§ 59. Биологические ритмы. Сон и его значение

Определения и обозначения

Биологические ритмы — повторяющиеся изменения процессов жизнедеятельности организма. Они бывают разной продолжительности: одни повторяются часто, другие связаны с более длительными периодами. Понятие помогает увидеть, что работа организма меняется не случайно, а закономерно.

Суточные ритмы — ритмические изменения активности организма с периодом около суток. Пример — чередование сна и бодрствования. Это понятие показывает, как организм согласует свою активность с регулярной сменой дня и ночи.

Сон — естественное периодическое состояние организма, при котором снижается реакция на внешние раздражители и меняется работа органов. Человек во сне не перестаёт дышать и поддерживать другие жизненно важные процессы. Понимание этого помогает отличать сон от полного прекращения деятельности организма.

Фазы сна — сменяющие друг друга состояния сна, различающиеся особенностями работы мозга и организма. В течение ночи человек проходит через медленный и быстрый сон. Это понятие нужно, чтобы не считать сон одинаковым на всём протяжении ночи.

Как это устроено

Ритмы жизнедеятельности возникают благодаря согласованной работе разных систем организма. Если условия среды регулярно меняются, организму полезно заранее менять активность и работу органов, а не каждый раз приспосабливаться заново. Поэтому ритмы помогают распределять процессы во времени и поддерживают приспособление к привычным изменениям среды.

Суточные ритмы связаны прежде всего со сменой дня и ночи. Освещённость меняется регулярно, и эти изменения служат для организма сигналом о времени активности или отдыха. Так условия внешней среды помогают согласовать периоды бодрствования и сна; нарушение привычного распорядка может затруднить это согласование.

Сон необходим, потому что организму требуется время для восстановления после периода активности. Во время сна меняется работа органов, а нервная система получает условия для нормального функционирования. Если сна не хватает, восстановление оказывается недостаточным, поэтому человек может хуже себя чувствовать, внимать и выполнять привычные дела.

Ночной сон не представляет собой одно неизменное состояние: в нём чередуются медленная и быстрая фазы. Они отличаются характером мозговой активности, движениями глаз и состоянием мышц. Именно различия в работе мозга и организма позволяют выделять фазы, а не описывать всю ночь как одинаковый сон.

Продолжительность и качество сна зависят от возраста, режима дня и условий отдыха. Примерно одинаковое время отхода ко сну и пробуждения помогает организму поддерживать суточное чередование активности и отдыха. Спокойные и подходящие для отдыха условия также важны, потому что от них зависит, насколько полноценным будет сон.

Сравнение фаз сна

Сравнивайте фазы по строкам: так проще увидеть, чем они отличаются по одному и тому же признаку. Особенно заметный признак быстрого сна — движения глаз. При этом обе фазы входят в ночной сон и сменяют друг друга.

Разбор задач

Недостаток сна и внимание

Условие. Ученик поздно лёг спать и на следующий день с трудом сосредоточился на уроках. Нужно объяснить возможную причину его состояния. Одного совпадения недостаточно, но связь с недосыпанием здесь вероятна.

1. Сначала определим, какое изменение произошло: ученик спал меньше или хуже, чем ему требовалось для отдыха.
2. Сон необходим для восстановления организма и нормальной работы нервной системы. При его недостатке внимание может ослабнуть.
3. Сопоставим это с условием: трудность сосредоточиться как раз может быть следствием снижения внимания и работоспособности.

Ответ. Состояние ученика может быть связано с недостатком сна. Нервная система и организм не успели достаточно восстановиться, поэтому ему труднее сосредоточиться на уроках. Регулярный недосып способен ухудшать не только внимание, но и общую работоспособность.

Постоянное время сна и суточный ритм

Условие. Человек каждый день ложится спать и просыпается примерно в одно и то же время. Нужно связать такой распорядок с суточными биологическими ритмами. Для ответа важно учесть, что сон и бодрствование повторяются в привычном суточном цикле.

1. Вспомним, что суточные ритмы — это изменения активности с периодом около суток.
2. Чередование сна и бодрствования относится к таким ритмам и связано со сменой дня и ночи.
3. Постоянный распорядок повторяет это чередование изо дня в день и помогает организму поддерживать его.

Ответ. Регулярное время сна и пробуждения помогает согласовать распорядок человека с суточным ритмом. Организму легче поддерживать привычную смену активности и отдыха. Это не отменяет влияния освещённости и других условий, но делает режим более устойчивым.

Быстрые движения глаз во сне

Условие. Во время наблюдения за спящим человеком заметили, что его глаза периодически быстро двигаются. Нужно определить фазу и сравнить её с медленным сном. Для этого используем признак движений глаз и помним, что фазы различаются также работой мозга и состоянием организма.

1. Сопоставим наблюдение с характерным признаком: быстрые движения глаз связаны с фазой быстрого сна.
2. Медленный сон отличается тем, что такие движения глаз для него не характерны.
3. Проверим вывод по другим признакам: фазы различаются мозговой активностью и состоянием мышц, а не только движениями глаз.

Ответ. Наблюдение указывает на фазу быстрого сна. В медленном сне быстрые движения глаз не характерны, а мозговая активность и другие особенности состояния организма отличаются. Обе фазы чередуются в течение ночи.

Типичные ошибки

Ошибка — считать биологическими ритмами только суточные изменения. Так можно решить, что ритмом бывает лишь чередование сна и бодрствования, хотя ритмы различаются по продолжительности. Это упрощение возникает потому, что суточный ритм особенно заметен в повседневной жизни. Проверьте себя: определение должно говорить о повторениях вообще, а сутки — быть одним из примеров.

Ошибка — полагать, что во время сна организм полностью прекращает работать. Такое впечатление может возникнуть, потому что человек меньше реагирует на внешние раздражители и не ведёт себя как при бодрствовании. Однако продолжаются дыхание и другие жизненно важные процессы, хотя работа органов меняется. Чтобы проверить себя, спросите, означает ли снижение реакции остановку жизнедеятельности: нет, не означает.

Ошибка — считать медленный и быстрый сон одинаковыми состояниями. Обе фазы происходят во время сна, поэтому их легко смешать, если не обращать внимания на различия. Но они отличаются мозговой активностью, движениями глаз и особенностями работы организма. Проверьте себя по нескольким признакам сразу, а не только по тому, что человек спит.

Ошибка — рассчитывать, что отдых в выходные всегда полностью компенсирует регулярный недостаток сна. После позднего подъёма человек может почувствовать себя отдохнувшим, но это не гарантирует, что устойчивый режим восстановлен. На сон влияют достаточная продолжительность и регулярность. Проверьте свой вывод: единичный долгий отдых и постоянный полноценный сон — не одно и то же.

Связь с другими темами

Чтобы понять, как организм поддерживает ритмы и меняет активность, полезно знать о нервной и гуморальной регуляции. Нервная система участвует в управлении работой органов и помогает организму отвечать на сигналы среды. Знания о сне пригодятся при изучении высшей нервной деятельности и здоровья человека. Они также помогают объяснить, почему режим дня связан с сохранением работоспособности.

Что запомнить

• Биологические ритмы — закономерные повторения процессов жизнедеятельности.
• Суточный ритм связан с чередованием дня и ночи.
• Сон необходим для восстановления организма и нормальной работы нервной системы.
• Во время сна чередуются медленная и быстрая фазы.
• Недостаток сна может снижать внимание и работоспособность.
• Регулярный режим помогает поддерживать нормальное чередование сна и бодрствования.