Pentru a înțelege fiziologia somnului, trebuie să înțelegem fiziologia creierului, deoarece cele mai pronunțate modificări fiziologice în timpul somnului au loc în creier.
În timpul somnului, creierul utilizează mult mai puțină energie decât atunci când este treaz, în special în timpul somnului non-REM. În zonele cu activitate redusă, creierul își reface rezerva de ATP (adenozin trifosfat) - molecula utilizată pentru stocarea și transportul pe termen scurt al energiei. În stare de veghe liniștită, creierul este responsabil pentru 20% din consumul de energie al organismului, astfel încât această reducere are un efect notabil asupra consumului general de energie.
Somnul crește pragul senzorial, ceea ce înseamnă că persoanele care dorm percep mai puțini stimuli, dar, în general, pot reacționa în continuare la zgomote puternice și la alte evenimente senzoriale importante.
În timpul somnului cu unde lente, oamenii secretă rafale de hormon de creștere.
Tot somnul, chiar și în timpul zilei, este asociat cu secreția de prolactină.
Metodele fiziologice cheie pentru monitorizarea și măsurarea modificărilor din timpul somnului includ:
- EEG - electroencefalografia undelor cerebrale,
- EOG electrooculografia mișcărilor oculare și
- EMG electromiografia activității mușchilor scheletici.
Colectarea simultană a acestor măsurători se numește (PSG) polisomnografie, tip de studiu al somnului care poate fi efectuat într-un laborator de somn specializat.
De asemenea, cercetătorii din domeniul somnului utilizează:
- EKG simplificat - electrocardiografie pentru activitatea cardiacă și
- actigrafie pentru mișcările motorii.
UNDELE CEREBRALE ÎN TIMPUL SOMNULUI
Activitatea electrică observată pe un EEG reprezintă undele cerebrale. Amplitudinea undelor EEG la o anumită frecvență corespunde diferitelor puncte din ciclul somn-veghe, cum ar fi adormirea, trezirea sau adormirea.
Undele alfa, beta, theta, gamma și delta sunt toate observate în diferite etape ale somnului și fiecare formă de undă menține o frecvență și o amplitudine diferite:
- UNDELE ALFA sunt observate atunci când o persoană se află în stare de repaus, dar este încă pe deplin conștientă. Ochii pot fi închiși și tot corpul este în repaus și relativ nemișcat, când corpul începe să încetinească.
- UNDELE BETA iau locul undelor alfa atunci când o persoană este atentă, deoarece poate finaliza o sarcină sau se concentrează pe ceva. Undele beta constau în cele mai înalte frecvențe și cea mai mică amplitudine și apar atunci când o persoană este pe deplin alertă.
- Undele GAMMA sunt observate atunci când o persoană este foarte concentrată asupra unei sarcini sau își folosește toată concentrarea.
- UNDELE THETA apar în timpul perioadei în care o persoană este trează și continuă să treacă în stadiul 1 de somn și în stadiul 2.
- Undele DELTA sunt observate în stadiile 3 și 4 ale somnului, atunci când o persoană se află în cea mai profundă perioadă de somn.
SOMN NON-REM ȘI REM
Somnul este împărțit în două mari tipuri: somnul fără mișcări oculare rapide (non-REM sau NREM) și somnul cu mișcări oculare rapide (REM). Somnul non-REM și REM sunt atât de diferite încât fiziologii le identifică ca stări comportamentale distincte.
Somnul NON-REM apare primul și, după o perioadă de tranziție, este numit somn cu unde lente sau somn profund. În timpul acestei faze, temperatura corpului și ritmul cardiac scad, iar creierul utilizează mai puțină energie.
SOMNUL REM, cunoscut și sub numele de somn paradoxal, reprezintă o parte mai mică din timpul total de somn. Este principala ocazie pentru vise (sau coșmaruri) și este asociată cu unde cerebrale desincronizate și rapide, mișcări oculare, pierderea tonusului muscular și suspendarea homeostaziei.
Ciclul de somn alternativ NREM și REM durează în medie 90 de minute și are loc de 4-6 ori în timpul unei nopți bune de somn.
Academia Americană de Medicină a Somnului (AASM) împarte NREM în trei etape: N1, N2 și N3, ultima dintre acestea fiind denumită și somn delta sau somn cu unde lente.
Întreaga perioadă se desfășoară în mod normal în ordinea: N1 → N2 → N3 → N2 → REM.
Somnul REM apare atunci când o persoană revine la stadiul 2 sau 1 după un somn profund. Există o cantitate mai mare de somn profund (stadiul N3) la începutul nopții, în timp ce proporția de somn REM crește în cele două cicluri chiar înainte de trezirea naturală.
TREZIREA
Trezirea poate însemna sfârșitul somnului sau pur și simplu un moment de supraveghere a mediului și de reajustare a poziției corpului înainte de a adormi din nou. Somnoroșii se trezesc de obicei la scurt timp după încheierea unei faze REM sau, uneori, în mijlocul fazei REM. Indicatorii circadieni interni, împreună cu o reducere reușită a nevoii homeostatice de somn, determină de obicei trezirea și sfârșitul ciclului de somn. Trezirea implică o activare electrică crescută în creier, începând cu talamusul și răspândindu-se în tot cortexul.
Într-o noapte obișnuită de somn, nu se petrece mult timp în stare de veghe. În diferite studii privind somnul care au fost efectuate cu ajutorul electroencefalografiei, s-a constatat că femeile sunt treze timp de 0-1% în timpul somnului lor de noapte, în timp ce bărbații sunt treji timp de 0-2% în acest timp. La adulți, starea de veghe crește, în special în ultimele cicluri. Un studiu a constatat un timp de veghe de 3% în primul ciclu de somn de nouăzeci de minute, 8% în al doilea, 10% în al treilea, 12% în al patrulea și 13-14% în al cincilea. Cea mai mare parte a acestui timp de veghe a avut loc la scurt timp după somnul REM.
În prezent, mulți oameni se trezesc cu ajutorul unui ceas cu alarmă; cu toate acestea, oamenii se pot trezi în mod fiabil la o anumită oră, fără a fi nevoie de o alarmă. Mulți dorm în mod diferit în zilele lucrătoare și în zilele libere, un model care poate duce la desincronizarea circadiană cronică. Mulți oameni se uită în mod regulat la televizor și la alte ecrane înainte de a merge la culcare, un factor care poate exacerba perturbarea ciclului circadian. Studiile științifice privind somnul au arătat că stadiul somnului la trezire este un factor important în amplificarea inerției somnului.
Factorii determinanți ai vigilenței după trezire includ cantitatea/calitatea somnului, activitatea fizică din ziua precedentă, un mic dejun bogat în carbohidrați și un răspuns scăzut al glicemiei la acesta.
STRUCTURI ALE CREIERULUI IMPLICATE ÎN SOMN
În timpul somnului sunt implicate diferite structuri ale creierului.
HIPOTALAMUSUL, o structură de mărimea unei alune aflată adânc în creier, conține grupuri de celule nervoase care acționează ca centre de control care influențează somnul și trezirea. În cadrul hipotalamusului se află nucleul suprachiasmatic (SCN) - grupuri de mii de celule care primesc informații despre expunerea la lumină direct de la ochi și controlează ritmul comportamental. Unele persoane cu leziuni ale SCN dorm neregulat pe parcursul zilei, deoarece nu sunt capabile să își potrivească ritmul circadian cu ciclul lumină-întuneric. Majoritatea persoanelor nevăzătoare păstrează o anumită capacitate de a simți lumina și sunt capabile să își modifice ciclul somn/veghe.
STEMUL CREIERULUI, situat la baza creierului, comunică cu hipotalamusul pentru a controla tranzițiile dintre veghe și somn. Trunchiul cerebral include structuri numite pons, măduvă și creierul mijlociu. Celulele care favorizează somnul din hipotalamus și trunchiul cerebral produc o substanță chimică cerebrală numită GABA, care acționează pentru a reduce activitatea centrilor de excitație din hipotalamus și trunchiul cerebral. Trunchiul cerebral, în special puntea și măduva, joacă, de asemenea, un rol special în somnul REM; trimite semnale pentru relaxarea mușchilor esențiali pentru postura corpului și mișcările membrelor, astfel încât să nu ne jucăm visele.
TALAMUSUL acționează ca un releu pentru informațiile de la simțuri la cortexul cerebral - învelișul creierului care interpretează și procesează informațiile din memoria pe termen scurt și lung. În timpul celor mai multe etape ale somnului, talamusul devine liniștit, permițându-vă să ignorați lumea exterioară. Dar în timpul somnului REM, talamusul este activ, trimițând cortexului imagini, sunete și alte senzații care ne umplu visele.
GLANDUL PINEAL, situat în cele două emisfere ale creierului, primește semnale de la SCN și crește producția hormonului melatonină, care vă ajută să adormiți odată cu stingerea luminii. Persoanele care și-au pierdut vederea și nu-și pot coordona ciclul natural de veghe-somn cu ajutorul luminii naturale își pot stabiliza tiparele de somn luând cantități mici de melatonină la aceeași oră în fiecare zi. Oamenii de știință cred că vârfurile și văile de melatonină de-a lungul timpului sunt importante pentru adaptarea ritmului circadian al organismului la ciclul extern de lumină și întuneric.
AVERBINA BASALĂ, aflată aproape de partea anterioară și inferioară a creierului, promovează, de asemenea, somnul și starea de veghe, în timp ce o parte a creierului mijlociu acționează ca un sistem de trezire. Eliberarea de adenozină (un produs chimic secundar al consumului de energie celulară) din celulele din creierul anterior bazal și, probabil, din alte regiuni vă susține dorința de somn. Cofeina contracarează somnolența prin blocarea acțiunilor adenozinei.
AMIGDALA, o structură în formă de migdală implicată în procesarea emoțiilor, devine tot mai activă în timpul somnului REM.
Sper că fiziologia somnului este acum mai bine înțeleasă. Dacă nu, suntem deschiși să analizăm împreună întrebările suplimentare pe care le aveți.