Для нормального сна необходимо взаимодействие нескольких структур мозга: серотонин-реактивных нейронов ядер шва в мозге, холинергических нейронов в варолиевом мосту и ГАМК-ергических и галанин-ергических нейронов в вентролатеральных преолтиче-ских ядрах.

Поражение ядер шва или передней области гипоталамуса приводит к преходящей бессоннице; поражения задней доли гипоталамуса вызывают нарколепсию. Возбуждение ядра солитарного тракта (например, при растяжении желудка) обусловливает усталость. Сон также очень зависит от циркадного ритма.

В центральном генераторе ритма, супрахиазмальном ядре, транскрипционные факторы Clock и Cycle стимулируют синтез белков per и криптохрома. Эти белки соединяются с Tau-белком с образованием комплекса, который выключает экспрессию Per и Cry (криптохрома). Механизм отрицательной обратной связи определяет суточный ритм. Воздействие света на сетчатку приводит к активации рецепторов глутамата с последующей стимуляцией экспрессии генов Per и Cry.

Таким образом, суточный ритм адаптируется к темноте и свету. Мутация гена Per-2 сокращает суточный ритм, в результате человек ложится спать и пробуждается раньше, чем желательно в соответствии с биоритмами (синдром «жаворонка»). Повреждение супрахиазмального ядра вызывает нарушение периодов засыпания и проблемы при пробуждении.

Пробуждение регулируется восходящей активирующей ретикулярной системой (ВАРС), которая связывает ретикулярную формацию мозга через интраламинарные ядра таламуса с крупными областями мозга. Разрушение интраламинарных ядер таламуса (например, при ишемии) приводит к сонливости. Дистрофия переднего и дорсомедиального ядер таламуса вызывает полную бессонницу.

Десинхронизация между подкорковой деятельностью и кортикальным сном обусловливает лунатизм (сомнамбулизм). Снижение синтеза пептида гипокретина (орексина) в гипоталамусе приводит к нарколепсии — расстройству, при котором происходит невольное засыпание и потеря мышечного тонуса в дневное время.

Нарушения регуляции дыхания во время сна — причина синдрома внезапной смерти у детей и апноэ во время сна у взрослых. Апноэ во время сна способствует метаболический алкалоз. Кроме того, снижение мышечного тонуса во время сна вызывает коллапс дыхательных путей, апноэ и гипоксию.

В норме выделяют несколько фаз сна различной глубины. В течение ночи, как правило, отмечается около пяти фаз с быстрым движением глаз (REM-сон), в течение которого импульсы возбуждения от ствола мозга вызывают мышечные подергивания, несмотря на гипотонию мышц. До фазы быстрого сна отмечается несколько фаз сна с медленным движением глаз (NREM-сон, медленный сон), т. е. глубина сна коррелирует с уменьшением частоты волн ЭЭГ. Постоянный прием снотворных препаратов приводит к неглубокому медленному сну и редким фазам быстрого сна.

Во время пробуждения образуются фазы влияния («давления») сна (влияние медленного сна или медленноволнового сна), которые уменьшаются во время сна. Истинное влияние сна — разница между давлением сна (фиолетовая линия) и обратной дробью давления фазы REM-сна (зеленая линия), оно представляет собой циркадный ритм, параллельный температуре тела и аналогичным параметрам тела, таким как «готовность к деятельности и нагрузкам». Способность заснуть зависит от этого истинного влияния сна.

После смены часового пояса (нарушение биоритма) или при посменной работе циркадный ритм по началу сохраняется. Когда день сокращается, из-за низкого истинного влияния сна человек не может засыпать по местному времени. Когда день становится длиннее, влияние сна увеличивается за счет удлинения периода бодрствования и засыпание по местному времени не вызывает проблем. Однако циркадный ритм вызывает раннее пробуждение.

Засыпание также нарушается при задержанной фазе сна при бессоннице, вызванной очень длинным неизменным циркадным ритмом. Когда человек ложится спать слишком рано, истинное влияние сна очень низкое. Во время хронотерапии суточный ритм удлиняется до 27 ч, пока не будет достигнута желаемая циркадная периодичность.

Депрессия, вероятно, за счет дефицита серотонина уменьшает истинное влияние сна, а следовательно, вызывает трудности при засыпании. Влияние сна увеличивается путем депривации сна на следующий день, и в результате сон нормализуется.

Повышенное волнение затрудняет засыпание и уменьшает продолжительность сна. Тревога по поводу бессонницы увеличивает волнение, приводя к обратному результату.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Схема нарушения сознания"

1. Схема нарушения равновесия
2. Схема нарушения обоняния
3. Схема нарушения вкуса
4. Схема нарушений в вегетативной автономной нервной системе
5. Схема нарушений в гипоталамусе
6. Схема формирования электроэнцефалограммы (ЭЭГ)
7. Схема развития эпилепсии
8. Схема развития нарушения сна
9. Схема нарушения сознания
10. Схема нарушения речи (афазии)