vitkvv2017 (vitkvv2017) wrote,
vitkvv2017
vitkvv2017

«Сон — тайны и парадоксы»

Парадоксальный сон
Бодрствование — состояние тоже неоднородное и его можно разделить на стадии. Собственно, это было известно всегда, но находилось за пределами исследований и классификаций.
Электроэнцефалография позволила разделить бодрствование на три стадии, или ступени. Верхняя, которую можно назвать напряженным бодрствованием, соответствует периодам самой интенсивной умственной и физической деятельности. Средняя — это, так сказать, нормальное бодрствование; оно весьма далеко от сна, но уже не связано с привычной деятельностью и особыми эмоциями не окрашено. Наконец, нижняя ступень — бодрствование расслабленное; крайняя его степень — переход ко сну на фоне внутреннего созерцания: человек еще не спит, но уже отрешен от внешнего мира углублен в себя. Здесь, как и во сне, каждой ступени соответствует своя картина биоэлектрической активности мозга.
Все разложено по полочкам. Кажется, можно сесть и спокойно поразмыслить о сущности и назначении сна, об его взаимоотношениях с бодрствованием… Именно такое настроение и было у физиологов, занимавшихся этой проблемой в начале пятидесятых годов, как вдруг перед их взором возник нежданно-негаданно парадокс, смешавший им все карты.
Парадокс так и назвали — парадоксальный сон. Открыл его в 1952 году аспирант доктора Натаниэля Клейтмана, руководителя лаборатории сна в Чикагском университете. Звали аспиранта Юджин Азеринский.
Клейтман изучал связи между биологическими часами и температурой, давлением крови, сердечной деятельностью и обменом веществ. Подобно английским физиологам, проводившим лето на Шпицбергене, он тоже пробовал переставлять биологические часы и вместе со своим помощником спускался в подземные пещеры Кентукки, где всегда была постоянная температура, постоянный мрак и снаружи не доносилось никаких звуков. Клейтману удалось навязать своему организму непривычный ритм сна и бодрствования. После этого он начал изучать тот же ритм у маленьких детей и, непрерывно записывая у них биотоки, доказал, что грудные дети в возрасте нескольких недель бодрствуют не два часа в сутки, как думали прежде, а целых восемь часов.
Наблюдая за этими детьми, Азеринский сделал открытие. Он заметил, что во время сна у них периодически появляются быстрые движения глаз, сопровождающиеся на электроэнцефалограмме быстрыми низковольтными ритмами. Детям прикрепили к векам концы тончайших электродов и в течение многих месяцев регистрировали у них электрические импульсы глазных мышц. Так было положено начало полиграфическим исследованиям сна — записи биотоков мозга в сочетании с записью движений глаз (электроокулограмма), движений мышц (электромиограмма), сердечных ритмов (электрокардиограмма) и кожно-гальванических реакций.
Движения глазных яблок наблюдали и до Азеринского, но им не придавали особого значения и не сопоставляли с электроэнцефалограммой. Никому из ученых до Клейтмана не приходило в голову, что эти движения, по крайней мере у взрослых, могут быть связаны со сновидениями. Клейтман же это заподозрил и начал экспериментировать со взрослыми испытуемыми. Классификации, с которыми мы познакомились в прошлой главе, заканчивались стадией глубокого сна, а быстрые движения глаз начинаются как раз после этой стадии.
