Сон. Почему мы спим и как нам это лучше всего удается

Шпорк Петер

Вряд ли. Не только человек, но и все млекопитающие и птицы перехо­дят от глубокого сна к легкому и к БС. А эволюция не оставила животным ничего лишнего. Поэтому вот уже не одно десятилетие сомнологи трудят­ся над выявлением многочисленных и разнообразных задач сна. Они зада­ются вопросом: почему мозг во сне отгораживается от внешнего мира? И почему спящий организм лучше всего справляется со своей работой путем смены нескольких циклически следующих друг за другом состояний.

«Сон — это не покой, это другое бодрствование», — подводит итог сомнолог из Регенсбурга Юрген Цулли. Во сне практически не эконо­мится энергия. Проспав 8 ч, мы тратим всего на 50 килокалорий мень­ше, чем после такого же времени

бодрствования. «Это примерно то ко­личество калорий, какое мы получаем от куска хлеба».

Больше всего во время сна трудится мозг, но и телу работы хватает: во время БС активизируется не только орган мышления, но и бессознатель­ная вегетативная нервная система, регулирующая активность внутренних органов. Пульс убыстряется, дыхание становится чаще, кровяное давле­ние повышается. Одно из наиболее заметных следствий — повышенное кровоснабжение пениса или влагалища. У мужчин происходят ночные эрекции, у женщин набухает клитор.

Многие ученые полагают, что главная задача периодов БС — под­готовка следующих за ними фаз бодрствования, когда мы проверяем, все ли вокруг нас в порядке. За это предположение говорит тот факт, что фазы движения глаз становятся все продолжительнее в преддверии окончательного пробуждения. Однако большинство исследователей се­годня не верит, что в этом может заключаться весь смысл столь сложной системы. Их теория такова: чем бы в точности ни занимались нервные клетки мозга во время БС, эта их деятельность, судя по всему, помогает расширению существующих и созданию новых сетей, то есть обучению. Не в последнюю очередь поэтому наши сновидения во время фаз БС до­стигают такой интенсивности, и именно поэтому дети нуждаются в гораз­до большем количестве парадоксального сна, чем взрослые.

Однако и в периоды легкого и глубокого сна перед нашими органами стоят биологически осмысленные задачи. Постепенно ученые открыва­ют происходящие повсюду в теле процессы, которые систематически изменяются в течение ночи. Многие из них управляются внутренними часами. Эта система измерения времени активизирует некоторые про­цессы, видимо, особенно важные для сна, и подавляет другие, которые, очевидно, нужнее нам в состоянии дневной активности.

Хронобиологам особенно бросились в глаза три поддающихся изме­рению фактора, поскольку они следуют физиологическому суточному ритму отчетливее, чем остальные сигналы нашего тела: это подъемы и понижения уровня ночного гормона мелатонина и гормона стресса кор­тизола, а также колебания температуры тела.

В течение ночи медиатор сна мелатонин продолжает свой начав­шийся незадолго до появления вечерней усталости подъем. Пока его уровень непрерывно подымается, температура тела продолжает по­нижаться. Лишь к середине сна, когда максимума достигает хронобиологическая составляющая сонливости, оба эти процесса переходят в свою противоположность. В этот момент мы больше всего настроены на сон: уровень в крови активизирующего гормона стресса кортизола минимален, работоспособность тела достигает абсолютного суточно­го минимума. Температура тела у многих людей в это время не превышает 36 °С. Если мы не находимся в фазе БС, то пульс и кровяное давление сейчас настолько низкие, что мы крайне медленно приходим в себя, если нас в такой момент разбудить. А если мы все же проснем­ся, то, скорее всего, будем мерзнуть.

