3. SØVN
Indfinder sig naturligt om natten
Styres af vores indre ur (genetisk)
Påvirkes af:
Lys
Måltider
Aktiviteter
22.08.2017
3
4. Hvad styrer søvnen?
S: den homeostatiske proces
Hvor længe kan man holde sig vågen?
Trætheden øges jo længere tid man er
vågen
22.08.2017
4
5. Hvad styrer søvnen?
C: døgnrytmen, den circadiane faktor
Holder os årvågne efterhånden som dagen
skrider frem
Holder os sovende efterhånden som natten
skrider frem
22.08.2017
5
17. Så hvad er søvn?
Ingen bevidsthed
Nedsat reaktivitet
Sanser nedsat
afslappet
22.08.2017
17
18. Hvad sker der i kroppen under
søvn?
Blodtryk
Vejrtrækning
Temperatur
Mave-tarm aktivitet
Melatonin
Væksthormon
Prolactin
Testosteron
Thyreoideahormon
22.08.2017
18
21. Hvor længe kan man holde sig
vågen?
10 timer, velfungerende
11-12 timer træthed/søvnighed begynder
De kognitive funktioner hæmmes
18 timer svarer til 0,5 promille alkohol
22.08.2017
21
22. Kognitive funktioner
Observere og vurdere
omgivelserne
Maslows behovspyramide
Er her noget nyt?
Er det betydningsfuldt?
Er det noget jeg skal huske/lære
Man træffer et valg
22.08.2017
22
23. Kognitive funktioner
Indlæring
Kommunikation
Sidder i pandelapperne
De fleste arbejdsopgaver
Præcisionsopgaver
Vidensopgaver
Innovation
Enhver form for samarbejde
22.08.2017
23
24. Kognitive funktioner
Observere og vurdere
Forudsige få sekunder
Er her farligt
Hvad gør de andre
Kan jeg nå over?
Man træffer et valg
Det forkerte hvis man er træt
22.08.2017
24
25. For lidt søvn, på kort sigt
Søvnighed/træthed
Koncentrationsnedsættelse
Irritabilitet
Søvnanfald
Risiko for fejl
Risiko for ulykker
Reduceret produktivitet
22.08.2017
25
29. Indlæring og hukommelse
Under læringsaktiviteter er der øget lokalt
stofskifte både i vågen tilstand og
efterfølgende søvn
Der er øget søvnspindelaktivitet i samme
områder
Søvnspindler
Deklarativ hukommelse - Bevægemønstre
22.08.2017
29
31. Udvikling af træthed i den vågne
hjerne
Elektriske impulser forbruger energi i de
enkelte neuroner
energiaffald inde neuroner
Produktion og forbrug af neurotransmittorer
Affald mellem neuroner
Synaptic “upgrading”
22.08.2017
31
32. Forbrug af energi - vågen
Under hjernens arbejde forbruges ATP
ADP ophobes
ADP binder sig til nervemembranen
Impulshastigheden falder
22.08.2017
32
33. Produktion af signalsubstanser
Affald ved produktionen
Udskilles til intercellulærrummet
Opløsning af substansen
I synapsespalten
Ophobning af affald
Imellem neuronerne
22.08.2017
33
34. Forstærkning af synapser
Aktive synapser forstærkes
Som reaktion på aktivtet
Nye synapser dannes
Som reaktion på ny aktivitet
De breder sig og fylder mere
Vigtige informationer
Ligegyldige ting
Hurtigt er der ikke mere plads
22.08.2017
34
35. Den vågne hjerne
udvikler træthed
Energiaffald i neuroner, Adenosin
Affald mellem neuroner, små
molekylestumper
Ikke plads til nye synapser
Alle hæmmer funktionalitet
22.08.2017
35
36. Udvikling af træthed i den vågne
hjerne
Elektriske impulser forbruger energi i de
enkelte neuroner
energiaffald inde neuroner
Produktion og forbrug af neurotransmittorer
Affald mellem neuroner
Synaptic “upgrading”
