睡眠—覺醒周期模式

睡眠—覺醒周期模式

睡眠是與覺醒狀態交替出現的一種生理狀態,睡眠不是浪費時間,它能夠幫助人們恢復體力,構建認知能能力,調節消化等等,它是人們賴以生存的必備生理需求。

簡介

睡眠是 由於腦的功能活動而引起 的動物生理性活動低下 ,給予適當刺激可使之達到完全清醒的狀態。 根據睡眠過程 中腦 電圖表現 、眼球 運動情況和肌張力變化 ,將睡眠分為非快速 眼球運 動睡眠 (non rapid eye movem ent sleep ,NREMS ) 和快 速眼球運動睡眠(rapid eye m ovem entsleep ,REMS) 兩種時相。 傳統觀點認 為,N R E M S 的特徵是腦電圖慢波和機體處於休息狀態 ,故又稱為慢波睡眠 ,其主要作用是促進生長 、消除疲勞及恢 復體力¨ ;RE M S 以腦電圖低幅快波和肌肉鬆弛為特 征 ,又稱快波睡眠或異相睡眠,有助於記憶形成及鞏固、促進腦成熟發育及腦功能修復等 。 研究認為 ,睡眠是中樞神經系統內一種主動的神經調節過程 ,與 中樞神經系統內某些特定結構 (腦幹的中縫核 、孤束核 ,腦橋背內側被蓋的藍斑頭部 ,視交叉上核和丘腦等) 及中樞神經遞質的作用關係密切 。

慢波睡眠

根據人腦電波的特徵,通常將此時相區分為4個不同的周期,即相應於睡眠由淺入深的過程。第1期呈現低電壓腦波,頻率快慢混合,而以4~7周/秒的頻率為主,它常出現在睡眠伊始和夜間短暫甦醒之後。第2期也是較低電壓腦波,中間插入短串的12~14周/秒的睡眠梭形波和K複合波,它是慢波睡眠的主要成分,代表淺睡過程。第3期的腦電圖常有短暫的高電壓波,超過50微伏,頻率為1~2周/秒,叫做δ波。第4期,δ波占優勢,其出現時間占總時間的50%似上,代表深睡狀態。因此,3、4兩期僅有量的差別,而無質的差異。一般認為慢波睡眠第4期具有消除疲勞的功能,因為人在長時間體力勞動或不睡後,在恢復睡眠中此期延續很久。隨著睡眠由淺入深,意識逐步喪失,血壓略降,心率、呼吸減慢,瞳孔縮小,體溫和代謝率均下降,尿量減少,胃液增多,唾液分泌減少,發汗功能增強等 。

異相睡眠

它是在睡眠過程中周期出現的一種激動狀態。腦電圖呈現快頻低壓電波,類似清醒時腦波。自主神經系統活動增強,如心率、呼吸加速,血壓升高,腦血流及耗氧量均增加,在男性則有陰莖勃起。此外,睡者時時翻身,面和指(趾)端肌肉不時抽動。在實驗動物還記錄到單個神經細胞的放電活動非但高於慢波相,有時還超過清醒狀態下的活動水平。人的異相睡眠,和動物的一樣,表現出3個特徵:①低電壓,快頻腦波;②頸部肌肉張力鬆弛以及脊髓反射被抑制,此時運動系統受到很強抑制;③頻繁出現快速的眼球運動,同時在一些和視覺有關的腦結構,包括大腦皮層視區,出現高大銳波,統稱腦橋-膝狀體-枕區皮層波(PGO)。由於快速眼動只存在於異相睡眠中,故後者常被叫做快速眼動睡眠 。

睡眠時相的轉換 正常成年人入睡後,首先進入慢波相,通常依次為1~2~3~4~3~2等期,歷時70~120分鐘不等,即轉入異相睡眠,約5~15分鐘,這樣便結束第1個時相轉換,接著又開始慢波相,並轉入下一個異相睡眠,如此周而復始地進行下去。整個睡眠過程,一般有4~6次轉換,慢波相時程逐次縮短,並以第2期為主,而異相時程則逐步延長。以睡眠全時為100%,則慢波睡眠約占80%,而異相睡眠占20%。將睡眠不同時相和覺醒態按出現先後的時間序列排列,可繪製成睡眠圖,也就是 睡眠—覺醒周期模式了,它能直觀地反映睡眠各時相的動態變化。

睡眠深度

一般是以身體活動減少和感覺靈敏度降低作為衡量的指標 。此外,一些生理指標,特別是喚醒閾,也指示慢波相的第3、4期是深睡時期。至於異相睡眠的深度則很難判定,因為它即表現肌張力鬆弛,又常出現全身翻轉和面、指肌抽動;在感覺方面,外界無關的刺激較難喚醒睡者,可是當刺激具有特殊含義或者和他做夢的內容有關時,則極易喚醒。這些矛盾提示,在異相睡眠中腦內發生一種主動過程能切斷它和外界無關刺激的聯繫。如果依自主神經系統活動強弱來判別,則異相睡眠更接近覺醒狀態,如在此時相喚醒睡者,他會說自己正在熟睡;反之,在慢波相時喚醒他,則說睡得不熟。推測這種主觀的睡眠意識可能與他的夢境有關聯。綜上所述,對睡眠深度的精確測定是困難的,目前的趨向是將異相和慢波相看作兩個獨立的狀態。

有些自主神經活動隨睡眠過程的發展而變化,似和兩個時相關係不大。例如,體溫從睡眠開始便逐漸下降,5~6小時達最低點,然後又逐漸回升。有人提出,睡眠時仍能學習口述材料,可是腦電圖的分析證明,睡者實際上是處在朦朧狀態。夢囈多發生在慢波睡眠的第2期,而夢遊則無例外地發生在慢波第4期中,並且兩者一般都和夢的內容無關。

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