Ночное понижение работоспособности является проблемой для тех людей, которым приходится бодрствовать ночь напролет, например из-за работы в ночную смену или из-за того, что они очень неразумно решили уже с вечера выехать в отпуск на собственной машине. Когда внутренние часы показывают время сна, сообразительность и способ­ность принимать решения у нас минимальны, а замедленность реак­ции — максимальна. Это приводит к увеличению числа дорожно-транспортных происшествий

и несчастных случаев на работе. Не случайно такие катастрофы, как крушение нефтяного танкера «Эксон Вальдес» у побережья Аляски или аварии атомных реакторов в Чернобыле и Гаррисбурге, связаны с ошибочными решениями персонала, принимав­шимися посреди ночи, в моменты, близкие к абсолютному минимуму работоспособности.

Уровень мелатонина в это время максимально высок. Из-за этого нам не только с особенной силой хочется спать, но и настроение значи­тельно хуже, чем обычно, вероятно, потому, что шишковидная железа растрачивает для производства мелатонина «гормон счастья» серото­нин. Дело в том, что мелатонин является производным серотонина, и поэтому в моменты высокой потребности организма в гормоне сна в наших нервных клетках слишком мало серотонина, чтобы обеспечить хорошее настроение и оптимистический взгляд на жизнь.

Если мы сейчас проснемся и некстати примемся думать о каком-ни­будь важном событии минувшего или предстоящего дня, то мы будем чувствовать себя отвратительно и с трудом сумеем взглянуть на вещи позитивно. Каждый знает, что ночные размышления редко помогают найти выход из трудного положения. Более того, сомнительные сооб­ражения нашего одурманенного мелатонином, склонного к мрачным мыслям мозга вызывают неприятный стресс, так что возвращение ко сну часто затягивается до бесконечности.

Поэтому врачи прежде всего объясняют людям, страдающим от бес­сонницы, эти естественные взаимосвязи. Часто человеку бывает доста­точно знать, что ночная тоска имеет физиологическую причину и пройдет сама собой через несколько часов, когда первые лучи солнца прогонят из крови последние остатки боящегося света мелатонина, а уровень серо­тонина повысится. Во всяком случае, поговорка «с утра жизнь веселее» («утро вечера мудренее») поздней ночью верна абсолютно.

После 4-5 ч ночи организм постепенно начинает подготовку к следу­ющему дню. Центр времени в супрахиазматических ядрах для начала дает окружающим его нервным клеткам сигнал выделять гормон, стиму­лирующий секрецию кортикотропина (так называемый кортиколиберин или кортикотропин-рилизинг-гормон). Этот гормон побуждает располо­женную посреди мозга на высоте носа железу под названием гипофиз, или нижний мозговой придаток, вбрасывать в кровь вещество под названием адренокортикотропин. Дойдя с кровотоком до коры надпочечников, кортикотропин вызывает секрецию кортизола. Одновременно надпочечники выделяют и другие так называемые гормоны стресса, в частности адре­налин. Все эти сигнальные вещества, или нейромедиаторы, приводят ор­ганизм в полную готовность к активной деятельности.

В последние два часа перед пробуждением выработка кортизола резко увеличивается и к моменту, когда мы просыпаемся, достигает суточного максимума. Это определяет переключение с ночной программы сна на дневную программу активной деятельности, усвоения информации и до­бывания пищи. Гормоны стресса убыстряют кровообращение, усиливая кровоснабжение мышц, вызывают в печени выработку сахара как легко доступного горючего, замедляют работу иммунной системы, повышают температуру тела, частоту сердечных сокращений и кровяное давление.

Коллектив биологов под руководством Яна Борна в Любеке нагляд­но показал в 1999 г., почему ученые называют утренний максимальный уровень кортизола утром «биохимическим будильником». В ходе экс­перимента испытуемым иногда сообщали перед засыпанием, что их разбудят в 6 ч утра, а иногда, что в 9. На самом деле людей, ожидавших пробуждения в 9, тоже будили в 6. «У тех подопытных, которые ожида­ли, что их разбудят в 6, наблюдался в последний час перед пробужде­нием значительно более высокий уровень адренокортикотропина, чем у тех, кого будили неожиданно», — рассказывает Борн.