Κιρκάδιος ρυθμός και ύπνος.
Αναρτήθηκε από το www.pixabay.com

Κιρκάδιος ρυθμός και ύπνος.


Για αιώνες ο ύπνος εθεωρείτο μια αδρανής κατάσταση κατά την οποία ο εγκέφαλος αναπαύεται και ‘αναρρώνει’ από τις δραστηριότητες της ημέρας. Είναι φανερό, δηλαδή, πως αποτελεί κατάσταση πρωταρχικής σημασίας όχι μόνο για την ανάπτυξη του εγκεφάλου αλλά και για την παγίωση των εμπειριών που δέχεται κανείς στην καθημερινότητά του. Ωστόσο, έχει διαπιστωθεί πως ο εγκέφαλος παραμένει ενεργός στη διάρκεια του ύπνου, με μία ορισμένη μείωση, βέβαια, του ρυθμού ενεργοποίησης και πυροδότησης των περισσότερων νευρώνων, καθώς ο ύπνος εξελίσσεται από την αφύπνιση – εγρήγορση στον non-Rem ύπνο, στον λεγόμενο, με άλλα λόγια, βαθύ ύπνο.

Το άτομο, βέβαια, για να φτάσει στο επίπεδο του nonRem ύπνου, όπως προαναφέρθηκε, θα πρέπει να περάσει από ορισμένα στάδια κατά την πρώτη ώρα μετά την απόσυρση. Ειδικότερα, κατά την υπνηλική περίοδο, που ονομάζεται ύπνος σταδίου I, το φάσμα της συχνότητας του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ) μετατοπίζεται προς χαμηλότερες τιμές και το πλάτος των φλοιωδών κυμάτων ελαφρώς αυξάνεται, με αποτέλεσμα να δίνει συνέχεια στο επόμενο στάδιο, το επονομαζόμενο στάδιο II και ελαφρύ ύπνο, το οποίο χαρακτηρίζεται από μία περαιτέρω μείωση στη συχνότητα των κυμάτων του ΗΕΓ και μία αύξηση του πλάτους τους, τα οποία αποτελούνται από διακοπτόμενες συστάδες ακίδων υψηλής συχνότητας, που χαρακτηρίζονται ως ατράκτορες ύπνου. Οι άτρακτοι ύπνου είναι περιοδικές εκρήξεις δραστηριότητας που γενικά διαρκούν ένα ή δύο δευτερόλεπτα και προκύπτουν ως αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεων μεταξύ νευρώνων του θαλάμου και του φλοιού. Επιπρόσθετα, στο επακόλουθο στάδιο III, που αντιπροσωπεύει τον μέτριο έως βαθύ ύπνο, ο αριθμός των ατράκτων μειώνεται, ενώ το εύρος των κυμάτων χαμηλής συχνότητας αυξάνεται ακόμα περισσότερο. Τέλος, στο στάδιο IV του ύπνου, η επικρατούσα δραστηριότητα του ΗΕΓ αποτελείται από χαμηλής συχνότητας διακυμάνσεις, υψηλής έντασης, που ονομάζονται κύματα δέλτα, τα χαρακτηριστικά 19 αργά κύματα για το οποία ξεχωρίζει το στάδιο αυτό.

Τα παραπάνω στάδια, επομένως, απαρτίζουν τον ύπνο μη ταχείας κίνησης των ματιών (Non – Rem sleep), του οποίου το κυρίαρχο χαρακτηριστικό είναι ο ύπνος αργών κυμάτων. Εν συνεχεία, όμως, μετά από μία περίοδο ύπνου αργών κυμάτων, οι καταγραφές του ΗΕΓ δείχνουν ότι τα στάδια του ύπνου αντιστρέφονται για να φθάσουν μία τελείως διαφορετική κατάσταση που ονομάζεται ύπνος ταχείας κίνησης των ματιών ή ύπνος REM. Μάλιστα, στον ύπνο REM, οι εγγραφές του ΗΕΓ είναι αξιοσημείωτα παρόμοιες με αυτές της κατάστασης εγρήγορσης.

Γι’ αυτό, άλλωστε, ο επαρκής ύπνος θεωρείται ως μία ουσιαστική βιολογική λειτουργία για τη διατήρηση της φυσιολογικής και συναισθηματικής ευεξίας και είναι εξίσου απαραίτητος με το οξυγόνο, το νερό και την τροφή για τον εγκέφαλο. Το στρες, όμως, είναι ένας από τους παράγοντες που επιδρούν αρνητικά στον κύκλο ύπνου – εγρήγορσης.

