Бавновълнов и парадоксален сън

Мозъкът притежава широка гама от различни активности, включително бодрост и сън, различни настроения като радост, страх депресия и други. Всички тези различни състояния са резултат от различно активиране или инхибиране на сигналите, генерирани в рамките на самия мозък. Сънят се определя като безсъзнание, от което човек може да бъде събуден чрез различни сензорни или други стимули. Той има няколко етапа, като се класифицира в различни групи от много лек до дълбок сън. Проучванията направени върху същността и функцията на съня го разделят на два напълно различни типа сън, които имат различни качества и се редуват неколкократно в рамките на една нощ. Двата типа сън са бавновълнов (NREM) и парадоксален сън (RЕМ – rapid eyes movements). При бавновълновият сън мозъчните вълни са бавни, наблюдават се сънни вретена и К-комплекси, а при парадоксалния сън мозъчните вълни са бързи, наблюдава се бързо движение на очите. По-голяма част от съня е бавновълнов, а парадоксалният се появява на епизоди с продължителност от 90 минути, които съставляват 25% от времето на сън. Парадоксалният сън не е много спокоен и обикновено се свързва с ясни сънища.

Бавновълнов сън (БВС, NREM)

При покой в будно състояние и затворени очи в електроенцефалограмата ЕЕГ преобладават α-вълните. Ако с течение на времето нивото на бодрост започне да спада (ако човек стане леко сънлив), α-вретената се разреждат, а β-вълните почти изчезват. Това състояние все още не е сън, тъй като съзнателният контакт с околната среда е все още запазен. Когато човек започне да заспива, той навлиза в бавновълновия сън (БВС). Този сън продължава около 80 минути и се разделя на четири фази, въз основа главно на резултатите от ЕЕГ- изследванията. Най-краткотрайна е фаза 1, а най-продължителна - фаза 4. Названието бавновълнов произлиза от силно изразената синхронизация на активността на коровите неврони, която се наблюдава най-вече във фаза 4. Тази синхронизация води до появата на бавни, високоамплитудни вълни в ЕЕГ (δ-вълни). Бавновълновият сън се нарича още ортодоксален сън.

В първа фаза на бавновълновия сън α-вълните намаляват (въпреки че очите са затворени) и накрая напълно изчезват. На тяхно място се появяват θ-вълни. През първата фаза съзнателното възприемане на околната среда прогресивно се ограничава. Пример за това е, че човек може да не чуе какво си говорят хората около него. Понякога в тази начална фаза на съня се получават краткотрайни съноподобни преживявания. Същевременно очните ябълки извършват бавни, плуващи (търкалящи се) движения, а затворените клепачи леко потрепват. В някои случаи се явяват силни и резки единични съкращения на някой от крайниците или дори на цялото тяло. Описаните двигателни прояви вероятно се дължат на пренастройване на системата за регулация на движенията, във връзка с преминаването на организма от будно състояние към бавновълнов сън. През първата фаза сънят не е стабилен и често се прекъсва от краткотрайни периоди на будно състояние. Събуждането чрез външни дразнители става лесно, което определя съня като повърхностен. Като мярка за дълбочината на съня служи силата на праговите дразнители, които могат да предизвикат събуждане – колкото по-дълбок е сънят, толкова по-силни дразнители са необходими за събуждането. Първата фаза на БВС е краткотрайна и продължава само няколко минути. Постепенно сънят преминава във втора фаза.

Във втора фаза, сънят е по-дълбок и постоянен. Може да се каже, че с фаза 2 започва истинският сън. В ЕЕГ преобладават θ-вълните. На този фон се появяват от време на време сънни вретена с продължителност 1-2 s. Сънните вретена приличат на α-вретената, но имат по-голяма честота (10-15 Hz). През втората фаза на БВС човек все още може да възприема дразнения, идващи от околната среда, макар тази информация да не достига до съзнанието му. Така например в резултат на действието на някакъв дразнител (например звуков сигнал), в ЕЕГ се получава високоамплитудно дву- или трифазно колебание с малка честота (1-2 Hz), наречено К-комплекс.

През трета фаза и особено в четвърта фаза сънят става все по-дълбок. Най-дълбок е сънят (събуждането става най-трудно) около 1 час след заспиването. През фаза 3 в ЕЕГ се наблюдават δ-вълни, чиято честота с течение на времето постепенно намалява от 4 Hz до 1-2 Hz. С намаляването на честотата се увеличава амплитудата на δ-вълните. Макар и рядко, в началото на фаза 3 също могат да се наблюдават единични сънни вретена. През фаза 4 в ЕЕГ има само високоамплитудни δ-вълни с малка честота (често под 1 Hz).

