睡眠的生理学分析

睡眠生理学分析

睡眠是每人每天都必须的。良好的催眠药是帮助失眠患者改善睡眠的成功手段和必要手段，能避免失眠对生命健康的严重危害。大多数人一生中的睡眠时间超过生命的1/3 睡眠的解析

睡眠是指大脑为了将刺激和刺激联结分配固化给相应神经细胞（重整信息）的需要，把兴奋点（注意）暂且转移到原先兴奋强度较弱的神经细胞，并由那些神经细胞接管人体的大部分生命活动，而原先接受处理内外刺激并做出反应的兴奋度较高的神经细胞因防止没有经过深加工的刺激联结相互干扰（信息过载），（也可以理解为生化能量有限而醒着时这些神经细胞以接受和处理刺激，创建和调用刺激联结为主，睡眠时以整理、过滤和固化刺激联结为主），必须大部分屏蔽内外刺激对这些神经细胞的作用的必要的生命过程。精神疲劳体现为待处理或固化的刺激联结过多，人本能的对刺激联结储存的不安、紧张和焦虑，睡眠起到消化这些刺激联结的作用，这就表现为缓解疲劳。而睡眠质量不高是指屏蔽度不够或睡眠时间不足以充分消化刺激联结的现象。嗜睡则是病态的过多过久屏蔽。这些都是神经控制不足的表现。在睡眠中由于主动性活动减弱，人的体力也得到相应恢复。

睡眠往往是一种无意识的愉快状态，通常发生在躺在床上和夜里我们允许自己休息的时候。与觉醒状态相比较，睡眠的时候人与周围的接触停止，自觉意识消失，不再能控制自己说什么或做什么。处在睡眠状态的人肌肉放松，神经反射减弱，体温下降，心跳减慢，血压轻度下降，新陈代谢的速度减慢，胃肠道的蠕动也明显减弱。这时候看上去睡着的人是静止的，被动的，实际不然，如果在一个人睡眠时给他作脑电图，我们会发现，人在睡眠时脑细胞发放的电脉冲并不比觉醒时减弱。这证明大脑并未休息。正如一座夜间的蜂房，外表看上去蜜蜂都已归巢休息，但实际上所有的蜜蜂都在为酿造蜂蜜而通宵达旦地忙碌。

睡眠（sleep）高等脊椎动物周期生出现的一种自发的和可逆的静息状态，表现为机体对外界刺激的反应性降低和意识的暂时中断。正常人脑的活动，和所有高等脊椎动物的脑一样，始终处在觉醒和睡眠两者交替出现的状态。这种交替是生物节律现象之一。觉醒时，机体对内、外环境刺激的敏感性增高，并能做出有目的和有效的反应。睡眠时则相反，机体对刺激的敏感性降低，肌张力下降，反射阈增高，虽然还保持着自主神经系统的功能调节，可是一切复杂的高级神经活动，如学习、记忆、逻辑思维等活动均不能进行，而仅保留少量具有特殊意义的活动，例如，鼠叫可唤醒沉睡的猫；乳儿哭声易惊醒乳母等。除了周期性这一特征外，睡眠还有可逆性和自发性。前者指睡眠状态能被外界或体内的较强刺激所唤醒；后者则表示睡眠的发生是内源性的，尽管它有时在一定程度上受环境和一些化学因素的影响。以上3个特征有助于区别睡眠和其他睡眠样状态，如冬眠主要由外界环境温度降低引起，昏迷和昏睡则表现为睡眠状态的不可逆性。催眠是由暗示所诱导的睡眠样状态，被催眠者的意识并未丧失，但其行为受催眠者的暗示所支配。有人研究，在睡眠过程中周期性地出现梦，并伴有独特的生理表征，有人认为梦是独立于觉醒和睡眠之外的第3种状态。其实这3种状态有着内在的密切联系，如长时间觉醒会导致“补偿性”睡眠和梦的增加。

正常睡眼的时相睡眠由两个交替出现的不同时相所组成，一个是慢波相，又称非快速眼动睡眠，另一个则是异相睡眠，又称快速眼动睡眠，此时相中出现眼球快速运动，并经常做梦。非快速眼动睡眠主要用于恢复体力,快速眼动主要用于恢复脑力.

