第2课 睡眠时的机体变化

本节导读

1.人体24小时生物钟

2.睡眠时机体功能包括血液循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、神经系统等各个系统的变化及发生机制

睡眠是一个相当复杂的生理和心理变化过程。与觉醒相比,睡眠时许多生理功能都发生了变化,这种周而复始的变化,决定着机体的正常工作。当这种变化紊乱时就会出现一系列的病理生理改变,同时也伴随出现一系列与睡眠相关的心理和躯体变化。

在阐述睡眠时机体变化前,我们先要了解24小时内生物钟给人体带来的影响。下面是人体24小时生物钟的表现:

凌晨1时——开始进入易醒的浅睡阶段。此时对疼痛特别敏感,所以因进食不妥而腹痛,易在此时痛醒。

2时——除肝脏外,身体内大部分器官工作节奏极慢,而肝脏则利用这段时间加紧工作,生产人体所需的物质,首先是把一切有毒物质排出体外,此时体内仿佛在“大扫除”,清除一天所累积下来的毒物。

3时——全身休息,肌肉完全放松,此时血压低,脉搏和呼吸次数少。

4时——血压更低,脑部的供血量最少,患重病者往往都在此时死亡。全身器官工作节奏慢,但听觉灵敏,稍有响动就会醒来。史前人就靠这个“雷达”在睡眠时保护自己。此时是通宵夜班者工作效率最低的时候。

5时——肾不分泌,尿量最少,已经经历了几个睡眠阶段,浅睡和做梦及不做梦的深睡。此时起床很快就会精神饱满。

6时——血压升高,体温开始上升,心跳加快,血液加速流动,已难以安稳睡。此时最易受风寒。

7时——免疫功能特别强,肾上腺素分泌增多。此时对病毒和致病菌抵抗力最强。

8时——肝内有毒物质全部排尽,此时绝对不要饮酒,否则会给肝脏带来很大负担,即使少量的酒亦对身体不利。

9时——精神活性提高,痛感降低,可能是脑产生自己的“鸦片剂”(脑啡呔和内啡呔)的高峰时刻,这是最少需要止痛剂的时刻。心脏开足马力工作。

10时——精力充沛,注意力和记忆力达高峰,处于最佳运转状态,是最好的工作时间。

11时——心脏照常努力工作,保持10时的势头,人体不易感到疲劳。

12时——全身总动员,胃液分泌活跃,是最适合进食的时候。

13时——肝脏休息,全身感到疲劳,需要休息。

14时——这是一天24小时中第二个最低点,反应迟钝,是处理重要工作感到吃力的时候。

15时——器官最为敏感,特别是嗅觉和味觉。工作能力逐渐恢复。

16时——血液中的糖增加,但不久即下降。

17时——工作效率更高,思考最为敏锐,嗅觉、味觉最敏感,听觉处于一天中的第二次高潮期。

18时——痛感重新下降,希望增加活动量,神经活动性降低,体力和耐力达最高峰,但大多数人对这一段时间未能很好利用。

19时——血压升高,精神最不稳定,易怒,小事也可引起口角,应尽量克制。

20时——体重最重,反应异常迅速,驾车很少出车祸。

21时——神经活动增强,记忆力增强,最适于学生背书、演员背台词。

22时——白细胞增多,免疫功能增强,体温下降。

23时——人体准备休息,继续做细胞修复的工作,是夜班工作比较容易出错的时候。

24时——进入休息。但身体仍紧张工作,更换死亡细胞,建立新细胞,为明天做准备。

睡眠状态下的人体生理、病理变化尚未完全清楚,我们目前的生理学和病理学以及临床医学中许多描述基本上基于白昼的临床表现。由于受到研究手段的限制,夜间生理状态的许多问题与白天有很大差别。因此,我们在2002年提出了夜生理状态的概念:自然环境的授时因素如明暗、温度等昼夜变化和社会环境因素对人体睡眠都会产生同步影响,但在正常情况下机体具有主动适应夜间环境变化的睡眠能力,它主要依靠神经递质、神经肽、激素、体温等许多内源性生理节律的时相活动维系。如果这些内源性生理活动的近似昼夜节律因某些原因(如疾病、药物等)而改变时,势必会对睡眠-觉醒节律产生影响。如5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)和慢波睡眠的关系极为密切,脑内5-HT含量具有明显的昼夜节律性变化。例如大鼠为夜行性动物,其全脑5-HT的含量明期(昼)明显高于暗期(夜)。体内的5-HT由色氨酸转化而成,其变动过程与5-HT含量的变动过程平行。而维持觉醒的脑内多巴胺、去甲肾上腺素等儿茶酚胺类神经递质的昼夜节律性变化则基本上与5-HT含量的变动相反。下丘脑的外侧核(副交感中枢)和腹内侧核(交感中枢)也是人体很稳定的且不受外界因素影响的昼夜节律生物钟,对维护睡眠能力有重要影响,它控制深部体温、肾上腺皮质激素的分泌及快波睡眠等。正常人交感神经系统的活动白天较强而夜间较弱,副交感系统的活动白天较弱而夜间较强,这时机体白天觉醒时精力充沛,而夜间睡眠时平静安稳。在夜间由于交感和副交感神经的协调作用,使人体各功能不同的组织器官同时配合睡眠状态,以支持整个机体完成睡眠过程中所担负的生命活动。肾上腺激素的分泌主要是由人体稳定的不受自然昼夜节律因素影响的自主神经中枢支配,血中肾上腺皮质激素的升高,反映交感神经的紧张性增强,易引起紧张、恐惧反应。早晨血中肾上腺皮质激素分泌最高,所以人最易产生紧张恐惧情绪;而夜间肾上腺皮质激素分泌降低,故可以安静松弛下来,容易进入睡眠休息状态。正常的体温节律也是保证睡眠-觉醒节律正常运行的必要生理措施。诱导NREM睡眠的催眠部位对温度敏感,或接受外周和(或)中枢性温度敏感神经元的传入冲动。人类NREM睡眠的发生与体温节律的特定时相呈现恒定的联系,提示人类NREM睡眠的调节可能通过热敏神经元发放至前脑及脑干催眠及觉醒中枢神经冲动的昼夜变化来实现。人的体温受自主神经系统的调节,表现为白天较高而夜间较低。白天体温高,使机体觉醒期的活动机能加强;从傍晚即就寝前3至4小时开始降低,有利于机体从觉醒状态顺利地向睡眠状态转变。因此,夜间体温低,有利于平静安稳的睡眠。如果睡眠从体温最低时开始,则睡眠持续时间短;如果是从体温刚从最高点下降时开始,则睡眠的持续时间长。

夜生理学说则更主张研究有关神经递质、神经肽、激素、体温等内源性节律各相位间或与睡眠-觉醒相位间的生理、病理变化关系及其对机体自身修复的重要意义。