Εξάλλου, όλα στη ζωή είναι ένας κύκλος και επηρεάζονται από το φως. Για παράδειγμα, το 24ωρο, οι 28 ημέρες του κύκλου της γυναίκας, οι εννέα μήνες της εγκυμοσύνης, όλα γίνονται κυκλικά. Ιδιαίτερα ο κύκλος ύπνου – αφύπνισης επιτρέπει να εμπλακεί σε κιρκάδιους ρυθμούς το σώμα. Έτσι, ξεκινά η συσσώρευση αποθεμάτων ενέργειας για μεταβολικές διεργασίες, νευρωνική αναδιαμόρφωση για συναπτική λειτουργία, ενοποίηση μνήμης και αφομοίωση σύνθετων κινητικών συστημάτων.

Ωστόσο, παρά την αυξανόμενη γνώση μας για τους μοριακούς μηχανισμούς που βασίζονται στο 24ωρο κιρκάδιο ρολόι και τον ρόλο του στην ανάπτυξη χρόνιων και εξουθενωτικών ασθενειών, υπάρχουν περιορισμένες διαθέσιμες θεραπευτικές επιλογές για τη θεραπεία της απορρύθμισης του κύκλου αφύπνισης – ύπνου. Το φως, βέβαια, αποτελεί τον πρωταρχικό χρονοδιακόπτη για το κεντρικό βιολογικό ρολόι, γι’ αυτό και οι θεραπείες φωτός και οι γνωστικές συμπεριφορικές θεραπείες που ενισχύουν τους φυσικούς χρονοδιακόπτες,  όπως η προγραμματισμένη εξωτερική άσκηση, έχουν αποδειχθεί ότι έχουν κάποια επιτυχία. Ωστόσο, εξακολουθούν να λείπουν ισχυρές φαρμακολογικές παρεμβάσεις.

Από την άλλη, η μελατονίνη έχει χαρακτηριστεί ως η έκβαση του κιρκάδιου ρολογιού και αυτή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατ’ επέκταση για την τροποποίηση της ρυθμού του ρολογιού, πιθανώς ενεργώντας μέσω των υποδοχέων μελατονίνης που εκφράζονται στους νευρώνες του SCN και σε πολλούς άλλους κυτταρικούς πληθυσμούς σε όλο το σώμα. Η έκκριση, δε, της εν λόγω ορμόνης, συμβαίνει σχεδόν αποκλειστικά κατά τη διάρκεια των νυχτερινών ωρών, ελλείψει φωτός, ξεκινώντας μεταξύ 21:00 και 23:00, φθάνει τα μέγιστα επίπεδα στον ορό μεταξύ 01:00 και 03:00 κι έπειτα αυτά μειώνονται στις βασικές χαμηλές τιμές μεταξύ 07:00 και 09:00. Αυτό το πρότυπο έκκρισης συγχρονίζει τις φυσιολογικές δραστηριότητες στο ανθρώπινο σώμα, όπως ο κύκλος ύπνου-αφύπνισης, με τον κιρκάδιο ρυθμό. Η μελατονίνη, εκτός από τη βοήθεια που προσφέρει στον ύπνο, μπορεί να λειτουργήσει ως σταθεροποιητής της διάθεσης, να ανακουφίσει το άγχος, να δράσει ως αντιοξειδωτικός και αντιφλεγμονώδης παράγοντας, να καταστείλει παθογόνα και να προστατεύσει τη λειτουργία πολλών οργάνων.

