Razumevanje skrivnosti spanja - Vpliv spanja na naše zdravje

Spanje je reverzibilno stanje zmanjšane odzivnosti na okolje, ki ima močan vpliv na naše zdravje.

Enako je pri vseh višjih vretenčarjih, mogoče celo pri vseh živalih. Skoraj tretjino življenja prespimo, od tega je kar četrtina aktivnega sanjanja. Daljša deprivacija spanja privede do zmanjšanega funkcioniranja, pri nekaterih vrstah pa lahko povzroči celo smrt. Spanje je tako kot dihanje in hranjenje potrebno za življenje. 

Spanje in sanje sta dva pojma, ki v ljudeh vzbujata občutek skrivnostnosti, kar je jasno, saj do sedaj še nimamo nikakršnih oprijemljivih dokazov, zakaj spimo in sanjamo. Napisanih je bilo že mnogo teorij, od katerih so ene bolj možne od drugih. Poznamo pa že veliko fizioloških dejavnikov, ki vplivajo na spanje, na katerih se znanje lahko gradi naprej.

Funkcionalna stanja možganov

Čez dan se nahajamo v dveh različnih stanjih, v budnem in spečem. Samo spanje se deli na različne faze. Čez noč se nekajkrat pojavi REM (rapid eye movement) spanje, ki je na EEG-ju podobno budnosti, telo (razen oči in dihalnih mišic) je imobilizirano. V REM spanju so prisotne žive sanje. Preostanek noči je prisotno ne-REM spanje ali globok spanec, pri katerem se na EEG-ju pojavljajo delta valovi.

Ta tri stanja – budnost, REM spanje in ne-REM spanje – zaznamujejo različne možganske funkcije.

Ne-REM spanje predstavlja čas za počitek. Mišična tenzija in gibanje sta minimalna. Telo se sicer v tej fazi lahko premika, ampak le malokrat dobi taka navodila iz možganov (recimo sprememba pozicije). Telesna temperatura in poraba energije sta zmanjšani, zaradi povečane aktivnosti parasimpatika pa so znižani tudi srčna frekvenca, dihanje in ledvična funkcija, pospešena pa prebava. V fazi ne-REM spanja počivajo tudi možgani. Počasni valovi z veliko amplitudo kažejo na visoko stopnjo sinhronizacije nevronov, kjer večina senzoričnih vzburjenj ne doseže korteksa. Sanje so v tej fazi redke.

REM spanje predstavlja aktivne možgane v paraliziranem telesu. Prisotne so sanje. Če človeka prebudimo med REM spanjem, se bo natančno spomnil svojih sanj. EEG ritem je zelo podoben budnemu stanju – hiter ritem z nizkimi amplitudami, zato REM spanju rečemo tudi paradoksalno spanje. Poraba kisika v možganih je močno povečana. Mišice so atonične. Respiratorne mišice delujejo slabše, aktivne so le očesne mišice in mišice v notranjem ušesu. Dominira simpatična aktivnost, zaradi česar se izklopi sistem za nadzor temperature, frekvenca srca in dihanja naraste, pride do erekcije penisa in klitorisa.

Slika 1: Spalni cikli

Katere cikle spanja poznamo?

75% spanca predstavlja globok spanec, ki je razdeljen na 4 stopnje, 25% pa REM spanje. Ponoči preidemo stopnje globokega spanca, nato se pojavi REM spanje; cikel se ponavlja na vsakih 90 minut. 

Prva faza ne-REM spanja je prehodna, prisotni so alfa valovi, traja pa le nekaj minut. Iz prve faze je človeka najlažje prebuditi. Druga faza je globlji spanec in traja 5-15 minut. Na EEG-ju so vidni valovi s frekvenco 8-14 Hz, vlogo pacemakerja prevzame talamus. Nato sledi tretja faza, v kateri se začnejo pojavljati delta valovi. Telo in oči mirujejo. Četrta faza je najgloblja faza spanja z valovi frekvence 2 Hz. Traja med 20 in 40 minut. Nato spanje preide nazaj do druge faze in se nadaljuje v REM spanje.

