Биология на съня

Патологични аспекти

Патологиите на съня могат да бъдат разделени на шест основни категории: безсъние (затруднения в инициирането или поддържането на съня); свързани със съня нарушения на дишането (като сънна апнея); хиперсомния с централен произход (като нарколепсия); нарушения на циркадния ритъм (като джет лаг); парасомнии (като сънливост); и свързани със съня разстройства на движението (като синдром на неспокойните крака [RLS]). Всяка от тези категории съдържа много различни нарушения и техните подтипове. Клиничните критерии за патологии на съня се съдържат в Международната класификация на нарушенията на съня, която използва кондензирана система за групиране: дисомнии; парасомния; нарушения на съня, свързани с психични, неврологични или други състояния; и предложени нарушения на съня. Въпреки че много нарушения на съня се срещат както при деца, така и при възрастни, някои разстройства са уникални за детството.

Хиперсомния с централен произход

Епидемичният енцефалит летаргия се произвежда от вирусни инфекции на механизмите за събуждане на съня в хипоталамуса, структура в горния край на мозъчния ствол. Заболяването често преминава през няколко етапа: треска и делириум, хипосомния (загуба на сън) и хиперсомния (прекомерен сън, понякога граничещ с кома). Обикновено се наблюдават инверсии на денонощните модели на сън и будност, както и нарушения в движенията на очите. Въпреки че разстройството е изключително рядко, то е научило невролозите за ролята на определени мозъчни региони в преходите от сън-будност.

Смята се, че нарколепсията включва специфично нарушено функциониране на субкортикални регулаторни центрове за сън, по-специално специализирана област на хипоталамуса, която освобождава молекула, наречена хипокретин (наричана още орексин). Някои хора, които изпитват пристъпи на нарколепсия, имат един или повече от следните спомагателни симптоми: катаплексия, внезапна загуба на мускулен тонус, често утаена от емоционална реакция като смях или стрес и понякога толкова драматична, че да накара човек да падне; хипнагогични (начало на съня) и хипнопомпни (събуждащи) зрителни халюцинации от мечтания вид; и хипнагогична или хипнопомпна сънна парализа, при която човекът не е в състояние да движи доброволно мускулите (с изключение на дихателните мускули) за период, вариращ от няколко секунди до няколко минути. Пристъпите на сън се състоят от периоди на REM в началото на съня. Това преждевременно задействане на REM сън (което се случва при здрави възрастни по принцип само след 70–90 минути NREM сън и при лица с нарколепсия в рамките на 10–20 минути) може да показва, че аксесоарните симптоми са разединени аспекти на REM съня; т.е. катаплексията и парализата представляват активното двигателно потискане на REM съня, а халюцинациите представляват сънното преживяване на REM сън. Появата на нарколептични симптоми често е очевидна в средата на юношеството и младата зряла възраст. При децата прекомерната сънливост не е непременно очевидна. Вместо това сънливостта може да се прояви като трудности с вниманието, поведенчески проблеми или хиперактивност. Поради това обикновено се изследва наличието на други нарколептични симптоми - като катаплексия, парализа на съня и хипнагогични халюцинации.

Идиопатичната хиперсомния (прекомерното заспиване без известна причина) може да включва или прекомерна дневна сънливост и сънливост, или нощни сънни периоди, по-големи от нормалната продължителност, но тя не включва REM периоди на сън, както се наблюдава при нарколепсия. Едно съобщение за съпътстваща хиперсомния, неуспехът на сърдечната честота да намалее по време на сън, предполага, че хиперсомничният сън може да не е толкова спокоен за единица време, колкото е нормалният сън. В своята първична форма хиперсомнията вероятно е наследствена по произход (както е нарколепсията) и се смята, че включва известно нарушаване на функционирането на хипоталамичните центрове за сън; причинно-следствените му механизми остават до голяма степен неизвестни. Въпреки че са установени някои фини промени в регулацията на съня при NREM при пациенти с нарколепсия, както нарколепсията, така и идиопатичната хиперсомния обикновено не се характеризират с грубо анормални EEG модели на съня. Някои изследователи смятат, че ненормалността при тези нарушения включва неуспех в „включване“ и „изключване“ на механизмите, регулиращи съня, а не в самия процес на сън. Конвергентните експериментални доказателства показват, че нарколепсията често се характеризира с дисфункция на специфични неврони, разположени в латералния и задния хипоталамус, които произвеждат хипокретин. Хипокретинът участва както в регулирането на апетита, така и в съня. Смята се, че хипокретинът действа като стабилизатор за преходите от сън-будност, като по този начин обяснява внезапните пристъпи на сън и наличието на разединени аспекти на (REM) сън по време на будност при нарколептични пациенти. Нарколептичните и хиперсомничните симптоми понякога могат да бъдат управлявани от възбудителни лекарства или чрез лекарства, които потискат REM съня.