Четвърта фаза е най-продължителна. Тя е същинската фаза на БВС - първите три фази могат да се разглеждат като преход към истинския БВС. Ако човек бъде събуден (например от силен шум) в четвъртата фаза на БВС, той първоначално е объркан и му трябва известно време, за да се ориентира в обстановката. По време на БВС хората рядко сънуват и сънищата не са ясни образи, а по-скоро мъгляви разсъждения. За фаза 4 на БВС е характерна почти пълна липса на двигателна активност с изключение на смяна на позата, която понякога се наблюдава (например преместване на крайниците или обръщане на тялото настрани). Мускулният тонус е понижен. Сетивните прагове са силно повишени и сетивните системи практически не възприемат информация от околната среда - човек реагира само на много силни стимули. Кръвоснабдяването на мозъка намалява. Освен това се наблюдават редица промени във функцията на вътрешните органи: сърдечната дейност се забавя, артериалното налягане леко спада, дихателната честота се понижава и алвеоларната вентилация намалява. Енергоразходът също се понижава (с около 20 %). Отделянето на урина намалява. Не всички функции обаче отслабват. Така например секрецията на растежен хормон и на гонадотропни хормони от аденохипофизата се засилва. В редица случаи се усилва и функцията на храносмилателната система. По време на БВС тонусът на симпатикуса се понижава, а този на парасимпатикуса се повишава.

Парадоксален сън (REM-сън)

След като изминат 75-80 минути от заспиването, сънят коренно се променя. В ЕЕГ се наблюдават ясно изразени белези на активиране на нервната система. В течение на няколко минути високоамплитудните δ-вълни прогресивно намаляват, а на тяхно място се явяват θ-вълни. По-нататък и те изчезват и накрая се получава силно изразена десинхронизация на ЕЕГ с преобладаване на β-вълни. Срещат се и γ-вълни и единични, нискоамплитудни θ-вълни. Електроенцефалограмата по време на парадоксалния сън много прилича на тази при буден и активен човек с отворени очи. Тези промени в ЕЕГ са съпроводени с увеличаване на мозъчния кръвен ток (особено на лимбичната система) до стойности, които са характерни за будното състояние.

От друга страна сънят е дълбок (събуждането чрез външни дразнители става трудно), а мускулният тонус е силно понижен. Това съчетание на признаци на понижена активност (дълбок сън и понижен мускулен тонус) с десинхронизация на ЕЕГ и други прояви на повишена мозъчна активност изглежда доста странно, поради което този вид сън е наречен парадоксален.

Друг характерен белег на парадоксалния сън са бързите очни движения. Те не са постоянни, а се явяват от време на време и продължават няколко секунди. Очните ябълки се движат под затворените клепачи ту в една, ту в друга посока с честота 1-4 Hz. Периодичната поява на бързите очни движения е дала другото название на парадоксалния сън, а именно REM-сън (от англ. Rapid Eye Movements). Едновременно с бързите очни движения се наблюдават и краткотрайни съкращения на някои скелетни мускули, което води до леки потръпвания най-често на пръстите на ръцете.

По време на парадоксалния сън е нарушена регулацията на телесната температура, на сърдечно-съдовата система и на дихателната система. Както сърдечната, така и дихателната честота се повишават и стават неравномерни. Стойността на артериалното налягане също се повишава. Тонусът на симпатикуса е понижен, а на парасимпатикуса – силно повишен. Получава се ерекция на пениса. Въпреки, че събуждането чрез външни дразнители (например силен звук) по време на парадоксалния сън става трудно, спонтанното събуждане се получава обикновено в края на REM-съня. Когато човек се събуди по време на парадоксалния сън, той не е объркан, неговото съзнание е ясно и той бързо се ориентира в околната обстановка.

Човек сънува най-често по време на парадоксалния сън или поне помни съня добре, тъй като сънуването протича непосредствено преди събуждането. Сънищата по време на REM-съня са наситени с ярки образи и силни емоции. Мисленето е нелогично, поради което човек вижда в съня си странни образи и картини и често "преживява" фантастични ситуации.

Парадоксалният сън продължава не повече от 10 минути. След това отново следва БВС - REM-сънят преминава във фаза 2 на БВС, а след това следват фаза 3 и евентуално фаза 4. В хода на съня се наблюдават 4-5 такива цикъла.