22.08.2017
36
37. Hvad sker i den sovende hjerne
Energi bygges op
Synapse udvælgelse –
der luges ud
Affald vaskes ud
Hjernen gøres klar til
vågenhed
22.08.2017
37
38. Hvad sker der i den sovende hjerne
Ingen sanseinput
Hjernen får fred
ATP lagre fyldes op
Ny energi
Vågner fuld af energi
22.08.2017
38
39. Hvad sker der i den sovende hjerne
Synapse udvælgelse
Nogle bevares og forstærkes
Andre (ligegyldige) afbrydes
Gøres klar til vågenhed
Plads til nye synapser
22.08.2017
39
40. Hvad sker der i den sovende hjerne
Affald vaskes ud
Via det
glymphatiske
system
22.08.2017
40
41. Det glymphatiske system
Neuronerne ligger på “stillads”-hylder
Under søvn skrumper glia og udskiller væske
Det ekstracellulære rum øges op til 60% under
søvn og fyldes med væske
22.08.2017
41
42. Hvad sker der i den sovende hjerne?
Dagens helt:
Mus med mikroskop
monteret med indsyn
i den levende hjerne
EEG elektroder
22.08.2017
42
Mennesket er fra naturen hånd et dagdyr, men det ødelægges i vore dage af vores tilgang til elektricitet og lys.
Det fører til at flere og flere mennesker er vågne og aktive, på tider hvor det tidligere var naturligt at sove – og det giver problemer med vores indre ur. Det indre ur styres af en række gener, klokke-gener, som er til stede i samtlige celler.
Vi holder os normalt vågne i 16-17 timer. Ved vågenhed mere end 18 timer, er reaktionsevnen nedsat som svarende til 0,5 promille alkohol i blodet.
Effekten af det indre ur.
Døgnrytmen er meget stabil og tager flere døgn at ændre. Den bevirker at det er svært at sove om dagen og svært at holde sig vågen om natten.
Så døgnrytmen beskytter vågenheden om dagen, således at man ikke mærker den tiltagende træthed som opbygges jo længere tid som er gået fra man vågnede.
Tilsvarende beskytter døgnrytmen, om natten, søvnen, således at man ikke mærker effekten af det aftagende søvnpres, efterhånden som man sover natten igennem. Først 1-2 timer før man plejer at stå op aftager og forsvinder denne effekt og om dannes til en aktiverende proces. Tilsvarende aftager den aktiverende effekt et par timer inden sengetid og ophører, når vi går i seng og falder i søvn.
Døgnrytmen er meget stabil og tager flere døgn at ændre. Den bevirker at det er svært at sove om dagen og svært at holde sig vågen om natten.
Kombinationen af døgnrytmen med den homeostatiske proces, gør at man normalt ikke mærker trætheden tiltage i løbet af dagen og heller ikke mærker at søvnpresset aftager i løbet af natten. Dog er der om dagen, efter ca 6 timers vågenhed, en ”svaghed” i døgnrytmens aktiverende effekt, som mærkes som søvnighed, efter yderligere en times tid er det overstået.
Tilsvarende er der midt på natten, hvor den søvnbeskyttende effekt ikke er så stærk.
Døgnrytmen er meget stabil og tager flere døgn at ændre. Den bevirker at det er svært at sove om dagen og svært at holde sig vågen om natten.
Også andre faktorer har indflydelse på døgnrytmen: måltider, fysisk aktivitet, socialt samvær,
Den suprachiasmatiske kerne styrer udskillelsen af Melatonin fra koglekirtlen.
Der er i Retina lysfølsomme celler som registrerer lys, men som ikke sender impulser til synsbarken, men til den suprachiasmatiske kerne. Det indre ur styrer Melatonin udskillelsen fra koglekirtlen.
Melatonin er ”mørkets hormon”, udskilles når det bliver mørkt og ophører når det bliver lyst.
Melatoninudskillelsen over 2 døgn med vågenhed hos unge. Mellatoninudskillelsen fortsætter altså selvom vedkommende ikke sover.
