Ночной сон человека представляет собой последовательное чередование фазы медленного сна (ФМС) и фазы быстрого сна (ФБС). ФМС включает 1,2 и 3 стадии, ФБС не делится на стадии. Другие общепринятое название ФБС - это сон с быстрыми движениями глаз (БДГ) или парадоксальный сон. В более ранних классификациях дельта сон разделяли на 3 и 4 стадии в зависимости от представленности медленноволновой активности, однако в дальнейшем эти стадии объединили в одну в связи с общностью физиологических механизмов. Сон начинается с ФМС, период, включающий ФМС и ФБС составляет около 90 минут и называется циклом. ФМС преобладает в первую половину ночи, ФБС во вторую. Время бодрствования внутри сна в норме не превышает 5%.
Каждая и перечисленных стадий и фаз сна имеет характерные ЭЭГ, ЭОГ и ЭМГ характеристики. Регистрация стандартной полисомнограммы длится 8 часов. При расшифровке необходимо оценить каждую 30 секундную эпоху анализа и классифицировать ее в одну из 5 категорий: бодрствование (W), 1 стадий ФМС (N1), 2 стадия ФМС (N2), 3 стадия ФМС (N3), ФБС (R). Если в пределах одной эпохи анализа присутствуют характеристики двух и более стадий, то эпоха классифицируется по той стадии, которая имеет наибольшую длительность.
Бодрствование (W) – у большинства индивидуумов во время спокойного бодрствования на ЭЭГ в затылочных отведениях регистрируется альфа ритм (8- 13Hz), который исчезает при открывании глаз. При открывании глаз доминирует десинхронная, неритмичная, низко амплитудная активность альфа-бета диапазона. Около 10% здоровых индивидуумов не генерируют альфа ритм и их активность при закрытых глазах аналогична активности при открытых глазах. На ЭОГ во время бодрствования регистрируются быстрые движения глаз (БДГ) частотой 0,5 – 2,0 Hz, в виде нерегулярных заостренных противофазных волн. При переходе в дремоту быстрые движения глаз исчезают, хотя альфа ритм может еще сохранятся. ЭМГ во время бодрствования может быть различной амплитуды, но обычно выше, чем во время сна. Эпоха анализа классифицируются как бодрствование, если более 50% эпохи в затылочных отведениях регистрируется альфа ритм и/или имеются быстрые движения глаз, ассоциированные с нормальным или высоким мышечным тонусом или движения глаз, характерные для чтения (Рис.2).
1 стадия ФМС (N1) – характеризуется исчезновением альфа ритма и БДГ, на ЭЭГ регистрируется низкоамплитудная активность смешанной частоты, преимущественно в диапазоне 4 - 7 Hz. Могут регистрироваться вертексные острые волны, длительностью <0,5 сек (если мерить в основании волны), максимально выраженные в центральных отведениях и превышающие по амплитуде фоновую активность. Эти волны обычно регистрируются в момент перехода от бодрствования к стадии 1, но могут регистрироваться в 1 и 2 стадиях. Обычно, эта стадия регистрируется сразу после бодрствования. Если в ЭЭГ бодрствования присутствовал альфа ритм, то критерием перехода в N1 будет замена его на низкоамплитудную активность смешанной частоты более 50% от эпохи. При отсутствии альфа ритма критериями перехода будет доминирование низкоамплитудной активности в диапазоне 4-7 Hz, c замедлением активности по отношению к фоновой на ≥ 1 Hz. Эта стадия в норме не превышает 5% общей продолжительности сна, наблюдается как короткий переходный период между бодрствованием и 2 стадией (Рис.3).
2 стадия ФМС (N2) характеризуется наличием «сонных веретен» (вспышек веретенообразного ритма 11-16 Hz, обычно 12-14 Hz, длительностью ≥ 0,5 сек, достигающих максимальной амплитуды в центральных отведениях), и К- комплексов (хорошо выделяющихся негативных острых волн, сопровождающихся позитивным компонентом с общей длительностью комплекса ≥ 0,5 сек, обычно максимальных по амплитуде в лобных отведениях). Первую эпоху оценивают как N2 если она не соответствует критериям N3 и в первой половине данной эпохи или во второй половине предыдущей эпохи регистрируется один или более К-комплекс не ассоциированный с активацией и/или одно или более «сонное веретено». Если К-комплекс или «сонное веретено» сопровождается реакцией активации в той же или следующей эпохе, то часть записи до активации относят к N2. Плотность К-комплексов и «веретен сна» вариабельна, их может быть несколько за одну эпоху, а может не быть совсем. Эпохи, следующие за эпохой, отнесенной к N2 и не содержащие К-комплексов и/или «веретен сна» классифицируются как N2 при наличии низкоамплитудной активности смешанной частоты если она не прерывается реакцией активации. Эпоха, следующая за стадией N3 и не соответствующая критериям N3, классифицируется как N2, если она не прерывается реакцией активации и не соответствует критериям W или R. Может появляться высокоамплитудная медленная активность 0,5 – 2,0 Hz, амплитудой от пика до пика >75мкВ, которая составляет менее 20% эпохи. На ЭОГ движения глаз обычно отсутствуют, но у некоторых индивидуумов могут регистрироваться медленные движения глаз. Амплитуда подбородочной ЭМГ обычно ниже, чем в бодрствовании. 2 стадия в норме составляет 45%- 55% от общей длительности сна, регистрируется перед 3 стадией, после 3 стадии, при переходе к ФБС (Рис.4).
3 стадия ФМС (N3) (дельта сон) – характеризуется наличием медленной активности 0,5 – 2,0 Hz, амплитудой от пика до пика > 75 мкВ, при измерении во фронтальных отведениях с коммутацией к противоположному уху или сосцевидному отростку, которая составляет ≥20 % эпохи, независимо от возраста. Патологические медленные волны, характерные для метаболической энцефалопатии, эпилепсии не считаются как медленные волны 3 стадии. Необходимо также дифференцировать медленные волны не мозговой природы и артефакты. К-комплексы и « сонные веретена» могут присутствовать в 3 стадии. Движения глаз обычно отсутствуют. Амплитуда ЭМГ обычно ниже, чем во второй стадии. 3 стадия занимает по продолжительности 20-25% сна и преобладает в первую половину ночи. По старой классификации выделяли 3 и 4 стадии сна, отличавшиеся по количеству дельта волн, которые в настоящее время объединили в одну 3 стадию (Рис. 5).
ФБС – критерии ФБС (R) основаны на следующих определениях:
Быстрые движения глаз (БДГ) – движения глаз, которые регистрируются на ЭОГ как противофазные, острые нерегулярные волны с длительностью начального отклонения <500 мсек (Рис. 6). Такие же БДГ регистрируются во время бодрствования при открытых глазах при сканировании окружающей среды.