ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2013, том 63, № 1, с. 135-140
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ^^^^^^^^^^ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
УДК 612
НЕСТАБИЛЬНОСТЬ СТРУКТУРЫ СНА У ЗДОРОВЫХ МУЖЧИН В УСЛОВИЯХ 105-СУТОЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ - ЭКСПЕРИМЕНТ "МАРС-105"
© 2013 г. Г. В. Ковров1, С. И. Посохов1, С. С. Посохов1, И. М. Завалко1, И. П. Пономарева2
1Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, 2Государственный научный центр Российской федерации Институт медико-биологических проблем
Российской академии наук, Москва,
e-mail: kgv2006@yandex.ru Поступила в редакцию 20.03.2012 г.
Принята в печать 19.10.2012 г.
Целью настоящей работы было изучение стабильности засыпания и продолжительности бодрствования во сне от ночи к ночи у лиц, находящихся в условиях 105-суточной изоляции (эксперимент "Марс-105"). Объектами исследования стали шесть здоровых испытателей, принимавших участие в эксперименте. Метод обследования включал регистрацию ночной полисо-мнографии у каждого испытателя в пяти ночах, распределенных относительно равномерно в течение всего эксперимента. Было показано, что среди здоровых испытателей выявляются две группы лиц (по три человека в каждой) с высокой (группа I) и низкой (группа II) степенями стабильности процессов засыпания и ночных пробуждений. У лиц группы II во сне отмечается увеличение "глубины" дельта-сна, а именно достоверное превалирование стадии 4 (47.3 мин) над стадией 3 (32.9 мин). В группе I значение стадии 3 было 44.9 мин, а стадии 4 — 26.6 мин. Предполагаем, что нестабильность в разные ночи скорости засыпания и продолжительности бодрствования во сне в сочетании с "углублением" дельта-сна (превалирование стадии 4 над стадией 3) есть особая индивидуальная форма адаптации сна к условиям хронического стресса (изоляции).
Ключевые слова: стабильный сон, хронический стресс, изоляция, скорость засыпания, время пробуждений, структура сна, изменения сна в разные ночи.
Sleep Structure Instability in Healthy Men under Conditions of 105-Day Isolation Experiment "Mars-105"
G. V. Kovrov, S. I. Posokhov, S. S. Posokhov, I. M. Zavalko, I. P. Ponomareva
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University; State Scientific Center of Russian Federation Institute of Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, Moscow,
e-mail: kgv2006@yandex.ru
Night-to-night stability of falling asleep and duration of wakefulness in the sleep was studied in six healthy male subjects under conditions of 105-day isolation experiment "Mars-105". Polysomnography records were carried out in each subject during five nights taken in regular intervals within the experiment. Three subjects demonstrated high stability of falling asleep and wakefulness in sleep (group I), whereas in the remaining three subjects stability of these characteristics was low (group II). Delta-sleep was shown to be deepened in subjects of group II (significant prevalence of stage 4 (47.3 min) over stage 3 (32.9 min)). In subjects of group I, the duration of stage 3 was 44.9 min and that of stage 4 was 26.6 min. W suggest that night-to-night instability of falling asleep and duration of wakefulness in sleep in combination with delta sleep is the special individual form of sleep adaptation to conditions of chronic izolation stress.
Keywords: sleep stability, chronic stress, isolation, falling asleep, wakefulness, sleep structure. DOI: 10.7868/S0044467713010085
Ключевым объектом исследований биологических процессов является мозг, обеспечивающий регуляцию важнейших функций организма, его интеграцию и адаптацию к изменяющимся условиям внешней среды [4, 5]. В этом отношении исследование сна человека служит ключом к пониманию причин и механизмов развития патологических процессов в этом важнейшем органе и к поиску путей диагностики и лечения.
Сон здорового человека, обладая определенной изменчивостью [6, 12, 16, 21], чутко реагирует на разнообразные внутренние или внешние факторы. Изменения сна от ночи к ночи в первую очередь отражаются в изменении стабильности развития и чередований стадий сна, в конечном итоге приводя к изменению общей продолжительности основных функциональных состояний [3, 7]. Особенности реакций сна на стрессы имеет свои закономерности [8, 14]. Ранее проведенные исследования сна в условиях изоляции и гипокинезии [1, 2, 5, 8, 19] показали общие тенденции развития адаптивных реакций со стороны сна, наиболее яркие из которых касались времени засыпания и времени бодрствования внутри сна [17], увеличение которых приближает структуру сна здоровых лиц к больным инсомнией [18]. Однако природа разной выраженности изменений со стороны структуры сна остается до конца не понятной. Сказанное выше делает актуальным продолжение исследований функционального состояния человека в цикле "сон — бодрствование" [9, 10] в направлении изучения возможностей сна при адаптации к экстремальным нагрузкам в условиях космоса [14] и при моделировании космических полетов [6, 11, 13]. Все это в последующем позволит более глубоко оценить механизмы развития нозологических и донозологических состояний [6, 20] и их последствий [15].