Сначала Клейтман проводил исследования со своими сотрудниками и студентами; среди его студентов был Уильям Демент, будущий психиатр в Стэнфордском университете и такой же, как Клейтман, энтузиаст проблемы сна. Предметом исследований была та фаза сна, которая сопровождалась быстрыми движениями глаз, или сокращенно REM-фаза (от первых букв английских слов rapid eyes — быстрые движения глаз). Постепенно начала вырисовываться следующая картина. Быстрые движения глаз появляются 4-6 раз за ночь, впервые через час-полтора после засыпания. Этот интервал, в основном, сохраняется до полного пробуждения, но длительность быстрых движений глаз к утру нарастает. Первый раз они могут продолжаться от шести до десяти минут, а последний — полчаса, а то и больше. Во время REM-фазы электроэнцефалограмма регистрирует совершенную десинхронизацию. Если не особенно вдаваться в подробности, картина очень похожа то на дремоту, то на бодрствование. Между тем мышечный тонус еще ниже, чем во время дельта-сна, после которого, вернее, после короткой промежуточной стадии, когда на электроэнцефалограмме снова появляются сонные веретена и наступает REM-фаза. Человек погружен в очень глубокий сон, и разбудить его в этой стадии гораздо труднее, чем когда он пребывает в самом глубоком дельта-сне, и это при энцефалограмме, показывающей чуть ли не бодрствование!
Вот почему французский ученый Мишель Жуве и назвал REM-фазу парадоксальным сном в отличие от сна ортодоксального, которым все занимались до 1952 года. В наши дни большинство исследователей предпочитают называть парадоксальный сон просто быстрым, а ортодоксальный — медленным; быстрым — не только из-за быстрых движений глаз, но главным образом из-за быстрых ритмов на электроэнцефалограмме, и медленным — из-за медленных ритмов.
Таким образом, ночной сон складывается из циклов, а каждый цикл из пяти стадий — четырех стадий медленного сна и стадии быстрого. Если судить по глубине сна и нарисовать соответствующую кривую, то у нас получится несколько спусков по лестнице вниз, заканчивающихся подъемами на лифте: после быстрого сна мы сразу поднимаемся в поверхностный. Эти спуски и подъемы образуют своего рода биологический ритм, равный приблизительно полутора часам. Внутренняя структура цикла «спуск-подъем» меняется от вечера к утру: в первых циклах доля быстрого сна невелика и преобладает медленный сон, в последних медленный сон уступает место быстрому; от медленного сна иногда остается лишь стадия сонных веретен. Есть предположение, что полуторачасовой ритм является одним из основных биоритмов и в неявной форме не покидает нас и во время бодрствования.
Первые годы после открытия быстрого сна ознаменовались всевозможными открытиями, с ним связанными. Были уточнены его тонические, то есть существующие во время всего периода, и фазические, то есть кратковременные, проявления. К первым относят характерные изменения в электроэнцефалограмме, резкое падение мышечного тонуса, особенно мышц шеи и лица (до биоэлектрического «молчания» на электромиограмме), усиление мозгового кровотока, а ко вторым — быстрые, скачкообразные движения глаз, подергивания мышц, колебания сердечного ритма, дыхания и кровяного давления. У животных, кроме того, поднимается температура мозга и появляется особый ритм биотоков в мозговых структурах, связанных с организацией инстинктивного поведения и эмоциональных процессов.
Но самое замечательное в том, что быстрый сон оказался связанным со сновидениями. В 80-90% случаев те, кого будили во время быстрого сна, сообщали, что они только что видели сновидения, и охотно рассказывали его. Если же их будили хотя бы через несколько минут после окончания быстрого сна, они забывали большую часть своего сновидения. Дементу и другим исследователям удалось опровергнуть два укоренившихся заблуждения. Раньше считалось, что есть люди, которые видят сны, и есть люди, которые снов не видят. А оказалось, что сновидения бывают у всех без исключения, просто одни их помнят, а другие нет. Думали также, что сновидение длится лишь секунды, а оказалось, что оно может длиться целых полчаса. Действие, происходящее в сновидении, занимает иногда столько же времени, сколько продолжалось бы оно в реальной обстановке.
У новорожденного быстрый сон составляет более 50% общей продолжительности сна, у ребенка до двух лет — 30%, от двух до пяти — 20%, от пяти до тринадцати — 10%, у взрослых — от 15 до 25%. Видят ли сны новорожденные, мы обсудим позже; мы же с вами, без сомнения, их видим, причем видим буквально, так как быстрые движения глаз означают, что мы смотрим. И учащенное наше дыхание, и переменчивый пульс, и повышенное давление — все это не что иное, как вегетативный аккомпанемент к «смотрению» снов, за которым, с одной стороны, скрывается усиленный обмен веществ со значительным расходом энергии, а с другой — недвусмысленные волнения и переживания, иногда прямо эмоциональные бури. Вот вам и отдых!
