• мышцы парализованы;
• активизируется пролактин и кортикостероидные гормоны;
• увеличивается частота сокращений сердца;
• образуются новые нейронные связи и запоминается информация.

Как долго засыпать считается нормальным?

В норме длительность засыпания должна составлять не более 30 минут. Если вы регулярно, а это более трех раз в неделю, испытываете трудности с засыпанием, просыпаетесь ночью или рано утром, и не можете после этого вновь уснуть — обязательно обратитесь к врачу. Специалист порекомендует правильный режим сна, который поможет вам в проблеме засыпания.

Нормально ли просыпаться ночью?

Изначально нужно учесть, что частые ночные пробуждения с обязательным посещением туалета могут быть симптомом не только заболеваний мочевыводительной системы, но и возникать при синдроме обструктивного апноэ во сне. 

Нормой считается проснуться за ночь один раз и не более, чем на 20 минут, после чего быстро заснуть.

Какие последствия нездорового сна?

Изменения отдельных компонентов структуры сна могут также приводить к негативным последствиям. Так, нехватка REM-сна больше влияет на нервную систему, а недостаточное количество глубокого сна — на баланс гормонов и метаболизм.

Сон не будет здоровым, если имеется недостаток стадии глубокого сна и/или REM-сна, даже если вы проводите много времени в кровати. Исследования показали, что люди оценивают свой сон как хороший, при его достаточной продолжительности, эффективности выше 87% и в соответствии времени сна внутренним биологическим ритмам — пробуждение соответствует фазе температуры тела.

Как проверить качество сна?

Увидеть изменения структуры сна можно только по данным электроэнцефалограммы во время проведения полисомнографии – «золотого стандарта» оценки сна.

Стоит отметить, что современные фитнес-трекеры не позволяют точно оценить стадии сна. Разобраться в причинах нарушений  качества сна поможет врач-сомнолог. Он может направить вас к другим специалистам, если заподозрит заболевание, которое проявляет себя в нарушениях сна. 

Ситуаций, когда качество сна снижено, и вы не чувствуете что высыпаетесь, может быть несколько:

• Во-первых, вы спите мало — менее 6 часов. При этом трудно проснуться и днём сохраняется сонливость. Обычно сложно отделить эффекты короткой продолжительности сна от недостатка глубокой стадии сна или REM-сна. Однако, если вы увеличиваете вашу продолжительность сна и высыпаетесь — есть чувство того, что сон освежает, и днём нет сонливости, значит, структура сна нормальная и вам просто нужно спать дольше. 
• Во-вторых инсомния (бессонница) — трудности засыпания, ночные или ранние утренние пробуждения. С такими нарушениями сна нужно идти к психологу или психотерапевту для когнитивно-поведенческой терапии. 
• Депрессия — иногда инсомния возникает вторично при высокой тревожности или депрессии. 

Депрессия почти в 100% сопровождается нарушениями сна – трудности засыпания, ночные и ранние утренние пробуждения с трудностями последующего засыпания, дневная сонливость и длинная (более 9 часов) продолжительность сна. При депрессии изменяется соотношение стадий сна – быстрее наступает первая REM-стадия сна (в норме 60-90 минут) и ее длительность больше нормы, а количество медленного сна меньше. Если вам требуется сон более 9 часов или вы просыпаетесь рано утром, и есть другие симптомы депрессии — пора идти к психотерапевту или психиатру. 

Обратите внимание, что депрессия — это болезнь. Это не синоним плохого настроения. Если у вас трудности в жизни и вы печалитесь — это здоровая реакция. Депрессию можно заподозрить, если:

1. У вас плохое настроение в течение 2 недель или больше без серьёзных поводов.
2. Вы не получаете удовольствие от еды и секса.
3. Вам лень двигаться и думать, даже если вы нормально отдохнули.
4. Снижение качества сна может быть синдром обструктивного апноэ во сне, при котором спадается просвет дыхательных путей на уровне корня языка, окружающие могут заметить храп и остановки дыхания во сне (апноэ).

В этой ситуации сон может нарушаться, посредством микро-пробуждений, которые не замечает сам человек. Часто это приводит к фрагментации сна и отсутствию стадий глубокого сна и REM-сна. Эти пробуждения возникают, когда наш мозг пробуждается, чтобы напрячь мышцы, открыть просвет для дыхания.

Заключение

Вследствие, можно сказать, что остановки дыхания стимулируют образование гормонов, выделяющих жидкость — это приводит к пробуждениям с посещением туалета. При этом трудностей засыпания обычно нет, но сон всегда не освежающий, независимо от его продолжительности.

Для уточнения причины нарушений и характера дыхания во сне кроме полисомнографии может проводиться полиграфическое (респираторное) исследование при котором оценивается дыхание без энцефалограммы.

Если у вас есть проблемы со сном — немедленно обратитесь к специалисту.