Материал:

Почему медленный сон прерывается через определенные промежутки времени быстрым сном, до настоящего времени не выяснено. Нейронные структуры, которые служат пусковым механизмом быстрого сна, располагаются в ретикулярной формации моста. В латеральной покрышке моста возникают разряды высокоамплитудных фазных потенциалов, быстро поступают в латеральных коленчатых тел и затем в затылочную кору. Они получили название мосто-коленчато-затылочные спайки (МКП). Эти спайки возникают в результате возбуждения холинергических нейронов. Установлено, что появление разрядов норадренергических нейронов в голубой пятне и серотонинергических нейронов в ядрах шва связана с возникновением бодрствования. Эти нейроны «молчат», когда холинергические мосто-коленчато-затылочные спайки запускают быстрый сон. Резерпин, что приводит к истощению запасов серотонина и катехоламинов, блокирует медленный сон, а также гипотонию мышц и активность ЭЭГ - десинхронизацийни характеристики быстрого сна. Барбитураты уменьшают продолжительность быстрого сна.

Некоторые ученые считают, что во время быстрого сна мозг "забывает", что знал. Обучение и память происходят тогда, когда нейроны закрепляют свои взаимосвязи и начинают функционировать как "клеточные ансамбли". В это время любые внешние раздражители не доходят до коры головного мозга. Стимуляция отдельных участков коры стволом мозга носит случайный характер и, возможно, способствует потере ненужных связей, составляющих основу сновидений.

Этим можно объяснить и длительную фазу быстрого сна у младенцев, мозг которых имеет многое забыть, чтобы научиться новому. Новорожденные дети (1-15 дней) спят 16 часов, при этом быстрый сон составляет 50 %. Грудные дети в 3-5 месяцев спят 14 часов, продолжительность быстрого сна около 40%, а в 6-23 месяца - при 12-часовом сне продолжительность быстрой фазы уменьшается до ЗО %. у детей от 3 до 10-13 лет продолжительность общего сна уменьшается до 9-10 часов, а быстрый сон составляет 18,5%, у подростков с 8:00 сна быстрый сон составляет 18,5 %. У взрослых продолжительность сна становится 6-8 часов, быстрый сон - 20-22%. У пожилых людей от 50 до 90 лет продолжительность сна мало уменьшается, при этом быстрый сон занимает 20-23 %. Таким образом, в течение жизни идет сокращение общей продолжительности сна путем уменьшения быстрой фазы (рис. 8.20).

В филогенезе быстрый сон появился относительно недавно. У рыб и пресмыкающихся его еще нет. У птиц он составляет менее 1% от общей продолжительности сна (рис. 8.21).

Относительная продолжительность в процентах быстрого сна у новорожденных млекопитающих (серые столбики) почти вдвое больше, чем у взрослых.

РИС. 8. 2 0 Возрастные изменения структуры и продолжительности сна в течение жизни человека и процент скорой REM-фазы. Средняя участок между "бодрствования" и "медленноволновая сон" представляет REM-сон. Числа и стрелки от них указывают на процент его в общем сне

РИС. 8.21. Продолжительность быстрого сна (%) по отношению к общему сна. Коричневая полоса - продолжительность быстрого сна у взрослых, серая полоса - у новорожденных животных

Физиологический механизм цикла "бодрствование - сон" вероятно может быть объяснен следующим образом. С прекращением деятельности гипногенных центров, системы среднего мозга и моста становятся спонтанно активными. Возбуждающие сигналы от них поступают к коре больших полушарий и в периферическую нервную систему.

В свою очередь, от этих структур по механизму положительной обратной связи в ретикулярных активирующих ядер поступают сигналы, активируя их еще больше. Таким образом, бодрствования, наступившего имеет тенденцию к устойчивому состоянию, что самоподдерживающаяся благодаря возбуждающим сигналам в системе положительной обратной связи. После многочасовой активности мозга нейронная активность ретикулярной возбудимой системы достигает определенной степени утомления. Согласно положительная обратная связь между ядрами среднего мозга и корой больших полушарий постепенно исчезает, и влияния центров сна, привлекаемых к его развитию, становятся преобладающими. Это приводит к быстрому переходу от состояния бодрствования в состояние сна. Во время сна возбуждающие нейроны ретикулярной формации постепенно становятся все более и более возбужденными в результате длительного отдыха. В то же время активированы нейроны центров сна становятся менее возбудимыми после чрезмерной активности, и происходит переход к новому циклу бодрствования.