А каково процентное соотношение между всеми стадиями сна? По нашим данным I стадия занимает в среднем у здорового взрослого человека 12,1% ночного сна, II стадия — 38,1%, стадия — 14,2%, IV стадия — 12,1%, а быстрый сон — 23,5%.
Быстрый сон глубже медленного. В его организации участвуют древние отделы мозга. Младенцы отдают предпочтение ему. Некоторые ученые на этом основании полагают, что в ходе эволюции он появился раньше медленного. Однако положение дел в филогенезе заставляет думать обратное. Быстрый сон появляется у птиц и занимает у них 0,1% сна. У кролика быстрый сон не превышает 3%, у овец тоже, у крыс он достигает 10%, у кошек — 20%, у обезьян — 10%. Многое говорит за то, что длительность быстрого сна находится в прямой зависимости от величины тела и продолжительности жизни и в обратной — от интенсивности основного обмена. А отчего у кролика так мало быстрого сна, а у кошки много? Закономерность видна и тут. Кошка — двоюродная сестра хищников, а кролик их обычная жертва. Животные-охотники могли сколько угодно видеть сны, а их жертвы не имели права. Вот почему у всех жвачных быстрый сон так же короток, как и у кролика. Жвачные жуют свою жвачку всю ночь. Они спят с открытыми глазами и жуют. Чтобы жевать, им приходится держать голову и шею выпрямленными. Если их мышцы ослабнут и голова опустится, жевать им не удастся. Может быть, у них нет быстрого сна и сновидений еще и по этой причине?
Быстрый сон — что же это такое? Глубина и поверхностность, пассивность и активность — все переплетено в нем самым причудливым образом. Полно, да сон ли это! Не бодрствование ли это, обращенное вглубь? А может быть, это третье состояние, третья форма жизни? Первая — бодрствование, вторая — медленный сон, третья — быстрый. Такие мысли приходили в голову многим исследователям, когда они начали сталкиваться то с одним, то с другим парадоксом быстрого сна.
                                                                                                                                                                      В подземных пещерах
Не следует думать, однако, что все парадоксы связаны с быстрым сном. Всякий сон удивителен. Мы заговорили о животных — вот где целая сокровищница парадоксов!
Зачем трижды за ночь поет петух? Чтобы куры не впадали в беспробудный сон и были бы настороже? Слишком примитивное объяснение — все равно ни курице, ни петуху не найти укрытия от хищника. Петухи и куры, впрочем, спят и бодрствуют в определенное время. Но спят ли инфузории, улитки, устрицы, раки — точно неизвестно. Когда речь идет о низших ступенях филогенеза, правильнее, пожалуй, говорить о смене периодов активности и покоя. Вот насекомые, земноводные, рыбы, птицы и млекопитающие — те спят бесспорно.
Но они не только спят и бодрствуют. Болотные черепахи и серые вараны около 45% своей жизни проводят в состоянии, которое представляет собой смесь пассивного бодрствования с катаплектической неподвижностью. Спят они или бодрствуют, не поймешь. Вместе с тем есть у них и настоящий сон, болотные черепахи отводят ему 29% жизни, есть и несомненное бодрствование — 26%. В таком же загадочном состоянии проводят 18% своего времени и куры. Может быть, это полубодрствование-полукатаплексия и есть самая древняя форма сна?
