Trình bày cơ chế sinh lý của giấc ngủ?

Giấc ngủ là một dạng ức chế đặc biệt, có ở người và động vật, tạo điều kiện cho các tế bào thần kinh nghỉ ngơi và phục hồi chức năng sau khi hoạt động liên tục trong khi thức. Các biểu hiện của giấc ngủ sinh lý có thể xét trên hai khía cạnh là (1) những biến đổi điện não và (2) những biến đổi ở chức năng thực vật và động vật. Về những biến đổi điện não. Ở người, sóng điện não là hiệu điện thế tương đối ổn định giữa bề mặt của vỏ não và chất trắng nằm phía dưới, đó là điện thế tổng hợp của điện thế tế bào và điện thế synapse khi hưng phấn hoặc ức chế. Theo tần số, biên độ và đặc điểm sinh lý có thể phân biệt 4 loại sóng trên điện não đồ của một người bình thường là (1) sóng alpha (xuất hiện ở người bình thường trong trạng thái nghỉ ngơi, yên tĩnh; có nhiều ở vùng đỉnh và vùng chẩm), (2) sóng beta hay sóng nhanh (xuất hiện khi con người có sự tập trung, hoạt động trí óc căng thẳng; có ở khắp các vùng trên vỏ não nhưng rõ nhất ở vùng trán và vùng đỉnh), (3) sóng teta (đối với trẻ em, xuất hiện ở trạng thái bình thường; đối với người trưởng thành, xuất hiện khi có trạng thái cảm xúc căng thẳng như hụt hẫng, thất vọng; có ở vùng đỉnh, vùng thái dương và một số vùng dưới vỏ), (4) sóng delta hay sóng chậm (đối với trẻ em dưới 10 tuổi, xuất hiện ở trạng thái sinh lý bình thường khi ngủ; đối với người trưởng thành, xuất hiện trong trạng thái mơ màng ngủ và ngủ say, khi bị gây mê, hoặc trong điều kiện bệnh lý về não nếu đang thức tỉnh). Biến đổi về sóng điện não ở người trong quá trình ngủ trải qua các giai đoạn sau đây: (1) Giai đoạn A, chưa ngủ, nhưng hơi mơ màng, não bộ ở trạng thái nghỉ ngơi; sóng alpha chiếm ưu thế. (2) Giai đoạn B, trạng thái thiu thiu ngủ; cả 4 loại sóng xuất hiện lẫn lộn do có sự đấu tranh giữa ức chế và ưng phấn. (3) Giai đoạn C, đã ngủ những chưa sâu; xuất hiện các thoi ngủ. (4) Giai đoạn D, ngủ sâu; xuất hiện các sóng delta. (5) Giai đoạn E, ngủ rất sâu; các sóng delta chiếm ưu thế. (6) Giai đoạn P, sự vận động nhanh của mắt; sóng beta chiếm ưu thế. Giai đoạn P còn được gọi là giai đoạn ngủ nghịch thường, giai đoạn REMS (di chuyển mắt nhanh) hay giai đoạn ngủ hành não do trạng thái di chuyển mắt nhanh được gây ra bởi hành não. Dựa vào những biến đổi các sóng điện não trong giấc ngủ, người ta chia giấc ngủ ra làm hai pha là (1) pha ngủ chậm và (2) pha ngủ nhanh. Pha ngủ chậm được tính từ giai đoạn A đến giai đoạn E. Pha ngủ nhanh là giai đoạn P. Các pha ngủ chậm và pha ngủ nhanh xuất hiện xen kẽ nhau, tạo ra chu kỳ ngủ. Pha ngủ chậm kéo dài 1 đến 1,5 giờ. Pha ngủ nhanh kéo dài khoảng 15 đến 30 phút. Như vậy một chu kỳ ngủ kéo dài hoảng 1,5 đến 2 giờ và trong một đêm có thể có 4 hoặc 5 chu kỳ ngủ. Càng về sáng, thời gian của pha ngủ nhanh càng kéo dài và xuất hiện giác mơ. Về những biến đổi ở chức năng thực vật và động vật, trong khi ngủ, cơ thể người có nhiều sự biến động về chuyển hóa năng lượng, nhu cầu oxy, nhịp thở, máu cung cấp cho não, huyết áp ngoại vi, nhịp tim, nhiệt độ cơ thể, vận động và trương lực cơ. Nghiên cứu cho thấy khi ngủ, chuyển hóa năng lượng giảm khoảng 9%. Nhu cầu oxy có sự biến động, cụ thể là, nhu cầu oxy trở tối thiểu ở các giai đoạn C, D của pha ngủ chậm và tối đa ở pha ngủ nhanh. Nhịp thở diễn ra đều đặn trong giai đoạn C, D của pha ngủ chậm và tăng lên, không đều hoặc có thể ngừng trong pha ngủ nhanh. Máu cung cấp cho não nhìn chung được tăng lên trong lúc ngủ nhưng tăng mạnh nhất là trong pha ngủ nhanh. Huyết áp ngoại vi trong lúc ngủ giảm nhưng ở pha ngủ nhanh thì đạt mức như lúc thức tỉnh. Nhịp tim thấp nhất vào giai đoạn D của pha ngủ chậm, nhưng thay đổi lúc nhanh lúc chậm trong pha ngủ nhanh. Nhiệt độ cơ thể giảm xuống trong những giờ gần sáng và thường tăng lên khi diễn ra chiêm bao trong pha ngủ nhanh. Trong khi ngủ, con người hoặc động vật còn cỏ thể kèm theo các vận động như cười, nhăn mặt, nắm bàn tay, vận động các chi, vận động râu (ở mèo). Bên cạnh đó, một biểu hiện đặc trưng về chức năng vận động là sự giảm trương lực cơ khi ngủ.