Βέβαια, σε περιόδους στρες, η διαταραχή του ύπνου επέρχεται ως αποτέλεσμα όχι μόνον των σκέψεων και των συναισθημάτων του ατόμου αλλά και λόγω ης αυξημένης ευπάθειας του ύπνου στις ορμόνες του στρες.  Αυτό, γιατί με την πάροδο του χρόνου, ο άνθρωπος καθίσταται πιο ευαίσθητος στις διεγερτικές ιδιότητες της εκλυτικής ορμόνης κορτικοτροπίνης. Μάλιστα,σε μελέτη που διεξήχθη από τον A. Vgontzas και του συνεργάτες του κατέδειξε πως οι ασθενείς με αϋπνία, φτάνοντας τον μεγαλύτερο βαθμό διαταραχής του ύπνου τους, παρουσίαζαν και τη μεγαλύτερη έκκριση ποσότητας κορτιζόλης στο αίμα τους, ειδικά τις απογευματινές ώρες και τις βραδινές ώρες. Αυτό, όμως, δείχνει ότι η αϋπνία είναι μια διαταραχή του σωματικού συστήματος αντίδρασης στο στρες που προκαλεί χρόνια φλεγμονή, αφού είναι γνωστό ότι η διακύμανση της κορτιζόλης σε έναν ημερόβιο οργανισμό συνεπάγεται υψηλές συγκεντρώσεις το πρωί και χαμηλές το βράδυ, αφού ο υποδοχέας των γλυκοκορτικοειδών είναι ακετυλιωμένος το πρωί και απακετυλιωμένος το βράδυ. Κατά συνέπεια, η ευαισθησία μας στα γλυκοκορτικοειδή είναι μειωμένη το πρωί και αυξημένη το βράδυ.

Ωστόσο, αυτό που επιτείνει την τάση του ατόμου για αϋπνία είναι, πέρα από το συνολικό αριθμό των στρεσογόνων παραγόντων, ο τρόπος που διαχειρίζεται τα γεγονότα που επιφέρουν επιθετικότητα, καθώς και τον προσωπικό τους χρόνο.

Το σύστημα του κιρκάδιου ρολογιού, λοιπόν, συγχρονίζει πολυάριθμες εσωτερικές φυσιολογικές και βιοχημικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένου του ημερήσιου ρυθμού της τάσης του ύπνου, σε εξωτερικές περιβαλλοντικές παραμέτρους χρόνου. Για τη βέλτιστη διάρκεια και ποιότητα του ύπνου, όμως, ο συγχρονισμός του επεισοδίου ύπνου πρέπει να είναι κατάλληλα ευθυγραμμισμένος με το χρονισμό του κιρκάδιου ρολογιού. Η έκθεση στο φως αργά το βράδυ αλλά και νωρίς το βράδυ, ακόμη και σε χαμηλή ένταση, καταστέλλει την απελευθέρωση της μελατονίνης ορμόνης που διευκολύνει τον ύπνο και μετατοπίζει το κιρκάδιο ρολόι σε μεταγενέστερο. Έτσι, είναι πιο δύσκολο να κοιμηθεί κάποιος τη νύχτα.

Συνεπώς, η φύση του ανθρώπου δεν είναι πεπρωμένο. Μεταβάλλεται και ακολουθεί τον περιβαλλοντικό χρόνο – ρυθμό, υιοθετώντας έναν ενδογενή μηχανισμό με τέτοιο τρόπο, ώστε οι συμπεριφορές του να ανταποκρίνονται  στην περιοδικότητα του κύριου εξωτερικού συντονιστή.

 

Βιβλιογραφία:

Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, Katz LC, LaMantia AS, McNamara J, Williams. Neuroscience, 2nd edition. Sinauer Associates; 2001

Potter GD, Skene DJ et al. Circadian rhythm and sleep disruption: Causes, Metabolic consequences and Countermeasures. Endocr. Rev. 2016. Dec;37[6]:584608

Jagannath, A., Taylor, L., Wakaf, Z., Vasudevan, S., & Foster, R. (2017). The genetics of circadian rhythms, sleep and health. Human Molecular Genetics, 26(1), R128–R138.

Mundigler G, Delle-Karth G, Koreny M, Zehetgruber M, Steindl-Munda P, Marktl W, Ferti L, Siostrzonek P. Impaired circadian rhythm of melatonin secretion in sedated critically ill patients with severe sepsis. Crit Care Med. 2002 Mar;30(3):536-40.

Huang H, Jiang L, Shen L, Zhang G, Zhu B, Cheng J, Xi X. Impact of oral melatonin on critically ill adult patients with ICU sleep deprivation: study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 2014 Aug 18;15:32

Vgontzas A.N., Chrousos G.P.. Sleep, the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, and cytokines: multiple and disturbances in sleep disorders, Psychosomatic Medicine, 65:564-570. 2003

Vgontzas A.N., Bixler E.O, et al. Chronic insomania is associated with nyctohermeral activation of the hypothalamic – pituitary – adrenal axis: clinical implications, J Clin Endocrinol Metab, 2001 Aug; 86(8):3787-94

ΚοινοποίησηFacebookLinkedIn
Συμμετοχή στη συζήτηση

Archives

Categories