Ritmuri circadiene, etape de somn și arhitectura somnului

somnului

Ritmurile zilnice naturale ale corpului dvs. sunt reglementate de structuri din creier care vă ajută să determinați când adormiți și vă treziți. Oamenii progresează printr-o serie de etape fiziologice distincte în timpul somnului. Fiecare etapă a somnului servește unui scop important în menținerea sănătății creierului și a corpului. În timpul nopții, aceste etape ale somnului liniștit alternează cu perioadele de somn REM (de vis). Somnul liniștit este important, deoarece ajută la refacerea corpului, în timp ce somnul REM restabilește mintea și este important atât pentru învățare, cât și pentru memorie.

Ceasul tău intern (ritmuri circadiene)

Anumite structuri ale creierului și substanțe chimice produc stările de somn și de veghe. De exemplu, un mecanism asemănător stimulatorului cardiac reglează ritmurile circadiene. („Circadian” înseamnă „aproximativ o zi”.) Acest ceas intern, care se stabilește treptat în primele luni de viață, controlează urcările și coborârile zilnice ale tiparelor biologice, inclusiv temperatura corpului, tensiunea arterială și eliberarea de hormoni.

Ritmurile circadiene fac ca dorința oamenilor de a dormi mai puternic între miezul nopții și zori și, într-o măsură mai mică, la mijlocul după-amiezii. Într-un studiu, cercetătorii au instruit un grup de oameni să încerce să rămână treaz 24 de ore. Nu este surprinzător că mulți s-au strecurat în pui de somn, în ciuda eforturilor depuse pentru a nu face asta. Când anchetatorii au planificat momentele în care au avut loc pui de somn neplanificate, au găsit vârfuri între orele 2 a.m. și 4 a.m. și între orele 14:00 și 3 p.m.

Majoritatea americanilor dorm noaptea după cum dictează ritmurile lor circadiene, deși mulți care lucrează în timpul săptămânii fac pui de somn după-amiaza în weekend. În societățile în care este normal să faci o siestă, oamenii pot răspunde la scufundările zilnice ale corpului în stare de vigilență, cu o pui de somn de una până la două ore în timpul zilei de lucru și un somn corespunzător mai scurt noaptea.

  • Ușoară. Expunerea la lumină la momentul potrivit ajută la menținerea ceasului circadian pe orarul corect. Cu toate acestea, expunerea la un moment nepotrivit poate schimba somnul și starea de veghe în momente nedorite. Tulburările de ritm circadian și problemele de somn care afectează până la 90% dintre nevăzători demonstrează importanța luminii pentru modelele de somn/trezire.
  • Timp. Pe măsură ce o persoană citește ceasurile, urmărește programele de lucru și de antrenament și cere ca organismul să rămână alert pentru anumite sarcini și evenimente sociale, există o presiune cognitivă pentru a rămâne în program.
  • Melatonina. Nivelurile de melatonină încep să urce după întuneric și să scadă după zori. Hormonul induce somnolență, iar oamenii de știință cred că ciclurile sale zilnice sensibile la lumină ajută la menținerea ciclului de somn/veghe pe drumul cel bun.

Somn liniștit (somn non-REM)

Oamenii de știință împart somnul în două tipuri majore:

1. Somn liniștit sau somn non-REM

2. Somn de vis sau somn REM

În mod surprinzător, ele sunt la fel de diferite unele de altele, la fel ca oricare dintre ele, de la trezire.

Specialiștii în somn au numit somnul liniștit sau non-REM „un creier inactiv într-un corp mobil”. În timpul acestei faze, gândirea și cele mai multe funcții ale corpului încetinesc, dar mișcarea poate să apară și o persoană schimbă adesea poziția în timp ce se scufundă în etape mai adânci ale somnului.

Căderea în somn liniștit

Într-o oarecare măsură, ideea „căderii” în somn este paralelă cu schimbările în modelele de unde cerebrale la debutul somnului non-REM. Când sunteți treaz, miliarde de celule cerebrale primesc și analizează informații senzoriale și coordonează comportamentul prin trimiterea de impulsuri electrice. Dacă sunteți complet treaz, un EEG înregistrează o mâzgăleală neregulată de activitate. Odată ce ochii tăi sunt închiși și creierul tău nu mai primește intrare vizuală, undele creierului se așează într-un model constant și ritmic de aproximativ 10 cicluri pe secundă. Acesta este modelul valului alfa, caracteristic stării de veghe calmă și relaxată (vezi Figura 1).

