Читаем Бодрствование и сон онлайн бесплатно

Издательство «НАУКА»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

Научно-популярная серия

Знакомство с книгой начинается с ее названия. Нет сомнения, что уже одно только название этой книги вызовет интерес: ведь вся жизнь человека — чередование бодрствования и сна. Естественно, что эти состояния постоянно привлекают наше внимание, особенно процесс сна, представляющийся достаточно загадочным. Не менее важно и столь же увлекательно раскрытие механизмов, поддерживающих бодрствование. Написать хорошую научно-популярную книгу на эту сложную тему — задача нелегкая. Автору предстояло пройти между Сциллой и Харибдой: с одной стороны угрожала опасность написать правильную, научно обоснованную книгу, но малопонятную неспециалистам, с другой — создать развлекательный, но не имеющий научной ценности труд.

Профессору А. М. Вейну, одному из ведущих отечественных исследователей в области физиологии и патологии сна и бодрствования, удалось преодолеть эти трудности. Избегнув упрощений, не увлекаясь сенсациями и загадками, он интересно, просто рассказывает о достижениях в изучении этой проблемы, о важных фактах, полученных в последние годы, позволивших по-новому рассмотреть ряд положений о механизмах сна и бодрствования. В книге рассказывается о теориях сна и бодрствования, различных фазах сна, в том числе о фазе «быстрого» сна, открытой сравнительно недавно и играющей важную роль в жизнедеятельности человека, об опытах по лишению сна человека и животных, о психической деятельности в этом состоянии. Описываются также широко распространенные расстройства сна и бодрствования, пути нормализации этих нарушений. Словом, содержание книги не обманет надежд тех, кто открыл ее первую страницу. Думаю, что книгу с интересом и пользой прочтут не только читатели-неспециалисты, но и физиологи и врачи, непосредственно не занимающиеся вопросами физиологии и патологии сна.

Академик В. В. Парин

Бодрствование и сон — проблема первостепенной важности. Эти состояния как бы делят всю нашу жизнь надвое. Сон всегда привлекал к себе особое внимание людей. Для объяснения его сущности создавались бесчисленные теории. Бодрствование же считалось естественным, исходным состоянием. Какое же из этих состояний является первичным? Этот вопрос не решен до сих пор.

На протяжении жизни человека соотношения между сном и бодрствованием меняются. В определенные периоды жизни сон более продолжителен, чем бодрствование. У многих видов животных сон вообще по длительности намного превосходит бодрствование. Есть животные, которые находятся в состоянии беспробудного сна многие месяцы. Человек не может существовать без сна; длительное же беспрерывное пребывание во сне возможно. Все это наводит на мысль, что наши представления о бодрствовании как исходном состоянии следует пересмотреть.

Споры о том, какое из этих состояний первично, бесплодны. Оба процесса возникают в результате активной деятельности специализированных мозговых аппаратов, и ни один из них не подчинен другому, хотя и находятся в тесной функциональной взаимозависимости. И если эта книга называется «Бодрствование и сон», то потому лишь, что две трети человек проводит в состоянии бодрствования и только одну треть во сне. Большое внимание уделено и описанию процессов, происходящих во сне.

Интерес к обсуждаемой проблеме существует в течение многих веков. Каждый из нас носит в себе еще нераскрытую тайну нервной системы, проявляющуюся в столь простых, казалось бы, процессах, как сон и бодрствование. Автор стремился показать, что постоянный интерес к этой таинственной деятельности, оказывающей огромное влияние на физическое и психическое состояние человека, возрос. Создание книги вызвано еще и гигантским разрывом между современным состоянием проблемы и тем, что о ней знают не только неспециалисты, но подчас даже врачи и биологи.

Читатель найдет в этой книге новые, ранее неизвестные сведения, возможно не совсем привычные и понятные. В книге показано, что сон не состояние отдыха мозга, а деятельное его состояние, что во время сна имеет место активная психическая деятельность, что существуют два вида сна «медленный» и «быстрый», что каждую ночь мы видим четыре — шесть сновидений, что из 60 лет жизни 5 лет мы проводим в сновидениях, что бессонницы, в строгом понимании этого слова, не существует, что изыскание способов поддержания высокого уровня бодрствования — важная проблема современности... Этого перечисления достаточно, чтобы понять необходимость пересмотра под натиском накапливающихся фактов некоторых привычных, устоявшихся положений.

