13_Jankovic_Struktura i Parametri Spavanja01 [Compatibility Mode]

STRUKTURA I PARAMETRI SPAVANJA

Spavanje je prisutno univerzalno.

Odrasla osoba provede u snu 1/3 života, a iznenadjuje da su spavanje i njegova uloga nepoznati.

Saobraćajne nesreće: odnos prema nespavanju

budnost

5 – 10%

stadijum 1

50%

stadijum 2 stadijum 3

30% stadijum 4

20 - 25%

stadijum REM

Procentualna zastupljenost stadijuma spavanja

REM stadijum (20-25%)

III+IV stadijum (30%)

I stadijum (5-10%)

II stadijum (45-50%)

Procentualna zastupljenost stadijuma spavanja REM stadijum (20-25%)

II stadijum (45-50%)

REM II I

I stadijum (5-10%)

III

III+IV stadijum (30%)

Slika 1. EEG aktivnost koja je karakteristična za pojedine stadijume spavanja. Ova aktivnost je registrovana sa odvoda koji se koriste za studije spavanja (C4-A1), sa brzinom hartije 15 mm/sec. Delta spavanje je sinonim za sporotalasno spavanje.

PARAMETRI SPAVANJA A) VREME I TRAJANJE SPROVEDENE ANALIZE 1) početak analize 2) kraj analize 3) ukupno trajanje analize 4) početak spavanja 5) kraj spavanja 6) ukupno vreme spavanja 7) ukupno vreme budnosti B) PARAMETRI KVANTITETA I KVALITETA 8) realno vreme spavanja 9) indeks efikasnosti spavanja

C) PARAMETRI ARHITEKTURE SPAVANJA 10) stadijum I 11) stadijum II 12) stadijum III 13) stadijum IV 14) stadijum REM 15) latence spavanja (16) LI , 17) LII , 18) LIII , 19) LIV) 20) latenca REM D) PARAMETRI KONTINUITETA I FRAGMENTACIJE 21) ukupno vreme budnosti 22) waso120sec 23) waso50% svake epohe skorujemo alfa aktivnost

•

Spori, kotrljajući očni pokreti ili treptaji se vide u EOG-u.

•

Relativno visok submentalni EMG mišićni tonus

Eyes Otvorene open oči

Budnost: optička blokada

Stadijum I spavanja:

snižena frekvenca, porast amplitude

Stadijum 1

•

> 50% jedne epohe sadrži teta aktivnost (3-7 Hz). Može biti i alfa aktivnosti, ali manje od 50% epohe.

•

Spori, kotrljajući očni pokreti u EOG-u.

•

Relativno visok submentalni EMG.

•

Tranzicioni stadijum kratkog trajanja.

Stadijum 1 spavanja

•

> 50% jedne epohe sadrži teta aktivnost (3-7 Hz). Može biti i alfa aktivnosti, ali manje od 50% epohe.

•

Spori, kotrljajući očni pokreti u EOG-u.

•

Relativno visok submentalni EMG.

•

Tranzicioni stadijum kratkog trajanja.

Stadijum II spavanja:

još niža frekvenca visoko-voltirani K-kompleksi vretena spavanja (13 – 14 - 15 Hz) najčešća aktivnost spavanja: teta aktivnost

(najizraženija u centralnom - verteksnom regionu, bez definisanih amplitudnih kriterijuma)

i povremena delta aktivnost

Teta aktivnost

Stadijum 2

•

Osnovna aktivnost je teta frekvence (3-7 Hz)

•

K-kompleksi i vretena spavanja se javljaju epizodično

•

Viša voltaža submentalnog EMG

Stadijum 2

•

Excesivna vretena ukazuju na prisustvo lekova (benzodiazepini)

•

Normalna varijanta

Stadijum 2

•

Stadijum 2 spavanja sa malom količinom K komleksa i visoko-voltiranim vretenima

•

Normalna varijanta

Stadijum 2

Stadijum 2

Stadijum 2

Stadijum 2

Skorovano kao Stadijum II, jer aktivnost u centru crteža ne traje dovoljno dugo za MT.