Døgnrytmen er meget stabil og tager flere døgn at ændre. Den bevirker at det er svært at sove om dagen og svært at holde sig vågen om natten. Kropstemperaturen varierer over døgnet, men er mindre udtalt hos ældre. Denne mindre variation i kropstemperaturen er måske medvirkende til mere ustabil søvn hos ældre.
Centre i hjernestammen og hypothalamus sender signaler til cortex via aktiverende neurotransmitorer
Orexin har en stabiliserende effekt på vågenheden.
VLPO kernen fremkalder søvn ved dens hæmmende på arousal centrene i hjernestammen
Centre i hjernestammen som stimulerer vågenhed har samtidig en hæmmende effekt på de søvnfremkaldende centre (VLPO). Modsvarende har VLPO når de fyrer kraftigt en søvnfremkaldende effekt, men samtidig en hæmmende effekt på de aktiverende centre.
Overgangen fra en tilstand til den anden, foregår hurtigt, som regel minutter, men det kan være på et sekund.
Et er denne hæmmende effekt af modparten der gør at hver enkelt tilstand forblver stabil.
Der er mange neurotransmitorer involveret og mekanismen er ikke fuldstændig kortlagt eller forstået. En faktor er Adenosin som ophobes gennem længerevarende vågenhed har en hæmmende effekt på vågenhedsaktiverende neuroner.
Det retikulære aktiverende system. Sidder i hjernestammen, udviklingsmæssigt den ældste del af hjernen, reptilhjernen . Her styres vejrtrækning og hjertet og bevidsthed
Signaler føres op til hjernebarken og aktiverer hjernen. Efter en vis tid med vågenhed blokeres de aktiverende signaler og man falder i søvn.
Hvis de ikke hæmmes under søvn kan søvnens kvalitet forringes.
’Filter’: finmasket: god stabil søvn, grovmasket: flere signaler trænger igennem og søvnen forstyrres og er mindre stabil.
En reversibel tilstand, man har ingen bevidsthed, men man kan vækkes. Det er hjernen som sover. Afskærmning fra irritation, stimulans udefra. Men man kan vækkes, mere eller mindre let. Vi sover i forskellige dybder.
Ved vågenhed i mere end 16 timer kan søvnen komme uimodståeligt i løbet af et sekund, uden forvarsel anden end træthed.
Kroppen ”hviler” restituerer sig og repareres. Hormonerne er aktive.
Cortisol følger kerne temperaturen, dog med forsinkelse om dagen.
Melatonin styrer en række andre hormoner, uden påvirkning af søvn-vågenhed. Andre er stærkt knyttet til søvn. Væksthormon har betydning for børns vækst og for reparationsprocesser af væv hos både børn og voksne. Sårhelning forsinkes ved forstyrret søvn eller søvnmangel.
Hvad er kognitive funktioner? Observation og vurdering af de nære omgivelser. Kalkulerer hvad der vil ske indenfor de næste sekunder/minutter.
Er her sikkert at være? Er der noget at spise? (kan jeg sprede mine gener) (Maslows behovs pyramide), er der trusler/problemer som man kan gøre noget ved/løse?
Indlæring: at føre fakta fra forskellige kilder til en hjerne.
Kommunikation: at føre fakta fra en hjerne til en anden.
Ved utilstrækkelig søvn påvirkes alle disse funktioner negativt.
Hvad er kognitive funktioner? Observation og vurdering af de nære omgivelser. Hvordan skal jeg opføre mig, hvilke muligheder har jeg, Hvordan reagerer de andre?
Ved træthed er der øget risiko for fejlvurderinger og forkerte valg.
Søvnighed og søvnløshed: indsovningsbesvær og fragmenteret søvn, mindre samlet søvn
Reduceret vågenhed og øget risiko for ulykker (30% for nathold) , Three Mile Island, Exxon Valdez, Chernobyl er alle natulykker. Air France: Rio-Paris i 2009, kaptajn kun sovet 1 time, 228 døde
Reduceret prodduktivitet
Ved søvndeprivation også øget forekomst af CRP og Interleukin-6
Patel, SR; et al.: Sleep, 2004, 27, pp 440-44.