В каких только позах не спят животные! Львы любят спать на спине, скрестив на груди мощные лапы; спят на спине бурые медведи, и лапы их торчат во все стороны. Слоны ложатся спать на брюхо, подперев голову бивнями, а горный козел, обладатель больших и тяжелых рогов, вынужден, тоже ложась на брюхо, запрокидывать голову далеко назад, чтобы упереть рога в землю. Во сне самки охраняют детенышей: мышь закрывает собой мышат, распластавшись как одеяло; белая медведица спит на боку, прижимая детеныша лапой к груди. Кто спит крепко и видит сны, тому опасно спать в одиночку. Поэтому лисы, ложась спать, обвивают друг друга хвостами, а слоны прижимаются друг к другу боками.
Млекопитающие стараются принять такую позу, при которой максимально бы расслаблялись мышцы; лапами они часто закрывают голову. Собаки и кошки лежат свернувшись, коровы и козы спят стоя, иногда полулежа, держа голову прямо. Лошади тоже могут спать стоя. Рыбы стоят без движения, спрятавшись за камнями, некоторые ложатся на дно, зарываются в песок. Зарываются в песок и крокодилы.
А некоторые словно бы совсем не спят. Не спит кукушка, хлопоча круглые сутки неведомо над чем. В непрерывном движении пребывает пчелиное семейство. Каждые полторы минуты, шевельнув хвостом, высовывается из воды дельфин: ему нужно вдохнуть воздуху. День и ночь носятся взад и вперед под водой акулы. У них, как и у дельфинов, нет воздушного пузыря, который поддерживает на плаву костистых рыб, а их жабры только тогда снабжают их кислородом, когда вода струится через них с большой скоростью. Спят ли они? Скорее всего спят, просто периоды сна у них необычайно коротки и раздроблены. Что может помешать им спать на ходу? Птицам ведь ничто не мешает спать на лету.
Большинство птиц спит стоя, спрятав голову под крыло и иногда поджав одну ногу. К вечеру они собираются в большие стаи, певчие птицы поют вечерние песни, потом все отправляются в определенные места для ночевок. Вот уже много десятилетий все московские вороны слетаются на ночь со всех концов столицы на Воронцово поле и облепляют там все деревья и крыши. Засыпают птицы не сразу: перед сном они ссорятся, болтают, воркуют.
Но интереснее всего — сон на лету. Довольно долго орнитологи думали, что перед отлетом в южные края аисты стараются выспаться, но, как выяснилось недавно, за несколько недель до отлета их охватывает дорожная лихорадка, и они возбуждаются сильнее, чем человек, упаковывающий свои чемоданы перед отъездом в отпуск. Только изредка они бросают свои дела, чтобы немного подремать. За это время они теряют в весе. Чтобы узнать, спят ли они в полете, орнитологи прикрепили трем аистам на груди приборы, записывающие работу их сердца, крыльев и кровеносной системы. Результаты записи передавались на бесшумно летевший неподалеку от птиц планер. Обнаружилось, что аисты в полете дремлют. Утомившийся аист перелетает в центр косяка и закрывает глаза. Слух у него при этом обостряется, спереди и сзади он слышит щелканье крыльев и не теряет направление и высоту. За десять минут аист набирается сил и перелетает в голову или в хвост косяка, уступая место другому.
Установить истинную продолжительность сна у животных очень трудно. Было прежде такое правило: чем меньше животное и чем оно подвижнее, тем меньше оно спит. Но этому правилу не подчиняется акула. Думали также, что меньше спят животные, у которых мало отношение веса головного мозга к весу спинного. И это оказалось ошибочным. Одни лишь наблюдения за поведением животных ничего не дают: неподвижные могут бодрствовать, а движущиеся — спать на ходу. Наблюдения приходится дополнять электрофизиологическими исследованиями. В этом отношении хорошо изучены обезьяны, обедающие, как и мы, монофазическим ночным сном — сном с одним длинным периодом. Макаки-резусы активны в течение суток 12-16 часов, гамадрилы тоже; перед сном они оживляются, кричат и дерутся. Сон у них прерывистый и чуткий: через каждые два часа сна наступает полчаса бодрствования. Гамадрилы спят во всех положениях — сидя, лежа на боку, на спине, на животе. Во время сна повизгивают, вскакивают, переходят с места на место. Многие человекообразные обезьяны перед сном, подобно людям, стелют себе постель.
