覺醒和睡眠的生理

關于覺醒和睡眠的生理覺醒和睡眠都是生理活動必要過程，只有在覺醒狀態(tài)下，人體才能進行勞動和其他活動；通過睡眠，可使人體精力和體力得到恢復，于睡眠后保持良好覺醒狀態(tài)。成年人一般每天需要7-9小時，兒童需要睡眠時間比成年人長，老年需要睡眠時間較短。第2頁,共15頁，2024年2月25日，星期天與覺醒對比，睡眠時許多生理功能發(fā)生了變化，一般表現(xiàn)為：①嗅、視、聽、觸等感覺功能暫時減退；②骨骼肌反射運動和肌緊張減弱；③伴有一系列自主神經(jīng)功能的改變。如血壓下降、心率減慢、瞳孔縮小、尿量減少、體溫下降、代謝率減低、呼吸變慢、胃液分泌可增多而唾液分泌減少、排汗功能增強等。第3頁,共15頁，2024年2月25日，星期天

覺醒狀態(tài)維持動物實驗觀察到，單純在中腦網(wǎng)狀結構的頭端加以破壞，而保留各種感覺上傳的特異傳導途徑，動物即進入持久的昏睡狀態(tài)；各種感覺刺激都不能喚醒動物，腦電波不能由同步化慢波轉化成去同步化快波，雖然這時感覺傳入沖動完全可以沿特異傳導途徑抵達大腦皮層。覺醒狀態(tài)維持是腦干網(wǎng)狀結構上行激動系統(tǒng)的作用。目前認為，腦干網(wǎng)狀結構上行激動系統(tǒng)可能是乙酰膽堿遞質(zhì)系統(tǒng)，靜脈注射阿托品能阻斷腦干網(wǎng)狀結構對腦電喚醒作用。第4頁,共15頁，2024年2月25日，星期天進一步研究觀察，動物在注入阿托品后，腦電呈現(xiàn)同步化慢波而不再出現(xiàn)快波，動物在行為上并不表現(xiàn)睡眠。覺醒狀態(tài)的纖維比較復雜，腦電覺醒狀態(tài)（呈現(xiàn)快波）與行為覺醒狀態(tài)的維持有不同的機制。動物實驗觀察到，單純破壞中腦黑質(zhì)多巴胺遞質(zhì)系統(tǒng)后，則動物在行為上不能表現(xiàn)覺醒，對新異的刺激不能表現(xiàn)控究行為，腦電仍有快波出現(xiàn)。行為覺醒維持可能是黑質(zhì)多巴胺遞質(zhì)系統(tǒng)功能。第5頁,共15頁，2024年2月25日，星期天動物實驗，破壞藍斑上部（去甲腎上腺素遞質(zhì)系統(tǒng)）后，則動物電波快波明顯減少；但如有感覺刺激傳入沖動時，則動物仍能喚醒腦電呈現(xiàn)快波，不過和種喚醒作用很短暫，感覺傳入刺激一停止，喚醒作用即終止。藍斑上部去甲腎上腺素遞質(zhì)系統(tǒng)與腦電覺醒的維持也有關系。其作用是持續(xù)的緊張性作用；而上行激動系統(tǒng)（乙酰膽堿遞質(zhì)系統(tǒng)）的作用是時相性作用，它調(diào)制去甲腎上腺素遞質(zhì)系統(tǒng)的腦電覺醒作用。第6頁,共15頁，2024年2月25日，星期天

睡眠的時相通過對整個睡眠過程觀察，發(fā)現(xiàn)睡眠具有兩種不同時相狀態(tài)。其一是腦電波呈現(xiàn)同步化慢波的時相，其二是腦電波呈現(xiàn)去同步化的時相。前者是一般熟知的狀態(tài)，其表現(xiàn)已在前文述及，常稱為慢波睡眠（slowwavesleep,SWW）。后者的表現(xiàn)與慢波睡眠不同，稱為異相睡眠(paradoxicalsleep,PS)或快波睡眠、快速眼球運動(rapideyemovements,REM)睡眠。異相睡眠期間，各種感覺功能進一步減退，以致鍋醒閾提高；骨骼肌反射運動和肌緊張進一步減弱，肌肉幾乎完全松馳；腦電波呈現(xiàn)去同步綸快波。這些表現(xiàn)是異相睡眠期間的基本表現(xiàn)。此外，在異相睡眠期間還會有間斷性的陣發(fā)性表現(xiàn)，例如眼球出現(xiàn)快速運動、部分軀體抽動，在人類還觀察到血壓升高和心率加快，呼吸加快而不規(guī)則。第7頁,共15頁，2024年2月25日，星期天慢波睡眠與異相睡眠是兩個相互轉化的時相。成年人睡眠一開始首先進入慢波睡眠，慢波睡眠持續(xù)約80-120分鐘左右后，轉入異相睡眠；異相睡眠持續(xù)約20-30分鐘左右后，又轉入慢波睡眠；以后又轉入異相睡眠。整個睡眠期間，這種反復轉化約4-5次，越接近睡眠后期，異相睡眠持續(xù)時間逐步延長。第8頁,共15頁，2024年2月25日，星期天在成年人，慢波睡眠和異相睡眠均可直接轉為覺醒狀態(tài)；但覺醒狀態(tài)只能進入慢波睡眠。而不能直接進入異相睡眠。在異相睡眠期間，如將其喚醒，被試者往往會報告他正在做夢。統(tǒng)計，191例被試者異相睡眠期間喚醒后，報告正在做夢有152例，占80%左右；160例被試者慢波睡眠期間喚醒后，報告正在做夢只有11例，占7%左右。一般認為，做夢是異相睡眠的特征之一。第9頁,共15頁，2024年2月25日，星期天人體中觀察，垂體前葉生長激素的分泌與睡眠的不同時相有關。在覺醒狀態(tài)下，生長激素分泌較小；進入慢波睡眠后，生長激素分泌明顯升高；轉入異相睡眠后，生長激素分泌又減少。慢波睡眠對促進生長、促進體力恢復是有利的。第10頁,共15頁，2024年2月25日，星期天異相睡眠是睡眠過程中再現(xiàn)的生理現(xiàn)象，具有一定的生理意義。曾觀察到，如幾天內(nèi)被試者在睡眠過程中一出現(xiàn)異相睡眠就將其喚醒，使異相睡眠及時阻斷，則被試者會出現(xiàn)易激動等心理活動的擾亂。然后，又讓被試者能自然睡眠而不予喚醒，開始幾天異相睡眠增加，以補償前階段異相睡眠的不足；在這種情況下異相睡眠可直接出現(xiàn)在覺醒之后，而不需經(jīng)過慢波睡眠階段。第11頁,共15頁，2024年2月25日，星期天異相睡眠是所必需的生理活動過程。動物腦灌流實驗觀察到，異相睡眠期間腦內(nèi)蛋白質(zhì)合成加快。異相睡眠對于幼兒神經(jīng)系統(tǒng)的成熟有密切關系；異想睡眠期間有昨于建立新的突觸聯(lián)系而促進學習記憶活動?？磥?，異相睡眠對促進精力的恢復是有利的。但是，異相睡眠會出現(xiàn)間斷性的陣發(fā)性表現(xiàn)，可能與某些疾病在夜間發(fā)作有關，例如心絞痛、哮喘、阻塞性肺氣腫缺氧發(fā)作等。報導，病人在夜間心絞痛發(fā)作前常先做夢，夢中情緒激動，伴有呼吸加快、血壓升高、心率加快，以致心絞痛發(fā)作而覺醒。第12頁,共15頁，2024年2月25日，星期天睡眠發(fā)生機制睡眠是由中樞內(nèi)發(fā)生了一個主動過程而造成的，中樞內(nèi)存在著產(chǎn)生睡眠的中樞，有人認為，在腦干尾端存在能引起睡眠和腦電波同步化的中樞。這一中樞向上傳導可作用于大腦皮層（有人稱之為上行抑制系統(tǒng)），并與上行激動系統(tǒng)的作用相對抗，從而調(diào)節(jié)著睡眠與覺醒的相互轉化。第13頁,共15頁，2024年2月25日，星期天中樞神經(jīng)遞質(zhì)研究進展，已把睡眠發(fā)生機制與不同的中樞遞質(zhì)系統(tǒng)功能