Έρευνα για τον ύπνο: Η αϋπνία οι διαταραχές και οι φάσεις του ύπνου

Iatropedia
10 Απριλίου 2013 | 06:00

Το iatropedia.gr, ξεκινάει σήμερα έρευνα για τον ύπνο. Γιατί κοιμόμαστε; Γιατί ο ύπνος είναι σημαντικός για την επιβίωση μας; Ποιες διαδικασίες γίνονται τόσο στο συνειδητό όσο και στο υποσυνείδητο; Πως συμμετέχει το υπόλοιπο σώμα στον ύπνο; Σήμερα στο 1ο μέρος της έρευνας θα ενημερωθείτε για τις φάσεις του ύπνου, για το τι γίνεται στο σώμα μας όταν κοιμόμαστε και για το πως αλλάζει ο ύπνος του ανθρώπου ανάλογα με την ηλικία του.

Του Εμμανουήλ Πολυζόπουλου

Ψυχίατρου – Ψυχοθεραπευτή

Εισαγωγή

Με την ανακάλυψη των ταχειών οφθαλμικών κινήσεων έγινε σαφές ότι ο ύπνος δεν αποτελεί μια ενιαία κατάσταση, αλλά ότι διακρίνεται σε δυο ποιοτικά διαφορετικές καταστάσεις: τον ύπνο REM και τον ύπνο NONREM (χωρίς ταχείες οφθαλμικές κινήσεις), που εναλλάσσονται κατά τη διάρκεια του ύπνου. Τα ηλεκτρογραφικά όπως και τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά τους είναι τελείως διαφορετικά. Ο NONREM ύπνος, μετά από συμφωνία μεταξύ των ερευνητών του ύπνου, καθιερώθηκε να υποδιαιρείται σε τέσσερα επί μέρους στάδια (1 έως 4) που αντιπροσωπεύουν τη διαδοχική μετάβαση από την κατάσταση του ελαφρού ύπνου στο βαθύ ύπνο βραδέων κυμάτων.

Εγρήγορση

Κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης, το Η.Ε.Γ. είναι χαμηλού δυναμικού και αποτελείται από ένα μείγμα ταχειών συχνοτήτων (13-35Ηz, β-ρυθμός) το Η.Μ.Γ. είναι υψηλού δυναμικού και καταγράφονται άφθονες οφθαλμικές κινήσεις. Όταν το άτομο αρχίζει να ηρεμεί και κρατάει τα μάτια κλειστά, στο Η.Ε.Γ. εμφανίζονται σειρές κυμάτων α (8-13Ηz, α-ρυθμός) που προοδευτικά πυκνώνουν για να δώσουν εντέλει τη θέση τους στο στάδιο 1 του NONREM ύπνου.

Στάδιο 1

Το στάδιο 1 αποτελεί τη μεταβατική φάση από την εγρήγορση στον ύπνο και συνήθως διαρκεί 1 έως 10 λεπτά. Το ΗΕΓ παρουσιάζει δραστηριότητα χαμηλού δυναμικού και ταχειών συχνοτήτων. Το ΗΜΓ δείχνει μείωση του μυϊκού τόνου και στο οφθαλμογράφημα καταγράφονται αργές εκκρεμοειδείς κινήσεις των οφθαλμών.

Στάδιο 2

Καθώς ο ύπνος προχωρεί στο στάδιο 2, παρουσιάζονται διαρκώς αυξανόμενα κύματα θ και δ όπως και ειδικές ηλεκτροεγκεφαλογραφικές κυματομορφές: οι υπνικές άτρακτοι (βραχυχρόνιοι ημιτονοειδείς ρυθμοί 12 έως 16 Hz) και τα συμπλέγματα Κ (μεμονωμένα οξύαιχμα κύματα δ υψηλού δυναμικού με απότομη μετάβαση από αρνητική σε θετική φάση). Τα συμπλέγματα Κ όπως και οι υπνικές άτρακτοι αν και τυπικά ευρήματα του σταδίου 2, μπορούν να παρατηρηθούν και στα στάδια 3 και 4.