Картина, как мы видим, пестрая — кто спит на спине, кто на животе, кто стоя, кто сидя, а кто и повиснув на дереве вниз головой. У одних глаза открыты, у других закрыты. Одни находятся в покое, другие летят в поднебесье. Вспомним также, что масса животных спит не ночью, а днем. И это не только совы, филины или летучие мыши. Днем спят ночные бабочки, сомы и налимы, шакалы, гиены, барсуки, дикобразы, австралийские медведи коала, гиппопотамы. Почему они выбрали для бодрствования ночь? Многие из них обязаны этим устройству своей сетчатки. Голуби, например, вынуждены ночью спать, потому что у них сетчатка состоит из одних колбочек — фоторецепторов, реагирующих только на дневной свет. А филин обладает одними палочками, восприимчивыми лишь к сумеречному освещению, днем он просто-напросто слеп, хотя глаза его и открыты. Для кошки раздражителем нервной системы тоже служит темнота, поэтому-то она и спит целый день, а ночью гуляет по крышам.
Любопытный феномен — зимняя спячка в странах с холодным и умеренным климатом и летняя спячка в жарких странах. Когда температура воздуха понижается до +5°, укладываются спать бабочки и жуки, черви, лягушки и жабы, ящерицы, змеи, летучие мыши, ежи, медведи. Водоросли, инфузории и амебы принимают шарообразную форму и укутываются в толстую предохранительную оболочку. Карпы, караси, сомы и лини зарываются в ил. В одиночку и семьями располагаются на подземную зимовку хомяки, суслики, сурки, бурундуки. Норы у них глубокие, до двух-трех метров, и температура там ниже нуля не опускается. Хватает места и для зверька, и для запаса орехов, зерен и семечек.
Однажды зоологи обследовали места зимней спячки летучих мышей в подземных пещерах под Берлином и обнаружили в одной из них около пяти тысяч зверьков в спячке. Это были большие ночницы, ушаны и широко ушки. Спали они и в пещерах, и в соединяющих пещеры подземных ходах, прицепившись к потолку и к выступам стен задними лапами и повиснув вниз головой. В таком положении они проводят почти полгода. А суслики-песчаники спят девять месяцев в году. В конце июля они впадают в летнюю спячку, а потом летняя переходит в зимнюю. В жарких странах на дне высохших водоемов спят зарывшиеся в ил рыбы. Когда высыхают растения, черепахи, лишенные корма, засыпают до зимы. В глубоких норах под землей спят, свернувшись в клубок, змеи.
Перечислить всех, кто впадает в спячку, невозможно. Зоолог Н. И. Калабухов в своей книге «Спячка животных» приводит такую статистику: из 103 видов наземных позвоночных, встречающихся зимой в пределах Орловщины, к 36 относятся животные, которые ложатся на зиму спать. «Если же учесть, — пишет Калабухов, — что виды беспозвоночных рыб, земноводных встречаются в значительно большем числе, чем относительно немногочисленные виды млекопитающих и птиц, проводящих зиму в активном состоянии, то можно с уверенностью сказать, что в наших широтах всех животных, находящихся зимой в оцепенении, во много раз больше, чем животных, находящихся в бодрствующем состоянии».
Во время спячки температура тела у млекопитающих снижается до нуля, а у некоторых даже до пяти градусов мороза! Спящие животные всего на доли градуса теплее окружающего воздуха. Редкая теплокровная рыба даллия, живущая в водоемах Чукотки и Аляски, засыпает, когда водоемы промерзают насквозь. Если кусок льда со вмерзшей в него даллией положить в таз с теплой водой, она оживает, как только растает лед. Поразительно, что в тканях даллии даже при очень низкой температуре не образуются кристаллики льда, которые могут разорвать их клетки и ткани. У всех прочих гипотермическое состояние управляемо: мозговые регуляторы не дают температуре упасть ниже критического уровня, который грозит гибелью. В опытах на ежах было обнаружено, что снижение внешней температуры ведет почти к полному исчезновению мозговых биопотенциалов; сохраняются они только в одной структуре — в гиппокампе.
