Глубокий сон – что это такое, зачем он нужен и почему так важен

Глубоким сном называется одна из стадий фазы так называемого медленного или медленного-волнового сна. Именно на этой стадии сон становится наиболее «медленным» – волновая активность коры головного мозга замедляется до минимума, а вместе с ней до минимальных значений снижаются частота сердечных сокращений, дыхания, движений глаз.

Во время глубокого сна снижается частота сердечных сокращений и замедляется дыхание

Значение стадии глубокого сна

Для полноценного отдыха, восстановления потраченных за день сил, поддержания здоровья важны и нужны все стадии сна, каждая из которых выполняет свою функцию. Роль глубокого сна многогранна, ее сложно переоценить. В это время в нашем организме происходит целый ряд важных, в том числе – жизненно важных процессов:

• Глубокий сон отвечает за восстановление мышечных и иных тканей, физический рост, иммунитет, укрепление памяти, а также за выработку гормонов, контролирующих стресс, аппетит и уровень глюкозы в крови. Следствием недостаточно глубокого сна или уменьшения его количества становится нарушение способности организма регулировать эти функции, что может привести к краткосрочным и долгосрочным проблемам со здоровьем.

У глубоко спящего человека вырабатываются гормоны, контролирующие стресс, аппетит, уровень сахара в крови

• Во время глубокого сна происходит «обновление» и оздоровление организма в целом, в том числе – центральной нервной системы. На этой стадии мозг «очищается» от вредных веществ и ненужной информации. Из него вымываются продукты метаболизма, а также обновляются связи между нервными клетами – слишком слабые или запредельно сильные удаляются, а хорошо работающие укрепляются. Кроме того, когда мы глубоко спим, у нас образуются новые нервные клетки.
• На стадии глубокого сна выделяется наибольшее количество гормона роста. Поэтому она имеет решающее значение для нормального развития ребенка, а также для восстановления организма взрослого человека после ежедневных стрессов и нагрузок.
• Во сне мозг упорядочивает новую информацию, полученную в течение дня. Недостаток глубокого сна, восстанавливающего и питающего центральную нервную систему, негативно влияет на память и концентрацию внимания. Таким образом, глубокий сон необходим для обучения.

Ночь и сон: когда мы спим наиболее глубоко и почему в это время человека сложно разбудить?

В норме ночной сон протекает по определенному циклическому алгоритму и имеет четкую архитектуру, в которой на долю глубокого сна в целом приходится порядка 20%. Наибольшая продолжительность периодов глубокого сна отмечается в начале ночи, наименьшая – в предрассветные часы.

Во время глубокого сна на электроэнцефалограмме (записи электрических потенциалов коры головного мозга) регистрируются медленные волны частотой 0,5-3 Гц (дельта-волны). На этой стадии человека очень трудно разбудить, так как внешние раздражители, поступающие в органы чувств через слуховые, тактильные и иные рецепторы, не достигают мозга – «сообщения» извне не передаются в центральную нервную систему.

Во время глубокого сна на электроэнцефалограмме регистрируется дельта-ритм – высокоамплитудные волны частотой 0,5-3 Гц

Глубокий сон и мозг

Глубокий сон – время «обслуживания» мозга. Днем мозг активно работает и расходует много энергии, во сне его энергетические запасы пополняются.

В течение дня в мозге образуются «отходы» – метаболиты, белковые продукты жизнедеятельности его тканей. Очищение от них также происходит во сне, так как этот процесс требует больших энергетических затрат. Мозг не может очищаться от «мусора» в период бодрствования, одновременно решая другие задачи, на которые тоже нужно расходовать энергию.

Выводом «отходов» занимается специальная дренажная структура мозга – глимфатическая система. Она обеспечивает циркуляцию спинномозговой жидкости, вымывающей вредные белки, которые потом транспортируются в печень для детоксикации.

Глимфатическая система удаляет продукты метаболизма во время глубокого сна, поэтому он так важен для здоровья мозга. Можно сказать, что глубокий сон – это настоящая «промывка мозгов».

