Суточные биоритмы особенно выражены в интеллектуальной деятельности, но они характерны и для многих физиологических процессов в организме (температура, частота пульса, величина артериального давления и др.). Многие физиологические показатели имеют свой максимум в 9-14 час. и минимум с 1 до 4 час. Максимум выделения адреналина у человека падает на 6-9 час. утра, а работоспособность органов кровообращения снижается 2-3 раза в сутки: в 13, 21 и 3 часа. Рано утром (5-6 час.) и поздно ночью (2-4 час.) повышается внутриглазное и внутричерепное давление.

Ультрадианные ритмы синхронизируются через каждые 90-120 мин., независимо от того, спит человек или нет. В этом ритме проявляются колебания внимания, уровня бодрствования, настроения, ритмы сокращений гладкой мускулатуры внутренних органов. Во сне — это фазовая цикличность, периоды возникновения сновидений, учащения пульса, аритмии дыхания и другие.

Методом электроэнцефалографии было показано, что сон, так же, как и бодрствование, состояние неоднородное, и в его течении закономерно присутсвуют по крайней мере две фазы, причем различие между ними так велико, что их называют даже разными видами сна: "медленный" сон (синхронизированный, без сновидений) и "быстрый " сон (десинхронизированный, парадоксальный, REM-сон или сон со сновидениями).

В классификации сна Loomis с соавт., предложенной еще в 30-х годах, именно стадии D и Е стали часто обозначают как фазу "медленного" сна (длится примерно 70 минут), а стадию Р — как фазу "быстрого", парадоксального сна (длится 15-20 минут). При нормальном 8-часовом ночном сне фазы медленного и парадоксального сна много раз чередуются (цикл около 90 мин.).

Примечание. В 1957 году Dement и Kleitman предложили другую, но в принципе близкую классификацию, где медленный сон разделен на 4 стадии: 1 -я стадия соответствует А и В стадиям по Loomis, 2-я стадия — С, 3-я — D, 4-я — Е.

Фаза парадоксального ("быстрого") сна интересна тем, что здесь активность мозга резко возрастает, как будто человек просыпается, ускоряется сердечный ритм и дыхание, глаза совершают быстрые движения под сомкнутыми веками, но в то же время человек находится в полной неподвижности вследствие резкого падения мышечного тонуса. Это обусловлено очень сложным механизмом тормозного контроля двигательной активности во сне.