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 Leave a comment
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

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments