Методы исследования сна реферат
Исследовательская работа по биологии «Феномен сна»
Муниципальное общеобразовательное учреждение – основная общеобразовательная школа с. Ястребовка Марксовского района Саратовской области
Исследовательская работа учащегося
9 класса МОУ-ООШ села Ястребовка
Руководитель: учитель биологии и экологии
МОУ-ООШ села Ястребовка
1.2 Механизмы сна ………..………………………. 6
2.1 Анкетирование одноклассников…………………………………9
«Жизнь и сновидения-страницы одной и той же книги»
Загадка сна волновала людей всегда. Казалось странным, таинственным, что бодрый и полный сил человек с наступлением темноты закрывал глаза, неподвижно ложился и словно бы умирал до восхода солнца: ничего не видел, не чувствовал опасности, не принимал участия в разговоре и не способен был защитить себя.
Я никогда не задумывался над тем, сколько человек должен спать и что ему снится!? Утром, когда я просыпаюсь, мне почему-то всё время хочется спать, а сны снятся редко или я их не помню. В целом во сне человек проводит 1/3 своей жизни, но исследователи сна до сих пор не знают, какой в этом смысл. Поэтому уже много лет ученые бьются над выяснением значения сна для жизни человека. А что же мы знаем о сне? Во время сна мы отдыхаем, набираемся сил, чтобы утром быть сильными и энергичными? Но если бы предназначение сна в жизни человека было только в отдыхе, то природа нашла бы оптимальный вариант, более эффективный и безопасный способ отдыха, нежели полное отключение от активной деятельности на столь продолжительное время. Ведь беззащитность спящего не подлежит сомнению… Значит, назначение сна в нашей жизни не для того чтобы только отдыхать.
В 8 классе во время изучения раздела Биология человека, мы с интересом обсуждали на уроках данную проблему, пытались анализировать природу и сущность сна, обсуждали его фазы и значение для человека. Поэтому тема «Феномен сна» при всей ее изученности и большом количестве материала в литературе по-прежнему привлекает мое внимание.
Актуальность. Загадка сна волновала людей всегда. Казалось странным, таинственным, что бодрый и полный сил человек с наступлением темноты закрывал глаза, неподвижно ложился и словно бы умирал до восхода солнца: ничего не видел, не чувствовал опасности, не принимал участия в разговоре и не способен был защитить себя.
Гипотеза. Предполагаю, что несоблюдение режима дня, чрезмерное увлечение компьютерными играми и игровыми приставками, в том числе и в вечернее время, бесконтрольный просмотр телевизионных программ может привести к нарушению сна и ухудшению общего самочувствия ребенка
Цель исследования – изучить влияние сна на здоровье и деятельность ребенка.
Объект исследования – структура и параметры сна.
Предмет исследования – сон и сновидения школьников.
Изучить литературу по данной теме.
Узнать о значении сна в жизни человека.
Определить параметры здорового сна.
Изучить природу сна и сновидений.
Составить рекомендации для одноклассников.
Изучение и обобщение
1.1 Сон. Функции сна
Сон – это естественный, регулярный физиологический процесс, свойственный людям, млекопитающим, рыбам, птицам и насекомым. Во время сна мозговая деятельность живого существа минимальна, а организм практически не взаимодействует с окружающей средой.
Ни человек, ни животное не могут всегда бодрствовать. Каждый организм требует отдыха. Сон – это лучшее средство восстановления потраченных сил. В нем мы проводим треть всей своей жизни.
Биологическое значение сна связано с приспособлением к изменению освещенности (день/ночь).
Начальным этапом сна считается засыпание. Непосредственно перед сном наступает состояние сонливости, снижения активности мозга, характеризующееся:
А) снижением уровня сознания; зевотой;
Б) понижением чувствительности сенсорных систем;
В) урежением частоты сердечных сокращений, снижением секреторной деятельности желёз (слюнных → сухость слизистой рта; слёзных → жжение глаз, слипание век).
1. обеспечивает отдых организма.
2. играет важную роль в процессах метаболизма.
3. способствует переработке и хранению информации.
4. это приспособление организма к изменению освещённости
5. восстанавливает иммунитет путём активизации T-лимфоцитов, борющимися с простудными и вирусными заболеваниями.
сон способствует активному росту молодого организма;
обеспечивает отдых организма;
организм запасается энергией;
сон восстанавливает функции нервной системы;
способствует переработке и хранению информации;
происходит самоочищение организма от продуктов обмена;
восстановление работы мозга, отдых.
Таким образом, сон – жизненная необходимость. Главная его роль – отдых организма. Он обладает волшебным свойством продлевать жизнь, увеличивать работоспособность, лечить от болезней.
Во время медленного сна (сразу после засыпания) в человеческом организме понижается температура, понижается обмен веществ, замедляются сердечный ритм и дыхание, расслабляются мышцы, глазные яблоки под закрытыми веками совершают плавные, медленные движения, возрастает выработка гормона роста. Медленный сон способствует восстановлению энергии в нашем организме.
Фаза медленного сна делится на четыре стадии:
первая – процесс засыпания (дремота), 5 минут;
вторая – неглубокий сон, 20 минут;
третья и четвертая – погружение в глубокий и крепкий сон (основной физический отдых организма), 60 минут.
Во время быстрого сна (через 1–1,5 часа после засыпания, длится
10-15 минут) активизируется деятельность внутренних органов, учащается дыхание, усиливается работа сердца, повышается обмен веществ, под закрытыми веками происходит быстрое движение глаз. И как раз за это время спящий видит сновидения. В фазе быстрого сна происходит переработка ежедневного потока информации, снимается стрессовое состояние, улучшается память, т.е. налаживаются все процессы мозга.
Продолжительность быстрого сна в последних циклах, к концу ночи, увеличивается, а медленного – сокращается.
В течение ночи человек практически всегда видит сны на протяжении 1-2 часов. Но нередко люди не помнят их, поскольку пробуждение пришлось на другие стадии сна.
Весь период сна состоит из 4-5 циклов. Каждый из них начинается с «медленного», а заканчивается «быстрым». В отличие от животных, люди не просыпаются после очередного цикла, в остальном принципиальных отличий между сном животных и человека нет.
Сон всегда считался лучшим средством восстановления сил – физических и душевных. Однако исследователи долгое время не могли прийти к единому мнению, как и почему это происходит.
1.3 Виды сновидений
Испокон веков люди задавались вопросом о том, зачем снятся сны? Что они значат и как их разгадать? Этот вопрос был актуален еще в древних племенах и тревожил умы старейшин, которые различными способами пытались придавать значение сновидениям и трактовали их. Раньше считалось, что сновидения – это послание богов и духов, и толкование сновидений считалось очень тяжелым делом, которым могли заниматься только жрецы и толкователи снов. Сны также не раз упоминаются в священных писаниях различных культур.
Начало изучению сна и сновидений было положено в Древней Греции. Сон носил выраженный мистический характер. По мнению мудрецов, существовал бог сна – Морфей, который, принимая образ любого человека или существа являлся к людям во снах. Сновидения тщательно анализировались, люди пытались разгадать тайну увиденных снов, чтобы оказаться готовыми к событиям, которые произойдут в их жизни. Считалось, что во сне человеку заблаговременно сообщалось и о болезнях, которые его ждут, и об опасностях, которые его подстерегают.
В настоящее время сновидениями называют восприятие слуховых, зрительных, тактильных образов, которые возникают в сознании спящего человека. Все, что видит человек во сне, отражает впечатления, мысли, мечты, переживания, события повседневной жизни и т.п. При возникновении образов, спящий человек не осознает, что он спит, и воспринимает все, что происходит с ним во сне как реальность: разговаривает с людьми, решает проблемы, совершает определенные поступки.
Некоторые люди утверждают, что не видят снов, но это далеко не так. Большую часть мы забываем: за ночь человек в среднем видит около 3-5 снов (имеется в виду сны, которые протекают в фазе быстрого сна, которые легко запоминаются). Проблема запоминания снов заключается как раз в том, что человек не ставит цель запомнить сны, не записывает их. Если человек ставит перед засыпанием себе установку на запоминание и последующую запись снов, то он наверняка запомнит, как минимум, один после пробуждения.
Определенные сновидения снятся определенным людям. Старшеклассникам снятся экзамены, маленьким детям – сказочные герои, миллионеру снится роскошь, а бедному – труд и работа. Сновидения сапожника никогда не приснятся ювелиру, а сновидения старика – маленькому мальчику.
Людям снятся сны, самые разные, волшебные, страшные, забавные. Во сне человек может видеть реалистичные и фантастические события. Сны бывают цветными и черно-белыми. Также можно увидеть приятный сон, а можно – кошмар. Чаще всего это зависит от того, что происходило с человеком, а именно:
остатки событий прошедшего дня;
эмоции и чувства будущего события;
восприятие отношений с людьми;
желания, не нашедшие реализации в жизнедеятельности.
Мы слишком много знаем о физиологической природе сна, что бы заниматься толкованием сновидений, однако многие исследователи все же выделяют несколько их разновидностей :
• Фактические – это сны, в большинстве своем, обычные воспоминания, повторное переживание уже случившихся с нами событий.
Каким бы не был сон, он дает толчок проанализировать действия и понять, что в жизни на данный момент происходит не так.
Таким образом, сновидения пока единственное состояние человеческого организма, которому нет четких объяснений, определений и никогда нельзя предугадать, каким он будет завтра.
Глава II. Практические исследования
2.1 Анкетирование одноклассников
Во сне человек проводит одну треть своей жизни. Детям необходимо спать гораздо больше, чем взрослым, так как сон очень важен для роста. Часто даже говорят, что растем мы именно во сне.
Сколько же должны спать дети, чтобы чувствовать себя утром бодро?
Люди отправляются спать в разное время. Самое лучшее время для начала сна – с 10 часов вечера до полуночи. Два часа сна с 22 до 24 часов заменяют четыре часа сна после 24 часов.
Ученые и врачи указывают разные нормы. В среднем дети должны спать:
до года детям надо спать – от 2 до 5 часов днём, от 8 до 11 часов – ночью;
от 2 до 7 лет – от 2 до 1,5 часов днём, от 11 до 10 часов – ночью;
с 7 лет до 10 лет – дневной сон у многих детей отсутствует, а ночной должен длиться около 10 часов;
с 11 до 15 лет – ночной сон составляет 9 часов.
Лучше придерживаться определенного режима дня, что не всегда получается, но стоит постараться – тогда проблемы со здоровьем, связанные с нарушением сна, не посетят вас.
Важным также является то, что во время сна в организме вырабатывается гормон мелатонин (регулятор суточных ритмов). Мелатонин способен быстро восстановить жизненные силы. Укрепляет иммунную систему, замедляет процессы старения, помогает справиться со стрессом. Чем позже ложится человек спать, тем меньше вырабатывается мелатонина. Соответственно, он не дополучает то, что должно было восполниться в его организме во время сна. Это ведет к ослаблению организма, понижению работоспособности, ухудшению самочувствия.
На высыпаемость и самочувствие ребенка влияет не только количество сна, но и его качество. Иногда можно проспать долго, но проснуться все равно в разбитом состоянии. Для повышения качества сна желательно соблюдать следующие правила:
В комнате должно быть тихо (отсутствуют посторонние звуки, выключены музыка, телевизор).
В комнату не должен проникать яркий свет. Абсолютная темнота благоприятно сказывается на сне.
Рекомендуется проветривать помещение перед сном. Свежий прохладный воздух способствует быстрому засыпанию.
• Рекомендуется небольшая прогулка.
• Перед сном обязательно принять расслабляющий теплый душ.
• Принимать пищу нужно не менее чем за 4 часа перед сном, можно выпить стакан теплого молока или чай с мятой.
• Перед сном не рекомендуется работа за компьютером, а также просмотр телевизора (остросюжетного кинофильма или программ).
На следующем этапе работы я провел в школе исследования, для того чтобы узнать сколько времени ребята отводят на сон, как они чувствуют себя после сна и видят ли сновидения.
Для проведения письменного опроса были разработаны две анкеты, состоящие из вопросов, отражающих тему настоящего исследования (Приложение 1-2). Целью первой анкеты ставилось выяснить занятость ребенка перед сном, его продолжительность и самочувствие после сна. Целью второй анкеты ставилось определить периодичность и характер сновидений одноклассников. Время заполнения анкеты было неограниченно. В моем опросе приняли участие 17 учеников моей школы.
Инструментальные методы изучения и лечения расстройств сна
Основы физиологии сна
Вплоть до XX в. физиологами предпринимались лишь попытки записи отдельных физиологических параметров во время сна: движений, сердечного ритма, кожного гальванического рефлекса, плетизмограммы, пенильной эрекции. Первой попыткой измерить глубину сна стало исследование E. Kohlschütter (1863), который применял акустические стимулы разной интенсивности во время сна и отмечал возможность пробуждения испытуемого после их воздействия. Полученная таким образом кривая (рис. 1) была первым изображением изменения глубины сна в течение ночи и послужила предметом дискуссий о неоднородности структуры сна, ведь ранее он рассматривался лишь как некое пассивное состояние между бодрствованием и бессознательным состоянием.
Ученые-физиологи, конечно, представляли, что обеспечение возникновения и поддержания сна является функцией головного мозга, однако оценить его деятельность во время сна еще не было возможности. Поэтому этот период в развитии сомнологии – науки о сне получил название «наблюдательного», когда можно было лишь регистрировать изменения различных показателей жизнедеятельности во время сна, но невозможно было соотнести их с изменениями функции центральной нервной системы.
Новый этап развития сомнологии начался благодаря внедрению Гансом Бергером в 1928 г. электроэнцефалографии (ЭЭГ) – метода записи электрической активности мозга с помощью накожных электродов и чувствительного усилителя. Ученые сразу же оценили возможности этого метода при изучении различных состояний нервной системы. В 1935–1939 гг. группой A. Loomis, E. Harvey и G. Hobart был проведен цикл лонгитудинальных записей ЭЭГ в различных состояниях. На основании данных этих исследований были выделены 5 различных стадий сна: А (дремота) с альфа-активностью на ЭЭГ, B – с низковольтной электрической активностью, С – с «веретенами сна» и D – в виде комбинации «веретен сна» и разнообразных медленных волн.
Следующая важная находка была сделана N. Kleitman и E. Aserinsky во время цикла исследований, результаты которых были опубликованы в 1953 г. Ученые сначала просто наблюдали за движениями глазных яблок грудных детей во время сна, затем записывали их при помощи разработанного ими же метода электроокулограммы (ЭОГ). Было обнаружено, что в определенные периоды сна у детей наблюдаются особые быстрые движения глазных яблок (БДГ), существенно отличающиеся от медленных движений во время засыпания. Также была выявлена связь БДГ с более «живым», насыщенным рассказом о сновидениях.
В дальнейшем было признано, что сон с БДГ (БДГ-сон, или фаза быстрого сна, ФБС) представляет собой совершенно отдельное состояние, и с 1960 г. представление о существовании 4-х стадий медленного (медленноволнового) сна и 5-й стадии (или фазы) быстрого сна стало устоявшимся в среде исследователей. Это представление окончательно оформилось после публикации в 1968 г. A. Rechtschaffen и A. Kales руководства по технике проведения исследований сна и оценке его стадий, которое использовалось сомнологами в течение полувека.
В настоящее время большинством лабораторий применяется классификация Американской академии медицины сна 2007 г., в которой оценка элементов сна несколько упрощена по сравнению с предыдущей классификацией: выделяют 3 стадии медленного сна (1-я стадия – с нерегулярным альфа-ритмом, 2-я – с веретенами сна и К-комплексами, 3-я – с медленноволновой активностью) и быстрый сон (сон с БДГ, ФБС). Согласно этому руководству для уверенного определения стадий сна требуются регистрация электроэнцефалограммы по 3 каналам (лобное, центральное и затылочное отведение), запись ЭОГ (2 канала – левый и правый глаз) и электромиограммы (ЭМГ) подбородочных мышц (1 канал).
Кроме этого, в стандартный набор отведений, необходимых для оценки состояния организма во время сна, вошли датчики воздушного потока (термистор, реагирующий на изменение температуры выдыхаемого воздуха, и канюля, позволяющая оценивать изменение давления воздуха во время дыхательного цикла), регистратор дыхательных усилий, оценивающихся по изменению объема грудной и брюшной стенок (1 или 2 канала), измеритель уровня насыщения крови кислородом методом пульсоксиметрии. Также рекомендуются регистрация движений конечностей при помощи оценки ЭМГ большеберцовых мышц с двух сторон (2 канала) и запись положения тела при помощи соответствующего датчика, закрепляемого на груди пациента. Стандартной методикой при проведении исследования сна является также регистрация электрокардиограммы (ЭКГ) в отведении II (правая сторона груди – верхушка сердца).
Метод регистрации сна и других показателей жизнедеятельности во время сна носит название полисомнографии (ПСГ). Кроме рекомендованных этим руководством современные компьютерные системы позволяют оценивать во время сна и другие необходимые показатели: уровень системного артериального давления, внутрипищеводное давление, пенильную тумесценцию, pH пищевода, уровень углекислоты в выдыхаемом воздухе и т.д. Дополнительные датчики устанавливаются при наличии показаний для поиска патологических феноменов, связанных со сном, например, ночных гастроэзофагеальных рефлюксов. Частой в клинической практике является потребность оценки ЭЭГ во время сна по максимальному числу отведений. Для этого производится наложение дополнительных электродов по известной системе «10–20».
В обязательный стандарт записи сна в настоящее время входит видеорегистрация в течение ночи. Данные визуального наблюдения за пациентом бывают необходимыми для дифференциации стадий сна в нестандартных условиях (например, для разграничения картины бодрствования и БДГ-сна без мышечной атонии) или при оценке клинической картины припадка. Современные полиграфические системы при просмотре данных позволяют автоматически синхронизировать ЭЭГ с видеоизображением. Полисомнография является универсальным методом оценки сна пациента и «золотым стандартом» диагностики многих расстройств сна. Однако существуют и отдельные методики, нацеленные на выявление особенностей сна или бодрствования пациента. Они применяются при подозрении на наличие определенного расстройства сна или их группы.
Множественный тест латенции сна
Для количественной оценки уровня сонливости у пациента в дневное время проводится множественный тест латенции сна (МТЛС). Он выполняется после ночного полисомнографического исследования, которое должно подтвердить, что пациент достаточно спал. Во время проведения процедуры пациент в течение дня 5 раз с интервалами в 2 часа укладывается для засыпания в затемненной комнате и остается в постели, пока не уснет, или в течение 20 минут, если не засыпает. Для здоровых людей среднее время засыпания при проведении такого теста составляет 10–20 минут. Больные нарколепсией, синдромом обструктивного апноэ сна (СОАС), идиопатической гиперсомнией засыпают значительно быстрее – за 5 минут и менее. При этом специфическим признаком нарколепсии является раннее (в течение 15 минут после засыпания) начало БДГ-сна.
Тест поддержания бодрствования
Противоположностью МТЛС по парадигме является другой тест – тест поддержания бодрствования (ТПБ). Считается, что МТЛС определяет активность синхронизирующих (сомногенных) систем мозга, а ТПБ – работу активирующих систем. Во время этого теста пациент должен изо всех сил стараться не заснуть (он 5-6 раз укладывается в постель с интервалами в 2 часа, время пребывания в постели – не более 40 минут каждый раз). Для здоровых людей время засыпания в таких условиях составляет 30 минут и более. ТПБ используется в основном в научных исследованиях. В клинических целях его рекомендуют применять для оценки эффективности подбора психостимуляторов при лечении гиперсомний.
Для изучения проблемы расстройств дыхания во сне используются портативные мониторы (ПМ) с ограниченным количеством подключений (каналов), которые могут применяться как в условиях лаборатории сна, так и вне ее (в англоязычной литературе такой монитор называется unattended – «несопровождаемый»). Согласно классификации 1994 г. выделяют 4 типа мониторов (см. таблицу). Применение портативных мониторов значительно облегчает работу медицинского персонала (не требуется наблюдение за больным в течение всей ночи), больному не нужно приезжать в специальную лабораторию сна на ночь, ждать длительное время очереди на исследование, позволяет значительно снизить расходы на лечение.
Однако использование ПМ (классы II–IV) для диагностики расстройств сна допускается только при наличии обязательных сопутствующих условий, которые оговариваются в соответствующих рекомендациях. Применение этих приборов должно сопровождаться оценкой состояния больных специалистами, сертифицированными в области медицины сна. Это связано с тем, что достоверность результатов ПМ считается достаточной лишь для типичных случаев тяжелого и среднетяжелого обструктивного апноэ сна. При увеличении числа коморбидных заболеваний, наличии особенностей обследуемой популяции (например, у психически больных) у людей старших возрастных групп данные портативного мониторирования без дополнительной информации могут интерпретироваться неаккуратно и приводить либо к неправильной оценке записей (например, в связи с наличием большого числа артефактов, связанных с движениями больного во сне), либо к неправильным клиническим выводам (переоценка роли апноэ во сне в популяции пожилых людей).
Не рекомендуется применять ПМ при наличии серьезной легочной патологии, нервно-мышечных заболеваний, застойной сердечной недостаточности. При других расстройствах сна, кроме СОАС, эффективность применения этих приборов также не доказана. Не рекомендуется использовать ПМ при подозрении на наличие синдрома центрального апноэ сна, синдрома периодических движений конечностей, при инсомниях, парасомниях, расстройствах циркадианного ритма сна или нарколепсии. Для рутинного обследования лиц в общей популяции ПМ также непригодны, так как их специфичность и чувствительность были определены лишь на контингенте с определенными расстройствами дыхания во сне. Если не учитывать эти особенности, то технические погрешности при применении несопровождаемых ПМ могут достигать значительной величины – 19% (в других исследованиях – от 3 до 18%).
В связи с распространением портативных мониторов 3-го и 4-го классов обсуждается вопрос «идеального» сочетания датчиков, дающего наименьшую погрешность при сборе данных. В международном консенсусе приводятся рекомендации с целью выбора оптимальных датчиков для регистрации каждого из типов интересующего клиницистов сигнала. Так, для оценки дыхательного потока воздуха наилучшим представляется сочетание двух типов датчиков: термистора, обеспечивающего наилучшее определение апноэ, и назальной канюли, позволяющей лучше регистрировать гипопноэ. Для оценки дыхательных движений грудной и брюшной стенок (что важно для определения типа дыхательных событий: центральный, обструктивный или смешанный) наиболее подходящим признано использование датчиков, основанных на методе индуктивной плетизмографии (регистрация изменения электрического сигнала в ответ на изменение объема измеряемого предмета). Для датчика сатурации (пульсоксиметра) приемлемым считается время усреднения сигнала 3 и менее секунды при ЧСС 80 уд. в минуту или более.
Еще одним инструментальным методом объективизации картины сна человека, получившим применение в специфической области изучения цикла сон – бодрствование, является актиграфия. Это метод длительной (в течение нескольких суток или даже месяцев) регистрации двигательной активности пациента при помощи носимого датчика. Чаще всего он имеет форму наручных часов и носится на запястье. Программное обеспечение позволяет выделять периоды высокой и низкой двигательной активности, соответствующие периодам сна и бодрствования пациента. Соответствие показателей сна (общего времени сна), полученных методом актиграфии, и «золотого стандарта» полисомнографии составляет 84–90% в зависимости от выбранной популяции.
Рекомендовано использовать актиграфию для оценки сна в общей популяции здоровых людей (для научных целей) и при расстройствах сна, которые сопровождаются изменением места сна в цикле сон – бодрствование. Так, при синдроме задержки фазы сна он наступает и заканчивается позже, чем обычно, а при синдроме ранней фазы сна, наоборот, раньше желаемого времени. Показано, что применение актиграфии совместно с ПМ позволяет более точно оценивать время сна у больных СОАС и, соответственно, точнее рассчитывать показатели расстройств дыхания (наиболее важным из них является индекс дыхательных расстройств – число эпизодов апноэ и гипопноэ за час сна). Также рекомендуется использовать актиграфию как метод оценки цикла сон – бодрствование у больных инсомнией и для оценки динамики показателей сна на фоне применения лечебных методик у больных инсомнией и депрессией, в особенности старшего возраста и находящихся в домашних условиях.
