Slaapbiologie

Pathologische aspecten

De pathologieën van slaap kunnen worden onderverdeeld in zes hoofdcategorieën: slapeloosheid (moeite met het initiëren of vasthouden van slaap); slaapgerelateerde ademhalingsstoornissen (zoals slaapapneu); hypersomnie van centrale oorsprong (zoals narcolepsie); circadiane ritmestoornissen (zoals jetlag); parasomnieën (zoals slaapwandelen); en slaapgerelateerde bewegingsstoornissen (zoals rustelozebenensyndroom [RLS]). Elk van deze categorieën bevat veel verschillende aandoeningen en hun subtypen. De klinische criteria voor slaappathologieën zijn vervat in de internationale classificatie van slaapstoornissen, die een gecondenseerd groeperingssysteem gebruikt: dyssomnieën; parasomnias; slaapstoornissen geassocieerd met mentale, neurologische of andere aandoeningen; en voorgestelde slaapstoornissen. Hoewel veel slaapstoornissen voorkomen bij zowel kinderen als volwassenen, zijn sommige stoornissen uniek voor de kindertijd.

Hypersomnie van centrale oorsprong

Epidemische encefalitis lethargica wordt geproduceerd door virale infecties van slaapwaakmechanismen in de hypothalamus, een structuur aan de bovenkant van de hersenstam. De ziekte doorloopt vaak verschillende stadia: koorts en delier, hyposomnie (slaapverlies) en hypersomnie (overmatige slaap, soms grenzend aan coma). Inversies van 24-uurs slaap-waakzaamheidspatronen worden ook vaak waargenomen, evenals verstoringen in oogbewegingen. Hoewel de stoornis buitengewoon zeldzaam is, heeft het neurowetenschappers geleerd over de rol van bepaalde hersengebieden bij slaap-waakovergangen.

Narcolepsie wordt verondersteld specifieke abnormale werking van subcorticale slaapregulerende centra te omvatten, in het bijzonder een gespecialiseerd gebied van de hypothalamus dat een molecuul genaamd hypocretine afgeeft (ook wel orexine genoemd). Sommige mensen die aanvallen van narcolepsie ervaren, hebben een of meer van de volgende hulpsymptomen: kataplexie, een plotseling verlies van spierspanning, vaak veroorzaakt door een emotionele reactie zoals gelach of schrik en soms zo dramatisch dat de persoon naar beneden valt; hypnagogische (slaapaanval) en hypnopompische (ontwakende) visuele hallucinaties van een dromerige soort; en hypnagogische of hypnopompische slaapverlamming, waarbij de persoon gedurende een periode van enkele seconden tot enkele minuten de vrijwillige spieren (behalve de ademhalingsspieren) niet kan bewegen. Slaapaanvallen bestaan ​​uit REM-perioden bij het begin van de slaap. Die vroegtijdige activering van de REM-slaap (die optreedt bij gezonde volwassenen in het algemeen pas na 70-90 minuten NREM-slaap en bij mensen met narcolepsie binnen 10-20 minuten) kan erop wijzen dat de bijkomende symptomen dissociërende aspecten zijn van de REM-slaap; dwz de kataplexie en de verlamming vertegenwoordigen de actieve motorische remming van de REM-slaap, en de hallucinaties vertegenwoordigen de droomervaring van de REM-slaap. Het optreden van narcoleptische symptomen is vaak duidelijk in het midden van de adolescentie en jongvolwassenheid. Bij kinderen is overmatige slaperigheid niet noodzakelijkerwijs duidelijk, maar slaperigheid kan zich uiten in aandachtsproblemen, gedragsproblemen of hyperactiviteit. Daarom wordt de aanwezigheid van andere narcoleptische symptomen - zoals kataplexie, slaapverlamming en hypnagogische hallucinaties - doorgaans onderzocht.