Trecerea la somn liniștit este rapidă, care ar putea fi asemănată cu apăsarea unui comutator - adică, fie sunteți treaz (porniți), fie dormiți (opriți), conform cercetărilor.

Cu excepția cazului în care ceva deranjează procesul, veți trece lin prin cele trei etape ale somnului liniștit.

Cele trei etape ale somnului liniștit (non-REM)

Etapa N1

Trecând de la veghe la somn ușor, petreceți aproximativ cinci minute în somnul din stadiul N1. Pe EEG, undele cerebrale predominante încetinesc până la patru până la șapte cicluri pe secundă, un model numit unde theta (vezi Figura 1). Temperatura corpului începe să scadă, mușchii se relaxează și ochii se mișcă adesea încet dintr-o parte în alta. Persoanele aflate în stadiul de somn N1 își pierd conștientizarea mediului înconjurător, dar sunt ușor de trezit. Cu toate acestea, nu toată lumea experimentează somnul în stadiul N1 în același mod: dacă este trezită, o persoană ar putea să-și amintească că este somnolentă, în timp ce o altă persoană ar putea descrie că a dormit.

Etapa N2

Această primă etapă a somnului adevărat durează 10 - 25 de minute. Ochii tăi sunt liniștiți, iar ritmul cardiac și respirația sunt mai lente decât atunci când sunt treji. Activitatea electrică a creierului dvs. este neregulată. Undele mari și lente se amestecă cu scurte explozii de activitate numite fusuri de somn, când undele creierului se accelerează cu aproximativ o jumătate de secundă sau mai mult. Oamenii de știință cred că atunci când apar fusuri, creierul se deconectează de la intrarea senzorială exterioară și începe procesul de consolidare a memoriei (care implică organizarea amintirilor pentru stocarea pe termen lung). Urmăririle EEG arată, de asemenea, un model numit complex K, despre care oamenii de știință cred că reprezintă un fel de sistem de vigilență încorporat care vă menține pregătit să vă treziți dacă este necesar. Complexele K pot fi provocate și de anumite sunete sau de alți stimuli externi sau interni. Șoptiți numele cuiva în timpul somnului etapei N2 și un E-complex va apărea pe EEG. Petreci aproximativ jumătate din noapte în stadiul de somn N2.

Etapa N3 (somn profund sau somn cu undă lentă)

În cele din urmă, undele cerebrale mari și lente numite unde delta devin o caracteristică majoră pe EEG și intrați în somn profund. Respirația devine mai regulată. Tensiunea arterială scade, iar pulsul încetinește cu aproximativ 20% până la 30% sub rata de veghe. Creierul este mai puțin receptiv la stimulii externi, ceea ce face dificilă trezirea somnului.

Somnul profund pare a fi un moment în care corpul tău se poate reînnoi și repara.

Fluxul de sânge este direcționat mai puțin spre creierul tău, care se răcește măsurabil. La începutul acestei etape, glanda pituitară eliberează un puls de hormon de creștere care stimulează creșterea țesuturilor și repararea musculară. Cercetătorii au detectat, de asemenea, niveluri crescute de sânge de substanțe care îți activează sistemul imunitar, crescând posibilitatea ca somnul profund să ajute corpul să se apere împotriva infecțiilor.

În mod normal, tinerii își petrec aproximativ 20% din timpul lor de somn în perioade de somn profund care durează până la o jumătate de oră, dar somnul profund este aproape absent la majoritatea persoanelor cu vârsta peste 65 de ani. prin etapele de somn mai ușoare în etapele mai adânci și petreceți o proporție mai mare de timp de somn acolo. Acest lucru sugerează că somnul profund joacă un rol important în restabilirea vigilenței și ocupă un rol esențial în funcționarea optimă a unei persoane.

Somnul de visare (REM)

Visarea are loc în timpul somnului REM (mișcare rapidă a ochilor), care a fost descris ca un „creier activ într-un corp paralizat”. Creierul tău aleargă, gândind și visând, în timp ce ochii îți aruncă rapid înainte și înapoi în spatele capacelor închise. Temperatura corpului tău crește. Tensiunea arterială crește, iar ritmul cardiac și viteza de respirație până la nivelurile din timpul zilei. Sistemul nervos simpatic, care creează răspunsul de luptă sau fugă, este de două ori mai activ decât atunci când ești treaz. În ciuda tuturor acestei activități, corpul tău se mișcă cu greu, cu excepția zvâcnirilor intermitente; mușchii care nu sunt necesari pentru respirație sau mișcarea ochilor sunt liniștiți.

Rolul somnului REM

La fel cum somnul profund îți restabilește corpul, oamenii de știință cred că somnul REM sau visul îți restabilește mintea, poate în parte, ajutând la clarificarea informațiilor irelevante.

Studiile privind capacitatea studenților de a rezolva un puzzle complex care implică forme abstracte sugerează că creierul procesează informații peste noapte; studenții care au dormit bine după ce au văzut puzzle-ul s-au descurcat mult mai bine decât cei solicitați să rezolve puzzle-ul imediat.

Studiile anterioare au constatat că somnul REM facilitează învățarea și memoria. Oamenii au testat pentru a măsura cât de bine au învățat o nouă sarcină și-au îmbunătățit scorurile după o noapte de somn. Dacă au fost supuși unor treziri periodice care le-au împiedicat să aibă somn REM, îmbunătățirile s-au pierdut. În schimb, dacă au fost treziți de un număr egal de ori de la somnul profund, îmbunătățirile scorurilor nu au fost afectate. Aceste descoperiri pot ajuta la explicarea motivului pentru care studenții care stau treaz toată noaptea înghesuiți pentru o examinare păstrează, în general, mai puține informații decât colegii de clasă care dorm puțin.

De aproximativ 3-5 ori pe noapte, sau aproximativ la fiecare 90 de minute, intri în somn REM

Primul astfel de episod durează de obicei doar câteva minute, dar timpul REM crește progresiv pe parcursul nopții. Perioada finală de somn REM poate dura o jumătate de oră.

Dacă sunteți privat de somn REM și apoi vi se permite o noapte ulterioară de somn netulburat, veți intra mai devreme în această etapă și veți petrece o proporție mai mare de timp de somn în el - un fenomen numit REM rebound.

Arhitectura somnului

În timpul nopții, un somn normal se deplasează între diferite etape de somn într-un model destul de previzibil, alternând între somn REM și non-REM. Când aceste etape sunt reprezentate pe o diagramă, numită hipnogramă (vezi Figura 2), diferitele niveluri seamănă cu un desen al orizontului orașului. Experții în somn numesc acest model arhitectură de somn.

La un adult tânăr, arhitectura normală a somnului constă de obicei în patru sau cinci perioade alternante non-REM și REM. Cel mai profund somn apare în prima jumătate a nopții. Pe măsură ce noaptea progresează, perioadele de somn REM devin mai lungi și alternează cu somnul în etapa N2. Mai târziu în viață, orizontul somnului se va schimba, cu un somn mai mic în etapa N3, un somn mai mare în etapa N1 și mai multe treziri.

Controlul multora dintre caracteristicile arhitecturii somnului se află în trunchiul cerebral, zona care controlează și respirația, tensiunea arterială și bătăile inimii. Activitatea fluctuantă în celulele nervoase și mesagerii chimici pe care îi produc par să coordoneze momentul de veghe, excitare și trecerea de 90 de minute care are loc între somnul REM și non-REM.

Vă veți ajuta să păstrați HelpGuide gratuit pentru toți?

Una din patru persoane se va lupta cu sănătatea mintală la un moment dat în viața lor. Și odată cu pandemia de coronavirus și economia cu probleme, mulți sunt în criză chiar acum. Mai mult ca oricând, oamenii au nevoie de un loc de încredere în care să apeleze pentru îndrumare și speranță. Aceasta este misiunea noastră la HelpGuide. Resursele noastre gratuite online asigură că toată lumea poate obține ajutorul de care are nevoie atunci când are nevoie - indiferent de asigurarea de sănătate pe care o are, unde locuiește sau ce își poate permite. Însă, ca organizație nonprofit care nu difuzează anunțuri și nu acceptă sponsorizări corporative, avem nevoie de ajutorul dvs. Dacă ați contribuit deja, vă mulțumesc. Dacă nu ați făcut-o, vă rugăm să ne ajutați să ajungem la cei care au nevoie de ea: donați astăzi de la doar 3 USD.

Adaptat cu permisiunea din Improving Sleep: A Guide to a Good Night’s Rest, un raport special de sănătate publicat de Harvard Health Publishing .