Bdění, spánek a související modulační systémy

Markéta Šmejkalová, kruh 9 17. 3. 2014

Bdění

• vigilita, reagování na podněty • desychronizace •

β-aktivita:

14-80 Hz – PAR, FRO – nepravidelné vysokofrekvenční a nízkovoltážní vlny • α-aktivita: 8-13 Hz, 50 μV – OCC, (PAR, FRO) – zavření očí, tělesný a duševní klid

Spánek

• stav probuditelného bezvědomí • 6-10 h • 2 fáze: – REM – non-REM • pravděpodobné funkce: – šetření energie – „restart“ CNS + tělo – homeostáza – organizace informací • deficit: – zpomalení kongitivních funkcí – iritabilita – psychóza, paranoia, halucinace – ↓ imunita

Non-REM

(synchronizovaný, telencephalický, slow wave sleep ) 1. stadium (usínání) 2. stadium („dřímání“) • α (8-12 Hz) + sporadická θ • α se rozpadá • θ (3-7 Hz) • spánková vřetena, K komplexy 3. stadium • θ • δ 20- 50% (1-2 Hz) 4. stadium • δ práh pro probuzení stoupá od 1. k 4. a nej v REM

Stage 3+4 K komplexy a spánková vřetena:

udržování spánku?

integrace informací?

zdroj obr

Non-REM

• relaxace svalstva • převaha parasympatiku: – ↓♥ frekvence, ↓ TK (10-30%); ↑ motilita GIT • sny žádné, popř. nejasné, černobílé • složitá kontrola: – nc. tractus solitarii (navození?) – nc. raphe (serotonin), cholinergní neurony RF – nc. reticularis thalami – generace spánkových vřeten – pars basalis telencephali

REM (paradoxní)

• nástup za 90min • nepravidelná aktivita • takřka atonie s výjimkou okohybných svalů • převaha sympatiku: – ↑♥ frekvence, ↑TK, ↓GIT, dýchaní rychlé a nepravidelné • typický výskyt snů • erekce • generován v

β

• práh probuzení vysoký a δ (připomíná bdění)

nc. reticularis pontis oralis

(rostr. RF)

Spánkový cyklus

• non-REM + REM – 4-5x za noc • REM 25% po 5-20 min (dospělí) – potlačován barbituráty a alkoholem • non-REM – sestupná tendence – 2.st. asi 50% – 3. a 4. asi 15% • st. 4 postupně zaniká • st. 3 v ranních cyklech také chybí • cirkadiánní/diurnální rytmus spánku a bdění –

nc. suprachiasmaticus

→ epifýza - melatonin – endogenní pacemaker nastaven na 25h – exogenní vlivy → 24h (retinohypothalamické spoje) hypnogram zdoj obrázku Wikimedia Commons

Modulační systémy

• neuronové soustavy, kt. mohou kvalitativně i kvantitativně měnit úroveň a způsob aktivity urč. mozkových struktur • • • • •

1) Systém thalamokortikální 2) Asc. retikulární aktivační systém

• 3) Systém serotonergní – ncc. raphe –non-REM (nespavost) • 4) Systém noradrenergní – locus coeruleus 5) Systém dopaminergní – nespecifický probouzecí účinek, pozornost 6) Systém septo-hipokampový – theta, potenciální přenos do thalamu a cortexu (děti, dospělí záchvat) 7) Systém olfaktorhinencephalický zdroj obr

Modulační systémy

•

1) Systém thalamokortikální

– nespecifická jádra thalamu – rytmická aktivita → synchronizace • navození alfa rytmu • spánková vřetena – nc. reticularis – → spánek – reciprokost

•

Modulační systémy

2) Ascendentní retikulární aktivační systém

– zvyšuje úroveň

bdělosti

– složitá polysynaptická ascendentní dráha – všechny senzi/senzo podněty, ale nespecificky – RF → FRO, PAR, ale prakticky celý kortex: • přes

nespecifická jádra thalamu

(intralaminární, periventirkulární a retikulární) • přes subthalamus, hypothalamus • rovnou – při spánku snížena aktivita jeho neuronů – převaha „spánkových center“ – aktivace → arousal reaction (probuzení) • následkem senzorického podnětu • el. drážděním kůry • též podíl limb. sys. zdroj obr

• Děkuji za pozornost.

• • • • • • •

Zdroje

SIBERNAGL, Stefan.

Atlas fyziologie člověka

. 6.vydání. Praha: Grada, 2004.

KRÁLÍČEK, Petr.

Úvod do speciální neurofyziologie

. 3. vydání. Praha: Galén, 2011.

GUYTON, HALL.

Textbook of Medical Physiology

. 12th edition. 2010 skripta Jan Herget a kol.

http://sleepfoundation.org/sleep-topics/melatonin-and-sleep/page/0%2C1/ http://en.wikipedia.org/wiki/Sleep_spindle http://en.wikipedia.org/wiki/K-complex