Čez noč se fazi 3 in 4 krajšata, REM faza pa se podaljšuje. Najdaljši REM cikel lahko traja od 30-50 minut, med vsakim REM ciklom pa mora preteči vsaj pol ure. 

Potrebe po spanju se od človeka do človeka razlikujejo. Normalno naj bi bilo 5-10 ur na dan. Potrebe po spanju se načeloma ne spreminjajo, spremeni pa se biološka ura pri najstnikih, kateri težko zaspijo v zgodnjih večernih urah. 

Kaj je funkcija spanja?

Nobena teorija o tem, zakaj spimo, ni sprejeta, najverjetnejša pa je teorija o obnovi in adaptaciji. Med spanjem se spočijemo, obnovimo in pripravimo na ponovno budno stanje, hkrati pa bi se naj s spancem skrili pred plenilci in varčevali z energijo. Daljša deprivacija spanja lahko povzroči psihične in vedenjske motnje, torej je spanec nujno potreben za življenje.

Funkcije REM spanja in sanj

Tudi funkcije REM spanja in sanj še niso raziskane. Dokazano je, da po daljši prisilni deprivaciji REM spanja ljudje, kadar lahko spijo nemoteno, večkrat dosežejo REM fazo, katera je tudi daljša. Vendar pa sama deprivacija ne povzroča škode. 

O sanjah je imel veliko teorij Freud. Te naj bi bile stanje za izpolnjevanje želja in nezavedna pot za izražanje seksualnih in agresivnih fantazij. Novejše teorije pravijo, da so sanje ali vsaj njihovi bizarni elementi asociacije spominov možganske skorje, ki se med REM spanjem pojavljajo naključno. Nevroni ponsa čez talamus aktivirajo določene dele korteksa, zato se pojavijo slike ali občutja, katera poskuša možganska skorja spojiti v neko celoto. 

Slika 2: Različne raziskave so pokazale, da sta REM spanje in mogoče celo sanje pomembna za spomin, saj naj bi deprivacija REM faze povzročila težave pri učenju. Hkrati so ugotovili, da je trajanje REM faz podaljšano po intenzivnem učenju. 

Nevralni mehanizmi spanja

Spanje je aktiven proces, ki vključuje različne regije možganov. Vključeni so različni mehanizmi, ki omogočajo spanje in prebujanje. Nevroni, ki so potrebni za nadzor spanja in prebujanja, so del nevrotransmiterskega sistema. Noradrenalin in serotonin se sproščata med prebujanjem in stopnjujeta budno stanje, acetilholin pa pomaga pri poglabljanju REM faze. Med spanjem ima pomembno vlogo tudi talamus, ki blokira informacije o zunanjih dražljajih. 

Budnost

Glede na to, da lezije v določenem delu možganov lahko povzročijo komo, lahko predpostavljamo, da so v možganih prisotni nevroni, ki nas s svojo aktivnostjo držijo budne. Nevrofiziologi so ugotovili, da lezije v srednji masi možganov povzročajo stanje podobno ne-REM spanju, lezije v lateralnem tegmentumu pa ne. Električna stimulacija tegmentuma znotraj retikularne formacije je omogočila prehod stanja možganov iz ne-REM spanja v stanje pozornosti, ki je na EEG-ju bilo podobno stanju budnosti. 

Nekateri skupki nevronov postanejo aktivnejši ob prebujanju. Vključene so celice, ki vsebujejo noradrenalin in serotonin ter acetilholin. Posledice nevrotransmiterjev so depolarizacija nevronov, večja ekscitacija in supresija ritmičnega delovanja.

Ne-REM spanje

V ne-REM spanju pride do zmanjšane aktivnosti nevronov, ki uporabljajo zgoraj opisane nevrotransmiterje. Zgodnje faze vključujejo theta ritem, ki je posledica ritmične talamične aktivnosti. Kasneje se theta ritem zamenja z delta ritmom. Tudi ta naj bi bil produkt talamičnih nevronov in se pojavi, kadar membranski potencial teh nevronov postane še bolj negativen. 