慢波睡眠根据人脑电波的特征，通常将此时相区分为4个不同的期，即相应于睡眠由浅入深的过程。第1期呈现低电压脑波，频率快慢混合，而以4～7周/秒的频率为主，它常出现在睡眠伊始和夜间短暂苏醒之后。第2期也是较低电压脑波，中间插入短串的12～14周/秒的睡眠梭形波和K复合波，它是慢波睡眠的主要成分，代表浅睡过程。第3期的脑电图常有短暂的高电压波，超过50微伏，频率为1～2周/秒，叫做δ波。第4期，δ波占优

势，其出现时间占总时间的50％似上，代表深睡状态。因此，3、4两期仅有量的差别，而无质的差异。一般认为慢波睡眠第4期具有消除疲劳的功能，因为人在长时间体力劳动或不睡后，在恢复睡眠中此期延续很久。随着睡眠由浅入深，意识逐步丧失，血压略降，心率、呼吸减慢，瞳孔缩小，体温和代谢率均下降，尿量减少，胃液增多，唾液分泌减少，发汗功能增强等。

有些自主神经活动随睡眠过程的发展而变化，似和两个时相关系不大。例如，体温从睡眠开始便逐渐下降，5～6小时达最低点，然后又逐渐回升。有人提出，睡眠时仍能学习口述材料，可是脑电图的分析证明，睡者实际上是处在朦胧状态。梦呓多发生在慢波睡眠的第2期，而梦游则无例外地发生在慢波第4期中，并且两者一般都和梦的内容无关。

个体发生新生儿平均每天睡16小时，婴儿睡眠时间逐渐缩短，至2岁时约睡9～12小时。成年人的睡眠时间因人而异，通常为6～9小时不等，一般认为7小时半是合适的。可是老年人的睡眠经常少到6小时。根据脑电图的分析，新生儿的异相睡眠约占睡眠总时间的50％，并且入睡后很快就进入异相时期，成年人约占20％，而老人则不到20％。在成年人凡异相睡眠时间低于15％或高于25％的则被认为不正常。同样，慢波相第4期也随年龄增长而逐渐减少。至于睡眠与觉醒的周期更替，新生儿一天中约5～6次，婴儿逐渐减少，学龄儿童每天约1～2次的睡眠。有些老年人又恢复一日睡几次的习惯。以上随年龄增长所产生的睡眠变化可能和个体发育，特别是脑的觉醒系统的发育有关，此外也和家庭、学校环境以及社会活动的需要有关。在哺乳动物，随着脑发育进程的不同，睡眠的成熟过程也不相同，例如，初生小猫出生第1天几乎都是异相睡眠，从第2天起出现慢波睡眠，一月后，接近成年猫的睡眠类型；大鼠则在出生后两周内，几乎全部是异相睡眠，一月后，异相睡眠缩短到10％；初生豚鼠异相睡眠不到10％，随后很快发展到低于5％。

种系发生按照上述睡眠的3大特征：周期性、自发性和可逆性，并以动物的安静不动和感觉敏感性降低作为衡量指标，则从高等脊椎动物才开始出现睡眠行为和脑电变化。在鱼、两栖和爬行动物，可以观察到觉醒和睡眠的周期转换，但无异相睡眠。至温血动物鸟类，才有明显的异相睡眠，约占睡眠时间的3～5％。哺乳类动物从鼠到象，都有明确的慢波相和异相睡眠，不过它们各自所占比重随种别而异。若从动物生存竞争角度来分析，大体可归为两类：一类是被猎食动物，如啮齿类、食草及反刍动物摄食后需要长时间咀嚼，因而睡眠时间缩短，异相睡眠也短，一般不超出5％，如母牛为1.6％，食蚁兽居然没有异相睡眠；另一类是猎食动物，如食肉类，它们的进食快，有较多时间的睡眠，异相睡眠也较长，可达20％或更长，如猫、狗等都如此。

剥夺睡眠实验性地剥夺人或动物的睡眠是一种研究睡眠的生理意义及其必要性的可行方法。

剥夺全部睡眠24～48小时后，脑电频率变慢，近似慢波相第1期，但外观行为正常。继续剥夺，则警觉性降低，严重的会发生幻觉、谵妄或梦呓。3～4天后，任其入睡，在第一夜中慢波第4期明显增多，而异相睡眠相应减少，在以后数晚，异相睡眠才代偿地增多。一例11天不睡的青年，入睡后，慢波第4期和异相睡眠都明显增加。相反，被剥夺睡眠的猫在第1夜增多的是异相睡眠，而不是慢波第4期睡眠。

剥夺部分睡眠使受试者每天仅睡3～4小时，几天后，异相睡眠或分比平时睡眠头4小时内的异相成分加多。停止实验后，受试者连续数夜多次出现异相睡眠。在长期每天只睡4小时的受试者慢波第4期增多，第3期相应减少。在恢复睡眠过程中，慢波相无明显变化。如将受试者睡眠缩短到3小时以下，则会影响第4期睡眠的发展，从而严重影响受试者的工作能力。

选择剥夺睡眠某时相如果选择剥夺慢波第4期睡眠，则在恢复过程会代偿地只增加第