Аппаратные методы, использующиеся для лечения нарушений сна, немногочисленны. Наиболее известными и распространенными являются приборы, обеспечивающие лечение СОАС методом вентиляции постоянным положительным давлением через носовую (ротовую, носоротовую) маску во время сна. Эти приборы чаще называют СиПАП-аппаратами (от англоязычной аббревиатуры CPAP – continuous positive airway pressure). Метод СиПАП-терапии, представляющий собой известный в реаниматологии способ респираторной поддержки, было предложено применять для лечения СОАС профессором C. Sullivan (Австралия) в 1981 г. Главным отличием данного метода от стандартной методики является постоянная подача воздуха под давлением в дыхательные пути пациента не через интубационную трубку, а через канюли в ноздри пациента. Это дало возможность лечить больных СОАС не в условиях специального подразделения с квалифицированным медперсоналом, а амбулаторно. В дальнейшем были разработаны носовые и носоротовые маски, дающие возможность подавать воздух в верхние дыхательные пути пациента без значительной утечки и неудобств, связанных с раздражением ноздрей канюлями.
Сущностью лечебного действия метода СиПАП-терапии является поддержание постоянного просвета дыхательных путей больного СОАС в течение всего дыхательного цикла. Таким образом предотвращается возможность развития обструкции на уровне верхних дыхательных путей во сне. При правильно подобранном давлении воздуха «воздушная шина», образуемая потоком воздуха, поддерживает просвет дыхательных путей во время вдоха, не давая им спадаться под действием отрицательного давления, которое в это время сохраняется в них, сопровождая прохождение воздуха в легкие (рис. 2). Показано, что применение СиПАП-терапии сопровождается быстрым регрессом симптомов и клинических проявлений СОАС: уходит дневная сонливость, урежается ночное мочеиспускание, исчезают утренние головные боли, появляется ощущение «выспанности» утром. К долговременным эффектам этого метода лечения относятся снижение уровня артериального давления, улучшение показателей углеводного и жирового обмена, улучшение когнитивных функций. Рекомендуемая частота использования прибора составляет 5–7 ночей в неделю и не менее 4 часов за ночь.
С целью определения необходимого для уменьшения числа эпизодов расстройств дыхания до нормальных значений давления требуется его подбор (титрование) во время сна. Для этого на фоне применения СиПАП-терапии проводится полисомнографическое исследование, во время которого исследователь постепенно увеличивает давление воздуха до того значения, при котором не отмечается храпа, апноэ и гипопноэ во сне, ассоциированных с дыхательными событиями активаций в различных положениях тела и стадиях сна. Для ускорения процесса подбора давления СиПАП у больных с тяжелым СОАС допустимо применение протокола «разделенной ночи». Сначала проводится диагностическое полисомнографическое исследование в течение 2 часов сна пациента. Если за это время частота эпизодов апноэ/гипопноэ составляет 40 или более эпизодов в час, то на пациента надевают заранее подобранную маску и продолжают исследование, подбирая эффективное давление воздуха.
АвтоСиПАП и БайПАП-терапия
Модификацией метода вентиляции постоянным положительным давлением является применение БайПАП (от англ. biPAP, bi-level PAP) и автоСиПАП-аппаратов. Сущность метода БайПАП-терапии заключается в создании различного давления воздуха на вдохе и выдохе. Таким образом удается достигать переносимости значительного давления воздуха, что невозможно при использовании стандартного метода СиПАП-терапии. Рекомендуется переходить к лечению в формате БайПаП при сохранении обструктивных расстройств дыхания при увеличении давления воздуха в режиме СиПАП до 15 см водн. ст. Показано, что метод БайПАП-терапии эффективен в лечении дыхательных нарушений при нервно-мышечных заболеваниях, сочетании обструктивных апноэ с ночной гиповентиляцией/гипоксемией, некоторых формах центральных апноэ и дыхания Чейна – Стокса.
Самотитрующие приборы для СиПАП-терапии (автоСиПАП) благодаря встроенным датчикам и программному обеспечению в автоматическом режиме оценивают ритмичность дыхания пациента и соответственно изменяют потребное для его поддержания давление воздуха. Это дает возможность учитывать при лечении индивидуальные особенности пациента, например, эпизоды употребления алкоголя или преимущественное положение тела во сне, и подстраивать давление воздуха под них. Кроме этого, автоСиПАП позволяет хранить в электронной памяти значительное количество информации о режиме использования прибора, адекватности контроля дыхательных нарушений, уровне утечки и т.д., что является важным для врача, оценивающего эффективность проводимой терапии и приверженность пациента к лечению.
