醫(yī)學專題睡眠與生理節(jié)律

一、睡眠的生理和行為描述二、睡眠障礙三、為什么需要睡眠四、睡眠和覺醒的生理機制五、生物鐘睡眠與生理節(jié)律2021/7/19星期一1一、睡眠的生理和行為描述人的一生：3/13月21日交通事故與睡眠抑郁，焦慮2021/7/19星期一2睡眠日來源據(jù)世界衛(wèi)生組織對14個國家15個地區(qū)的25916名在基層醫(yī)療就診的病人進行調查，發(fā)現(xiàn)有27%的人有睡眠問題，據(jù)報道美國的失眠發(fā)生率高達32~50%，英國10~14%，日本20%，法國30%，我國也在30%以上，50%的學生存在睡眠不足。睡眠障礙對生活質量的負面影響很大，但相當多的病人沒有得到合理的診斷和治療。睡眠障礙現(xiàn)已成為威脅世界各國公眾的一個突出問題。

2021/7/19星期一3人類睡眠的定義感覺活動和運動性活動暫時停止，給予適當刺激就能使其立即覺醒的狀態(tài)由于腦的功能活動而引起的動物生理性活動低下，給予適當刺激可使之達到完全清醒的狀態(tài)高等脊椎動物周期性出現(xiàn)的一種自發(fā)的和可逆的靜息狀態(tài)，表現(xiàn)為機體對外界刺激的反應性降低和意識的暫時中斷。睡眠的特點：1）沒有行為（睡眠是一種行為，P168

）2）不活動的時期3）外界刺激喚醒閾限提高睡眠的階段及各階段特點睡眠階段的劃分：基于EEG的特征Beta波：覺醒，安靜Alpha波：覺醒，安靜，閉眼Theta波：覺醒，注意Delta波：深睡，昏迷(a)清醒，閉眼，8–12Hz，整齊，節(jié)律(b)階段1，不規(guī)則的低頻低幅波(c)階段2，周期性爆發(fā)波，梭狀波\紡錘波，14–18Hz(d)階段3，4，紡錘式的陣發(fā)波，波幅很高的慢波(>75μV)0.5–2Hz波(e)REM階段，低幅快波睡眠類型與睡眠周期（一）睡眠的類型：異相睡眠(Paradoxicalsleep)

腦電活動的變化與行為變化相平行。腦電波呈現(xiàn)同步化慢波的時相。

腦電活動的變化與行為變化相分離。腦電波呈現(xiàn)去同步化快波的時相。

慢波睡眠(Slowwavesleep，SWS)

快波睡眠(Fastwavesleep，F(xiàn)WS)快速眼動睡眠(Rapideyemovementsleep，REM)2021/7/19星期一8階段腦電波外顯行為內在生理變化1期(入睡期)低振幅，頻率快慢混合，以4-7次／s的θ波為主。安靜困倦開始進入睡眠狀態(tài)1、頸部肌肉和四肢肌肉張力逐漸降低，2、心率和呼吸逐漸變慢，體溫、腦溫降低，閉眼、縮瞳，腦血流量較清醒安靜時為多，3、生長激素和促腎上腺皮質激素以及腎上腺分泌的腎上腺皮質激素在慢波睡眠中比在白天清醒時增多。4、做夢極少。即使做夢夢境也平淡、生動性弱，概念性和思維性較強。夢魘或惡夢驚醒者多發(fā)生在慢波睡眠第4期。夢醒后只能陳述恐懼感，被追捕或掉入深淵等危險境界，不能陳述夢境的全部故事情節(jié)。2期(淺睡期)低振幅，在θ波的背景上出現(xiàn)13-16次／秒的睡眠紡錘波，和一些復合波。已經(jīng)入睡，并出現(xiàn)酣聲，但將被試叫醒后卻常自稱尚未睡著3期(中睡期)高振幅、在θ波背景上出現(xiàn)20-50％的0.5-3次／秒δ波已經(jīng)睡熟，但尚易叫醒4期(深睡期)50％以上為高幅δ波不但睡熟還難以叫醒慢波睡眠的特點：2021/7/19星期一9指標慢波睡眠的特點異相睡眠的特點肌張力頸部肌肉和四肢肌肉張力逐漸降低，肌肉呈完全松弛狀態(tài)，甚至肌肉電活動完全消失心率呼吸體溫腦溫心率和呼吸逐漸變慢，體溫、腦溫降低，閉眼、縮瞳，腦血流量較清醒安靜時為多睡眠深度比慢波四期更深，體溫仍較低，對外部刺激的感覺功能進一步降低，難以將睡眠者從此期立即喚醒腦電活動為極不規(guī)律的低幅快波，類似清醒期和慢波睡眠一期的腦電變化。腦的溫度、腦血流量、腦耗氧量迅速增加呼吸心率也時而突然加快，甚至一些支氣管哮喘病在此期睡眠中可突然發(fā)作哮喘；心臟病人也可能發(fā)作心絞痛內分泌活動腦下垂體分泌的生長激素和促腎上腺皮質激素以及腎上腺分泌的腎上腺皮質激素在慢波睡眠中比在白天清醒時增多。生長激素分泌迅速降低，性腺和腎上腺皮質分泌活動增強。生殖器充血，分泌物增多或陰莖勃起（P171）、遺精等做夢夢少。即使做夢，夢境平淡、生動性弱，概念性和思維性較強。夢魘或惡夢驚醒者多發(fā)生在慢波睡眠第四期。此時睡夢者醒后只能陳述恐懼感，被追捕或掉入深淵等危險境界，不能陳述夢境的全部故事情節(jié)。從異相睡眠中喚醒后，80％以上的人聲稱正在做夢，尚可陳述夢境的故事情節(jié)，形象生動以視覺變幻為主眼球快速運動無出現(xiàn)眼球快速運動，約每分鐘60次左右。眼電現(xiàn)象顯著加強，在橋腦、外側膝狀體和枕葉皮層中可記錄到周期性的高幅放電現(xiàn)象，稱之為PGO波2021/7/19星期一102021/7/19星期一11（二）成人的睡眠－覺醒周期：夜間睡眠8h的過程是：開始為睡眠的潛伏期，接著進入SWS狀態(tài)，迅速由第1期依次進入第4期并持續(xù)一段時間。在入睡后的60—90min內出現(xiàn)第一次REM睡眠；之后，進入下一個SWS睡眠，從而形成了SWS—REM睡眠循環(huán)周期。以后，平均每90min左右出現(xiàn)一次REM睡眠，每次REM睡眠的時間依次遞增。整晚共有4個SWS-REM周期，每個周期持續(xù)時間將近2h。夜晚睡眠的時間分配是：

5％為慢波1期，50％為慢波2期，10％為慢波3期，10％為慢波4期，25％為快波睡眠。決定睡眠質量的是：

在于慢波睡眠4期和快波睡眠所占總睡眠時間的比例。因此，剝奪睡眠后，恢復睡眠必須增加SWS4期睡眠和REM睡眠來作為“補償”。

2021/7/19星期一12一、失眠對非器質性失眠的診斷：1主訴入睡困難/難以維持睡眠/睡眠質量差2這種睡眠紊亂每周至少發(fā)生三次并持續(xù)一個月以上3日夜專注于失眠，過分擔心失眠的后果分類入睡困難保持睡眠困難早醒原因心理因素環(huán)境因素疾病和藥物因素的影響生物節(jié)律異常鎮(zhèn)靜藥依賴二、睡眠障礙2021/7/19星期一131）松弛療法呼吸松弛訓練：連續(xù)呼吸20次以上10－15次/min吸氣握拳，呼氣松開思想專一，排除雜念想象松弛訓練：讓人放松的場景想象內容最好是自己經(jīng)歷過的自我暗示松弛訓練2021/7/19星期一142）睡眠限制療法通過減少花在床上的非睡眠時間來提高睡眠效率。

每天都必須同一時間起床，而且不要在白天打盹。（1）一周睡眠日記：幾點上床、幾點睡著、幾點醒；（2）睡眠時間和睡眠效率：臥床8h，睡著4h，睡眠時間4h，睡眠效率50%；（3）本周每晚可躺在床上的時間：4h，固定起床時間（4）睡眠效率>90%，則下周可提早15～30分鐘上床；如果睡眠效率在80%～90%間，則下周維持原來時間；如睡眠效率低于80%，則下周上床時間要推遲15～30分鐘。2021/7/19星期一153）刺激控制療法原理：與睡眠建立關系，不與失眠的條件建立聯(lián)系基于行為主義的條件反射1.

除了睡覺以外，其他時間不要待在床上或臥室里2.30分鐘如仍睡不著，必須起床離開房間，做些溫和的事，只在真正有了睡意時才上床3.整夜之中,只要中途醒了而又不能迅速再入睡,都應按上條的方法辦4.

無論夜間睡眠好壞，早上醒了就起床5.避免白天打盹或午眠2021/7/19星期一16二、睡眠呼吸暫停一個人夜間睡眠時，呼吸停止持續(xù)的時間超過10秒即被認為呼吸暫停診斷：如果這種呼吸暫停頻繁發(fā)生．每小時出現(xiàn)5次以上或7小時的睡眠過程中超過30次，積年累月，不進行有效的治療，就會造成嚴重后果，出現(xiàn)一系列的病理生理改變，可以診斷為睡眠呼吸暫停綜合征。2021/7/19星期一17三、發(fā)作性睡病發(fā)作性睡病：是以不可抗拒的短期睡眠發(fā)作為特點的一種疾病。影響：消極情緒，尷尬，影響生活質量，危及生命什么原因引起發(fā)作性睡病

遺傳因素

可能與腦干網(wǎng)狀結構上行激活系統(tǒng)功能降低或橋腦尾側網(wǎng)狀核功能亢進有關。部分病人可有腦炎或顱腦外傷史。乙酰膽堿突觸的過度反應2021/7/19星期一18

一、睡眠發(fā)作。病人經(jīng)常處于覺醒水平低落狀態(tài)，下午尤為明顯，飯后或溫暖環(huán)境中尤易發(fā)病，每次發(fā)作持續(xù)數(shù)秒至數(shù)小時，一般十幾分鐘，可喚醒。一日可發(fā)作多次。

二、猝倒癥。約70%病人可伴發(fā)，尤易在情緒激動時發(fā)作，如歡笑、焦慮、恐懼等均可誘發(fā)。常突然發(fā)生短暫的全身性肌張力降低和運動抑制而跌倒或跪下，輕者可僅有肢體的軟弱無力。

三、睡眠癱瘓。約20-30%的病人有睡眠癱瘓發(fā)作，常于睡醒后或入睡時發(fā)生。病人意識雖然清醒，但全身無力和不能活動，一般歷時數(shù)秒鐘至數(shù)分鐘而恢復。

四、睡眠幻覺。約30%病人有睡眠幻覺，常于入睡時發(fā)生?？捎懈鞣N幻視、幻聽，內容多數(shù)鮮明，多屬不愉快的日常經(jīng)歷，也可和睡眠麻痹伴發(fā)。夜間睡眠常多夢和易醒。

癥狀2021/7/19星期一19慢波睡眠的常見障礙

（出現(xiàn)于幼兒慢波睡眠第四期）：夜尿癥(Nocturnalenuresis)夢游癥(Somnabulism)夜驚癥(Nightterrors)2021/7/19星期一20睡中遺尿階段：NREM睡眠3、4階段表現(xiàn)：不能控制排尿，在睡眠期間反復出現(xiàn)不自主的排尿者；沒有記憶好發(fā)年齡：兒童，多數(shù)在長大后自愈治療：藥物、針灸、臍療夜驚（nightterror，睡中驚恐）階段：NREM睡眠4階段表現(xiàn)：睡眠中突然驚醒，兩眼直視，表情緊張恐懼，呼吸急促，心率增快，伴有大聲喊叫、騷動不安，發(fā)作歷時1～2分，發(fā)作后又復入睡，晨醒后對發(fā)作不能回憶。好發(fā)年齡：兒童，多數(shù)在長大后自愈。成人患病者常有焦慮癥，或可能存在未查明的內臟疾病。治療：安定夢魘（nightmare）“鬼壓身”階段：REM睡眠時段表現(xiàn)：夢中驚叫或幻覺有重物壓身，不能舉動，欲呼不出，恐懼萬分，胸悶如窒息狀，能夠回憶好發(fā)年齡：3～7歲兒童，多數(shù)在長大后自愈。原因：1.睡前不愉快；2.緊張；3.睡眠姿勢不好；4.上呼吸道疾病引起呼吸不暢或患腸道寄生蟲病；5.過量進食，胃部脹滿。治療：一般需要藥物治療；嚴重－安定睡行癥（somnambulism夢游）階段：NREM睡眠的3、4階段表現(xiàn)：在睡眠中無意識地起來并完成復雜動作的癥狀，自己不知道；5～30min好發(fā)年齡：多出現(xiàn)在兒童時期，1%～6%，男>女；成人少，病態(tài)行為原因：遺傳、發(fā)育因素、心理紊亂、發(fā)熱性疾患治療：一般無需特殊治療；不要強行叫醒睡行癥發(fā)作的孩子思考：人在REM做夢時身體處于什么狀態(tài)？如果不是這種狀態(tài)，人又會怎么做呢？磨牙（sleepbruxism）NREM睡眠第2階段兒童和年輕人常見成人：壓力，或有牙齒或下顎的問題。后果：牙齒磨損，牙周破壞，牙齒松動三、為什么需要睡眠（P175~179）為什么要睡覺？睡眠有什么特殊的生物意義？2021/7/19星期一27睡眠可能的生物功能：1.保存能量2.有利于躲避獵食動物3.恢復疲勞4.有助于信息加工2021/7/19星期一28你覺得海豚智商高嗎？你有看過海豚睡覺嗎？2021/7/19星期一29睡眠剝奪的實驗研究睡眠的剝奪：休息和從疲勞中恢復是睡眠的重要功能之一。從更積極的意義上理解，睡眠還有促進生長發(fā)育、易化學習、形成記憶等多種功能。睡眠剝奪所引起的危害依據(jù)人的性格不同而表現(xiàn)出很大差異。睡眠剝奪不僅引起心理活動障礙，而且對生理活動也有重要影響。2021/7/19星期一30剝奪形式：全部睡眠剝奪睡眠的剝奪部分睡眠剝奪選擇性睡眠剝奪2021/7/19星期一31睡眠實驗室2021/7/19星期一322021/7/19星期一33慢波睡眠的功能：睡眠對大腦的恢復效應比對身體的恢復效應更重要運動對睡眠的影響心理活動對睡眠的影響快速眼動睡眠的功能大腦的發(fā)展與REM有關為什么成年人也有REM？2021/7/19星期一34四、睡眠和覺醒的生理機制（一）巴甫洛夫的睡眠理論（二）腦干網(wǎng)狀結構的重要作用（三）睡眠的腦化學機制：2021/7/19星期一35（一）巴甫洛夫的睡眠理論1、睡眠的本質是大腦皮層起源的廣泛擴散的內抑制；2、這種抑制在皮層中和向皮層下腦結構擴散過程中存在一定的時相，構成從覺醒到完全睡眠的過渡，即催眠相；3、夢是由于內外環(huán)境因素的影響，在普遍抑制背景上大腦皮層細胞群局部的興奮活動。2021/7/19星期一36證據(jù)1：1937年，著名生理學家布瑞莫(Bremer)，建立了貓的孤立腦(Isolatedbrain)標本，孤立頭(Isolatedheadcontents)標本。孤立腦(Isolatedbrain)標本：在中腦四疊體的上丘和下丘之間橫斷貓腦，此后貓陷入永久睡眠狀態(tài)；腦干中間橫斷腦（橋腦中部橫斷），動物70％－90%時間處于覺醒狀態(tài)；孤立頭(Isolatedheadcontents)標本：在脊髓和延腦之間橫斷貓腦，則貓保持正常的睡眠與覺醒周期。證明：在延腦至中腦的腦干中，存在著調節(jié)睡眠與覺醒的腦中樞。（二）腦干網(wǎng)狀結構的重要作用2021/7/19星期一37把腦干上部的網(wǎng)狀結構稱為上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)(Ascendingreticularactiveitingsystem)。證明腦干網(wǎng)狀結構在睡眠與覺醒的機制中具有重要作用。迄今仍將腦干上部的網(wǎng)狀上行激活系統(tǒng)看成是維持覺醒的重要腦結構。證據(jù)2：1949年，意大利，著名電生理學家馬魯吉和馬貢(MoruzziandMagoun)，電刺激腦干網(wǎng)狀結構引起動物的覺醒反應。2021/7/19星期一38（三）睡眠的腦化學機制：1、睡眠的化學控制睡眠是有規(guī)律的寬吻海豚的實驗（Mukhametov,1984）腺苷，在控制睡眠中起主要作用(Beningtonetal,1995)2、覺醒的神經(jīng)控制乙酰膽堿、去甲腎上腺素、5-羥色胺、組胺、下丘泌素2021/7/19星期一39五、生物鐘:睡眠周期與生物節(jié)律生理節(jié)律：行為或生理過程的日常變動規(guī)律?！绑w內有一個鬧鐘”。例：匿藏在房間