У спящих млекопитающих раз в десять снижается газовый обмен, а дыхание в сорок раз. Свернувшийся в клубочек еж делает еле уловимый вдох один раз в минуту. Сердце бьется еле-еле. Но удивительнее всего, что оно бьется и при нуле градусов, и при минус пяти. Ведь у всех других, не спящих зимой животных сердце останавливается при температуре тела в 15° С. Перед спячкой у животных начинается перестройка деятельности гормональной системы. Они накапливают жир, витамины, в том числе витамин Е, тормозящий обмен веществ, необходимые ферменты. Отложенный про запас жир неодинаков. Есть так называемый бурый жир, который обволакивает внутренние органы. Это не добавочная теплоизоляция, а обогревательная система.
                                                                                                                                                    В подземных пещерах
Не следует думать, однако, что все парадоксы связаны с быстрым сном. Всякий сон удивителен. Мы заговорили о животных — вот где целая сокровищница парадоксов!
Зачем трижды за ночь поет петух? Чтобы куры не впадали в беспробудный сон и были бы настороже? Слишком примитивное объяснение — все равно ни курице, ни петуху не найти укрытия от хищника. Петухи и куры, впрочем, спят и бодрствуют в определенное время. Но спят ли инфузории, улитки, устрицы, раки — точно неизвестно. Когда речь идет о низших ступенях филогенеза, правильнее, пожалуй, говорить о смене периодов активности и покоя. Вот насекомые, земноводные, рыбы, птицы и млекопитающие — те спят бесспорно.
Но они не только спят и бодрствуют. Болотные черепахи и серые вараны около 45% своей жизни проводят в состоянии, которое представляет собой смесь пассивного бодрствования с катаплектической неподвижностью. Спят они или бодрствуют, не поймешь. Вместе с тем есть у них и настоящий сон, болотные черепахи отводят ему 29% жизни, есть и несомненное бодрствование — 26%. В таком же загадочном состоянии проводят 18% своего времени и куры. Может быть, это полубодрствование-полукатаплексия и есть самая древняя форма сна?
В каких только позах не спят животные! Львы любят спать на спине, скрестив на груди мощные лапы; спят на спине бурые медведи, и лапы их торчат во все стороны. Слоны ложатся спать на брюхо, подперев голову бивнями, а горный козел, обладатель больших и тяжелых рогов, вынужден, тоже ложась на брюхо, запрокидывать голову далеко назад, чтобы упереть рога в землю. Во сне самки охраняют детенышей: мышь закрывает собой мышат, распластавшись как одеяло; белая медведица спит на боку, прижимая детеныша лапой к груди. Кто спит крепко и видит сны, тому опасно спать в одиночку. Поэтому лисы, ложась спать, обвивают друг друга хвостами, а слоны прижимаются друг к другу боками.
Млекопитающие стараются принять такую позу, при которой максимально бы расслаблялись мышцы; лапами они часто закрывают голову. Собаки и кошки лежат свернувшись, коровы и козы спят стоя, иногда полулежа, держа голову прямо. Лошади тоже могут спать стоя. Рыбы стоят без движения, спрятавшись за камнями, некоторые ложатся на дно, зарываются в песок. Зарываются в песок и крокодилы.
А некоторые словно бы совсем не спят. Не спит кукушка, хлопоча круглые сутки неведомо над чем. В непрерывном движении пребывает пчелиное семейство. Каждые полторы минуты, шевельнув хвостом, высовывается из воды дельфин: ему нужно вдохнуть воздуху. День и ночь носятся взад и вперед под водой акулы. У них, как и у дельфинов, нет воздушного пузыря, который поддерживает на плаву костистых рыб, а их жабры только тогда снабжают их кислородом, когда вода струится через них с большой скоростью. Спят ли они? Скорее всего спят, просто периоды сна у них необычайно коротки и раздроблены. Что может помешать им спать на ходу? Птицам ведь ничто не мешает спать на лету.
