В такой двухкомпонентной системе, как сон и бодрствование, расположенной в пределах циркадианной единицы времени (24 ч), могут изменяться три основных параметра, определяющих Сон: продолжительность сна и время засыпания и пробуждения. Эти три параметра взаимосвязаны и могут порождать самые разные профили. В связи с этим при планировании экспериментов возникают сложные проблемы.
Мы опять-таки сосредоточим внимание на наиболее полных данных, полученных на человеке. Здесь можно выделить несколько типичных взаимосвязей.
Продолжительность засыпания связана с длительностью предшествовавшего бодрствования существенно отрицательной линейно-логарифмической зависимостью [1]. С удлинением периода бодрствования систематически возрастает доля стадии 4 и уменьшается суммарная длительность пробуждений после отхода ко сну [128].
Поскольку у человека различные стадии распределены во время сна по-разному, сокращение или удлинение периода сна неизбежно в большей мере сказывается на доле быстрого сна и мало затрагивает стадию 4, которая проявляется в основном в первые 4 ч сна (см. рис. 2). Так как стадия 2 в основном распределена равномерно, ее доля уменьшается или возрастает пропорционально изменениям всего времени сна.
В экспериментах с ограничением продолжительности сна было отмечено снижение работоспособности [121, 135]. В одной работе создавали умеренные ограничения на протяжении 8 недель [124], в другой ограничение сна постепенно ужесточалось [25], и позже было установлено, что минимальная потребность в сне составляет около 4,5 ч. Было показано, что ограничение сна систематически удлиняет время последующего неограниченного сна [126].