Vretena spavanja Frekvence 12 – 14 Hz, traju: od 0.5 - 2 – 3 sec. Frekvence 6 – 7Hz, traju do 0.5 sec. centralni – verteksni region

1 sekunda second

0.5 sec

K - kompleksi Oštri, spori talasi sa negativnom pa pozitivnom defleksijom. Nema amplitudnih kriterijuma. Trajanje mora biti najmanje 0.5 sekundi. Predominantno iznad centralno – verteksnih regiona. Ukazuju na II stadijum spavanja. Mogu biti izazvani stimulusom ili spontani.

Tip “A”

Tip “B”

Tip “C”

Tip “E”

Tip “D”

Tip “F”

Morfološki tipovi K-kompleksa: Tip A: jasno bifazičan dogadjaj sa oštrom negativnom komponentom; Tip B: bifazičan K sa dva šiljka u negativnom delu; Tip C: K-kompleks sa zaobljenom negativnom komponentom; Tip D: predominantno monofazičan dogadjaj; Tip E: polifazičan K-kompleks; Tip F: uključuje i druge oblike, u ovom slučaju zbog inicijalno pozitivnog šiljka.

Stadijum 2 K-kompleksi u nekoliko stadijuma spavanja

Prikazani

Stadijum 3

su

K-kompleksi

u

stadijumima 2, 3 i 4. U svakom od slučajeva dogadjaj je u skladu sa kriterijumima za identifikaciju.

Stadijum 4

Stadijum II: “pravilo 3 minuta” Ukoliko se K-kompleks ili vreteno ne vide u roku od 3 minuta od prethodnog K-kompleksa ili vretena, spavanje će se skorovati kao stadijum I.

Stadijum III spavanja: teta aktivnost (4 – 8 Hz) povremeno prekidana visoko-voltiranom sporom delta (0.5 - 3 Hz) aktivnošću koja se najbolje vidi u frontalnim odvodima. Prosečna amplituda NREM EEG-a je 40 - 75 μV, često preko 75 μV. Pražnjenja talasa od 13 – 15 Hz (kod beba) se vide iznad postfrontalnih i parijetalnih regiona (nemaju vretenoidnu formu) i slede sporim talasima (odnos ove brze i spore aktivnosti je kao odnos K-kompleksa i vretena spavanja).

Delta akitvnost

Stadijum 3

75μV

1 sec.

•

20% do 50% svake epohe mora da sadrži delta aktivnost

•

U EOG kanalima se vidi delta aktivnost

•

Submentalni mišićni tonus mora biti blago redukovan

Stadijum 3

•

Vidi se 20% to 50% delta aktivnosti.

•

EOG odvodi prikazuju samo EEG aktivnost.

•

EMG je diskretno niži od onog u stadijumu II.

Stadijum 3

Stadijum III ili IV ?

•

Frekvence >2 Hz se moraju eliminisati.

•

K kompleksi se moraju eliminisati iz delta zbira.

•

Ovo je III stadijum spavanja (jer je frekvenca u većem delu veća od 2Hz).

Stadijum 4

75μV

•

>50 % epohe ima delta EEG aktivnost

•

EOG odvodi sadrže delta aktivnost

•

Submentalna EMG aktivnost je blago redukovana u odnosu na stadijum III

Stadijum 4

•

>50% delta aktivnosti u EEG odvodima.

•

EOG beleži samo frontalnu EEG aktivnost.

•

EMG je na istom nivou kao stadijum III spavanja.

Stadijum 4

I.V, ,, 21 godina: Dg: krize svesti (S574/06). Delta spavanje

Vreme pokreta • Blokada amplifikatora ili pojava EMG-a u EEG zapisu • EEG pun artefakata • Spavanje mora prethoditi i slediti VP-a • > 15 sekundi < od 1minute • Moguće je odrediti koji je stadijum spavanja

Vreme pokreta

•

Blokada amplifikatora, ekscesivan EMG, i obskuracija EEG-a čine kriterijume za skorovanje za stadijum VP.

Slučajni pokreti tela i/ili EEG razbudjivanje

 < 15 sekundi ukupnog trajanja  > 3 sekunde i < 15 sekundi pomaka u EEG-u ka bržim frekvencama.  Spavanje prethodi i sledi dogadjaju, a stadijum može da se odredi.

