Az alvás fiziológiája

Egy ember átlagosan élete egyharmadát alvással tölti. Az alvás (vagy legalábbis az aktivitás és a pihenés időszakainak váltakozása) a fiziológiai alkalmazkodás szerves mechanizmusa minden élőlényben. Ez megerősíti azt az elméletet, hogy az alvás fontos funkciókat tölt be az életfontosságú tevékenységek optimális szinten tartásában. Meglepő módon az alvás céljának megértése kezdetleges és amorf. További kutatásokra van szükség az alapvető fogalmak kidolgozásához ezen a területen. Az alábbiakban azonban az alvás fiziológiájának alapvető áttekintését nyújtjuk, beleértve a szabályozásának fő mechanizmusait és a funkcióit magyarázó hipotéziseket.

A betegek gyakran kérdezik, hogy mennyi alvásra van szükségük. Bár a leggyakoribb válasz 8 óra, egyeseknek 4,5 óra alvásra van szükségük, míg másoknak 10 órára. Így a 8 óra csak egy átlag, és általánosságban ez az érték jelentős egyéni eltéréseknek van kitéve. Mivel azonban azok az emberek, akiknek az alvási időtartama jelentősen eltér az átlagtól, abszolút kisebbséget alkotnak, megfelelő kivizsgálásra van szükségük az esetleges alvászavarok kimutatására.

Az alvás időpontja, időtartama és szerkezete a különböző biológiai fajok között változó. Az emberek hajlamosak éjszaka elaludni és napkelte után felébredni. A mesterséges világítás megjelenésével és az éjszakai munkavégzés szükségességével sok ember alvási és ébrenléti szokásai jelentősen eltértek a megszokott ritmustól, amelyet az éjszakai pihenés és a nappali aktív tevékenység jellemez.

Laboratóriumi vizsgálatok kimutatták, hogy az ébrenlét vagy álmosság mértéke legalább két tényezőtől függ:

1. az előző ébrenlét időtartama és
2. cirkadián ritmus.

Ezért az álmosság fő csúcsa a késő esti órákban jelentkezik, ami egybeesik a szokásos lefekvési idővel. További álmosságcsúcs jelentkezik nappal, ami egybeesik a hagyományos szieszta órájával – a sok országban elfogadott délutáni pihenéssel. A délutáni fáradtság és a cirkadián fiziológiai folyamatok miatt sok embernek nehézséget okoz az aktív ébrenlét fenntartása ebben az időszakban.

Az alvás szerkezetéről, szakaszairól és időbeli jellemzőiről eddig felhalmozott információk nagy részét egy speciális módszerrel, a poliszomnográfiával (PSG) szerezték meg, amely az alvás során a biopotenciálokat rögzíti. A poliszomnográfia, amely az 1940-es években jelent meg, ma már széles körben elterjedt mind a tudományos kutatásban, mind az elsődleges alvászavarok diagnosztizálásában. A poliszomnográfia esetében a betegek általában este érkeznek egy szomnológiai laboratóriumba. A standard poliszomnográfiai eljárás során legalább két elektródát helyeznek a fejbőrre (leggyakrabban a fejtetőre és a fej hátsó részére) az elektroencefalográfia rögzítése érdekében. Két elektródát a szemmozgások rögzítésére terveztek, egy elektródát pedig a mentális izomra helyeznek, hogy felmérjék az izomtónus állapotát az alvásból ébrenlétbe való átmenet során, valamint az alvás különböző szakaszaiban. Ezenkívül érzékelőket használnak a légáramlás, a légzési erőkifejtés, a vér oxigénszaturációjának mérésére, az EKG és a végtagmozgások rögzítésére. Bizonyos problémák megoldására a poliszomnográfia különböző módosításait alkalmazzák. Például további EEG-elvezetéseket használnak az éjszakai epilepsziás rohamok diagnosztizálására. Bizonyos esetekben a beteg alvás közbeni viselkedését videofelvétel készíti, amely lehetővé teszi mozgásainak rögzítését és olyan rendellenességek diagnosztizálását, mint az alvajárás vagy a gyors szemmozgásos (REM) alvási viselkedészavar. Ezenkívül ez a technika tovább módosítható speciális diagnosztikai problémák megoldására. Például bizonyos esetekben szükséges a gyomornedv-kiválasztás vizsgálata alvás közben, az impotencia diagnosztizálásához pedig fontos információkat szerezni a pénisz alvás közbeni állapotáról.

A vizsgálati alany a szokásos időben fekszik le (pl. este 11-kor). A villany lekapcsolása és az elalvás között eltelt időt alvási latenciaidőnek nevezzük. Bár egyesek néhány percen belül elalszanak, a legtöbben 15-30 percen belül elalszanak. Ha a vizsgálati alany nem alszik el 45 percen belül, nyugtalanná válik. Az elalvási nehézségek gyakran az első laboratóriumi éjszaka jól ismert jelenségének köszönhetők. Mind az álmatlanságban szenvedő beteg, mind az egészséges önkéntes számára az első éjszaka az alváslaboratóriumban stresszt okoz, ami az elalvási latenciaidő jelentős meghosszabbodásához vezet. Hasonló jelenség figyelhető meg sok olyan embernél, akik ismeretlen környezetben, például egy hotelszobában töltik az éjszakát. Az elalvási latenciaidő meghosszabbodását különböző tényezők okozhatják: stressz, egy ismeretlen ágy vagy környezet okozta kellemetlenség érzése, fizikai megterhelés vagy egy kiadós vacsora röviddel lefekvés előtt.

Az I. alvási szakasz átmeneti állapot az ébrenlét és az alvás között. Ebben a szakaszban a személy csak enyhén álmosnak érzi magát, és még akkor is reagál a nevére, ha azt halkan kimondják. Úgy tűnik, hogy ez a szakasz nem segíti elő a pihenést vagy a felépülést, és általában az alvás teljes időtartamának mindössze 5-8%-át teszi ki. Az I. szakasz jelenlétének növekedése a nyugtalan, szakaszos alvásra jellemző, amelyet alvási apnoe, nyugtalan láb szindróma vagy depresszió okozhat.

A II. szakasz jellemzően a teljes alvásidő felét és kétharmadát teszi ki. Bizonyos szempontból az alvás „magja”. Ez egy egyetlen, jól definiált fázis, amelyet az elektroencefalogramon két jelenség jelenléte jellemez: az alvási orsók és a K-komplexek.

A II. és IV. szakaszba (mély alvási szakaszok) való átmenet jellemzően meglehetősen gyorsan történik.

A III. és IV. stádiumot általában "lassú (lassú hullámú) alvás" vagy "delta alvás" néven kombinálják. Az EEG-n a lassú alvást kifejezett, nagy amplitúdójú lassú delta hullámok jellemzik. A lassú alvás során az izomtónus csökken, és a vegetatív mutatók (pulzus, légzésszám) lelassulnak. Nagyon nehéz felébreszteni az embert ebben az alvási fázisban, és ha ez megtörténik, kezdetben dezorientált és zavart lesz. A lassú alvást tekintik annak az időszaknak, amely a leginkább "felelős" a pihenésért és az alvás alatti erő helyreállításáért. Általában a lassú alvás első epizódja 30-40 perccel az elalvás után kezdődik, azaz általában késő este. A lassú alvás általában nagyobb mértékben képviselteti magát a teljes alvási időszak első harmadában.

Az alvás utolsó szakasza a gyors szemmozgásos alvás, vagy REM alvás. Köztudott, hogy az álmok főként ehhez az alvási szakaszhoz kapcsolódnak. Az álmoknak csak 10%-a fordul elő az alvás más szakaszaiban. Az alvás szakasza nyomot hagy az álmok természetén. A lassú hullámú alvás alatti álmok általában homályosabbak, strukturálatlanabbak – mind tartalmukban, mind az ember által megtapasztalt érzésekben. Ezzel szemben a REM alvás alatti álmok élénk érzéseket hagynak maguk után és világos cselekményűek. Neurofiziológiai szempontból a REM alvást három fő jellemző jellemzi:

1. alacsony amplitúdójú, nagyfrekvenciás aktivitás, amely az EEG-mintázathoz hasonlít intenzív ébrenléti állapotban;
2. gyors szemmozgások;
3. mély izomzati atónia.

Az „aktív” agy (alacsony amplitúdójú, nagyfrekvenciás EEG-aktivitás) és a „bénult” test (izomatónia) kombinációja egy másik nevet adott ennek a szakasznak: „paradox alvás”. A REM alvás során kialakuló izomatónia evolúciós adaptációnak tűnik, amely megakadályozza az álmokra adott fizikai válaszokat. A REM alvás első epizódja jellemzően 70-90 perccel az elalvás után kezdődik. Az elalvás kezdete és a REM alvás első epizódjának kezdete közötti időszakot REM alvás latencia periódusának nevezzük. Normális esetben a REM alvás a teljes alvási idő körülbelül 25%-át teszi ki.

Az első alvási ciklus a leírt szakaszok egy egymást követő előrehaladását foglalja magában. A második és az azt követő ciklusok az éjszaka hátralévő részében a II. szakasszal kezdődnek, amelyet a lassú hullámú alvás és a gyors szemmozgásos alvás követ. Ahogy említettük, a lassú hullámú alvási epizódok az éjszaka első harmadában hosszabbak, míg a gyors szemmozgásos alvás az éjszaka utolsó harmadában gyakoribb.

Egy laboratóriumi alvásfelvételi vizsgálat eredményeinek értékelésekor számos paramétert elemeznek: az elalvás latenciaidejét, az alvás teljes időtartamát, az alvás hatékonyságát (az alvással töltött idő és a teljes felvételi idő aránya), az alvás fragmentációjának mértékét (a teljes vagy nem teljes felébredések számát, az alvás kezdete után ébren töltött időt), valamint az alvás architektúráját (az alvás fő szakaszainak számát és időtartamát). Más fiziológiai paramétereket is elemeznek, például a légzéssel (apnoe, hypopnoe), a vér oxigénszaturációjával, a periodikus végtagmozgásokkal és a pulzusszámmal kapcsolatosakat. Ez lehetővé teszi bizonyos fiziológiai folyamatok alvásra gyakorolt hatásának azonosítását. Példa erre az apnoe epizódok, amelyek alvásfragmentációhoz vezetnek.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]