Somnul și veghea

Somnul și veghea sunt stări ale sistemului nervos care alternează în mod regulat. Ritmul circadian ajută organismul să se adapteze la ciclul zi–noapte, dar orele de somn sunt influențate și de cât timp am stat treji. Somnul nu este oprirea activității creierului. În timpul lui se modifică activitatea diferitelor rețele, iar organismul continuă să regleze respirația, circulația și temperatura.

Există etape de somn cu caracteristici diferite, între care somnul REM și somnul non-REM. Ele alternează în cicluri pe parcursul nopții. Somnul contribuie la funcționarea cognitivă și la procese de consolidare a memoriei, dar nu înseamnă că orice informație învățată înainte de culcare va fi reținută automat. Lumina, programul zilnic și alte semnale pot modifica momentul apariției somnolenței.

Pentru un exercițiu, deosebește „ceasul” circadian de nevoia acumulată de somn. Apoi identifică structurile nervoase și hormonale implicate în reglare, fără a atribui întregul proces unei singure glande. O noapte scurtă poate reduce atenția; aceasta este o observație despre funcționare, nu un diagnostic individual. Nu confunda veghea cu absența completă a oboselii și nici somnul cu pierderea patologică a conștienței.

Nucleul suprachiasmatic din hipotalamus participă la sincronizarea ritmului circadian cu lumina. Melatonina secretată de epifiză este un semnal temporal, nu singura cauză a somnului. Circuitele trunchiului cerebral și ale hipotalamusului influențează alternanța somn–veghe. Stadiile non-REM și REM au profiluri diferite ale activității cerebrale și ale tonusului muscular.

Ritmul circadian este coordonat de nucleul suprachiasmatic al hipotalamusului, care primește informații despre lumină de la retină. Somnul include faze NREM și REM, cu activitate cerebrală și tonus muscular diferite. De exemplu, alternanța lor într-o noapte nu este identică cu o stare de inconștiență uniformă; ambele contribuie la funcționarea normală.

Somnul normal al adultului are două tipuri: NREM și REM. Somnul NREM are trei stadii: N1 (adormirea, câteva minute, unde theta), N2 (somn ușor, cel mai frecvent, aproximativ jumătate din noapte; pe EEG apar fusurile de somn și complexele K) și N3 (somn profund, cu unde lente delta, greu de trezit și important pentru refacere). Somnul REM (somn paradoxal) are mișcări rapide ale ochilor, activitate EEG asemănătoare cu cea din veghe, ritm cardiac și respirator neregulate și atonie musculară, determinată de inhibiția motoneuronilor; în această fază apar visele cele mai vii. Un ciclu durează aproximativ 90 de minute; într-o noapte sunt patru-șase cicluri. Somnul N3 predomină în prima parte a nopții, iar REM în a doua parte. Nevoia de somn la adult este de 7–9 ore, la adolescenți de 8–10 ore.

Alternanța depinde de două procese. Procesul circadian este coordonat de nucleul suprachiasmatic, care are o perioadă de aproximativ 24 de ore și este resetat de lumină prin căile retinohipotalamice; seara, epifiza secretă melatonină, iar cortizolul are vârf dimineața. Procesul homeostatic crește cu timpul de veghe: adenozina se acumulează în creier și crește presiunea de somn, iar cafeina o blochează prin receptorii pentru adenozină. Neuronii cu orexină din hipotalamus mențin veghea; lipsa lor produce narcolepsia, cu adormiri bruște. Tulburările frecvente sunt insomnia și apneea în somn.

Exemplu rezolvat 1: numărul de cicluri. O persoană doarme 7,5 ore, iar un ciclu durează 90 de minute.

1. Durata somnului: $7,5\cdot 60=450$ minute.
2. Numărul de cicluri: $\frac{450}{90}=5$.
3. În primele cicluri predomină somnul profund N3, iar în ultimele predomină REM. Dacă somnul este întrerupt devreme (de exemplu la 6 ore, adică patru cicluri), persoana pierde în special somnul REM din ultima parte a nopții.

Exemplu rezolvat 2: decalajul orar (jet lag). O persoană zboară spre est și traversează șase fusuri orare.

1. Ceasul circadian rămâne încă potrivit cu ora de plecare, deci ora de seară de la destinație este simțită de organism ca după-amiază.
2. Lumina de dimineață la destinație resetează nucleul suprachiasmatic, dar ritmul se adaptează de obicei cu aproximativ o oră pe zi spre est.
3. Adaptarea completă durează aproximativ șase zile, iar până atunci apar somnolență și atenție scăzută.

La admitere, separă ritmul circadian de ciclurile etapelor somnului. Dacă se cere controlul nervos, identifică rolul hipotalamusului și al rețelelor de veghe; dacă se cere melatonina, indică epifiza. Nu descrie somnul REM drept lipsă totală a activității cerebrale.

Pentru întrebările despre structuri, reține: nucleul suprachiasmatic — ceasul biologic; epifiza — melatonina; hipotalamusul lateral — orexina, pentru veghe; formațiunea reticulată — activarea corticală. Stadiul N3 are unde delta, REM are unde rapide și atonie musculară. Cel mai greu de trezit este omul din N3, iar visele vii apar în REM.

Pentru întrebările despre tulburări de somn, reține: insomnia este dificultatea de a adormi sau de a menține somnul; apneea în somn este oprirea repetată a respirației din cauza obstrucției căilor aeriene, cu sforăit și somnolență în timpul zilei; narcolepsia implică lipsa orexinei și adormiri bruște în timpul zilei. Somnul insuficient scade atenția și memoria și crește riscul de accidente, de obezitate și de boli cardiovasculare. Copiii au nevoie de mai mult somn decât adulții, iar sugarii dorm mai mult de jumătate din zi.

Exemplu în formatul examenului (complement grupat). Despre somn sunt corecte afirmațiile:

1. Nucleul suprachiasmatic coordonează ritmul circadian.
2. Melatonina este secretată de epifiză.
3. În somnul REM apare atonia musculară.
4. Somnul profund N3 conține în principal unde lente delta.

• a) „Numai afirmațiile 1, 2 și 3 sunt corecte.”
• b) „Numai afirmațiile 1 și 3 sunt corecte.”
• c) „Numai afirmațiile 2 și 4 sunt corecte.”
• d) „Numai afirmația 4 este corectă.”
• e) „Toate afirmațiile sunt corecte sau toate sunt false.”

Răspuns: e. Toate afirmațiile sunt corecte: ceasul circadian este în nucleul suprachiasmatic, melatonina vine din epifiză, atonia musculară caracterizează somnul REM, iar stadiul N3 are unde lente delta (undele rapide aparțin stării de veghe).

Greșeli frecvente

• Greșit: În somn, creierul se oprește.
  Corect: Creierul rămâne activ și trece prin stări de somn diferite.
• Greșit: Coma este somn normal foarte profund.
  Corect: Coma este o alterare patologică a stării de conștiență.
• Greșit: Somnul REM este cel mai profund stadiu de somn.
  Corect: Cel mai profund este stadiul N3, cu unde delta; în REM, EEG seamănă cu cel din veghe, de aceea se numește somn paradoxal.

Înainte și după