Книга носит научно-популярный характер. Подобная форма изложения избрана не случайно: необходимо своевременно адресоваться к широкой аудитории. Ежедневное соприкосновение каждого из нас с этими состояниями, их распространенность диктовали мысль о необходимости создания небольшого издания по этому вопросу. Отсюда стремление к максимальной простоте изложения этой сложной научной проблемы на современном уровне знаний. Хотелось привлечь внимание и к нерешенным вопросам и максимально воспользоваться преимуществами, которые дает научно-популярная книга, позволяющим излагать не всю проблему в целом, а выделить главные узловые моменты.

Одна из разгадок сущности суточного ритма сон — бодрствование заключается в ритме природных явлений. Все явления в природе совершаются циклично и связаны с движением Земли вокруг Солнца. Имеется годовая периодичность, проявляющаяся в смене времен года. Месячные периоды складываются в лунные месяцы. В основе смены дня и ночи лежит суточная периодичность. Ритм предусматривает равномерное, последовательное повышение и понижение активности всякого явления в природе. Периодичны затмения солнца, лунные циклы, наводнения, деятельность вулканов.

Наибольший интерес вызывают суточные ритмы. Подмечено, что в определенные часы ночи перестает журчать вода в ручьях, ветер слабее шелестит ветвями, снижается температура воздуха, слабеет энергия химических процессов в органических и неорганических веществах. Яркий пример суточного ритма — океанские приливы и отливы. Все это накладывает отпечаток на растительный и животный мир. Растения имеют не только годовой, но и суточный цикл. Так, мимоза и акация складывают листья ночью и распускают их днем. Некоторые цветы испускают запах и нектар лишь в определенные часы суток. Отдельные виды водорослей начинают светиться в определенное время. Имеют суточные ритмы и животные. Различают дневных и ночных животных, у которых активность приходится на определенное время суток.

Несомненно, что природные ритмы не могли не оказать влияния на человека, живущего в тесном общении с окружающей его природой. Человек не рождается с суточным ритмом, а постепенно его «заучивает». У новорожденных отмечаются часовые ритмы, половину часового цикла ребенок проводит неподвижно, а половину в движении. Постепенно ритм перестраивается, период относительной неподвижности составляет 8 часов и приходится на ночь, а бодрствование на дневные часы. Однако и после этого днем и ночью отмечается часовая активность. Вырабатываемый цикл называют циркадным от латинского «circa diem», в переводе «вокруг дня» (по смыслу — ритм дня, который характеризуется закономерной сменой интенсивности физиологических обменных процессов, совершаемых в организме).

Наиболее показательное проявление циркадного цикла — колебание температуры тела. Максимальная величина температуры совпадает с периодом наибольшей активности — физической и умственной работоспособности и приходится у человека на середину дня. Этот ритм вырабатывается каждым индивидуумом в процессе его развития, но имеет глубокие эволюционные корни. Необходимость развития максимальной активности днем для обеспечения условий существования предопределила и максимальную интенсивность биохимических процессов в это время дня, и их снижение в ночные часы. Циркадный цикл отличается большой устойчивостью. У ряда людей вообще не проявляются приспособления к меняющимся условиям жизни, у других ритм может быть сдвинут путем систематической тренировки. Чаще всего о степени перестройки ритма судят по сдвигам кривой температуры тела. Однако установлено, что имеются еще более устойчивые ритмы, сохраняющиеся и тогда, когда температурный ритм перестроен. В связи с этим возникает вопрос о степени влияния факторов внешней среды и внутренних факторов на циркадный цикл.

