Razumevanje spanja

Piše Danaja Oblak

Spanje je pomemben del naše dnevne rutine – zanj porabimo približno tretjino svojega časa. Kakovosten spanec – in zadostna količina ob pravem času – je za preživetje tako bistvenega pomena kot sta hrana in voda. Brez spanja je oblikovanje in vzdrževanje poti v možganih, ki  omogočajo učenje in ustvarjanje novih spominov okrnjeno, težave pa se pojavijo tudi pri koncentraciji in hitrem reagiranju.

Spanje je pomembno za delovanje številnih možganskih funkcij, vključno s tem, kako živčne celice (nevroni) komunicirajo med seboj. Tudi med spanjem ostajajo možgani in telo izjemno aktivni. Nedavne ugotovitve kažejo, da ima spanje »gospodinjsko« vlogo v telesu: odstranjuje toksine v možganih, ki se nabirajo v času budnosti.

Vsakdo potrebuje spanec, vendar je biološki namen spanca še vedno zavit v tančico skrivnosti. Spanje prizadene skoraj vse vrste tkiv in sistemov v telesu – od možganov, srca in pljuč do presnove, imunskega sistema, razpoloženja in odpornosti na bolezni. Raziskave kažejo, da kronično pomanjkanje spanja ali slabša kvaliteta spanja povečata tveganje za nastop bolezni, kot so povišani krvni tlak, srčno-žilne bolezni, diabetes, depresija in debelost.

Spanje je kompleksen in dinamičen proces, ki vpliva na človekovo delovanje na načine, ki jih  znanstveniki šele zdaj začenjajo razumeti. Ta članek opisuje, kaj nadzoruje potrebo po spanju in kaj se med spanjem dogaja v možganih.

Anatomija spanja

V proces spanja je vključenih več struktur znotraj možganov.

Hipotalamus, struktura velikosti arašidovega jedrca, ki se nahaja globoko v možganih, vsebuje skupine živčnih celic, ki delujejo kot nadzori centri in vplivajo na spanec in vzburjenje. Znotraj hipotalamusa se nahaja suprakiazmalno jedro (SCN) – skupki tisočerih celic, ki prejemajo informacije o izpostavljenosti svetlobi neposredno iz oči in nadzorujejo človekov življenjski ritem. Nekatere osebe s poškodbami SCN spijo prek celega dne, ob nepredvidljivih časih, ker svojega cirkadianega ritma ne morejo uskladiti s ciklom svetlobe in teme. Pri večini slepih ljudi se nekaj sposobnosti zaznavanja svetlobe ohrani, zaradi česar so sposobni spreminjati svoj ritem spanja/budnosti.

Možgansko deblo pri dnu možganov komunicira s hipotalamusom in tako nadzoruje prehode med budnostjo in spanjem. (Možgansko deblo vključuje strukture, ki jih imenujemo pons, medula in srednji možgani.) Celice v hipotalamusu in možganskem deblu, ki spodbujajo spanje, sproščajo kemikalijo, imenovano GABA, ki zmanjšuje aktivnost vzburjenih centrov v hipotalamusu in možganskem deblu. Možgansko deblo (še posebej pons in medula) ima tudi posebno vlogo pri REM fazi spanja; telesu pošilja signale za sprostitev mišic, ki sodelujejo pri telesni drži in gibih okončin, kar pomaga, da tistega, kar sanjamo, ne izvajamo tudi v resničnem življenju.

Talamus deluje kot prenašalec sporočil med čutili in možgansko skorjo (»pokrov« možganov, ki interpretira in obdeluje informacije iz kratkoročnega in dolgoročnega spomina). Med večino faz spanja je talamus utišan, kar nam omogoča, da zunanjega sveta med spanjem ne zaznavamo. Med REM spanjem pa je talamus aktiven in iz korteksa pošilja slike, zvoke in druge občutke, ki jih potem sanjamo.

Pinealna žleza, ki se nahaja v sredini obeh možganskih polobel, sprejema signale iz SCN in povečuje proizvodnjo hormona melatonina, ki nam pomaga, da zaspimo, ko ugasnemo luči. Ljudje, ki izgubijo vid in ne morejo uskladiti svojega naravnega cikla budnosti z naravno svetlobo, lahko stabilizirajo svoje vzorce spanja, tako da dnevno uživajo majhne količine melatonina. Znanstveniki verjamejo, da je nihanje količine melatonina pomembno za uskladitev cirkadianega ritma telesa z zunanjim ciklom svetlobe in teme.

Bazalna jedra spredaj in spodaj v možganih prav tako spodbujajo spanje in budnost, del srednjih možganov pa deluje kot sistem za vzburjenje. Sproščanje adenozina (kemičnega stranskega produkta porabe celične energije) iz celic v bazalnih jedrih in verjetno v drugih področjih podpira potrebo po spanju. Kofein preprečuje zaspanost z blokiranjem delovanja adenozina.

Amigdala, struktura v obliki mandlja, ki sodeluje pri predelavi čustev, postane med REM spanjem nadvse aktivna.

Faze spanja

Obstajata dve osnovni fazi spanja: spanje REM (angl. rapid eye movement) in non-REM (ki ima tri različne stopnje). Vsaka je povezana s specifičnim možganskim valovanjem in nevronskimi aktivnostmi. V tipični noči se faze ne-REM in REM spanja večkrat zamenjajo, z jutrom pa se pojavljajo vse daljša, globlja obdobja REM spanca.

1. faza non-REM spanja je prehod iz budnosti v spanje. V tem kratkem obdobju (ki traja nekaj minut) relativno rahlega spanca se bitje srca, dihanje in gibanje oči počasi upočasnijo, mišice se sprostijo, prisotno je občasno trzanje. Možgansko valovanje se začne upočasnjevati v primerjavi s časom budnosti.

2. faza non-REM spanja je obdobje lahnega spanca, preden nastopi globlji spanec. Srčni utrip in dihanje se upočasnita, mišice pa se še bolj sprostijo. Telesna temperatura pade in oči se nehajo premikati. Možgansko valovanje se upočasni, prisotni pa so kratki izbruhi električne aktivnosti. Druga faza je najdaljša faza,  z največ ponavljajočimi se cikli.

3. faza non-REM spanja je obdobje globokega spanca, zaradi katerega se zjutraj počutimo spočiti. Pojavlja se v daljših obdobjih v prvi polovici noči. Srčni utrip in dihanje se upočasnita do najnižje možne ravni. Mišice se popolnoma sprostijo in iz te faze se je zelo težko prebuditi. Možganski valovi postanejo še počasnejši.

REM spanje se najprej pojavi približno 90 minut po tem, ko zaspimo. Oči se za zaprtimi vekami začnejo hitro premikati iz ene na drugo stran. Možgansko valovanje kaže na mešane frekvence in postane bližje tistemu, ki ga je moč izmeriti pri osebi, ki je budna. Dihanje postane hitrejše in neredno, srčni utrip in krvni tlak pa se povečata na raven, ki je zelo blizu budnemu stanju. Sanjamo večinoma med REM fazo, čeprav se nekatere sanje lahko pojavijo tudi v non-REM spanju. Mišice rok in nog postanejo začasno ohromljene, kar preprečuje, da bi fizično aktivnost iz sanj izvedli tudi v resničnem svetu. S starostjo se faza REM krajša. Utrjevanje spomina najverjetneje zahteva tako non-REM kot REM spanje.

Mehanizmi spanja

Dva notranja biološka mehanizma – cirkadiani ritem in homeostaza – sodelujeta pri nadzorovanju tega, kdaj smo budni in kdaj spimo.

Cirkadiani ritmi usmerjajo najrazličnejše funkcije, od dnevnih nihanj budnosti do telesne temperature, metabolizma in sproščanja hormonov. Nadzirajo čas spanja in zvečer povzročajo zaspanost, zjutraj pa nas zbudijo še pred alarmom. Biološka ura telesa, ki temelji na približno 24-urnem dnevu, nadzoruje večino cirkadianih ritmov. Cirkadiani ritmi se sinhronizirajo z okoljskimi znaki (svetloba, temperatura) glede dejanskega časa v dnevu, vendar se nadaljujejo tudi v odsotnosti teh signalov.

Homeostaza spanja-budnosti spremlja vaše potrebe po spanju. Homeostatična potreba po spanju opomni telo, da mora po določenem času spati in uravnava intenzivnost spanja. Potreba po spanju se z vsako uro budnosti stopnjuje in povzroči daljši in globlji spanec po obdobju pomanjkanja spanja.

Dejavniki, ki vplivajo na potrebe po spanju in budnosti, so različna zdravstvena stanja, zdravila, stres, spalno okolje in hrana ter pijača. Največji vpliv pa ima po vsej verjetnosti izpostavljenost svetlobi. Specializirane celice v očesnih mrežnicah predelujejo svetlobo in možganom sporočajo, ali je dan ali noč in lahko pospešijo ali odložijo cikel spanja in budnosti. Izpostavljenost svetlobi lahko povzroči, da težje zaspimo ali znova zaspimo po tem, ko se že prebudimo.

Delavci v nočnih izmenah imajo pogosto težave s spanjem, ko se odpravijo v posteljo, prav tako pa imajo težave z budnostjo v službi, ker je njihov naravni cirkadiani ritem in cikel spanja-budnosti moten. V primeru jet laga, cirkadiani ritmi postanejo neusklajeni s časom dneva, saj ljudje letijo v drug časovni pas, kar ustvarja neskladje med njihovo notranjo uro in dejansko uro.

Koliko spanja potrebujete?

Potrebe po spanju in načini spanja se spreminjajo s starostjo, vendar se to pri posameznikih iste starosti bistveno razlikuje. Čarobno »število ur spanja«, ki bi delovalo za vse ljudi iste starosti, ne obstaja. Dojenčki sprva spijo kar 16 do 18 ur na dan, kar spodbuja rast in razvoj (zlasti možganov). Otroci in najstniki v šoli v povprečju potrebujejo približno 9,5 ur spanja na noč. Večina odraslih potrebuje 7-9 ur spanja na noč, vendar je po 60. letu nočni spanec krajši, bolj plitek in večkrat prekinjen. Starejši ljudje tudi pogosteje jemljejo zdravila, ki motijo spanec.

Na splošno si ljudje privoščijo premalo spanja zaradi daljšega delovnega časa in nenehne razpoložljivosti razvedril in drugih dejavnosti.

Številni menijo, da lahko med vikendom »nadoknadijo« zamujene ure spanja, vendar je možno, da podaljšan spanec ob vikendih ne bo nudil želenih učinkov, odvisno od ravni neprespanosti posamzenika.

Sanje

Sanjamo prav vsi. Vsako noč sanjamo približno 2 uri, vendar se večine svojih sanj ne spomnimo. Točen namen sanj ni znan, mogoče pa je, da sanje pripomorejo k predelovanju čustev. Dogodki, ki so se zgodili v dnevu, se lahko med spanjem pogosto pojavijo v vaših mislih in ljudje, ki trpijo zaradi stresa ali tesnobe, imajo pogosteje zastrašujoče sanje. Sanje lahko doživimo v vseh fazah spanja, običajno pa so najbolj opazne pri REM spanju. Nekateri sanjajo v barvah, drugi pa se sanj spominjajo v črno-beli barvi.

Vloga genov in nevrotransmiterjev

Kemični signali za spanje

Skupine nevronov, ki spodbujajo spanje, v mnogih delih možganov postanejo bolj aktivne, ko se pripravljamo za odhod v posteljo. Kemične snovi, ki skrbijo za živčno signalizacijo, imenovane živčni prenašalci (nevrotransmiterji), lahko »izklopijo« ali ublažijo delovanje celic, ki signalizirajo vzburjenje ali sprostitev. GABA je povezana s spanjem, sprostitvijo mišic in pomiritvijo. Norepinefrin in oreksin (imenujemo ga tudi hipokretin) ohranjata nekatere dele možganov aktivne, medtem ko smo budni. Drugi nevrotransmiterji, ki vplivajo na spanec in budnost, vključujejo acetilholin, histamin, adrenalin, kortizol in serotonin.

Geni in spanec

Geni imajo lahko pomembno vlogo pri tem, koliko spanja potrebujemo. Znanstveniki so odkrili več genov, ki so povezani s spanjem in motnjami spanja, vključno z geni, ki nadzirajo vzdraženost nevronov in geni »clock«, kot so Per, tim in Cry, ki vplivajo na naše cirkadiane ritme in čas spanja. S študijami na genomih so odkrili mesta na različnih kromosomih, ki povečujejo našo dovzetnost za motnje spanja. Prav tako so bili ugotovljeni različni geni, ki povzročajo motnje spanja, kot so napredne motnje spanja, narkolepsija in sindrom nemirnih nog. Nekateri geni, izraženi v možganski skorji in drugih možganskih predelih, spreminjajo raven izražanja med spanjem in budnostjo. Več genetskih modelov – kot so črvi, sadne muhe in zebre – pomagajo znanstvenikom pri prepoznavanju molekulskih mehanizmov in genetskih različic, ki so vključene v normalne vzorce in motnje spanja. Dodatne raziskave bodo omogočile boljše razumevanje podedovanih vzorcev spanja in tveganj zaradi cirkadianih motenj in motenj spanja.

Študije spanja

Zdravnik lahko priporoči polisomnogram ali drug test za diagnosticiranje motenj spanja. Polisomnogram običajno vključuje prenočitev v spalnem laboratoriju ali spalnem centru. Beleži dihanje, raven kisika, premike oči in okončin, srčni utrip in možgansko valovanje skozi noč, spanec pa raziskovalci posnamejo tudi z zvokom in sliko. Podatki lahko pomagajo strokovnjaku za spanje, da ugotovi, ali so različne faze dosežene in ali si sledijo v pravilnem vrstnem redu. Rezultati se lahko uporabijo za razvoj načrta zdravljenja ali za določitev, ali so potrebni nadaljnji testi.

Sledenje spancu s pomočjo pametne tehnologije

Milijoni ljudi uporabljajo aplikacije za pametne telefone, monitorje za spremljanje vitalnih funkcij in nosljive predmete (zapestnice, pametne ure in trakove za glavo), da neformalno zbirajo in analizirajo podatke o svojem spanju. Pametna tehnologija lahko snema zvoke in gibanje med spanjem, beleži ure spanja ter spremlja srčni utrip in dihanje. S pomočjo spremljevalne aplikacije je mogoče podatke iz nekaterih naprav sinhronizirati s pametnim telefonom ali tabličnim računalnikom ali jih naložiti v računalnik. Druge aplikacije in naprave ustvarjajo beli šum, proizvajajo svetlobo, ki spodbuja proizvodnjo melatonina in uporabljajo nežne vibracije, ki nam pomagajo zaspati in se zbuditi.

Nasveti za dobro spanje

  1. Za ohranjanje zdravja je pomembno, da spimo dovolj. Spodaj je naštetih nekaj nasvetov za boljši spanec:
  2. Določite si urnik – pojdite v posteljo in se vsak dan zbujajte ob istem času.
  3. Dvajset do trideset minut fizične vadbe umestite v svoj vsakdanjih, vendar jo izvajajte najpozneje nekaj ur pred spanjem.
  4. Izogibajte se uživanju kofeina in nikotina pozno čez dan in alkoholnim pijačam pred spanjem.
  5. Pred spanjem se sprostite – poskusite s toplo kopeljo, branjem ali drugo sproščujočo rutino.
  6. Ustvarite sobo za spanje – izogibajte se svetlim lučem in glasnim zvokom, vzdržujte prijetno temperaturo sobe in ne glejte televizije ali uporabljajte računalnika v svoji spalnici.
  7. V postelji ne ležite budni. Če ne morete zaspati, počnite kaj drugega, berite ali poslušajte glasbo, dokler ne postanete zaspani.
  8. Če imate težave s spanjem ali če se čez dan počutite nenavadno utrujeni obiščite zdravnika. Večino motenj spanja je mogoče učinkovito zdraviti.

Najnovejši prispevki