Idiopathische hypersomnie (overmatig slapen zonder bekende oorzaak) kan gepaard gaan met overmatige slaperigheid en slaperigheid overdag of een nachtelijke slaapperiode die langer is dan normaal, maar omvat geen REM-perioden die in slaap vallen, zoals gezien bij narcolepsie. Eén gemeld gelijktijdig met hypersomnie, het falen van de hartslag om tijdens de slaap te dalen, suggereert dat hypersomnische slaap mogelijk niet zo rustgevend is per tijdseenheid als normale slaap. In zijn primaire vorm is hypersomnie waarschijnlijk erfelijk van oorsprong (net als narcolepsie) en er wordt aangenomen dat het het functioneren van hypothalamische slaapcentra verstoort; de oorzakelijke mechanismen blijven echter grotendeels onbekend. Hoewel er enkele subtiele veranderingen in NREM-slaapregulatie zijn gevonden bij patiënten met narcolepsie, worden zowel narcolepsie als idiopathische hypersomnie over het algemeen niet gekenmerkt door grove abnormale EEG-slaappatronen. Sommige onderzoekers zijn van mening dat de afwijking bij die stoornissen een storing in de mechanismen 'aanzetten' en 'uitzetten' betreft die de slaap reguleren in plaats van in het slaapproces zelf. Convergent experimenteel bewijs heeft aangetoond dat narcolepsie vaak wordt gekenmerkt door een disfunctie van specifieke neuronen in de laterale en posterieure hypothalamus die hypocretine produceren. Hypocretine is betrokken bij zowel de eetlust als de slaapregulatie. Aangenomen wordt dat hypocretine werkt als een stabilisator voor slaap-waakovergangen, en verklaart daarmee de plotselinge slaapaanvallen en de aanwezigheid van dissociërende aspecten van (REM) slaap tijdens het waken bij narcoleptische patiënten. Narcoleptische en hypersomnische symptomen kunnen soms worden behandeld door exciterende medicijnen of door medicijnen die de REM-slaap onderdrukken.

Verschillende vormen van hypersomnie zijn eerder periodiek dan chronisch. Een zeldzame aandoening van periodiek overmatige slaap, het Kleine-Levin-syndroom, wordt gekenmerkt door periodes van overmatige slaap van dagen tot weken, samen met een hongerige eetlust, hyperseksualiteit en psychotisch gedrag tijdens de paar uur dat je wakker bent. Het syndroom begint doorgaans tijdens de adolescentie, komt vaker voor bij mannen dan bij vrouwen en verdwijnt uiteindelijk spontaan tijdens de late adolescentie of de vroege volwassenheid.

Slapeloosheid

Slapeloosheid is een aandoening die eigenlijk uit veel aandoeningen bestaat, die allemaal twee kenmerken gemeen hebben. Ten eerste is de persoon niet in staat om te beginnen of te slapen. Ten tweede is het probleem niet te wijten aan een bekende medische of psychiatrische stoornis en is het ook geen bijwerking van medicatie.

Het is aangetoond dat zelfbeschreven slapers volgens fysiologische criteria over het algemeen veel beter slapen dan ze zich voorstellen. Hun slaap vertoont echter tekenen van verstoring: frequente lichaamsbeweging, verbeterde niveaus van autonoom functioneren, verminderde REM-slaapniveaus en, in sommige gevallen, het binnendringen van waakritmes (alfagolven) in de verschillende slaapfasen. Hoewel slapeloosheid in een bepaalde situatie veel voorkomt en zonder pathologische import, kan chronische slapeloosheid verband houden met psychische stoornissen. Slapeloosheid wordt conventioneel behandeld door toediening van medicijnen, maar vaak met stoffen die potentieel verslavend en anderszins gevaarlijk zijn bij langdurig gebruik. Aangetoond is dat behandelingen met cognitieve en gedragsprogramma's (ontspanningstechnieken, de tijdelijke beperking van de slaaptijd en het geleidelijk herstel ervan, enz.) Effectiever zijn bij de langdurige behandeling van slapeloosheid dan farmacologische interventies.