В последние годы активно обсуждается вопрос о так называемых внутренних часах организма. Несомненно, что внешние факторы — мощный раздражитель нервной системы. Среди них первое место занимает свет, влияющий на деятельность нервных центров, регулирующих состояние эндокринных желез и интенсивность обмена веществ. Вместе с тем предположение о ведущей роли внешних факторов (света, температуры) должно было бы привести к выводу о том, что биологические часы могут идти с разной скоростью в зависимости от изменения внешних факторов. Еще в XVIII веке Де Мэрон доказал, что периодические движения листьев совершаются при постоянной температуре и в полной темноте, чем было положено начало изучению биологических ритмов.

Исследования показали, что исключение внешних факторов не меняет существенно внутреннего ритма, остающегося в 24-часовом графике. Различают биологические часы (т. е. первичные механизмы, генерирующие ритмы) и стрелки (регулируемые механические процессы). Внешние факторы играют роль датчиков времени. По-видимому, они играют особо важную роль в период становления ритма, после чего большее значение имеют внутренние механизмы, обеспечивающие поддержание внутреннего ритма.

Специальные эксперименты по изучению условий жизни в различных зонах Земли позволяют уточнить роль внешних факторов. Исследования в условиях зимовки в Арктике и Антарктиде показывают, что нарушения суточного ритма при правильном строгом распорядке дня не происходит. (Имеются сведения, что жители Крайнего Севера в прошлом, до приобщения их к современной цивилизации, спали больше в период полярной зимы, чем во время полярного дня.) И все же полярный день, не нарушая ритма, может накладывать отпечаток на распорядок нормальной городской жизни. По свидетельству очевидцев, в Норильске летом можно заметить в 1—3 часа ночи ребятишек, играющих в песке, и взрослых, направляющихся на купание.

Циклические изменения, совершающиеся в организме, несомненно накладывают отпечаток на периодическое возникновение некоторых патологических состояний. Широко известна периодичность малярийных пароксизмов. Автор наблюдал целый ряд заболеваний, при которых через определенные интервалы возникали отек сустава, неукротимая рвота, подъем температуры, боли в области живота. Следует думать, что в организме все метаболические системы имеют определенные циклы деятельности. Различные патологические процессы либо расшатывают и нарушают эту цикличность, либо ее синхронизируют. Один из таких циклов — менструальный. На Западе статистически достоверно удалось показать, что у женщин конфликты с полицией, дурные поступки школьниц, попытки к самоубийству чаще наблюдаются за несколько дней до менструаций.

В определенные периоды суточного цикла, когда температура минимальна, чаще наступает смерть во время заболевания. В этот же период крысы максимально чувствительны к токсину ботулизма, а мыши к рентгеновскому облучению.

Суточный ритм оказывает влияние на многие проявления жизнедеятельности. Здоровые испытуемые ночью менее работоспособны, чем днем (хуже совершается и психическая и физическая деятельность). Работники ночных смен плохо усваивают новый ритм физиологических функций. У 78% летчиков возникает десинхроноз (нарушение нормального ритма) при перелете через четыре- пять часовых поясов. Таким образом, внутренний суточный ритм организма реально существует, а смена сна и бодрствования одно из его проявлений.

Во все времена люди пытались понять сущность сна и механизмы, управляющие им. Именно сна, потому что бодрствование казалось естественным состоянием. Только теперь мы начинаем понимать, как сложны механизмы, лежащие в основе бодрствования.

Мы далеко не все знаем о сущности сна и сегодня. Поэтому важно ознакомиться со взглядами ученых прошлого, объективно обсудить их выводы и предположения, если даже они и не подтвердились в дальнейшем.

В конце прошлого века И. Г. Оршанский разделил историю изучения сна на четыре периода: фетишистский, теологический, метафизический, эмпирио-психолого-физиологический. Фетишистский нашел свое выражение в народных воззрениях, поверьях, удивительно схожих у древних и современных племен, которых еще не коснулась цивилизация. Среди них мы находим предания о странствующем духе, исчезающем во время сна и возвращающемся утром. Древние греки рассматривали сон как дар, посылаемый богом сна — крылатым Морфеем, одним из сыновей бога Гипноса. Однако уже и тогда высказывались глубокие материалистические взгляды на сон. Так, греческий философ Демокрит считал, что сущностью сна является продолжающаяся автоматическая деятельность мозга при отсутствии восприятия.