【睡眠的生理机制】——“世界睡眠日”健康宣教系列（2）
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3月21日是“世界睡眠日”，今年活动的主题是“良好睡眠、健康人生”。据最新报导，随着社会发展的日新月异，生活节奏的日益加速，资源竞争的日趋激烈，国民中诸多群体的睡眠正遭遇着空前危机。狐网近期发起的“3.21睡眠日”调查中，25%参与网友每天睡眠不足6小时，66%网友自觉睡眠质量不高。而参与调查者中有51%是年龄在20岁到30岁的年轻人。睡眠障碍实在不容小觑！
一、巴甫洛夫学说
睡眠机制，是И．П．巴甫洛夫观察到狗在不强化的条件反射实验中会自然入睡，于是提出内抑制过程扩散到大脑皮层和皮层下结构便产生睡眠的学说。
但以后的实验研究未能提供更明确的支持论据。1949年意大利的G．莫鲁齐和美国的H．W．马古恩发现中脑的上行网状激舌系统是产生大脑觉醒状态的重要结构，随之有人设想，睡眠仅是觉醒活动暂时中断的结果，而疲劳则是引起中断的重要原因，这种认为睡眠为被动过程的看法，和切断中脑或切断感觉神经传入纤维所造成的睡眠状态的实验结果相吻合。长期积累的神经生理学实验资料表明，局部电刺激动物下丘脑或脑干的一些结构均可引起睡眠，以后人们发现异相睡眠中机体处于激动状态，说明睡眠是一个主动活动过程，并提出存在“睡眠中枢”的观点。从60年代起开展了大量实验研究工作。莫鲁齐等提出脑干尾段存在睡眠中枢的假说。他们认为延髓和脑桥内存在上行抑制系统，这一系统的活动可以导致睡眠。此系统一方面接受来自躯体和内脏的感觉传入冲动，另一方面又受到前脑梨状区皮层、扣带回和视前区等结构的下行控制。与此同时，M．儒韦提出关于觉醒-睡眠周期的单胺学说。他认为从蓝斑前部发出的上行去甲肾上腺素能系统，维持大脑皮层觉醒态电活动，加上乙酰胆碱能系统的活动，才能完成注意、学习、记忆等高级功能；而黑质-纹状体环路的多巴胺能系统，则维持觉醒的行为表现，至于睡眠过程，则由中缝核群前段发出的上行5-羟色胺能系统维持慢波睡眠，而其中段核群一旦触发蓝斑区域细胞活动后，后者的上行冲动激活大脑皮层电活动，使之出现快频低幅波，同时，其下行冲动则抑制脊髓运动系统，从而形成异相睡眠。应当指出，这两种假说并无根本分歧。因为他们争论的仅是和睡眠有关的脑结构的部位。当今许多工作正是沿这两种设想向纵深发展。从70年代起，莫尼埃和J．R．帕彭海默分别从入睡的兔和羊脑内提取出多肽物质，将它注入另一只动物脑室内，可诱导δ波，酷似慢波睡眠。这一发现为睡眠机制研究开拓了新的途径。
二、现代医学研究
现代医学普遍认为睡眠是由中枢内发生了一个主动过程而造成的，中枢内存在着产生睡眠的中枢，在脑干尾端存在能引起睡眠和脑电波同步化的中枢。这一中枢向上传导可作用于大脑皮层（称之为上行抑制系统），并与上行激动系统的作用相对抗，从而调节着睡眠与觉醒的相互转化。
由于中枢神经递质研究的进展，已把睡眠的发生机制与不同的中枢递质系统功能联系了起来。慢波睡眠可能与脑干内5-羟色递质系统有关，异相睡眠可能与脑干内5-羟色胺和去甲肾上腺素递质系统有关。
现代医学研究认为，睡眠是经过长期进化的动物后天获得的一种生理功能。这种生理现象，自古以来就引起人们的很大兴趣，对它的解释也众说纷纭，大体上有血液中毒学说、睡眠中枢学说、网状系统上传阻断学说和自律神经系统学说，而最近研究表明，引起睡眠的内源性化学物质有22种，其中有一种叫做ASP5-a-DSIP的物质，具有调节“24小时节律”的编程效应。
近年来神经生理研究表明：脑干蓝斑核和中缝核是产生和维持睡眠的特异中枢。蓝斑核头部向上发出纤维至大脑皮层，与网状结构上行激活系统一起维持醒觉；中缝核头部向上发出的纤维与“无快眼运动”(NREM)睡眠的产生和维持有关。蓝斑核和中缝核尾部都参与“快眼运动”(REM)睡眠过程。去甲肾上腺素(NE)与5-羟色胺(5-HT)是维持睡眠和醒觉状态起决定作用的一对介质。当脑内NE含量不变或增高时，降低5-HT的含量可引起失眠；当脑内5-HT含量正常或增高时，降低NE含量则引起嗜睡。
在近些年来对睡眠中枢的探索中，以色列海法市医学院睡眠中心，通过扫描发现脑蓝斑核还是主管睡眠时做梦的神经中枢；美国科学家发现，大鼠的大脑中有一个主管睡眠的“开关”，是位于大脑深处的微小细胞核团，此即大鼠睡眠中枢；意大利研究者，通过对家族性失眠病例的研究，在病理上发现有丘脑退化现象，推断人也应该有睡眠中枢。而科学家们通过神经细胞的电生理实验，初步认为，在眼后侧脑的前部存在控制睡眠的睡眠中枢。美国麻省理工学院的沃特曼和他的助手们，发现了松果体分泌的褪黑素有致眠作用；同时他们还发现，儿童夜间血液中褪黑素含量是300，成人只有100，而老年人最高不过是40，以此解释儿童睡眠多于老年。
三、中医学认识
祖国医学对于睡眠的产生机理是基于阴阳学说的原理而认识的，其主要有阴阳学说、卫气运行学说和神主学说三种观点。
(1)阴阳学说：
阴阳学说认为，睡眠和醒觉的生理活动，是人体的阴阳消长出入变化所产生的。《素问·阴阳应象大论》说：“阴阳者，天地之道也，万物之纲纪，变化之父母，生杀之本始，神明之府也。”阴阳是自然界的规律，中医有关睡眠的理论，离不开阴阳学说的统摄。
自然界的阴阳变化，具有日节律，人体阴阳消长与其相应，也有明显的日节律。《素问·金匮真言论》说：“平旦至日中，天之阳，阳中之阳也；日中至黄昏，天之阳，阳中之阴也；合夜至鸡鸣，天之阴，阴中之阴也；鸡鸣至平旦，天之阴，阴中之阳也。故人亦应之。”天地阴阳的盛衰消长，致一天有昼夜晨昏的节律变化，人与自然相应，故人体的阳气亦随之有消长出入的日节律运动。平旦，人体阳气随外界阳气的生发由里外出，人起床活动；中午，人体阳气最盛；黄昏，阳气渐消；入夜则阳气潜藏于内，人就上床休息。阳入于阴则寐，阳出于阴则寤。《灵枢·口问》篇说：“阳气尽，阴气盛，则目瞑；阴气尽，而阳气盛，则寤矣。”阴主静，阳主动；阳气衰，阴气盛，则发生睡眠；阳气盛，阴气衰，人即醒觉。这种阴阳盛衰主导睡眠和醒觉的机制，是由人体阳气出入运动来决定的。
（2）卫气运营学说：
卫气来源于水谷精气，营运不休，属人体阳气的范畴。《灵枢·营卫生会》篇说：“人受气于谷，谷入于胃，以传于肺，五脏六腑，皆以受气。其清者为营，浊者为卫；营在脉中，卫在脉外，营周不休，五十而复大会。阴阳相贯，如环无端。”卫气运行的规律是：白天运行于阳经之外二十五周，夜间运行于阴经及五脏二十五周。平旦时，卫气出于目，循足太阳经、手太阳经、足少阳经、手少阳经、足阳明经、手阳明经之外运行，再从手阳明经入掌中，足阳明经入足心，行阴分至目，为一周；夜间卫气运行于阴经及五脏，如《灵枢·卫气》篇说：“阳尽于阴，阴受气矣。其始入于阴，常从足少阴注于肾，肾注于心，心注于肺，肺注于肝，肝注于脾，脾复注于肾为周。”以肾、心、肺、肝、脾五行相克的顺序周行。白天卫气行于阳，人体阳气盛于外，温煦周身，卫外而为固，人寤而活动；夜间卫气运行于阴经及五脏，人卧寐休息。卫气通过阴阳跷脉，来司目的闭睁。由于卫气昼夜运行的规律，使人体出现寤与寐的不同生理活动。
(3)神主学说：睡眠的神主学说认为，睡眠和醒觉由神的活动来主宰。正如张景岳所说：“盖寐本乎阴，神其主也。神安则寐，神不安则不寐。”
中医所说的神是指人体生命活动的外在表现，又指人的精神、意识、思维活动。《灵枢·本神》篇说：“生之来谓之精，两精相搏谓之神。”神随先天之精而生，孕育于父母，分为神、魂、魄、意、志五种，分藏于五脏，主宰于心。《灵枢·邪客》篇说：“心者，五脏六腑之大主也，精神之所舍也。”心主神明，统摄协调五脏，主持精神意识和思维活动。神在人体具有重要的地位，神充则身强壮，神衰则身虚弱。神的活动，具有一定的规律性，随自然界阴阳消长而变化。白天属阳，阳主动，故神营运于外，人寤而活动；夜晚属阴，阴主静，故神归其舍，内藏于五脏，人卧而寐则休息。《血证论》说：“寐者，神返舍，息归根之谓也。”又说：“肝藏魂，人寤则魂游于目，寐则魂返于肝。”神安静守舍则能寐，若神不能安其舍，游荡飞扬，则会出现不寐、多梦、梦游、梦语等病症。
中医睡眠的三个学说，相互关联，共同组成了中医睡眠的理论体系。睡眠的阴阳学说是中医睡眠理论的总纲领，揭示了睡眠与醒觉的基本原理；卫气运行学说是阴阳学说的具体化，揭示了睡眠的运动本质；而神主学说则突出了中医的整体睡眠观，揭示了睡眠是人体的生命活动形式。现代医学关于睡眠有抑制扩散学说、中枢学说、睡眠物质三大学说，随着脑科学、细胞生物学和分子生物学等学科的进展，各学说还不断蕴蓄证据，与时俱新。
《黄帝内经》的三种学说虽与现代研究未尽合拍，但别具意蕴，能裨实用，并有三个特点：
一是，认识到睡眠—觉醒时序与大自然的昼夜交替的统一性，人体营卫之气昼夜循行五十周，至夜营卫都会于阴，营卫相会时人入睡，叫做“合阴”。五十营为日周期，是人体生命节律之一。
二是，指出失眠发生机制的多元性，可从不同脏腑论治睡眠障碍。以失眠为例，在卫气行于五脏六腑之时，不论哪一环节，只要发生卫气“不得入于阴则气虚，故目不瞑矣。”还明确指出：“夫卫气者，昼日行于阳，夜行于阴，故阳气尽则卧，阴气尽则寤。”以此，五脏六腑之阴虚以及营气不足都可以导致失眠。
三是，在2000多年前就把睡眠和体质、免疫功能联系在一起，《灵枢·大惑论》指出，睡眠还与肠胃的大小和体质有关，说肠胃大者多卧，肠胃小者少眠，痰湿偏盛体质者因气机不畅而多寐，阳气偏盛体质因气机流畅，卫气留于阳也，久而睡眠少。饶可相契的是，近年来美国哈佛大学的研究者在结肠壁的巨细胞中，发现了引发睡眠的睡眠因子——胞壁酸，它既能促进睡眠，又有免疫功能。
当进食后，胞壁酸分泌增多而有睡意，同时还可以解释患流感和麻疹病人嗜睡的原因，此系胞壁酸分泌增加，睡眠也随之增加，吞噬细胞活跃，免疫功能和肝解毒功能增强，体内代谢速度加快，从而提高机体抗病能力，睡眠有益机体生长。《黄帝内经》不仅把睡眠归于有免疫功能的卫气，更用营卫循环的机理奠定了睡眠理论。
众所周知，睡眠是由人脑控制着。人脑有大脑、小脑、间脑、中脑、脑干等几部分组成。其中脑干是呼吸、心跳等中枢的所在地。现代生理学家研究发现，主管睡眠的睡眠中枢可能在脑干尾端。动物实验观察到，在脑桥中部断离脑干可以增加大脑皮层的觉醒活动，使动物处于觉醒状态而很少睡眠。如果用低频率电刺激来刺激脑干尾端，可引起同步化脑电波和睡眠。苏联生理学家认为，睡眠就是睡眠中枢兴奋而使其他脑神经细胞抑制扩散和加深的结果。兴奋和抑制是神经细胞两个最基本的特征，它们既相互对立，相互作用，又相互依赖和转化，在白天大脑皮层兴奋时，睡眠中枢处于被抑制状态，人就没有睡意，当大脑皮层兴奋所需要的营养和能量被逐渐消耗时，大脑皮层则从兴奋转向抑制，而处于抑制状态的睡眠中枢则转为兴奋状态，并且扩散到大脑皮层以下较深的部位，表现为睡眠。睡眠时人身一切器官处于低能代谢状态，并吸收各种营养以补充白天的消耗和不足。可见，睡眠既是避免大脑过度疲劳导致衰竭的一种保护反应，又是一个补充营养的好机会。
丁俊贵
2019年3月2日