Няколко форми на хиперсомния са периодични, а не хронични. Едно рядко разстройство на периодично прекомерен сън, синдром на Клайн-Левин, се характеризира с периоди на прекомерен сън, продължил от дни до седмици, заедно с буйния апетит, хиперсексуалността и подобно на психотици поведение през няколкото будни часа. Синдромът обикновено започва през юношеството, изглежда се появява по-често при мъжете, отколкото при жените и в крайна сметка спонтанно изчезва през късната юношеска или ранна зряла възраст.

Безсъние

Безсънието е разстройство, което всъщност се състои от много разстройства, които имат общо две характеристики. Първо, човекът не е в състояние нито да инициира, нито да поддържа съня. Второ, проблемът не се дължи на известно медицинско или психиатрично разстройство, нито е страничен ефект от лекарствата.

Доказано е, че по физиологични критерии самоописаните бедни траверси обикновено спят много по-добре, отколкото си представят. Сънят им обаче показва признаци на смущение: чести движения на тялото, засилени нива на автономно функциониране, намалени нива на REM сън, а при някои и навлизане на будни ритми (алфа вълни) през различните етапи на съня. Въпреки че безсънието в определена ситуация е често срещано и без патологичен внос, хроничното безсъние може да бъде свързано с психологически смущения. Безсънието обикновено се лекува чрез прилагане на лекарства, но често с вещества, които са потенциално пристрастяващи и иначе опасни, когато се използват за дълги периоди. Доказано е, че лечението, включващо когнитивни и поведенчески програми (техники за релаксация, временно ограничаване на времето за сън и постепенното му възстановяване и др.), Е по-ефективно при дългосрочното лечение на безсъние, отколкото фармакологичните интервенции.

Дихателни нарушения, свързани със съня

Един от най-често срещаните проблеми със съня, срещан в съвременното общество, е обструктивната сънна апнея. При това разстройство горният дихателен път (в областта в задната част на гърлото, зад езика) многократно възпрепятства притока на въздух поради механична пречка. Това може да се случи десетки пъти на час по време на сън. В резултат на това има нарушен обмен на газ в белите дробове, което води до намаляване на нивата на кислород в кръвта и нежелано повишаване на нивата на въглероден диоксид в кръвта (газ, който е отпадъчен продукт на метаболизма). Освен това има чести нарушения на съня, които могат да доведат до хронично недоспиване, освен ако не се лекуват. Обструктивната сънна апнея обикновено се свързва със затлъстяване, въпреки че физическите малформации в областта на брадичката (например, ретрогнатия или микрогнатия) и уголемените сливици и аденоидите също могат да причинят разстройството. Обструктивната сънна апнея може да се появи при възрастни, юноши и деца.

По-рядко срещаните причини за проблеми с дишането в съня включват централна сънна апнея. Терминът централен (за разлика от обструктивен) се отнася до идеята, че при този набор от нарушения механиката на дихателните пътища е здрава, но мозъкът не предоставя сигнала, необходим за дишане по време на сън.

парасомнии

Сред епизодите, които понякога се смятат за проблемни в съня, са сомнилоки (говорене в сън), сомнамбулизъм (сънливост), енуреза (намокряне в леглото), бруксизъм (смилане на зъбите), хъркане и кошмари. Говоренето в сън изглежда по-често се състои от неразделни мрънкания, отколкото от разширени смислени изказвания. Тя се среща поне от време на време при много хора и на това ниво не може да се счита за патологична. Сънливостта е често срещана при деца и понякога може да се запази в зряла възраст. Енурезата може да бъде вторичен симптом на различни органични състояния или, по-често, първично разстройство само по себе си. Макар и основно разстройство от ранна детска възраст, енурезата продължава в късна детска или ранна зряла възраст за малък брой хора. Смилането на зъбите не е последователно свързано с нито един конкретен етап на съня, нито оказва значително влияние върху цялостното моделиране на съня; изглежда също е ненормалност в съня, а не в съня.

Разнообразие от плашещи преживявания, свързани със съня, по едно или друго време са наречени кошмари. Тъй като не всички подобни явления са се оказали идентични в асоциациите им със стадии на сън или с други променливи, трябва да се направят няколко разграничения между тях. Сънните ужаси (pavor nocturnus) обикновено са разстройства от ранна детска възраст. Когато внезапно се прекъсне сънът в NREM, детето може да крещи и да седи в очевиден ужас и да бъде непоследователно и неутешимо. След период от минути детето се връща в сън, често без изобщо да е било напълно будно или будно. Припомнянето за сън обикновено липсва и целият епизод може да бъде забравен сутринта. Тревожните сънища най-често изглеждат свързани със спонтанни възбуди от REM сън. Има спомен за сън, чието съдържание съответства на нарушеното събуждане. Докато трайното им повторение вероятно показва будно психологическо разстройство или стрес, причинено от трудна ситуация, тревожните сънища се появяват от време на време при много иначе здрави хора. Състоянието се различава от паническите атаки, които се появяват по време на сън.

REM нарушение на поведението на сън (RBD) е заболяване, при което спящият изпълнява съдържанието на съня. Основната характеристика на разстройството е липса на типичната мускулна парализа, наблюдавана по време на REM сън. Следствието е, че спящият вече не е в състояние да се въздържа от физическо въздействие на различните елементи на съня (като удари с бейзбол или бягане от някого). Състоянието се наблюдава главно при по-възрастни мъже и се смята за дегенеративно мозъчно заболяване. Онези с RBD изглежда са изложени на повишен риск от по-късно развитие на болестта на Паркинсон.

Разстройства на движението, свързани със съня

Синдромът на неспокойните крака (RLS) и свързано с него разстройство, известно като периодично разстройство на движението на крайниците (PLMD), са примери за разстройства, свързани със съня. Отличителен белег на RLS е неприятното усещане в краката, което прави движението неустоимо; движението осигурява известно временно облекчение на усещането. Въпреки че основното оплакване, свързано с RLS, е будността, разстройството е класифицирано като нарушение на съня по две основни причини. Първо, има циркадна промяна в симптомите, което ги прави много по-чести през нощта; способността на засегнатия човек да заспи често се нарушава от безмилостната нужда да се движи, когато е в леглото. Втората причина е, че по време на сън повечето хора с RLS изпитват фини периодични движения на краката, които понякога могат да нарушат съня. Периодичните движения на крайниците обаче могат да се появят при различни други обстоятелства, включително нарушения на съня, различни от RLS, като PLMD, или като страничен ефект на някои лекарства. Самите движения се считат за патологични, ако нарушават съня.

Нарушения, подчертани по време на сън

Различните медицински симптоми могат да бъдат подчертани от условията на сън. Пристъпите на стенокардия (спазматична задушаваща болка в гърдите), например, очевидно могат да бъдат увеличени чрез активиране на автономната нервна система при REM сън и същото важи за секрецията на стомашна киселина при лица, които имат язви на дванадесетопръстника. Сънят с NREM, от друга страна, може да увеличи вероятността от някои видове епилептичен разряд. За разлика от тях REM сънят изглежда защитен срещу припадъчна активност.

Депресираните хора са склонни да имат оплаквания от сън. Обикновено спят или твърде много, или недостатъчно и имат ниска енергия и сънливост през деня, без значение колко спят. Хората с депресия имат по-ранен първи REM период в нощния си сън от недепресираните хора. Първият REM период, настъпващ 40–60 минути след началото на съня, често е по-дълъг от нормалния, с повече активност при движение на очите. Това предполага нарушаване на функцията за регулиране на двигателя, което засяга такива неща като сексуалност, апетит или агресивност, като всички те са намалени при засегнатите лица. Лишаването на REM от фармакологични агенти (трициклични антидепресанти) или чрез техники за събуждане на REM изглежда, че обръща тази аномалия на съня и облекчава будните симптоми.