EEG Razbudjivanje Vrlo kratka ( 10 sec)  Ubrzanje rada srca (3.4% brže od NREM)  Diskretan poremećaj ritma srca  Porast gastričnog aciditeta  Porast adrenalnih kortiokida

Fazični aspekti REM spavanja  Povećane spontane neuronske aktivnosti MRF (vizuelni, auditivni, vestibularni, piramidni sistem)  Aktivnost monofazičnih talasa u ponsu, corpus geniculatum lat., i okcipitalni korteks (PGO) (monofazični šiljci 200 – 300 μV, 100 msec (“pseudo vretena”)

 Kontinuirana teta aktivnost u hipokampusu (regularnija nego u budnosti)

Fazični aspekti REM spavanja

Povećana aktivnost somatskih i vizuelnih aferentnih (c.g.l.) inputa kroz talamus

 Povećana intrinzična ekscitabilnost motornog i senzornog korteksa (u odnosu na NREM, i na budnost)

 Povećana aktivnost i reaktivnost talamičnih i kortikalnih neurona (u odnosu na budnost)

Jedinstven fenomen u REM spavanju: supresija mišićnog tonusa i česte mišićne kontrakcije.

REM spavanje bez atonije kod RBD

MOZAK

HO ćelije Locus cœruleus Hipotalamus Tuberomamilarni nukleus

nn. raphe

Retikularna formacija ponsa

Jedinstvena osobenost REM spavanja: to je vreme značajne ekscitacije u mozgu i značajne blokade perifernog inputa (“mozak se bavi samim sobom”).

REM omogućava bihevioralno spavanje u momentu kada mnogi delovi mozga rade kao u budnosti.

Neophodan region za REM spavanje je u rostralnom ponsu (n. pontis caudalis). Mačka bez ponsa nema REM spavanje. Dekortikovana mačka nema NREM spavanje.

Strukture ponsa su neophodne za REM spavanje, a strukture korteksa za NREM spavanje. Humani modeli za REM i NREM spavanje su decerebrirani i dekortikovani subjekti.

Zadnji deo hipotalamusa promoviše budnost (oštećenje izaziva somnolenciju). Prednji deo hipotalamusa promoviše spavanja (oštećenje izaziva insomniju).

REM spavanje i sanjanje 

Postoji jasna povezanost izmedju haluciniranog sna i fizioloških sistema.



Postoji korelacija REMs sa spacio-temporalnim aspektom vizuelnog

sadržaja.  Vreme 

u snu je realno vreme, samim tim se san ne dešava u trenutku.

Za postojanje REM stadijuma nisu neophodne vizuelne slike (slepi,

dekortikovani) 

REM spavanje je odvojeno od funkcije okulomotornog aparata.



Pitanje je da li sanjanje kao subjektivna senzacija kod beba

postoji ? 

S druge strane “sanjanje” shvaćeno kao fiziološki proces

svakako postoji. 

Bebe provode 1/3 dana i 1/2 spavanja u REM-u.

REM spavanje kod beba Bebe na rodjenju spavaju REM-om oko 50% UVS-a. Prematurusi spavaju REM-om: 58% od 36. do 38. nedelje. 67% od 33. do 35. nedelje skoro 80% u 30. nedelji gestacije. Zašto kod beba ima mnogo REM-a: nedostatak inhibicije ?

Stadijumi spavanja - Ontogenija

Odrastanjem: količina REM –a opada za 80% (sa 8 na 1h 40min), a količina NREM-a opada za 25% (sa 8 na 6 sati).

Zašto se procenat REM-a odrastanjem smanjuje ? 1) Povećanje kortikalne inhibicije ? 2) Količina REM-a je odraz potreba biloškog sistema ? (ukoliko REM nije diktiran od strane korteksa, šta kontroliše REM spavanje, ili - na šta je ono odgovor ?).

Spavanje kod sisara Zašto potreba za spavanjem varira mnogo izmedju specijesa ? Komparativni podaci o spavanju raznih sisara obuhvataju manje od 1% svih specijesa sisara.

Ukupna potreba za spavanjem Procenat svih ljudi

Dižina spavanja u satima

Životinje koje love su dobri, a njihove žrtve slabi spavači. Veće vrste imaju manje, a manje vrste više NREM-a. Što je veća opasnost da je životinja ulovljena, manje PS spavanja. Najbolji prediktor REM spavanja je sveukupna biološka opasnost.

Spavanje tokom 24 časa 24

19

14

-1

lav

pacov

Slepi miš

kit

mačka

žirafa slon

babun

4

čovek

9

Giraffe Elephant Whale Man Baboon Cat Rat Lion Bat

Spavanje tokom 24 časa zec, koza, ovca

lovljene životinje

Faktor opasnosti

+2 +1 0

manje životinje

veće životinje

miš, veverica

slon, majmun

ne lovljene

-1 -2

-2

-1

0

+1

mačka

+2

Faktor veličine

Vrsta

Proseč. ukupno Proseč. ukupno vreme spavanja vreme spavanja (% od 24 h) (H/dnevno)

Brown Bat Giant Armadillo Opossum Python Owl Monkey Human (infant) Tiger Tree shrew Squirrel Western Toad Three-toed Sloth Golden Hamster Lion Gerbil Rat Cat Cheetah Mouse Rhesus Monkey Rabbit Jaguar Duck

82.9% 75.4% 75% 75% 70.8% 66.7% 65.8% 65.8% 62% 60.8% 60% 59.6% 56.3% 54.4% 52.4% 50.6% 50.6% 50.3% 49.2% 47.5% 45% 45%

19.9 hr 18.1 hr 18 hr 18 hr 17.0 hr 16 hr 15.8 hr 15.8 hr 14.9 hr 14.6 hr 14.4 hr 14.3 hr 13.5 hr 13.1 hr 12.6 hr 12.1 hr 12.1 hr 12.1 hr 11.8 hr 11.4 hr 10.8 hr 10.8 hr

Prosečno Prosečno ukupno Vrsta ukupno vreme spavanja vreme spavanja (% od 24 h) (H/dnevno) 44.3% Dog 10.6 hr Bottle-nosed 43.3% 10.4 hr dolphin Star-nosed Mole 42.9% 10.3 hr Baboon 42.9% 10.3 hr European 42.2% 10.1 hr Hedgehog Squirrel Monkey 41.3% 9.9 hr Chimpanzee 40.4% 9.7 hr Guinea Pig 39.2% 9.4 hr Human (adult) 33.3% 8 hr Pig 32.6% 7.8 hr Guppy (fish) 29.1% 7 hr Gray Seal 25.8% 6.2 hr Human (elderly) 22.9% 5.5 hr Goat 22.1% 5.3 hr Cow 16.4% 3.9 hr Asiatic Elephant 16.4% 3.9 hr Sheep 16% 3.8 hr African Elephant 13.8% 3.3 hr Donkey 13.0% 3.1 hr Horse 12.0% 2.9 hr Giraffe 7.9% 1.9 hr

Dužina hartije potrebna da se obavi EEG registrovanje brzina hartije mm\sec 6.0 7.5 10.0 15.0 30.0 60.0 120.0 240.0

dužina registrovanja EEG-a 1 min 1 sat 8 sati 12 sati 36.0 cm 2.16 m 17.28 m 25.92 m 45.0 cm 27.0 m 216 m 324 m 60.0 cm 36.0 m 288 m 432 m 90.0 cm 54.0 m 432 m 648 m 180.0 cm 108.0 m 864 m 1.296 Km 3.6 m 216.0 m 1.728 Km 2.592 Km 7.2 m 432.0 m 3.456 Km 5.184 Km 14.4 m 864.0 m 6.952 Km 10.368 Km

24 sata 51.84 m 648 m 864 m 1296 m 2.592 Km 5.184 Km 10.368 Km 20.736 Km

ODNOS EPILEPSIJE I SPAVANJA

Spavanje pretstavlja integrativnu funkciju, a epilepsija bazičnu disfunkciju CNS-a. Spavanje ima sličnosti sa epilepsijom, jer je to spontan, ponovljiv dogadjaj vezan za promenu (“gubitak”) svesti uz hipersinhronizaciju EEG-a, koja jako podseća na epileptični šiljak-talas; ali, spavanje nije epilepsija.

Spavanje je prisutno univerzalno.

Odrasla osoba provede u snu 1/3 života, a iznednadjuje da su spavanje i njegova uloga nepoznati.

Postoje epilepsije koje se javljaju u spavanju, kao što postoje problemi sa spavanjem kod bolesnika sa epilepsijom. Epileptička

pražnjenja

se

redukuju

u

stanjima

talamokortikalne (EEG) desinhronizacije, što je karakteristika budnosti i REM spavanja, dok se pospešuju tokom EEG sinhronizacije čiji je ekvivalent STS. REM

spavanje

zbog

desinhronizacije

EEG-a

deluje

antiepileptički, a zbog fenomena “paralize spavanja” (hipo- i a-tonija) deluje antikonvulzivno.

Mehanizmi

koji

indukuju

REM

spavanje

i

EEG

desinhronizaciju su holinergički, pa je i antikonvulzivno svojstvo REM spavanja istog hemijskog porekla. Atropin indukuje kortikalnu EEG sinhronizaciju. U eksperimentalnim modelima epilepsije, REM spavanje ima protektivno dejstvo protiv konvulzija izazvanih elektrošokom, penicilinom i električnim kindlingom.

Lezija centra za atoniju (mediolateralan tegmentum ponsa) vodi u reaktivaciju mišićnog tonusa, što se ispoljava obiljem mišićnih pokreta tokom REM-a, pa “mačka odglumi “ svoje snove. STS je period spavanja karakterističan po sinhronizaciji u EEGu (poreklom iz talamokortikalnih i kortikofugalnih neurona), što podržava prirodan mehanizam epileptičkog pražnjenja. Ekvivalent visokovoltiranim hipersinhronim talasima u EEGu, preneseni do mišića kortikospinalnim putem su kloničke mišićne kontrakcije.

Klasične transekcije moždanog stabla Sagitalne sekcije moždanog stabla mačke

• A&B - Rostralno W/NREM - Caudal REM • C – Rostralno svi stadijumi - Caudal - No REM

Generatori stanja

REM Sleep Atonia

Wake / Sleep Pattern Development Kako dete raste, spavanje se polako vezuje za noćne sate spavanje

novorodjeno godina dana 4 godine 10 godina Odrastao

06 pre podne

ponoć

06 pre podne

Doba dana

podne

06 posle podne

Sleep histogram Ontogeny

Zadnji deo hipotalamusa promoviše budnost (oštećenje izaziva somnolenciju). Prednji deo hipotalamusa stimuliše spavanja (oštećenje izaziva insomniju).

Ciklični alternirajući obrazac Cyclic Alternating Pattern

(CAP)

Fazični dogadjaji u vezi sa razbudjivanjem tokom spavanja Verteksni talasi Verteksni šiljci Verteksni oštri talasi K-kompleksi Mikro razbudjivanja (phase d´activation transitoire) K-alfa Mikro razbudjivanja sa sinhronizacijom sporih talasa Reaktivni spori talasi

CAP B faza

A faza CAP-ovi NCAP

1 sec.

50 μV

Gornji deo slike: deo sekvence CAP koja se zasniva na sukcesiji CAP ciklusa od kojih se svaki sastoji od faze A i faze B. Donji deo slike: uzorak NCAP sa izolovanim kratkotrajnim fazičnim dogadjajima.

EOG

EMG Akustički stimulus EKG

A

B

A

B

A

B

A

B

A

PNG

A

B

A

B

A

B

A

Konstantna stereotipna reaktivnost ‘faze A’ i ‘faze B’ kroz ceo ciklus CAP sekvenci. EOG = elektrookulogram, EMG = elektromiogram, EKG = elektrokardiogram, PNG = pneumogram

B

EMG EKG Delt. R

EOG

Tri različita stepena snage faze A u okviru iste CAP sekvence. Primetiti nedostatak simultanih autonomnih varijacija tokom A1, robustan uticaj na srčanu frekvencu i mišićni tonus u A3, i intermedijarnu neurovegetativnu zahvaćenost u A2. EMG = elektromiogram, EKG = elektrokardiogram, Delt. R = desni deltoidni mišić, OCULOG. = elektrookulogram

OCULOG.

Akustički stimulus EMG EKG PNG

Postepen pad EEG reaktivnosti na podrazbudjujući impuls koji se primenjuje sličajno tokom NCAP. OCULOG. = elektrookulogram, EMG = elektromiogram, EKG = elektrokardiogram, PNG = pneumogram

OCULOG.

Fz-Cz Cz-Pz C3-A2 EMG Delt. R. O-N-PNG Th-PNG EKG

100μV

7 sec

Sekvenca CAP izazvana adekvatnim akustičkim stimulusom (strelica) tokom NCAP.

CNP

Suprotni primeri haotične inkoordinacije (gore) i sinhronizovane uvežbanosti (donji deo) različitih varijabli posle destabilzacionog impulsa (strelica).