Целью настоящей работы было выявление особенностей структуры сна при нестабильном засыпании и времени бодрствования во сне в разные экспериментальные ночи в условиях хронического стресса (длительной изоляции в модели космического корабля) у здоровых мужчин. В связи с поставленной целью предполагалось выявить лиц с высокой и низкой стабильностью скорости засыпания и времени бодрствования во сне и определить основные проявления в структуре сна, связанные с ее нестабильностью в разные ночи.
МЕТОДИКА
Исследование сна в эксперименте по длительной изоляции "Марс-105" проводилось в соответствии с требованиями по биомедицинской этике [4, 5]. Объектами исследования стали шесть здоровых добровольцев, которые были помещены в модель космического корабля и находились в нем 105 сут.
Метод обследования заключался в проведении ночной полисомнографии в период нахождения испытателей в замкнутом пространстве. Полисомнография включала регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электромиограммы (ЭМГ), электроокуло-граммы (ЭОГ) и идентификацию стадий и фаз сна в соответствии с международной классификацией А. Рехтшафена и А. Кэйлса (1968). Для этого использовали полисомно-графы "Нейрософт" (г. Иваново) и "Нейро-ботикс" (г. Зелиноград). Расположение электродов соответствовало F3—F4, C3—C4, T3—T4 по международной схеме 10/20. Индифферентные электроды укрепляли за ушами, в области сосцевидных отростков. ЭОГ регистрировалась на двух каналах. Электроды располагали у наружных углов глазных щелей. ЭМГ подбородочных мышц регистрировали на одном канале путем регистрации разности потенциалов между двумя электродами, наложенными на подбородочную область на расстоянии 2—2.5 см. Исследования начинались в желаемое для испытателя время отхождения ко сну и непрерывно продолжались всю ночь до спонтанного утреннего пробуждения. При анализе полиграфических записей строили графическую динамику структуры сна, развернутую во времени. Определяли продолжительность основных стадий и фаз сна: время бодрствования внутри сна, стадия 1, стадия 2, дельта-сон (стадии 3 и 4 раздельно), быстрый сон. Также регистрировались латентные периоды стадии 1 (длительность засыпания), стадии 2, дельта-сна и фазы быстрого сна.
Всего было проведено по пять записей сна у каждого добровольца равномерно в течение всего срока эксперимента.
Анализ данных проводили в программе Statistica 5.0 с использованием непараметрических методов Spearman Rank Order Correlations, Mann — Whitney U Test.
Таблица 1. Показатели бодрствования во сне и времени засыпания у каждого испытателя Table 1. Wakefulness in a sleep and sleep onset time at each examinee
Испытатели Группа Суммарная длительность пробуждений, мин Стандартное отклонение Время засыпания, мин Стандартное отклонение
А I 22.500 15.160 17.833 9.239
B I 18.250 16.297 7.500 5.212
C I 19.000 10.081 10.786 5.024
D II 38.250 33.760 33.750 32.472
E II 32.300 23.798 11.833 10.444
F II 12.250 18.446 12.800 12.158
Все люди 23.759 20.060 15.078 14.862
Таблица 2. Показатели структуры сна в двух группах Table 2. Characteristics of sleep structure in the 2 groups
Показатели ГРУППА I ГРУППА II Уровень значимости
среднее значение среднее значение
Стадия 1, мин 57.60 32.87 0.003
Стадия 2, мин 173.23 167.90 0.633
Стадия 3, мин 44.87 32.97 0.044
Стадия 4, мин 26.60 47.33 0.014
Дельта-сон, мин 70.19 73.13 0.428
Быстрый сон, мин 68.20 75.71 0.647
Бодрствование, мин 20.34 27.96 0.861
Эффективность сна, % 94 95 0.545
Латенция ко сну, мин 12.50 18.00 0.584
Латенция к стадии 2, мин 4.76 2.73 0.174
Латенция к стадии 3, мин 21.76 19.20 0.027
Латенция к стадии 4, мин 32.07 39.80 0.097
Латенция быстрого сна 85.88 89.00 0.796
Применение: Бодрствование — бодрствование после начала сна; эффективность сна — отношение общей длительности сна ко времени пребывания в постели; латенция засыпания — время от начала записи до первой эпохи сна.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В основу оценки стабильности структуры сна, зарегистрированной в разные ночи, были положены показатели стандартного отклонения времени бодрствования во сне и времени засыпания (латентный период стадии 1). Данные показатели были отобраны потому, что они в большей степени отражают процессы затруднения инициации и поддержания сна и являются феноменами процессов дезадаптации у больных инсомнией.
Среди испытателей были выделены две группы (по три человека в каждой). Группа I (испытатели В, В, Е) и группа II (испытатели А, С, F), которые характеризовались разны-
ми показателями стандартного отклонения (в группе I менее выраженный разброс данных). Данные представлены в табл. 1.
Важно отметить, что испытатели, имеющие более высокое стандартное отклонение как по времени бодрствования, так и времени засыпания, оказались в одной и той же группе.
В дальнейшем было проведено сравнение с использованием непараметрического метода Mann — Whitney U Test основных характеристик сна в выделенных группа
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.