Нарушения на циркадния ритъм

Има два видни вида нарушения на графика на съня: фаза-напреднал сън и фаза-забавен сън. При първите настъпването и компенсирането на съня възникват по-рано от социалните норми, а при вторите настъпването на съня се забавя и събуждането също е по-късно през деня, отколкото е желателно. Фазата закъснял сън е често срещан циркаден проблем при индивиди, особено подрастващите, които имат склонност да стоят до късно, да спят или да приемат късния следобед. Промени в цикъла „сън-будност“ могат да се появят и при работници, работещи на смяна или след международни пътувания през часовите зони. Нарушенията могат да възникнат и хронично, без очевиден фактор на околната среда. Разкрити са различни гени, участващи в тази циркадна регулация, което предполага генетичен компонент в някои случаи на нарушения в схемата на съня. Условията могат да бъдат лекувани чрез постепенно коригиране на времето на сън. Коригирането може да бъде улеснено чрез физически (например, излагане на светлина) и фармакологични (например, мелатонин) средства.

Прекомерната сънливост през деня е често оплакване сред подрастващите. Най-честата причина е недостатъчен брой часове, прекарани в сън, поради социални графици и ранни часове на начално училище. В допълнение, за хора от всички възрасти излагането на устройства със синя светлина, като смартфони и таблети, преди заспиване може да допринесе за проблеми със съня, вероятно защото синята светлина влияе на нивата на мелатонин, който играе роля в индуцирането на съня. Психологическите разстройства (напр. Голяма депресия), нарушения в циркадния ритъм или други видове нарушения на съня също могат да причинят прекомерна сънливост през деня.

Теории за съня

Два вида подходи доминират теориите за функционалната цел на съня. Човек започва с измеримата физиология на съня и опитите да се свържат тези открития с определени функции, известни или хипотетични. Например, след откриването на REM съня през 50-те години на миналия век, мнозина хипотезират, че функцията на REM съня е да преиграва и преживява мисленето през деня. Това беше разширено до теорията, че REM сънят е важен за укрепване на спомените. По-късно бавните мозъчни вълни на NREM съня придобиха популярност сред учените, които се опитваха да докажат, че физиологията на съня играе роля в паметта или други промени в мозъчната функция.

Други теории за съня вземат поведенчески последици от съня и се опитват да намерят физиологични мерки, които да обосноват съня като двигател на това поведение. Например, известно е, че с по-малко сън хората са по-уморени и че умората може да се натрупа през последователни нощи на недостатъчен сън. По този начин сънят играе критична роля в бдителността. С това като изходна точка, изследователите на съня са идентифицирали два основни фактора, които изглежда задвижват тази функция: циркадния пейсмейкър, настанен дълбоко в мозъка в област на хипоталамуса, наречена супрахиазматично ядро; и хомеостатичният регулатор, вероятно задвижван от натрупването на определени молекули, като аденозин, които разграждат продуктите на клетъчния метаболизъм в мозъка (интересно е, че кофеинът блокира свързването на аденозин с рецепторите на невроните, като по този начин инхибира анозиновия сигнал за сън).

Да се ​​опише целта на съня като предотвратяване на сънливостта е еквивалент на думата, че целта на храната е да предотврати глада. Известно е, че храната се състои от много молекули и вещества, които задвижват безброй основни телесни функции и гладът и засищането са средства за мозъка да насочва поведението към ядене или не ядене. Може би сънливостта действа по същия начин: механизъм за насочване на животните към поведение, което постига сън, което от своя страна осигурява множество физиологични функции.

Широката теория за съня непременно е непълна, докато учените не получат пълно разбиране на функциите, които сънят играе във всички аспекти на физиологията. По този начин учените не са склонни да определят каквато и да е единствена цел за сън и всъщност много изследователи твърдят, че е по-точно да се опише сънят като обслужващ множество цели. Например, сънят може да улесни формирането на паметта, да повиши бдителността и вниманието, да стабилизира настроението, да намали напрежението върху ставите и мускулите, да засили имунната система и да промени сигналите за освобождаване на хормони.