Предполагается, что нарушение глимфатического цикла, сопровождающееся накоплением вредных белков в головном мозге, связано с его дегенеративными заболеваниями. Например, это характерно для болезни Альцгеймера.

Чтобы определить, играет ли роль количество и качество сна в развитии дегенеративных заболеваний головного мозга, понять что является причиной, а что следствием, ведется исследовательская работа.

В процессе глубокого сна из мозга здорового человека по специальной дренажной системе выводятся вредные продукты метаболизма

Исследователи достигли больших успехов в составлении «карты» событий сна, хотя еще не все изучено. По крайней мере известно, что без глубокого сна запоминание и обучение невозможны.

Это связано с тем, что на стадии глубокого сна происходит консолидация памяти – перенос полезного содержимого временной памяти в долговременную. Это сопровождается «очисткой» связей между синапсами (соединениями) отростков нервных клеток (нейронов). Такие связи в огромном количестве создаются во время бодрствования, когда мы узнаем что-то новое и получаем бесчисленное количество информации с помощью различных органов чувств. Во время сна важные связи между нейронами укрепляются, и эти воспоминания сохраняются. С другой стороны, ненужные синапсы разрушаются, так как в противном случае в мозгу не хватило бы места для всего объема информации.

Таким образом, глубокий сон имеет решающее значение для нашей способности учиться и запоминать. Он влияет как на запоминание того, что было изучено накануне, так и на нашу способность учиться на следующий день. Так, у детей и подростков недостаток сна приводит к ухудшению успеваемости в школе и трудностям при обучении.

Сколько должен длиться глубокий сон?

В среднем, доля глубокого сна у взрослого человека должна составлять 10%- 25% от общего количества ночного отдыха. При 8-часовом сне это соответствует примерно 1-2 часам.

С возрастом продолжительность ночного сна сокращается, одновременно уменьшается количество глубокого сна. Для людей старше 65 лет этот показатель может снизиться до получаса за ночь.

В таблице ниже показана средняя потребность в глубоком сне в зависимости от общей потребности в ночном сне.

Количество глубокого сна также может зависеть от того, как вы спали предыдущей ночью. При недостатке сна организм пытается восполнить его за счет более глубокого сна на следующую ночь. Поэтому не стоит беспокоиться, если вы иногда не высыпаетесь – организм постарается это компенсировать.

Дети и подростки нуждаются в глубоком сне более, чем взрослые, поскольку он способствует физическому и когнитивному развитию. В подростковом возрасте важность глубокого сна связана с секрецией гормонов роста, которая ускоряется на данной стадии. В целом, дети и подростки больше нуждаются во сне, чем пожилые люди.

В одном из исследований специалисты предположили, что время глубокого сна уменьшается на 2% каждые десять лет.

Еще оно исследование, проведенное учеными Калифорнийского университета, выявило четкую связь между плохим сном, потерей памяти и ухудшением работы мозга с возрастом. Результаты показали, что у пожилых людей степень ухудшения состояния мозга в средней части лобной доли тесно связана с выраженностью нарушений медленно-волновой активности во время сна.

Медленные волны генерируются в лобной доле мозга

Полноценный, продолжительный, глубокий медленно-волновой сон характерен для молодого возраста. Такой сон помогает мозгу запоминать и сохранять новую информацию. Медленные волны играют ключевую роль в переносе воспоминаний из гиппокампа (где они хранятся кратковременно) в префронтальную кору головного мозга – зону долговременной памяти.

Результаты исследования позволяют предположить, что у пожилых людей воспоминания могут «застревать» в гиппокампе из-за низкого качества глубокого сна, а затем «переписываться» новыми воспоминаниями. Это по-новому освещает некоторые распространенные виды забывчивости у пожилых людей, включая трудности с запоминанием новых имен, событий, дат и т.д.: с возрастом качество сна ухудшается, и полученная днем информация не сохраняется.

Медленные волны генерируются в средней части лобной доли – исследование показало, что ухудшение состояния данной области мозга у пожилых людей связано с неспособностью спать глубоким сном.