Большинство птиц спит стоя, спрятав голову под крыло и иногда поджав одну ногу. К вечеру они собираются в большие стаи, певчие птицы поют вечерние песни, потом все отправляются в определенные места для ночевок. Вот уже много десятилетий все московские вороны слетаются на ночь со всех концов столицы на Воронцово поле и облепляют там все деревья и крыши. Засыпают птицы не сразу: перед сном они ссорятся, болтают, воркуют.
Но интереснее всего — сон на лету. Довольно долго орнитологи думали, что перед отлетом в южные края аисты стараются выспаться, но, как выяснилось недавно, за несколько недель до отлета их охватывает дорожная лихорадка, и они возбуждаются сильнее, чем человек, упаковывающий свои чемоданы перед отъездом в отпуск. Только изредка они бросают свои дела, чтобы немного подремать. За это время они теряют в весе. Чтобы узнать, спят ли они в полете, орнитологи прикрепили трем аистам на груди приборы, записывающие работу их сердца, крыльев и кровеносной системы. Результаты записи передавались на бесшумно летевший неподалеку от птиц планер. Обнаружилось, что аисты в полете дремлют. Утомившийся аист перелетает в центр косяка и закрывает глаза. Слух у него при этом обостряется, спереди и сзади он слышит щелканье крыльев и не теряет направление и высоту. За десять минут аист набирается сил и перелетает в голову или в хвост косяка, уступая место другому.
Установить истинную продолжительность сна у животных очень трудно. Было прежде такое правило: чем меньше животное и чем оно подвижнее, тем меньше оно спит. Но этому правилу не подчиняется акула. Думали также, что меньше спят животные, у которых мало отношение веса головного мозга к весу спинного. И это оказалось ошибочным. Одни лишь наблюдения за поведением животных ничего не дают: неподвижные могут бодрствовать, а движущиеся — спать на ходу. Наблюдения приходится дополнять электрофизиологическими исследованиями. В этом отношении хорошо изучены обезьяны, обедающие, как и мы, монофазическим ночным сном — сном с одним длинным периодом. Макаки-резусы активны в течение суток 12-16 часов, гамадрилы тоже; перед сном они оживляются, кричат и дерутся. Сон у них прерывистый и чуткий: через каждые два часа сна наступает полчаса бодрствования. Гамадрилы спят во всех положениях — сидя, лежа на боку, на спине, на животе. Во время сна повизгивают, вскакивают, переходят с места на место. Многие человекообразные обезьяны перед сном, подобно людям, стелют себе постель.
Картина, как мы видим, пестрая — кто спит на спине, кто на животе, кто стоя, кто сидя, а кто и повиснув на дереве вниз головой. У одних глаза открыты, у других закрыты. Одни находятся в покое, другие летят в поднебесье. Вспомним также, что масса животных спит не ночью, а днем. И это не только совы, филины или летучие мыши. Днем спят ночные бабочки, сомы и налимы, шакалы, гиены, барсуки, дикобразы, австралийские медведи коала, гиппопотамы. Почему они выбрали для бодрствования ночь? Многие из них обязаны этим устройству своей сетчатки. Голуби, например, вынуждены ночью спать, потому что у них сетчатка состоит из одних колбочек — фоторецепторов, реагирующих только на дневной свет. А филин обладает одними палочками, восприимчивыми лишь к сумеречному освещению, днем он просто-напросто слеп, хотя глаза его и открыты. Для кошки раздражителем нервной системы тоже служит темнота, поэтому-то она и спит целый день, а ночью гуляет по крышам.
