第三章 睡眠與覺(jué)醒的生理機(jī)制

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1、想睡，想吃，想喝都受機(jī)體內(nèi)在的動(dòng)機(jī)的驅(qū)使，是一種本能行為。睡眠與覺(jué)醒的交替活動(dòng)受人體內(nèi)在生物鐘節(jié)律的控制，也是腦的一種主動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程，腦內(nèi)某些神經(jīng)結(jié)構(gòu)與中樞的神經(jīng)遞質(zhì)參與了睡眠與覺(jué)醒狀態(tài)的轉(zhuǎn)換和維持。睡眠除了可以消除覺(jué)醒狀態(tài)下工作、學(xué)習(xí)和勞動(dòng)所產(chǎn)生的腦力和體力的疲勞之外，還可能有更為重要的生理與心理功能。第三章睡眠與覺(jué)醒6/23/20211內(nèi)容提要睡眠類型與人類睡眠的個(gè)體發(fā)展睡眠的腦機(jī)制睡眠的功能睡眠與覺(jué)醒關(guān)系的失調(diào)6/23/20212各種動(dòng)物每天的睡眠時(shí)間，一般捕食者和安全的動(dòng)物睡眠的時(shí)間較長(zhǎng)，受攻擊或危險(xiǎn)的動(dòng)物睡眠時(shí)間較短。犰鼬6/23/20213第一節(jié)睡眠類型與人類睡眠的個(gè)體發(fā)展20

2、世紀(jì)50年代，美國(guó)芝加哥大學(xué)的克萊特曼(N.Kleitman)和阿瑟琳斯基(E.Aserinsky)在對(duì)嬰兒睡眠的研究中發(fā)現(xiàn)，在安靜相睡眠之后出現(xiàn)活動(dòng)相睡眠，并伴隨快速眼動(dòng)。后來(lái)，克萊特曼和德蒙特(W.Dement)在對(duì)成人睡眠的研究中，將眼動(dòng)與腦電活動(dòng)模式聯(lián)系起來(lái)，明確了兩種睡眠的存在，即慢波睡眠和快波睡眠。6/23/20214腦電圖正在睡眠的被試頭上安放著電極，可以記錄腦的電活動(dòng)。6/23/20215一、慢波睡眠與快波睡眠的生理特征根據(jù)人類睡眠時(shí)出現(xiàn)的腦電圖(EEG),眼動(dòng)圖（EOG）和肌電圖（MEG）的變化特征，可以將成人睡眠過(guò)程分為兩個(gè)時(shí)相：慢波睡眠(slowwavesleepS

3、WS)和快波睡眠(fastwavesleepFWS)。6/23/20216慢波睡眠又稱淺睡(lightsleep)，非快速眼動(dòng)睡眠(non-rapid-eye-movementsleepNREM)和同步睡眠(synchronizedsleep)；快波睡眠又稱深睡(deepsleep)，快速眼動(dòng)睡眠(rapid-eye-movementsleepREMsleep)和異相睡眠(paradoxicalsleepPS)。成年人的慢波睡眠又可分為1-4個(gè)期相，它也有深淺之分。6/23/20217覺(jué)醒與睡眠中常見(jiàn)的腦電圖次/秒6/23/20218覺(jué)醒與睡眠中常見(jiàn)的腦電圖：α波（8-13次/秒），波幅

4、為0-50微伏，在清醒閉目不思考時(shí)出現(xiàn)。β波（14-30次/秒），是覺(jué)醒時(shí)的興奮腦波，典型的低幅快波。θ波（4-7次/秒），慢波睡眠1-2期出現(xiàn)。δ波（0.5-3次/秒），波幅為20-200微伏，典型的高幅慢波，慢波睡眠3-4期出現(xiàn)。σ梭形波（大約14次/秒），為一組形似紡錘的波，在慢波2期出現(xiàn)。k-復(fù)合體，由一個(gè)正相波和一個(gè)負(fù)相波組成，在慢波2期出現(xiàn)。6/23/20219放松的喚醒狀態(tài)慢睡1期慢睡2期慢睡3期快速眼動(dòng)或異相睡眠慢睡4期6/23/202110人在清醒狀態(tài)、慢波睡眠和快波睡眠時(shí)的EEG模式6/23/202111兩種類型睡眠時(shí)電生理反應(yīng)的比較慢波睡眠快波睡眠EEG高幅慢波（同

5、步化波）EEG低幅快波（去同步化波）EMG肌肉有一定緊張度EMG肌肉完全松弛EOG無(wú)明顯眼動(dòng)EOG有快速眼動(dòng)(50-60次/秒）6/23/202112慢波睡眠1期：αθ波慢波睡眠2期：θ波背景上出現(xiàn)σ梭形波和k-復(fù)合體慢波睡眠3期：δ波20%-50%慢波睡眠4期：δ波50%以上慢波睡眠各期主要的腦電波6/23/202113二、成人整夜睡眠過(guò)程1.過(guò)程一夜交替4-6次，平均周期約90分鐘覺(jué)醒慢波睡眠快波睡眠（123432）6/23/202114一個(gè)成年人整夜睡眠過(guò)程的示例睡眠與覺(jué)醒時(shí)相的交替睡眠期相6/23/2021156/23/2021162、各期睡眠的時(shí)間分配：慢波睡眠1期5％2期49

6、％3期8％4期14％快波睡眠24％6/23/202117三、睡眠的生理與生化改變慢波睡眠心率減慢、血壓下降、呼吸率下降、吐液分泌減少、基礎(chǔ)代謝率降低；腦溫下降、全腦血流比安靜時(shí)少；腎上腺皮質(zhì)激素分泌增加、生長(zhǎng)素分泌在慢3-4出現(xiàn)高峰；少數(shù)人報(bào)告有夢(mèng)，內(nèi)容平淡，概念性思維性強(qiáng)，生動(dòng)性弱。6/23/202118快波睡眠植物性神經(jīng)系統(tǒng)呈現(xiàn)出不規(guī)則的短暫變化，表現(xiàn)為：心率與血壓活動(dòng)不平穩(wěn)、腦血流量較安靜時(shí)為多、腦溫回升至覺(jué)醒水平，心絞痛和支氣管哮喘易發(fā)；腦橋、丘腦外側(cè)膝狀體和枕葉皮層出現(xiàn)周期性高幅放電，稱為PGO波。在驚覺(jué)時(shí)也有，可能代表對(duì)新異刺激的反應(yīng)；80%的人報(bào)告有夢(mèng)，內(nèi)容生動(dòng)離奇，知覺(jué)性

7、強(qiáng)，視覺(jué)尤為突出。6/23/202119枕葉皮層丘腦外側(cè)膝狀體腦橋6/23/202120概括起來(lái)說(shuō)，慢波睡眠是相對(duì)安靜的睡眠，而快波睡眠則是相對(duì)活躍的睡眠；快波睡眠時(shí)腦的活動(dòng)增強(qiáng)，代謝率增加，植物性神經(jīng)系統(tǒng)的自主功能增強(qiáng)，但由于肌緊張減弱或消失，使其“運(yùn)動(dòng)”功能喪失，而慢波睡眠一般呈現(xiàn)出相反的狀態(tài)。6/23/202121四、人類睡眠的個(gè)體發(fā)生與發(fā)展1、發(fā)生：胎兒：從24-36周出現(xiàn)明顯的覺(jué)醒與睡眠狀態(tài)24-30周出現(xiàn)快波睡眠32-3