Slaapgerelateerde ademhalingsstoornissen

Een van de meest voorkomende slaapproblemen in de hedendaagse samenleving is obstructieve slaapapneu. Bij deze aandoening belemmert de bovenste luchtweg (in het gebied achter in de keel, achter de tong) herhaaldelijk de luchtstroom vanwege een mechanische obstructie. Dit kan tientallen keren per uur gebeuren tijdens het slapen. Als gevolg hiervan is er een verminderde gasuitwisseling in de longen, wat leidt tot een verlaging van het zuurstofgehalte in het bloed en ongewenste verhogingen van het kooldioxidegehalte in het bloed (een gas dat een afvalproduct is van de stofwisseling). Bovendien zijn er vaak slaapverstoringen die, tenzij ze worden behandeld, kunnen leiden tot chronische slaapgebrek. Obstructieve slaapapneu wordt meestal geassocieerd met obesitas, hoewel fysieke misvormingen van het kingebied (bijv. Retrognathie of micrognathie) en vergrote amandelen en adenoïden ook de stoornis kunnen veroorzaken. Obstructieve slaapapneu kan voorkomen bij volwassenen, adolescenten en kinderen.

Minder vaak voorkomende oorzaken van ademhalingsproblemen tijdens de slaap zijn centrale slaapapneu. De term centraal (in tegenstelling tot obstructief) verwijst naar het idee dat bij deze reeks aandoeningen de luchtwegmechanica gezond is, maar de hersenen niet het signaal geven dat nodig is om tijdens de slaap te ademen.

Parasomnias

Onder de afleveringen die soms als problematisch worden beschouwd tijdens de slaap zijn somniloquy (slaap praten), somnambulisme (slaapwandelen), enuresis (bedplassen), bruxisme (tandenknarsen), snurken en nachtmerries. Slaap praten lijkt vaker te bestaan ​​uit onduidelijke gemompel dan uit uitgebreide zinvolle uitingen. Het komt in ieder geval af en toe voor veel mensen voor en op dat niveau kan het niet als pathologisch worden beschouwd. Slaapwandelen komt veel voor bij kinderen en kan soms aanhouden tot in de volwassenheid. Enuresis kan een secundair symptoom zijn van een verscheidenheid aan organische aandoeningen of, vaker, een primaire aandoening op zich. Hoewel enuresis vooral een stoornis in de vroege kinderjaren is, blijft ze bestaan ​​in de late kinderjaren of vroege volwassenheid voor een klein aantal personen. Tandenknarsen wordt niet consequent geassocieerd met een bepaald slaapstadium, en heeft ook geen grote invloed op het algehele slaappatroon; het lijkt ook eerder een afwijking in slaap te zijn dan in slaap.

Een aantal angstaanjagende ervaringen die verband houden met slaap worden wel eens nachtmerries genoemd. Omdat niet al deze verschijnselen identiek zijn gebleken in hun associaties met slaapstadia of met andere variabelen, moeten er verschillende onderscheidingen worden gemaakt. Slaapangsten (pavor nocturnus) zijn typisch aandoeningen van de vroege kinderjaren. Wanneer de NREM-slaap plotseling wordt onderbroken, kan het kind gillen en rechtop gaan zitten in schijnbare angst en onsamenhangend en ontroostbaar zijn. Na een aantal minuten valt het kind weer in slaap, vaak zonder ooit volledig alert of wakker te zijn geweest. Droomherinnering is over het algemeen afwezig en de hele aflevering kan 's ochtends worden vergeten. Angstdromen lijken meestal geassocieerd met spontane opwinding uit de REM-slaap. Er wordt herinnerd aan een droom waarvan de inhoud past bij het verstoorde ontwaken. Hoewel hun aanhoudende herhaling waarschijnlijk duidt op een psychologische stoornis of stress veroorzaakt door een moeilijke situatie, komen angstdromen af ​​en toe voor bij veel verder gezonde personen. De aandoening onderscheidt zich van paniekaanvallen die optreden tijdens de slaap.

REM-slaapgedragsstoornis (RBD) is een ziekte waarbij de slaper de droominhoud vertolkt. Het belangrijkste kenmerk van de aandoening is een gebrek aan de typische spierverlamming die wordt waargenomen tijdens de REM-slaap. Het gevolg is dat de slaper zich niet meer kan onthouden van het fysiek uitspelen van de verschillende elementen van de droom (zoals een honkbal slaan of van iemand wegrennen). De aandoening wordt voornamelijk gezien bij oudere mannen en wordt beschouwd als een degeneratieve hersenziekte. Degenen met RBD lijken een verhoogd risico te hebben om later de ziekte van Parkinson te ontwikkelen.

Slaapgerelateerde bewegingsstoornissen

Restless legs syndrome (RLS) en een gerelateerde aandoening die bekend staat als periodieke ledemaatbewegingsstoornis (PLMD) zijn voorbeelden van slaapgerelateerde bewegingsstoornissen. Een kenmerk van RLS is een ongemakkelijk gevoel in de benen dat beweging onweerstaanbaar maakt; de beweging zorgt voor enige tijdelijke verlichting van het gevoel. Hoewel de belangrijkste klacht die verband houdt met RLS wakker zijn, wordt de stoornis om twee fundamentele redenen geclassificeerd als een slaapstoornis. Ten eerste is er een circadiane variatie op de symptomen, waardoor ze 's nachts veel vaker voorkomen; het vermogen van de getroffen persoon om in slaap te vallen wordt vaak verstoord door de niet-aflatende behoefte om te bewegen wanneer hij in bed ligt. De tweede reden is dat de meeste mensen met RLS tijdens de slaap subtiele periodieke bewegingen van hun benen ervaren, wat soms de slaap kan verstoren. De periodieke bewegingen van de ledematen kunnen echter onder verschillende andere omstandigheden voorkomen, waaronder andere slaapstoornissen dan RLS, zoals PLMD, of als bijwerking van sommige medicijnen. De bewegingen zelf worden als pathologisch beschouwd als ze de slaap verstoren.

Aandoeningen versterkt tijdens de slaap

Een verscheidenheid aan medische symptomen kan worden versterkt door de slaapomstandigheden. Aanvallen van angina pectoris (krampachtige pijn op de borst) kunnen blijkbaar worden versterkt door de activering van het autonome zenuwstelsel in de REM-slaap, en hetzelfde geldt voor maagzuurafscheiding bij personen met zweren in de twaalfvingerige darm. NREM-slaap daarentegen kan de kans op bepaalde soorten epileptische afscheiding vergroten. De REM-slaap lijkt daarentegen beschermend te zijn tegen aanvallen.

Depressieve mensen hebben vaak slaapklachten. Ze slapen over het algemeen te veel of niet genoeg en hebben overdag weinig energie en slaperigheid, ongeacht hoeveel ze slapen. Personen met een depressie hebben een eerdere eerste REM-periode in hun nachtrust dan niet-onderdrukte mensen. De eerste REM-periode, die 40-60 minuten na het begin van de slaap optreedt, is vaak langer dan normaal, met meer oogbewegingsactiviteit. Dat suggereert een verstoring van de drive-regulerende functie, die zaken als seksualiteit, eetlust of agressiviteit beïnvloedt, die allemaal verminderd zijn bij getroffen personen. REM-ontbering door farmacologische middelen (tricyclische antidepressiva) of door REM-ontwakingstechnieken lijkt die slaapstoornis te keren en de waaksymptomen te verlichten.

Circadiane ritmestoornissen

Er zijn twee prominente soorten slaapstoornissen: fase-gevorderde slaap en fase-vertraagde slaap. In het eerste geval treedt het begin en de verschuiving van de slaap eerder op dan de sociale normen, en in het tweede geval wordt het begin van de slaap vertraagd en is het wakker worden ook later op de dag dan wenselijk is. Fase-vertraagde slaap is een veel voorkomend circadiaans probleem bij personen, vooral adolescenten, die de neiging hebben om laat op te blijven, uit te slapen of laat in de middag een dutje te doen. Veranderingen in de slaap-waakcyclus kunnen ook voorkomen bij ploegenarbeiders of na internationale reizen door tijdzones. De aandoeningen kunnen ook chronisch optreden zonder duidelijke omgevingsfactor. Verschillende genen die betrokken zijn bij deze circadiane regulatie zijn ontdekt, wat wijst op een genetische component in bepaalde gevallen van slaapstoornissen. De aandoeningen kunnen worden behandeld door de slaaptijd geleidelijk aan te passen. De aanpassing kan worden vergemakkelijkt door fysieke (bijv. Blootstelling aan licht) en farmacologische (bijv. Melatonine) middelen.

Overmatige slaperigheid overdag is een veel voorkomende klacht bij adolescenten. De meest voorkomende oorzaak is een onvoldoende aantal uren geslapen vanwege sociale schema's en vroege schooltijden. Bovendien kan blootstelling aan blauwe lichtgevende apparaten, zoals smartphones en tablets, voor mensen van alle leeftijden, voordat ze in slaap vallen, bijdragen aan slaapproblemen, vermoedelijk omdat blauw licht de melatoninespiegel beïnvloedt, wat een rol speelt bij slaapinductie. Psychische stoornissen (bijv. Ernstige depressie), circadiane ritmestoornissen of andere soorten slaapstoornissen kunnen ook overmatige slaperigheid overdag veroorzaken.

Theorieën van slaap

Twee soorten benaderingen domineren theorieën over het functionele doel van slaap. Men begint met de meetbare fysiologie van slaap en probeert die bevindingen te relateren aan bepaalde functies, bekend of hypothetisch. Nadat bijvoorbeeld de ontdekking van de REM-slaap in de jaren vijftig werd gerapporteerd, stelden velen de hypothese dat de functie van de REM-slaap was om het denken overdag opnieuw te beleven en opnieuw te beleven. Dat werd uitgebreid tot de theorie dat REM-slaap belangrijk is voor het versterken van herinneringen. Later werden de langzame hersengolven van NREM-slaap populair onder wetenschappers die probeerden aan te tonen dat slaapfysiologie een rol speelt bij het geheugen of andere veranderingen in de hersenfunctie.

Andere slaaptheorieën nemen gedragsmatige gevolgen van slaap en proberen fysiologische maatregelen te vinden om de slaap als aanjager van dat gedrag te staven. Het is bijvoorbeeld bekend dat mensen met minder slaap meer moe zijn en dat vermoeidheid zich kan opbouwen tijdens opeenvolgende nachten van onvoldoende slaap. Slaap speelt dus een cruciale rol bij alertheid. Met dat als uitgangspunt hebben slaaponderzoekers twee belangrijke factoren geïdentificeerd die deze functie lijken aan te sturen: de circadiane pacemaker, die diep in de hersenen zit in een gebied van de hypothalamus dat de suprachiasmatische kern wordt genoemd; en de homeostatische regulator, mogelijk aangedreven door de opeenhoping van bepaalde moleculen, zoals adenosine, die producten van het cellulaire metabolisme in de hersenen afbreken (interessant is dat cafeïne de binding van adenosine aan receptoren op neuronen blokkeert, waardoor het slaapsignaal van adenosine wordt geremd).

Het doel van slaap beschrijven als het voorkomen van slaperigheid is hetzelfde als zeggen dat het doel van voedsel is om honger te voorkomen. Het is bekend dat voedsel bestaat uit veel moleculen en stoffen die talloze essentiële lichaamsfuncties aandrijven en dat honger en verzadiging middelen zijn voor de hersenen om gedrag te sturen op eten of niet eten. Misschien werkt slaperigheid op dezelfde manier: een mechanisme om dieren te leiden naar een gedrag dat slaap bewerkstelligt, wat op zijn beurt een groot aantal fysiologische functies biedt.

Een brede slaapleer is noodzakelijkerwijs onvolledig totdat wetenschappers een volledig begrip krijgen van de functies die slaap speelt in alle aspecten van de fysiologie. Wetenschappers zijn dus terughoudend om een ​​enkel doel aan slaap toe te wijzen, en in feite beweren veel onderzoekers dat het waarschijnlijk nauwkeuriger is om slaap te omschrijven als voor meerdere doeleinden. Slaap kan bijvoorbeeld de geheugenvorming vergemakkelijken, de alertheid en aandacht vergroten, de stemming stabiliseren, de gewrichten en spieren verminderen, het immuunsysteem versterken en veranderingen in de hormoonafgifte signaleren.