REM spanje

Med REM spanjem je veliko področij možganske skorje prav tako aktivnih, kot so v budnem stanju. Razlika je v tem, da so nekatera področja aktivnejša med spanjem, nekatera pa v budnosti. Večina nadzora v REM fazi prihaja iz ponsa. Poveča se aktivnost nevronov v ponsu, ki vsebujejo acetilholin. Glede na to se predpostavlja, da holinergični nevroni inducirajo REM fazo. 

Jedro, ki nadzira proces spanja prav tako inhibira spinalne motorične nevrone in preprečuje, da bi se motorični gib dejansko izvršil. To predstavlja adaptivni mehanizem, ki nas varuje pred nami samimi. Če se varovalni mehanizem prekine, pravimo temu REM vedenjska motnja.

Kateri dejavniki povzročajo zaspanost?

Zaspanost je najpogostejša posledica infekcij, kot sta prehlad in gripa. Imunski odziv in regulacija spanja sta verjetno direktno povezana. En izmed faktorjev, ki povzroča zaspanost je muramil peptid, ki ponavadi nastane iz celične stene bakterije. Stimulira imunski sistem in povzroča vročino. Tudi interlevkin-1, ki nastaja v glia celicah in makrofagih, povzroča spanje. 

Faktor, ki povzroča zaspanost, je tudi adenozin. V možganih je ekstracelularnega adenozina več v budnosti, kot med spanjem in med budnostjo narašča, med spanjem pa pada. Deluje inhibitorno na sisteme, ki uporabljajo noradrenalin, serotonin in acetilholin, kateri vzpodbujajo budno stanje. 

Melatonin, ki nastaja iz triptofana je znan pod imenom »Drakula hormon«. Nastaja v temi, povzroča pa zaspanost.

Motnje dihanja v spanju

Motnje dihanja v spanju so skupina stanj, ki vplivajo na normalen proces dihanja med spanjem. Med najpogostejše motnje spada obstruktivna spalna apneja (OSA), kjer pride do delnega ali popolnega prenehanja pretoka zraka kljub poskusom dihanja. To je posledica obstrukcije ali blokade zgornjih dihalnih poti.

Smrčanje je pogosto prvi in najbolj opazen znak, da je prisotna motnja dihanja v spanju. Medtem ko vsako smrčanje samo po sebi ni nevarno, lahko vztrajno in zelo glasno smrčanje kaže na OSA. Zvok smrčanja nastane, ko se tkiva v grlu med spanjem sprostijo do te mere, da zožijo dihalne poti in povzročijo vibriranje pri vdihu in izdihu.

Motnje dihanja v spanju ne prizadenejo le kvalitete spanca, temveč lahko dolgoročno vplivajo na zdravje. Povezane so z višjim tveganjem za povišan krvni tlak srčno popuščanje, srčni infarkt, možgansko kap in diabetes. Ljudje z nezdravljenimi motnjami dihanja v spanju so pogosto pretirano zaspani čez dan, kar povečuje tveganje za nesreče pri delu in v prometu.

Diagnoza motenj dihanja v spanju običajno vključuje polisomnografijo , ki meri različne telesne funkcije med spanjem. Zdravljenje lahko vključuje življenjske spremembe, kot so izguba teže, opustitev kajenja in sprememba položaja telesa med spanjem. 

Slika 3: V hudih primerih se lahko predpiše uporaba naprave za stalni pozitivni tlak v dihalnih poteh (CPAP), ki ohranja odprte dihalne poti in preprečuje epizode apneje.

Kako nosni dilatator AirMax lajša težave s smrčanjem?

Težave z dihanjem skozi nos povzročijo, da se zbujate utrujeni in s suhim grlom zaradi dihanja skozi usta. Prav tako ima veliko ljudi težave s smrčanjem zaradi zamašenega nosu. V 75% primerov je zamašen nosni prehod razlog, da ljudje začnejo smrčati.

Nizozemski raziskovalci so v sodelovanju s specialisti otorinolaringologije (ORL) razvili medicinski pripomoček AirMax, ki je klinično testirana metoda za lajšanje težav s smrčanjem in z dihanjem skozi nos. Ob vstavitvi medicinskega pripomočka AirMax v nos se razširi najožji del nosnega prehoda. Potisna sila poveča nosno površino za dotok zraka, kar zagotavlja boljši pretok zraka in lažje dihanje