Это открывает путь для терапевтических методов лечения потери памяти у пожилых людей. Например, в недавнем исследовании неврологи из Германии успешно использовали электрическую стимуляцию лобной доли мозга у молодых взрослых людей, что позволило углубить их сон и вдвое улучшить долгосрочное запоминание новой информации.

Какие плюсы дает нам достаточное количество глубокого сна

• Снижение уровня стресса. Недостаток глубокого сна может привести к повышению уровня «гормона стресса» – кортизола. На фоне хронического стресса у человека страдает психика – возникает тревожность, депрессия, а также ухудшается физическое состояние – развивается гипертония, повышается риск инфаркта и инсульта. Таким образом, полноценный глубокий сон позволяет бороться со стрессом и его последствиями.

Недосыпание и некачественный сон провоцируют хронический стресс

• Улучшение памяти и способности к обучению. Глубокий сон способствует «очистке» кратковременной и укреплению долговременной памяти, что крайне важно для усвоения и запоминания новой информации.
• Гормональная регуляция роста и развития всех тканей, от кожи и ногтей до печени и мышц. Этими процессами, в частности, управляет активно вырабатывающийся на стадии глубокого сна гормон роста –соматотропин.
• Предотвращение развитие диабета и ожирения. Во-первых, при недостатке глубокого сна повышается уровень «гормона аппетита» – грелина, в результате чего человек постоянно испытывает голод и желание «съесть что-нибудь сладенькое». Во-вторых, плохое качество ночного отдыха и его недостаточное количество способны сами по себе вызвать повышение уровня глюкозы в крови. Если сахар повышается часто, то это может неблагоприятно повлиять на естественную резистентность организма к инсулину, что приведет к диабету.
• Достаточное количество глубокого сна ночью – источник физической энергии днем. Упадок физических сил характерен для недосыпания. Чтобы днем человек был бодрым, энергичным, физически выносливым, активным, ночью организму необходимо дать достаточно времени для «подзарядки» и восстановления.

Хорошо выспавшийся ночью человек днем активен и энергичен

• Укрепление иммунной системы. Недостаток глубокого сна может ослабить иммунную систему из-за уменьшения количества антител, которые помогают предотвратить развитие инфекции. Таким образом, достаточное количество и качество сна уменьшает восприимчивость организма к инфекционным заболеваниям.

Как увеличить долю глубокого сна и улучшить его качество

Эксперты утверждают, что эффективно изменить циклы сна невозможно. На них влияет множество не зависящих от нас факторов: возраст, уровень активности, психическое здоровье, болевые ощущения, диета...

Также нужно понимать, что более длительный ночной сон не сопровождается автоматическим увеличением количества глубокого сна. Дело в том, что мы переходим из фазы быстрого (REM) в фазу медленного (non-REM) сна несколько раз в течение ночи. Как уже говорилось выше, по мере приближения утра продолжительность периодов REM-сна увеличивается, а non-REM-сна и, преимущественно, его 3-ей стадии – глубокого сна – уменьшается. То есть, чем дольше вы спите, тем меньшую долю в общем времени вашего сна занимает глубокий сон, и большую – быстрый.

Чем дольше спит человек, тем больше длится REM-фаза и меньше – медленно-волновой non-REM-сон

Но, несмотря на непреодолимую грань, существующую между природой и нашими желаниями, мы можем улучшить качество своего сна. Эксперты пришли к выводу, что следование определенным рекомендациям поможет нам спать, а нашему организму отдыхать более полноценно:

• Соблюдайте режим сна и бодрствования – это будет способствовать улучшению качества и увеличению количества глубокого сна. Необходимо установить время отхода ко сну и пробуждения, которое подходит именно вам. И придерживаться этого режима каждый день, включая выходные и отпуск.
• Создайте комфортную для сна температуру. Эксперты утверждают, что лучше всего спать в прохладной, темной и тихой комнате. Старайтесь поддерживать в спальне постоянную температуру 18-19°C.
• Найдите свой идеальный ритм сна/бодрствования и следуйте ему. Этот ритм регулируется внутренними часами (циркадными ритмами), которые следят за чередованием дня и ночи. Подчиняйтесь своим внутренним часам – слишком долгое пребывание в постели без сна нежелательно. Засиживание допоздна со слипающимися глазами или попытки заснуть тогда, когда вы еще не хотите спать, одинаково контрпродуктивны. Если вы долго не можете заснуть, лучше всего немного почитать или послушать расслабляющую музыку, пока сон не придет сам собой. Также не рекомендуется отдыхать днем более получаса, так как длительный дневной сон неизбежно отрицательно сказывается на ночном отдыхе.

Чтение перед сном успокаивает и расслабляет

• Легкий ужин и расслабляющий травяной чай. Тяжелая пища перед сном может легко привести к трудностям с пищеварением, ночным кошмарам и последующим пробуждениям, а также к характерному чувству тяжести и изжоге. При этом противоположный вариант также не рекомендуется – сон на голодный желудок или после скудного ужина (например, если вы сидите на диете), приводит к приступам ночного голода и гипогликемии, которые нарушают сон. Во время ужина, а также за три-четыре часа до сна рекомендуется избегать кофе, чая, кока-колы, шоколада, энергетических напитков и других продуктов, стимулирующих нервную систему. Если вы привыкли вечером пить кофе, его можно заменить чашкой кофе без кофеина, а вместо чая можно выпить травяной настой с расслабляющим действием.
• Позаботьтесь о матрасе и основании кровати. Спальное место в значительной степени влияет на качество сна. Поэтому необходимо выбрать удобное, гибкое, но не слишком податливое основание кровати, и матрас, который адаптируется к форме вашего тела и движениям во время сна.
• Не спите вместе с домашними животными. У них другой цикл сна и бодрствования, поэтому рядом с любимым питомцем вы не сможете спать достаточно глубоким сном.

У животных и человека разные циклы сна и бодрствования, поэтому спать вместе с домашними питомцами не рекомендуется

• Практикуйте легкие физические упражнения, позволяющие расслабиться. Занятия спортом полезны для всего организма, а также способны помочь упорядочить сон и улучшить качество отдыха. Однако в вечерние часы нежелательно заниматься интенсивными и тяжелыми видами спорта. Футбольные матчи, длительные пробежки, поднятие тяжестей незадолго до сна могут затруднить как засыпание, так и полноценный отдых. Вместо этого отдайте предпочтение расслабляющим физическим нагрузкам. Например, йога, идеально подходит для снятия напряжения и формирования качественного естественного сна.
• Сведите к минимуму источники света и шума – как в самой спальне, так и за окном. Избыток света, не только во время сна, но и вечерние часы, может изменить ритм сна/бодрствования, стать причиной частых пробуждений или значительных трудностей с засыпанием. Избавиться от света снаружи помогут жалюзи или плотные шторы. Не включайте перед сном компьютер и телевизор, не просматривайте сообщения на смартфоне. Шум также нарушает сон, создает трудности при засыпании и часто провоцирует пробуждение, поэтому сделайте свою спальную комнату как можно более тихой и спокойной. При необходимости можно использовать беруши.
• Выберите подходящую именно вам технику релаксации – например, медитацию, дыхательные упражнения, прослушивание записи звуков живой природы (шум дождя, водопада и т.д.), ароматерапию и т.д. Найдите свой метод и превратите его в ритуал, который будет повторяться каждый вечер.

Дыхательная гимнастика – один из полезных ритуалов, облегчающих засыпание и улучшающих качество сна

• Занимайтесь лечением расстройств сна и других проблем со здоровьем, поскольку они могут нарушить качество вашего сна. С некоторыми расстройствами можно справиться самостоятельно с помощью здорового образа жизни. Если это не помогает, обратитесь к терапевту или специалисту по сну – сомнологу. Врач определит причины проблемы, составит план лечения и проконтролирует его результаты.

В заключение

Слово «сон» почти всегда сопровождается прилагательным: мы говорим о спокойном, мирном, глубоком сне... Так много определений, которые ясно демонстрируют, какую ценность мы ему придаем. Ничто другое не дает нам такой целительной силы, как хороший ночной отдых, и наши тела, а также «свежий» и отдохнувший мозг, несомненно, отблагодарят нас за эту заботу!