Στάδια 3 και 4

Τα στάδια 3 και 4 που συνιστούν τον ύπνο βραδέων κυμάτων ή ύπνο δ-κυμάτων, ακολουθούν το στάδιο 2 και χαρακτηρίζονται από την αθρόα παρουσία ομαλών βραδέων κυμάτων δ υψηλού δυναμικού (75μV ή μεγαλύτερα και συχνότητας 1-3Ηz) ή κυμάτων θ. Η μυϊκή δραστηριότητα στα στάδια αυτά βρίσκεται σε πολύ χαμηλά επίπεδα και οι οφθαλμικές κινήσεις είναι σπάνιες ή απούσες. Η διάκριση μεταξύ του σταδίου 3 και του σταδίου 4 βασίζεται στην πυκνότητα των δ κυμάτων σε κάθε εποχή. Ποσοστό υψηλότερο του 50% χαρακτηρίζει το στάδιο 4. Η αφύπνιση κατά το στάδιο αυτό είναι δύσκολη και όταν επιτυγχάνεται, ο αφυπνιζόμενος είτε αναφέρει πλήρη απουσία νοητικής δραστηριότητας είτε περιγράφει νοητική δραστηριότητα που προσομοιάζει περισσότερο με κατακερματισμένες σκέψεις και μη σαφώς καθοριζόμενες εικόνες παρά με την οργανωμένη ονειρική δραστηριότητα του ύπνου REM.

Στάδιο REM

Κατά τον REM ύπνο παρατηρείται αιφνίδιος αποσυγχρονισμός του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος με την εμφάνιση χαμηλών δυναμικών μεικτής συχνότητας (8-22Ηz) και την παρεμβολή εκφορτίσεων υπό μορφήν οδοντωτών κυμάτων συχνότητας 3-5Hz. To ΗΕΓ προσομοιάζει με εκείνο του σταδίου 1. Όμως σε έντονη αντίθεση προς το στάδιο 1, στον REM ύπνο παρατηρείται πληθώρα επαναλαμβανόμενων ταχειών οφθαλμικών κινήσεων και λόγω αναστολής των εκφορτίσεων των κινητικών μονάδων παρατηρείται πλήρης μυϊκή ατονία των γραμμωτών μυών (οι τενόντιες αντανακλάσεις μειώνονταν και στο ηλεκτρομυογράφημα η ηλεκτρική δραστηριότητα είναι σχεδόν ισοηλεκτρική). Εν τούτοις δεν παραλύουν οι μύες οι υπεύθυνοι για την κινητικότητα των οφθαλμών, στη δράση των οποίων οφείλονται οι παρατηρούμενες ταχείες συζυγείς κινήσεις κατά το στάδιο αυτό. Ο παράδοξος αυτός ύπνος – παράδοξος αφού η ηλεκτροεγκεφαλογραφική εγρήγορση δε συμβαδίζει με την απουσία ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας – σχετίζεται με την εμφάνιση των ονείρων, αφού στο 70-80% των αφυπνίσεων κατά τη φάση REM υπάρχει ανάμνηση ονείρων.

ΚΥΚΛΟΙ ΥΠΝΟΥ

Τυπικός Υπνικός Κύκλος

Οι Dement και Kleitman ήσαν οι πρώτοι που παρατήρησαν ότι ο ύπνος συνίσταται από μια κυκλική εναλλαγή των φάσεων REM και NREM κατά τη διάρκεια της νύχτας. Αυτή η περιοδική διαδοχή των σταδίων του ύπνου που τελικά καταλήγει σε μια περίοδο REM, ονομάζεται υπνικός κύκλος. Η διάρκεια του κυμαίνεται από 70 έως 120 λεπτά και επαναλαμβάνεται 4-6 φορές κατά τη διάρκεια της νύχτας. Ο τυπικός υπνικός κύκλος ενός νεαρού ενήλικα αρχίζει με μια βραχεία περίοδο σταδίου 1 και κλιμακωτά βαθαίνοντας καταλήγει στα στάδια 3 και 4. Περίπου 90 λεπτά μετά την έναρξη του ύπνου επέρχεται η πρώτη περίοδος REM. Ο χρόνος από την αρχή του ύπνου μέχρι την πρώτη εμφάνιση της φάσης REM ονομάζεται λανθάνων χρόνος έναρξης του REM (REML: REM latency) και έχει ιδιαίτερη κλινική σημασία. Ένας ασυνήθιστα βραχύς χρόνος έναρξης του REM συνήθως υποδηλώνει κάποια παθολογία του ύπνου.

Διαδοχικοί Κύκλοι

Οι υπνικοί κύκλοι κατά τη διάρκεια της νύχτας δε διατηρούν σταθερή την εσωτερική τους αρχιτεκτονική. Έτσι όσο προχωρεί η νύχτα οι περίοδοι του REM ύπνου τείνουν να γίνουν διαρκέστερες. Ενώ αρχικά η περίοδος μπορεί να διαρκεί για λιγότερο από ένα λεπτό στο τέλος της νύχτας μπορεί να ξεπεράσει τα 30 λεπτά. Το αντίθετο συμβαίνει με τον ύπνο βραδέων κυμάτων (ιδίως το στάδιο 4), ο οποίος ενώ αφθονεί ενωρίς τη νύχτα, λιγοστεύει με την πάροδο του χρόνου (μέχρι πλήρους εξάλειψης του σταδίου 4 περί το τέλος της νύχτας). Συνολικά ο REM ύπνος καταλαμβάνει το 20-25% του νυκτερινού ύπνου, το στάδιο 2 το 50-60°7ο, τα στάδια 3 και 4 το 10-20% και το στάδιο 1 το 5-10% του συνολικού χρόνου ύπνου.

ΥΠΝΟΣ ΚΑΙ ΗΛΙΚΙΑ

Η ηλικία παίζει σημαντικό ρόλο στη διάρκεια του ύπνου όπως και στη διαμόρφωση της εσωτερικής του αρχιτεκτονικής. Με την πάροδο της ηλικίας ο μέσος χρόνος ύπνου μειώνεται από τις 16-18 ώρες που κοιμάται το νεογέννητο, στις 8 ώρες ύπνου ενός παιδιού 12 ετών, στις 7,5 ώρες ενός ατόμου 25-45 ετών και στις 6,5 ώρες των ηλικιωμένων ατόμων. Ταυτόχρονα, με την ηλικία, αυξάνεται ο λανθάνων χρόνος επέλευσης του ύπνου και ο χρόνος εγρήγορσης μετά την έναρξη του ύπνου (περισσότερες αφυπνίσεις και αδυναμία να ξανακοιμηθούν). Επίσης ο ύπνος βραδέων κυμάτων που καταλαμβάνει αρχικά το 15-20% του συνολικού χρόνου του ύπνου στην ηλικία των 20 χρόνων, μειώνεται δραστικά με την πάροδο της ηλικίας, (ώστε οι ηλικιωμένοι έχουν ελάχιστα ποσά (ή καθόλου) σταδίων 3 και 4. Σημαντικές είναι και οι μεταβολές στον REM ύπνο. Το ποσοστό του μειώνεται από 50%) που είναι στα νεογέννητα σε 20% κατά την εφηβεία για να παραμείνει μετέπειτα σχετικά αμετάβλητο. Ενδιαφέρον παρουσιάζει επίσης το γεγονός της έναρξης του υπνικού κύκλου με περίοδο REM στα νεογέννητα, σε αντίθεση με ό,τι συμβαίνει στη μετέπειτα ζωή.

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΚΑΤΑ ΤΟΝ ΥΠΝΟ

Μέχρι τώρα αναφερθήκαμε στα ηλεκτροφυσιολογικά ευρήματα που χαρακτηρίζουν τα διάφορα στάδια του ύπνου. Εν τούτοις, μέχρις ενός σημείου, είναι δυνατός ο διαχωρισμός του REM ύπνου από τον NREM ύπνο χωρίς εργαστηριακές μεθόδους, χάρις στα «περιφερικά» σημεία που διακρίνουν τις δυο καταστάσεις. Κατά τη διάρκεια του NREM ύπνου τα τενόντια αντακλαστικά και ο μυϊκός τόνος διατηρούνται ενώ στον REM ύπνο καταργούνται πλήρως. Κατά τον NREM ύπνο, οι οφθαλμοί παραμένουν ακίνητοι ή εκτελούν αργές εκκρεμοειδείς κινήσεις ενώ το αντίθετο συμβαίνει κατά το REM ύπνο. Οι κόρες των οφθαλμών κατά τον ύπνο βραδέων κυμάτων βρίσκονται σε διαρκή μύση ενώ στον παράδοξο ύπνο κατά περιόδους παρατηρείται μυδρίαση σύντομης διάρκειας. Η αναπνευστική και καρδιακή λειτουργία κατά τον NREM ύπνο είναι αργή και σταθερή ενώ κατά τον REM ύπνο είναι ακανόνιστη, με περιστασιακές μακρές αναπνευστικές παύσεις και αιφνίδιες μεταβολές του καρδιακού ρυθμού. Τέλος κατά τον παράδοξο ύπνο επισυμβαίνουν στύσεις που δεν παρατηρούνται κατά τον ύπνο βραδέων κυμάτων και οι οποίες δεν σχετίζονται με το ονειρικό περιεχόμενο ούτε με την ηλικία. Εξάλλου, οι στύσεις αυτές παρατηρούνται τόσο στα νεογέννητα όσο και στους υπερήλικες, εφόσον βεβαίως δεν υπάρχουν παθολογικά αίτια κατάργησης τους.

Γενικά, με την έναρξη του ύπνου διαπιστώνεται μια επιβράδυνση όλων των σωματικών λειτουργιών που διατηρούνται σε χαμηλά επίπεδα όσο διαρκεί ο ύπνος βραδέων κυμάτων. Με την εμφάνιση του REM ύπνου η φυσιολογική δραστηριότητα αυξάνει σε επίπεδα ανώτερα του NREM ύπνου και ορισμένες στιγμές φθάνει στα επίπεδα της εγρήγορσης. Έτσι, κατά τη διάρκεια του REM ανεβαίνουν τα επίπεδα της αρτηριακής πίεσης, του καρδιακού ρυθμού, του ρυθμού της αναπνοής, της θερμοκρασίας του σώματος και του εγκεφάλου, της κατανάλωσης οξυγόνου από τους ιστούς, της αιματικής ροής στον φλοιό του εγκεφάλου και της δραστηριότητας των εγκεφαλικών νευρώνων. Μοναδική εξαίρεση αποτελεί η μεγαλύτερη μείωση του μυϊκού τόνου σε σχέση με τον NREM ύπνο, που αφορά σχεδόν όλους τους μυς του σώματος συμπεριλαμβανομένων ΤΩΝ μεσοπλεύριων αναπνευστικών μυών, με αποτέλεσμα κατά τον REM ύπνο να επικρατεί η διαφραγματική αναπνοή. Αξίζει να σημειωθεί ότι ακόμη και η λειτουργία του διαφράγματος μπορεί παροδικά να ανασταλεί οδηγώντας σε μικρές περιόδους άπνοιας. Οι μεταβολές αυτές έχουν ιδιαίτερη κλινική σημασία καθόσον σε πάσχοντες από νοσήματα του κυκλοφορικού ή του αναπνευστικού μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρότατες διαταραχές. Εξάλλου η πρόσκαιρη αναστολή των θερμορρυθμιστικών μηχανισμών κατά τον REM ύπνο (εφίδρωση, αγγειοσύσπαση, αγγειοδιαστολή και ταχύπνοια), φαίνεται να ενοχοποιείται για το σύνδρομο αιφνίδιου θανάτου των βρεφών (SIDS).

ΟΡΜΟΝΕΣ ΚΑΙ ΥΠΝΟΣ

Ο ύπνος αποτελεί περίοδο αυξημένης νευροενδοκρινικής δραστηριότητας Η παραγωγή ορμονών συνδέεται στενά με τον 24ωρο κύκλο ύπνου-εγρήγορσης. Το γεγονός αυτό οφείλεται στην ύπαρξη κοινών νευρωνικών μηχανισμών που ρυθμίζονται από τις βιογενείς αμίνες (σεροτονίνη, νορεπινεφρίνη, ντοπαμίνη). Η φλοιοεπινεφριδιοτρόπος ορμόνη (ACTH) και η κορτιζόλη παρουσιάζουν εκκριτικές αιχμές κατά το τελευταίο τρίτο της νύχτας. Το ίδιο συμβαίνει με τη θυρεοειδοτρόπο ορμόνη (TSH) της οποίας τα επίπεδα αυξάνονται τις ώρες πριν την πρωινή αφύπνιση. Αντίθετα, η αυξητική ορμόνη (GH) εκκρίνεται κυρίως κατά τη διάρκεια των δυο πρώτων ωρών του ύπνου και η εκκριτική της αιχμή συνδυάζεται με το πρώτο επεισόδιο ύπνου βραδέων κυμάτων. Είναι αξιοσημείωτο ότι τα παιδιά, που παρουσιάζουν ταχύ ρυθμό σωματικής αύξησης έχουν υψηλό ποσοστό σταδίου 3 και 4 νωρίς τη νύχτα. Η προλακτίνη (PRL) εκκρίνεται κατά ώσεις με υψηλότερες εκκριτικές αιχμές γύρω στις 4:00 με 6:00 το πρωί.

Η έκκριση της προλακτίνης και της αυξητικής ορμόνης εξαρτάται άμεσα από τον ύπνο και μερική ή ολική αναστροφή του κύκλου ύπνου-εγρήγορσης συμπαρασύρει την έκκριση τους στον καινούριο κύκλο. Δεν ισχύει όμως το ίδιο για την κορτιζόλη, της οποίας ο ρυθμός έκκρισης παραμένει σταθερός για πολλές ημέρες μετά από αναστροφή του κύκλου. Οι γοναδοτροπίνες LH και FSH έχει βρεθεί ότι εμφανίζουν μια θεαματική αύξηση την νύχτα κατά τη διάρκεια της εφηβείας. Το σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης συνδέεται στενά επίσης με την εναλλαγή των φάσεων REM-NREM του ύπνου• έχει παρατηρηθεί ότι ο REM ύπνος επισυμβαίνει όταν η δραστηριότητα της ρενίνης του πλάσματος (PRA) φθίνει ή βρίσκεται στο ναδίρ της. Τέλος, η έκκριση της μελατονίνης γίνεται αποκλειστικά τη νύχτα ενώ την ημέρα τα επίπεδα της στο πλάσμα δεν είναι ανιχνεύσιμα.