CMYK FIZJOLOGIA ZWIERZÑT Z ELEMENTAMI FIZJOLOGII CZ¸OWIEKA Sen Czuwanie a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 8 Sen Czuwanie b 1 0 Sen Czuwanie c 1 0 Czas (h) Fazy snu 1. 2. 3. 4. REM NREM Ryc. 26.2. Hipnogram, czyli graficzny obraz snu, u dziecka (a) wykazuje na poczàtku przewag´ coraz g∏´bszych (od 2. do 4.) faz snu NREM, a w miar´ up∏ywu czasu pojawiajà si´ coraz d∏u˝sze epizody snu REM, a˝ do momentu przebudzenia si´. U osoby doros∏ej (b) coraz d∏u˝sze epizody snu REM oddzielajà krótkie i p∏ytkie fazy snu NREM, natomiast w wieku podesz∏ym (c) g∏´bsze (2. i 3.) fazy snu NREM pojawiajà si´ tylko sporadycznie, a coraz cz´stsze sà przebudzenia z poprzedzajàcymi je epizodami snu REM 45 min, a w miarę dorastania wydłuża się i u osoby dorosłej wynosi 90–110 min. Analiza częstotliwości i amplitudy zapisu EEG w czasie pozwala uzyskać hipnogram (od gr. hypnos – sen), czyli graficzne przedstawienie poszczególnych faz snu w danym cyklu (ryc. 26.2). W początkowych fazach (1. i 2.) snu NREM, obejmujących zasypianie i sen niestabilny, pojawiają się częste wybudzenia, natomiast w fazach następnych (3. i 4.) sen jest „głębszy”, z przewagą fal wolnych. W kolejnych cyklach snu nocnego coraz dłuższe są fazy snu REM, który u zdrowej osoby dorosłej zajmuje 20–25% całego okresu snu. U osób w wieku podeszłym maleje liczba faz 3. i 4. o wolnych falach i znacznej amplitudzie, wzrasta natomiast liczba wybudzeń, co 258 CMYK Zegar i kalendarz biologiczny wydaje się być konsekwencją zaniku rytmu dobowego wydzielania melatoniny przez szyszynkę (patrz dalej). Nie istnieje pojedynczy ośrodek snu w mózgu. Neurony związane z kontrolą i dynamiką snu znajdują się w pniu mózgu i pokrywają się z ośrodkami układu autonomicznego (rozdz. 15.). Fizjologiczna funkcja snu Mimo intensywnie prowadzonych badań, rola snu jako procesu fizjologicznego ciągle pozostaje niejasna. Można mu przypisać wiele funkcji, z których najważniejsze to: n rozwojowa – np. ludzki noworodek śpi około16 godzin na dobę, z czego połowę stanowi faza REM. Nieproporcjonalnie długie trwanie tej fazy snu sugeruje jej ważną rolę w rozwoju i dojrzewaniu mózgu noworodka. n metaboliczna – początek snu stanowi zwykle faza NREM, z cyklami o wolnych falach, co wskazuje, że służy on odpoczynkowi. Towarzyszy mu spadek temperatury ciała, obniżenie szybkości akcji serca, a także częstotliwości oddechów, zmniejsza się wydzielanie hormonu wzrostu oraz hormonów płciowych, co potwierdza rolę fazy NREM w odbudowie tkanek somatycznych. Jednoczesny spadek częstotliwości potencjałów neuronów mózgu, obniżenie mózgowego przepływu krwi i tempa metabolizmu przypuszczalnie umożliwiają uzupełnienie zapasów neuroprzekaźników i (lub) enzymów. Są one konieczne do zapewnienia sprawności synaps w układach podtrzymujących uwagę w czasie czuwania. Inaczej przebiegają procesy regulacyjne w fazie REM, w której wzrasta intensywność pracy układu sercowo-oddechowego, obserwuje się pobudzenie układu autonomicznego i drżenie niektórych mięśni somatycznych. Nie jest to zatem faza odpoczynku i regeneracji. n Wszystkie procesy zachodzàce w organizmach przebiegajà w pewnej sekwencji czasowej, przejawiajàcej si´ cyklicznoÊcià zmian. n Najwyraêniejsze cykle, tzw. rytmy oko∏odobowe, sà zwiàzane z 24-godzinnym okresem Êwiat∏a i ciemnoÊci. Majà one charakter endogenny, co oznacza, ˝e sà wytwarzane przez mechanizmy znajdujàce si´ wewnàtrz organizmu (tzw. zegar biologiczny). n Sen jest z∏o˝onym stanem aktywnoÊci mózgu, trudnym do jednoznacznego opisania, ale stosujàc ró˝ne kryteria, mo˝na odró˝niç sen od zwyk∏ego odpoczynku; obydwa stany sà nieod∏àcznà cz´Êcià rytmu dobowego. n W Ênie cz∏owieka wyró˝nia si´ cykle, sk∏adajàce si´ z faz snu NREM, po którym nast´puje sen REM, zwiàzany z gwa∏townymi ruchami ga∏ek ocznych. n Sen NREM stanowi przypuszczalnie faz´ regeneracji organizmu, natomiast w fazie REM wyst´puje wzmo˝ona aktywnoÊç elektryczna mózgu i pojawiajà si´ marzenia senne. n 1 WyjaÊnij, jak rozumiesz poj´cie „endogenny charakter rytmu”. n 2 Wska˝ cechy faz NREM i REM snu cz∏owieka. n 3 WyjaÊnij, na czym polega rola biologiczna snu. www.wsip.com.pl 259