В случаях неосложненного СОАС (при отсутствии застойной сердечной недостаточности, хронических обструктивных болезней легких, синдрома центрального апноэ сна или гиповентиляционных синдромов) автоСиПАП рекомендован для подбора эффективного давления воздуха в домашних условиях. Для этого может быть достаточно одной ночи с 6 часами записи. Сравнительные исследования продемонстрировали, что в неосложненных случаях уровень давления воздуха, подбираемый автоматическим путем, практически соответствовал уровню при ручном титровании под контролем полисомнографии. Оценка клинической эффективности применения методов лечения с использованием обычных СиПАП-и автоСиПАП-аппаратов не выявила различий в плане влияния на симптомы заболевания. Отмечалось лишь то, что при использовании приборы автоСиПАП были более удобны.
При лечении как с обычным фиксированным положительным давлением воздуха (СиПАП), так и с использованием приборов БайПАП и автоСиПАП требуется периодическая клиническая оценка состояния больных СОАС. Также может понадобиться и повторная полисомнография. Это связано с тем, что на фоне лечения могут происходить как позитивные (снижение массы тела в связи с гормональной перестройкой, двигательной активизацией), так и негативные в отношении дыхания во сне процессы (увеличение массы тела, нарушение режима использования прибора, возникновение новой патологии). «Идеальным» исходом многолетнего лечения с применением СиПАП-терапии является обратная эволюция СОАС, связанная чаще всего со снижением массы тела у взрослых или ростом лицевого скелета у детей. При этом отмечается постепенное уменьшение величины основного показателя тяжести заболевания – индекса дыхательных расстройств. Когда он снижается до определенных значений (чаще в диапазоне 20–25 эпизодов в час), то возможны хирургическое устранение оставшихся нарушений и полное выздоровление.
Другим аппаратным методом лечения расстройств сна является фототерапия или лечение ярким белым светом. Метод фототерапии оказался эффективным в лечении некоторых расстройств околосуточного цикла сон – бодрствование: синдрома задержки фазы сна, ранней фазы сна, синдрома смены часовых поясов. Показано, что яркий белый свет является естественным времязадателем, т.е. он несет информацию для внутренних часов человека об определенном времени суток. Каждое утро, когда первые лучи солнца попадают на сетчатку глаз, происходит «подстраивание» собственных биологических часов под поясное время (так как индивидуальные сутки человека не являются 24-часовыми). Расстройства околосуточного ритма сон – бодрствование представляют собой состояния, когда по каким-либо причинам эта синхронизация не срабатывает, и человек продолжает жить по своему индивидуальному времени, «неправильному» по отношению к окружающему.
Метод фототерапии подразумевает использование света большой интенсивности (10 000 люкс) для того, чтобы сместить индивидуальный цикл сон – бодрствование в нужном направлении. Если нужно добиться смещения его на более раннее время (чтобы быстрее засыпать), то лампа включается утром, и определенное время (20–40 минут) пациент проводит на фиксированном расстоянии от источника света. Для смещения времени сна на более поздние часы требуется использовать яркое освещение в вечерние часы. Показано, что наибольшим эффектом смещения цикла сон – бодрствование обладает свет длиной волны 470–525 нм (голубой и зеленый спектры). При этом можно использовать лампы, дающие свет соответствующей окраски с менее сильным световым потоком (350 люкс), с сохранением эффективности лечебного действия.
Скорее программным, чем аппаратным методом лечения расстройств сна является метод энцефалофонии (музыка мозга), разработанный проф. Я.И. Левиным в 1991 г. Сущностью метода является преобразование собственной ЭЭГ человека в индивидуализированную музыкальную композицию. Для этого используется математический коэффициент, определяющийся по соотношению волн ЭЭГ различных диапазонов. Далее он накладывается на один из стандартных музыкальных ладов, формируя таким образом мелодию.
Эффективность метода энцефалофонии для изменения эмоционального состояния пациентов, лечения инсомнии была продемонстрирована в плацебо-контролируемых исследованиях, проводившихся в нашей стране и за рубежом. В средствах массовой информации, сети Интернет, устном околомедицинском фольклоре упоминаются и другие аппаратные методы лечения расстройств сна: электросон, согревающие повязки, генераторы «белого» шума, программы для расчета оптимального времени утреннего пробуждения, однако научные данные, подтверждающие их благотворное воздействие на сон, пока отсутствуют.