Расстройства сна

Инсомния - субъективно определена недостаточность сна или неполноценность, несмотря на адекватные условия для его развития. Это происходит время от времени почти у всех взрослых людей. Возникновение длительной инсомнии может быть следствием психических или медицинских обстоятельств. Инсомния может быть временно облегчена применением снотворных препаратов.

Снохождения (сомнамбулизм), которому присуще недержание мочи (ночной энурез), и ночные кошмары наблюдаются во время медленного сна или при пробуждении от медленного сна. Эти явления не связаны с быстрым сном. Эпизоды снохождения чаще встречаются у детей и в основном наблюдаются у мальчиков. Они длятся несколько минут. Сомнамбулы ходят с открытыми глазами и благополучно избегают препятствий. После пробуждения они не могут рассказать об эпизоде, случившемся. Снохождения возникает вследствие нарушения системы восходящей неспецифической активации мозга.

Нарколепсия - заболевание, которое проявляется в непреодолимом приступообразной желании спать. Причина нарколепсии - нарушения сигнального пути, в котором задействованы орексина. Засыпая, субъект продолжает начатую действие (ходьбу, езду на велосипеде и т.д.). Было показано, что в некоторых случаях нарколепсия начинается с неожиданного появления быстрого сна. В нормальных индивидуумов быстрый сон никогда не начинается без предварительного возникновения медленного сна.

При нарколепсии нарушена передача возбуждающих сигналов с орексинергичних нейронов на мишени, расположенные в ядре дорсального шва, области вентральной покрышки, туберомамилярному ядре, голубой пятне.

Это подавляет активность моноаминергичних нейронов с последующим снижением притока возбуждающих сигналов в кору и повышением активности холинергических нейронов, нарушает баланс между ключевыми холине моноаминергический системами мозга. Орексин (пары нейропептидов, образуются из общего предшественника) производятся нейронами небольшого кластера в латеральном гипоталамусе, откуда направляются в ствол мозга и базальные ядра и активируют рецепторы, связанные с G-белком. Орексинергични нейроны образуют связи с ядрами, контролирующие сон.

Апноэ во сне (остановка дыхания во время сна) возникает вследствие обструкции верхних дыхательных путей во время вдоха. Свободная проходимость верхних дыхательных путей зависит от активности мышц-дилататоров. Во время сна тонус этих мышц может уменьшаться настолько, что они теряют способность удерживать открытым просвет верхних дыхательных путей. Попытки преодолеть обструкцию приводят к пробуждению спящего человека. Когда это состояние повторяется (особенно у пожилых пациентов), то потеря сна вызывает утомление и нарушение внимания во время дневной деятельности. Эпизоды апноэ могут прекратиться, если пациент не спит на спине и избегает употребления снотворных препаратов и алкоголя.

ФИЗИЧЕСКАЯ И УМСТВЕННАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ. ПРОЦЕССЫ УСТАЛОСТИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Академик Г. В. Фольборт определил, что работоспособность зависит от баланса двух процессов - затраты энергии и ее восстановления, которые неоднозначны в разных периодах физической деятельности. В современных условиях это означает, что физическая работа зависит от исходного состояния организма и его исполнительных систем, баланса между энергетическими потребностями и их обеспечением.

Оптимальные режимы физической нагрузки и отдыха - одно из условий здорового образа жизни, улучшения состояния здоровья человека, так как нагрузка сопровождается повышенной адаптацией висцеральных систем, метаболических процессов организма при выполнении работы.

Во время физической деятельности можно выделить 3 периода работоспособности, зарегистрированные на ергограми при подъеме груза на определенную высоту.

Период проработки - характеризуется постепенным увеличением работоспособности в начале физической деятельности.

Период устойчивого состояния - сопровождается относительно постоянной работоспособностью при выполнении работы.

Период усталости - характеризуется уменьшением работоспособности в процессе физической деятельности.

Мышечная работоспособность

Прямыми показателями работоспособности во время мышечной деятельности, которые можно исследовать в человека, являются:

1 Сила сокращения мышц.

2 Скорость сокращения.

3 Выносливость (измеряется временем удержания 50% силы мышц от максимальной).

Мышечная сила - это усилие, которое может произвести мышца или группа мышц в процессе работы. Максимальной силой считают силу, которую развивает мышца при сокращении, когда он чуть сдвигает с места максимальный груз. Мощность сокращение - взрывной компонент силы и скорости движения: мощность = (сила х расстояние) / час.

Максимальная сила мышц зависит от количества и начальной длины мышечных волокон, которые сокращаются; частоты ПД, генерируемых в их нейромоторного единицах; физиологического поперечного сечения мышцы, который существенно возрастает благодаря тренировкам, которые приводят к его гипертрофии, увеличение силы сокращения.

При одинаковых условиях максимальная сила мышц у мужчин больше, чем у женщин. Мужской гормон тестостерон имеет значительный анаболический воздействие - увеличивает синтез белков в мышцах. Даже при незначительной физической активности масса мышц у мужчин почти на 40% больше, чем у женщин. Женские половые гормоны - эстрогены стимулируют синтез жира, который преимущественно откладывается в груди, бедрах, подкожной ткани: жира женщины имеют около 27% массы тела, а мужчины - около 15%. Половые гормоны влияют также на темперамент: тестостерон увеличивает агрессивность, достижение цели при экстремальных ситуациях в спорте, в то время как влияние эстрогена связывают с мягкими чертами характера.

Скорость сокращения мышцы - врожденное явление. На основе анализа факторов, от которых зависит скорость двигательных реакций, можно выделить следующие параметры: подвижность основных нервных процессов в ЦНС, соотношение быстрых и медленных мышечных волокон, их моторных единиц. Специализация в некоторых видах спорта может быть выбрана в зависимости от того, какие виды мышечных волокон преобладают: "дети рождаются, чтобы стать спринтерами или стайерами или прыгунами" (табл. 8.1).

Энергетическое обеспечение при мышечной деятельности зависит от состояния висцеральных систем организма - в первую очередь, дыхания и обращения крови, транспортирует кислород и питательные вещества к мышечным клеткам и выносит из них отработанные продукты. Поэтому определение их функциональных показателей, характеризующих адаптацию этих систем к физической нагрузке, является важным тестом оценки периодов физической деятельности организма и его работоспособности.

На сегодня известно, что сокращение мышцы зависит от количества энергии, производится во время гидролиза АТФ на АДФ и Фн. В одном мышечном волокне содержится около 4 ммоль / л АТФ, которой хватает на выполнение

ТАБЛИЦА 8.1. Количество быстрых и медленных мышечных волокон (%) в четырехглавой мышце бедра спортсменов различных видов спорта

виды спорта	% Быстрых мышечных волокон	% Медленных мышечных волокон
марафонцы	18	82
пловцы	26	74
спринтеры	63	37
прыгуны	63	37
Средний человек	55	45

максимального сокращения в течение 2 с. Спустя это время с АДФ и Фн синтезируется новая молекула АТФ, которая обеспечивает последующее сокращение.

Для длительного мышечного сокращения необходимы большие запасы АТФ. Источниками ее образования могут быть:

1 Креатинфосфат (КФ). характеризующееся наличием высокоэнергетического фосфатного связи, при гидролизе которого высвобождается большее количество энергии, чем при расщеплении АТФ. Освобожденная энергия идет на связывание АДФ с новым фосфатом, синтез новой молекулы АТФ, которая обеспечивает сокращение мышцы. Однако запасы КФ тоже небольшие, их хватает на 6-8 с.

2 Гликоген постоянно присутствует в мышечных волокнах. Благодаря гликолиза, не требует кислорода, гликоген быстро превращается в пировиноградную кислоту, а затем - в молочную кислоту, которая освобождает энергию для преобразования АДФ в АТФ. Однако при гликолизе накапливается большое количество конечных продуктов (лактат), которые негативно влияют на мышечное сокращение.

Источник: https://studbooks.net/80586/meditsina/fiziologiya

Смотрите также:





ЦЕНОВАЯ ПОЛИТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИМЕРЕ ООО «ДНС РИТЕЙЛ»
_archivetempпротивовоспалительные
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
- Обратный порядок следования фаз 4
- Сопротивление изоляции 25
!_Лабораторные_работы_1_сем_ОУТС