Любопытный феномен — зимняя спячка в странах с холодным и умеренным климатом и летняя спячка в жарких странах. Когда температура воздуха понижается до +5°, укладываются спать бабочки и жуки, черви, лягушки и жабы, ящерицы, змеи, летучие мыши, ежи, медведи. Водоросли, инфузории и амебы принимают шарообразную форму и укутываются в толстую предохранительную оболочку. Карпы, караси, сомы и лини зарываются в ил. В одиночку и семьями располагаются на подземную зимовку хомяки, суслики, сурки, бурундуки. Норы у них глубокие, до двух-трех метров, и температура там ниже нуля не опускается. Хватает места и для зверька, и для запаса орехов, зерен и семечек.
Однажды зоологи обследовали места зимней спячки летучих мышей в подземных пещерах под Берлином и обнаружили в одной из них около пяти тысяч зверьков в спячке. Это были большие ночницы, ушаны и широко ушки. Спали они и в пещерах, и в соединяющих пещеры подземных ходах, прицепившись к потолку и к выступам стен задними лапами и повиснув вниз головой. В таком положении они проводят почти полгода. А суслики-песчаники спят девять месяцев в году. В конце июля они впадают в летнюю спячку, а потом летняя переходит в зимнюю. В жарких странах на дне высохших водоемов спят зарывшиеся в ил рыбы. Когда высыхают растения, черепахи, лишенные корма, засыпают до зимы. В глубоких норах под землей спят, свернувшись в клубок, змеи.
Перечислить всех, кто впадает в спячку, невозможно. Зоолог Н. И. Калабухов в своей книге «Спячка животных» приводит такую статистику: из 103 видов наземных позвоночных, встречающихся зимой в пределах Орловщины, к 36 относятся животные, которые ложатся на зиму спать. «Если же учесть, — пишет Калабухов, — что виды беспозвоночных рыб, земноводных встречаются в значительно большем числе, чем относительно немногочисленные виды млекопитающих и птиц, проводящих зиму в активном состоянии, то можно с уверенностью сказать, что в наших широтах всех животных, находящихся зимой в оцепенении, во много раз больше, чем животных, находящихся в бодрствующем состоянии».
Во время спячки температура тела у млекопитающих снижается до нуля, а у некоторых даже до пяти градусов мороза! Спящие животные всего на доли градуса теплее окружающего воздуха. Редкая теплокровная рыба даллия, живущая в водоемах Чукотки и Аляски, засыпает, когда водоемы промерзают насквозь. Если кусок льда со вмерзшей в него даллией положить в таз с теплой водой, она оживает, как только растает лед. Поразительно, что в тканях даллии даже при очень низкой температуре не образуются кристаллики льда, которые могут разорвать их клетки и ткани. У всех прочих гипотермическое состояние управляемо: мозговые регуляторы не дают температуре упасть ниже критического уровня, который грозит гибелью. В опытах на ежах было обнаружено, что снижение внешней температуры ведет почти к полному исчезновению мозговых биопотенциалов; сохраняются они только в одной структуре — в гиппокампе.
У спящих млекопитающих раз в десять снижается газовый обмен, а дыхание в сорок раз. Свернувшийся в клубочек еж делает еле уловимый вдох один раз в минуту. Сердце бьется еле-еле. Но удивительнее всего, что оно бьется и при нуле градусов, и при минус пяти. Ведь у всех других, не спящих зимой животных сердце останавливается при температуре тела в 15° С. Перед спячкой у животных начинается перестройка деятельности гормональной системы. Они накапливают жир, витамины, в том числе витамин Е, тормозящий обмен веществ, необходимые ферменты. Отложенный про запас жир неодинаков. Есть так называемый бурый жир, который обволакивает внутренние органы. Это не добавочная теплоизоляция, а обогревательная система.
                                                                                                                                                                                                                                                                   
Tags: наука
Subscribe
promo vitkvv2017 september 4, 2017 09:35 2
Buy for 10 tokens
Борис Островский Дэвид Мей и Джозеф Монаган (университет Монах, Австралия) высказали предположение, что «пузыри метана, поднимающиеся с морского дна, могут топить корабли. Именно этим природным явлением и могут объясняться загадочные пропажи некоторых кораблей». Касательно…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments