Somn și ritmuri circadiene
Ritmul circadian - o fluctuație ciclică în intensitatea unui proces biologic cu o perioadă de 20-28 ore.
Dintre toate ritmul circadian uman este cel mai pronunțat ciclu de somn-veghe.
Alternarea somnului și starea de veghe se referă la o serie de funcții ale corpului care au o periodicitate circadiană (aproximativ o zi). Fluctuațiile zilnice sunt inerente funcțiilor termoregulării, respirației, circulației, digestiei și secreției, funcției sistemului endocrin, proceselor cognitive. Perioada endogenă a ciclului de somn-trezire este de aproximativ 25 de ore, dar în mod normal se supune schimbării zilei și a nopții. Cu toate acestea, ciclul este perturbat în condiții de izolare umană de mediul extern sau cu o schimbare rapidă în fusul orar (jet lag).
Este important să se facă distincția între răspunsurile la schimbările de mediu în mediul sistemelor funcționale sau de comportament (de exemplu, creșterea tensiunii arteriale și a ritmului cardiac în timpul tranziției la poziția verticală) și acele modificări funcționale, care sunt gestionate de către conducătorul auto intern al ritmului circadian (cum ar fi fluctuațiile zilnice ale nivelului de cortizol în plasmă. Nu depind de factori externi ).
La mamifere, șoferii interni ai ritmurilor circadiene sunt localizați în nucleul suprachiasmal al hipotalamusului. Primeste proiectii din retina ochilor. și neuronii săi funcționează ca un ceas biologic. Distrugerea bilaterală a nucleului duce la pierderea multor ritmuri biologice, inclusiv ciclul "somn-trezire". Restaurarea ritmurilor circadiene este posibilă numai prin transplant.
Ritmul circadian normale sunt sincronizate cu ciclul de 24 de ore de zi și noapte: ajustarea pacemaker intern prevede cale retinogipotalamichesky - cale monosinaptic de retină la nucleul suprahiazmalnomu al hipotalamusului. Driverul intern al ritmului circadian are o perioadă proprie, fază de ajustare, amplitudine și are capacitatea de a reconfigura. Omul izolat atunci când nu există semnale de sincronizare externe, durata ciclului somn-veghe este crescut la o medie de 25 de ore, cu toate acestea, astfel de experimente, de obicei, nu controlează modificările de iluminare -. „Noapte“ Asta este, o persoană poate transforma lumina „zi“, și opriți-l Mai multe studii recente au arătat că, în cazul în care alternanța luminii și întunericului urmează alternanța naturală a zi și noapte, în timpul ritmurile zilnice ale omului, în mod izolat aproape să nu depășească 24 de ore.
Sincronizarea ciclului somn-trezire cu zile de 24 de ore se realizează datorită ajustării zilnice a stimulatorului intern la alternanța dintre timpul de lumină și întuneric al zilei.
Efectul luminii face posibilă trecerea fazei ritmurilor circadiene - gradul și direcția schimbării depind de timpul și durata iluminării, lungimea de undă și intensitatea luminii. Dacă alegeți corect toți acești parametri, în decurs de 2-3 zile puteți reconfigura ritmurile circadiene pentru orice oră. Lumina naturală este mult mai eficientă decât iluminatul electric.
Conducătorul ritmului ciclului somn-trezire specifică timpul zilei în care vine visul și determină structura sa. Nevoia de somn, durata totală și durata somnului rapid depind de faza ciclului de somn-trezire. Somnitatea și tendința la somn rapid ajung la un maxim imediat după punctul cel mai scăzut al ciclului temperaturii de somn: 1 până la 3 ore înainte de trezire. Marginea în creștere a ciclului de temperatură a somnului reprezintă 85% din trezirea spontană.
În ciclul de somn-trezire există, de asemenea, o perioadă de starea de veghe stabilă, când este foarte dificil să adormi - chiar și pentru cei care nu au dormit suficient.
Neconcordanța între ciclurile interne și cele necesare trezirii după somn poate provoca insomnie. deteriorarea bunăstării și a capacității de lucru - de exemplu, cei care lucrează noaptea sau cu schimbarea fusurilor orare.
Modificările comportamentale în timpul ciclului somn-trezire corelează cu modificările din EEG. Persoana trezită este dominată de undele beta (Figura 42.5). În același timp, EEG este desincronizat, adică activitatea de înaltă frecvență cu amplitudine mică este înregistrată. Dacă o persoană este într-o stare de veghe relaxată, cu ochii închiși, EEG este dominat de undele alfa (Fig. 42.5 și Fig. 42.6). Adormirea, experimentăm în mod constant timp de 30-45 minute, patru etape de somn NREM (numite etapa 1-4) (Fig. 42.6). La etapa 1, undele alfa sunt intercalate de undele de frecvență joasă (3-7 Hz). La pasul 2, există o încetinire în continuare a EEG, dar unde lente întrerupte fusurilor somnoros - exploziile de activitate cu o frecventa de 12-14 Hz și un înalt K-complecși (amplitudine mare de potențial lente). Etapa 3 este asociată cu valuri delta (0,5-2 Hz) și axe individuale de dormit. Etapa 4 este caracterizată de unde delta.
În somnul NREM mușchii corpului sunt relaxate, dar postura este corectată din timp în timp. Ritmul cardiac, tensiunea arterială și motilitatea gastrointestinală cresc. Pe măsură ce acestea trec prin aceste etape, trezirea devine mai dificilă. În procesul de trezire, ele se desfășoară în ordine inversă.
Aproximativ la fiecare 90 de minute de somn cu unde lente este înlocuită cu o altă formă de așa-numitul somn cu mișcări oculare rapide (somnului REM, sau REM-somn prin „mișcarea rapidă a ochilor“). Cu EEG de somn EDC din nou desincronizat. Undele rapide ale amplitudinii rapide în timpul somnului BDG sunt similare cu activitatea EEG a persoanei care se trezește (Figura 42.6., Înregistrare inferioară). Din cauza acestei similitudine, precum și trezirea dificultăților în această fază a somnului REM somn a fost un alt nume - somnul REM. În acest moment, tonusul muscular este complet pierdut, totuși, în unele mușchi apar contracții rapide (fazice), în special în mușchii ocului. Ca urmare, există mișcări rapide ale ochilor, care stau la baza termenului corespunzător. Pentru această fază de somn, multe fenomene vegetative (vegetative) sunt caracteristice. suspendarea termoregulării; crampe; este posibilă o erecție; Din când în când, ritmul cardiac, tensiunea arterială și rata de respirație se modifică. În fiecare noapte există mai multe episoade de somn BDG. Deși dormitul la aceste momente este dificil de trezit, activitatea creierului este de obicei crescută. Cu episoadele acestui vis, de regulă, visele coincid.
Raportul dintre valul lent (nu BDG-somn) și somnul BDG variază în funcție de vârstă. La nou-născuți, aproximativ jumătate din timpul somnului cade pe somnul BDG, în timp ce la vârstnici se scurtează. La tineri, somnul BDG ocupă aproximativ 20-25% din durata totală a somnului.
Rolul funcțional al somnului nu este încă bine înțeles. Evident, este foarte important, judecând după ce parte importantă a vieții organismului se desfășoară în această stare și la ce tulburări grave ale privării de sănătate a somnului rezultă. Printre încălcările asociate cu acesta, să numim insomnie. somnolență (somnobulism), apnee în somn și narcolepsie.
Este necesar să se continue studiul mecanismelor de somn. Stimularea unei zone extinse a formării reticulare a tulpinii creierului. cunoscut ca sistemul reticular activat, este însoțit de o activitate de EEG rapidă de trezire și de amplitudine rapidă. Anterior sa crezut că somnul este asociat cu o scădere a nivelului de activitate din această zonă de trunchi. Cu toate acestea, dovezi convingătoare s-au acumulat în favoarea faptului că somnul este un proces activ. Astfel, anestezia la partea inferioară a trunchiului cerebral, urmată de reacția de trezire și stimularea medulla despre nucleul tractului solitar induce somnul. Pe baza unor observații, sa constatat că mecanismele de somn depind de rețelele neuronale ale creierului, de neurotransmițătorii în care servesc serotonina. noradrenalină și acetilcolină. Sa demonstrat experimental că modificările în conținutul acestor neurotransmițători în creier pot afecta ciclul de somn-trezire.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: