Fyziologie spánku

Člověk v průměru stráví spánkem třetinu svého života. Spánek (nebo alespoň střídání období aktivity a odpočinku) je nedílným mechanismem fyziologické adaptace všech živých bytostí. To potvrzuje teorii, že spánek plní důležité funkce pro udržení životně důležité aktivity na optimální úrovni. Překvapivě je naše chápání tak důležité otázky, jako je účel spánku, primitivní a amorfní. Pro rozvoj základních konceptů v této oblasti je zapotřebí dalšího výzkumu. Níže je však uveden základní přehled fyziologie spánku, včetně hlavních mechanismů jeho regulace a hypotéz vysvětlujících jeho funkce.

Pacienti se často ptají, kolik spánku potřebují. Ačkoli nejčastější odpovědí je 8 hodin, někteří jedinci potřebují 4,5 hodiny spánku, zatímco jiní 10 hodin. 8 hodin je tedy pouze průměr a obecně se toto číslo může výrazně individuálně lišit. Vzhledem k tomu, že lidé, jejichž délka spánku se výrazně odchyluje od průměru, tvoří absolutní menšinu, potřebují odpovídající vyšetření k odhalení možných poruch spánku.

Doba výskytu, délka a struktura spánku se u různých biologických druhů liší. Lidé mají tendenci usínat v noci a probouzet se po východu slunce. S příchodem umělého osvětlení a nutností pracovat v noci se vzorce spánku a bdění mnoha lidí výrazně odchýlily od obvyklého rytmu, který se vyznačuje odpočinkem v noci a aktivní činností během dne.

Laboratorní studie ukazují, že stupeň bdělosti nebo ospalosti závisí na nejméně dvou faktorech:

1. trvání předchozí bdělosti a
2. cirkadiánní rytmus.

Hlavní vrchol ospalosti proto nastává v pozdních večerních hodinách, což se shoduje s obvyklou dobou ukládání do postele. Další vrchol ospalosti nastává během dne, což se shoduje s tradiční hodinou siesty - odpoledního odpočinku akceptovaného v mnoha zemích. Kvůli odpolední únavě a cirkadiánním fyziologickým procesům má mnoho lidí v této době potíže s udržením aktivní bdělosti.

Většina dosud nashromážděných informací o struktuře spánku, jeho fázích a časových charakteristikách byla získána pomocí speciální metody, která zaznamenává biopotenciály po celou dobu spánku - polysomnografie - PSG. Polysomnografie, která se objevila ve 40. letech 20. století, se dnes široce používá jak pro vědecký výzkum, tak pro diagnostiku primárních poruch spánku. Pro polysomnografii pacienti obvykle přicházejí do somnologické laboratoře večer. Standardní polysomnografický postup zahrnuje umístění alespoň dvou elektrod na pokožku hlavy (nejčastěji na temeno a zadní část hlavy) - pro záznam elektroencefalografie. Dvě elektrody jsou určeny k zaznamenávání pohybů očí a jedna elektroda se umístí na mentální sval pro posouzení stavu svalového tonu během přechodu ze spánku do bdění a během různých fází spánku. Dále se používají senzory k měření průtoku vzduchu, dechového úsilí, saturace krve kyslíkem, záznamu EKG a pohybů končetin. K řešení určitých problémů se používají různé modifikace polysomnografie. Například další EEG svody se používají k diagnostice nočních epileptických záchvatů. V některých případech se chování pacienta během spánku zaznamenává na videokazetu, což umožňuje zaznamenávat jeho pohyby a diagnostikovat poruchy, jako je somnambulismus nebo porucha spánku s rychlými pohyby očí (REM). Kromě toho lze tuto techniku dále modifikovat pro řešení speciálních diagnostických problémů. Například v některých případech je nutné studovat vylučování žaludeční šťávy během spánku a pro diagnostiku impotence je důležité získat informace o stavu penisu během spánku.

Subjekt jde spát v běžnou hodinu (např. ve 23 hodin). Interval mezi zhasnutím světel a usnutím se nazývá doba spánkové latence. Ačkoli někteří lidé usnou během několika minut, většina lidí usne během 15–30 minut. Pokud subjekt neusne do 45 minut, stává se neklidným. Potíže s usínáním jsou často způsobeny známým fenoménem první laboratorní noci. Jak pro pacienta s nespavostí, tak pro zdravého dobrovolníka způsobuje první noc ve spánkové laboratoři stres, který vede k významnému prodloužení doby latence usnutí. Podobný jev je pozorován u mnoha lidí, kteří tráví noc v neznámém prostředí, například v hotelovém pokoji. Prodloužení doby latence usnutí může být způsobeno různými faktory: stresem, pocitem nepohodlí z neznámé postele nebo prostředí, fyzickou námahou nebo vydatnou večeří krátce před spaním.

Fáze I spánku je přechodný stav mezi bdělostí a spánkem. V této fázi se člověk cítí jen mírně ospalý a dokáže reagovat na své jméno, i když je vysloveno potichu. Tato fáze zřejmě nepodporuje odpočinek ani zotavení a obvykle tvoří pouze 5–8 % celkové doby spánku. Zvýšená přítomnost fáze I je charakteristická pro neklidný, přerušovaný spánek, který může být způsoben spánkovou apnoe, syndromem neklidných nohou nebo depresí.

Fáze II obvykle zabírá polovinu až dvě třetiny celkové doby spánku. V jistém smyslu je „jádrem“ spánku. Jedná se o jednu, dobře definovanou fázi, která je na elektroencefalogramu charakterizována přítomností dvou jevů: spánkových vřetének a K-komplexů.

Přechod z fáze II do fází III a IV (fáze hlubokého spánku) obvykle probíhá poměrně rychle.

Stádia III a IV se obvykle spojují pod názvy „pomalý (pomalovlnný) spánek“ nebo „delta spánek“. Na EEG se pomalý spánek vyznačuje výraznými pomalými delta vlnami s vysokou amplitudou. Během pomalého spánku se snižuje svalový tonus a zpomalují se vegetativní ukazatele (puls, frekvence dýchání). V této fázi spánku je velmi obtížné člověka probudit, a pokud se tak stane, je zpočátku dezorientovaný a zmatený. Pomalý spánek je považován za období, které je nejvíce „zodpovědné“ za odpočinek a obnovení sil během spánku. První epizoda pomalého spánku obvykle začíná 30–40 minut po usnutí, tj. zpravidla pozdě v noci. Pomalý spánek je obvykle ve větší míře zastoupen v první třetině celkové doby spánku.

Poslední fází spánku je spánek s rychlými pohyby očí neboli REM spánek. Je všeobecně známo, že sny jsou spojovány hlavně s touto fází spánku. Pouze 10 % snů se vyskytuje v jiných fázích spánku. Fáze spánku zanechává stopy na povaze snů. Sny během pomalovlnného spánku jsou obvykle vágnější, nestrukturované – jak obsahem, tak pocity, které člověk prožívá. Zatímco sny v REM spánku naopak zanechávají živé pocity a mají jasný děj. Z neurofyziologického hlediska se REM spánek vyznačuje třemi hlavními rysy:

1. aktivita s nízkou amplitudou a vysokou frekvencí připomínající EEG obrazec ve stavu intenzivní bdělosti;
2. rychlé pohyby očí;
3. hluboká svalová atonie.

Kombinace „aktivního“ mozku (EEG aktivita s nízkou amplitudou a vysokou frekvencí) a „paralyzovaného“ těla (svalová atonie) dala vzniknout jinému názvu pro tuto fázi: „paradoxní spánek“. Svalová atonie, která se vyvíjí během REM spánku, se jeví jako evoluční adaptace, která brání fyzickým reakcím na sny. První epizoda REM spánku obvykle začíná 70 až 90 minut po usnutí. Interval mezi nástupem spánku a nástupem první epizody REM spánku se nazývá latence REM spánku. REM spánek obvykle tvoří asi 25 % celkové doby spánku.

První spánkový cyklus zahrnuje postupný průběh všemi popsanými fázemi. Druhý a následující cykly po zbytek noci začínají fází II, následovanou pomalovlnným spánkem a rychlým spánkem s pohybem očí. Jak již bylo zmíněno, epizody pomalovlnného spánku jsou delší v první třetině noci, zatímco rychlý spánek s pohybem očí je častější v poslední třetině noci.

Při hodnocení výsledků laboratorní studie záznamu spánku se analyzují několik parametrů: latence usnutí, celková délka spánku, účinnost spánku (poměr doby, po kterou člověk spal, k celkové době záznamu), stupeň fragmentace spánku (počet úplných nebo neúplných probuzení, doba, po kterou byl člověk vzhůru po nástupu spánku) a architektura spánku (počet a trvání hlavních fází spánku). Analyzují se i další fyziologické parametry, například parametry související s dýcháním (apnoe, hypopnoe), saturací krve kyslíkem, periodickými pohyby končetin a srdeční frekvencí. To umožňuje identifikovat vliv určitých fyziologických procesů na spánek. Příkladem jsou epizody apnoe, které vedou k fragmentaci spánku.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]