Søvnen gør hjerne klar til at være vågen og fuldt funktionsdygtig.
De forskellige søvnstadier har betydning for vores indlæring og hukommelse.
man kan faktisk blive dygtigere – mens man sover.
Under vågenhedsperioden, under indlæring er der aktivitet i hippocampus og visse dele af cortex.
Nyere undersøgelser karakteriserer søvn som en tilstand, der optimerer hukommelseskonsolidering, hvorimod vågenhed som betegnes som en tilstand som er optimeret for indkodning af fakta. Under den dybe søvn sker der en reaktivering af nyligt indkodede fakta/oplevelser, hvilket menes at føre til konsolidering af langtidshukommelse. Hippocampus spiller en rolle som sted for den primære lagring af fakta/oplevelser, hvorimog langtidshukommelsen ligger i cortex. Uden hippocampus kan man imidlertid ikke genkalde sig nogen form for hukommelse.
Synaptic ”upgrading” er dannelse af nye synapser og forstærkning af visse existerende synapser, som reaktion på sansninger/oplevelser.
AdenosinTriPhosphat, ATP og AdenosinDiPhosphat ADP.
Adenosin binder sig til A1 receptorer på cholinerge neuroner i frontallapperne. Fyringsfrekvensen i disse neuroner falder og derved reduceres den corticale arousal. impulsledníngshastigheden sænkes ved højere ADP. Dvs at ’reaktionstiden’ øges
Ophobning af affald hæmmer funktionen generelt
Da der på hver neuron er mellem 1000 og 2000 synapser er der ikke meget plads til at brede sig på. Der bliver derfor hurtigt fyldt op.
Mange af de ting som erfares i vågen tilstanden er ligegyldige ting, som er uden betydning, men de fylder, de er en slags affald.
Affald hæmmer funktionaliteten
Synaptic ”upgrading” er dannelse af nye synapser og forstærkning af visse existerende synapser, som reaktion på sansninger/oplevelser.
Hjernen renser ud i det overflødige, ligegyldige
Den sovende hjerne spare lidt energi og bygger nye energilagre op - ATP
Synaptic pruning (beskæring), hjernen vælger hvad der skal bevares, de stærke synapser bevares = det som har gjort stort indtryk eller de fakta som er blevet gentaget flere gange. Det som kun er set kortvarigt eller som ikke har gjort særligt indtryk har kun svage synapser og de afbrydes.
Den elektriske impuls ved afbrydelsen af en synapse kan simuleres i neurale computernetværk, slutsignalerne ligner fuldstændig dyb søvn.
For at forstå det glymphatiske system skal vi ned på cellulært niveau
Gliacellerne udgør et stillads som neuronerne hviler på. Under søvn udskiller gliacellerne væske til rummet mellem cellerne. Cellerne specielt neuronerne bades i væske. Gliacellerne ligger tæt op ad de meget små arterioleforgreninger. Disse arterioler pulserer hele tiden i takt med pulsen. Denne pulseren forplanter sig til væsken mellem cellerne så væsken i bølger føres over til de små venøse kar som fører de afiltede blod tilbage til hjertet.
Resultaterne ekstrapoleres til den menneskelige hjerne.
Resultaterne ekstrapoleres til den menneskelige hjerne.
Gliacellerne udgør et stillads som neuronerne hviler på. Under søvn udskiller gliacellerne væske til rummet mellem cellerne. Cellerne specielt neuronerne bades i væske. Gliacellerne ligger tæt op ad de meget små arterioleforgreninger. Disse arterioler pulserer hele tiden i takt med pulsen. Denne pulseren forplanter sig til væsken mellem cellerne så væsken i bølger føres over til de små venøse kar som fører de afiltede blod tilbage til hjertet.
Astrocytterne her farvet grønne, og de lilla dele er astrocytternes ender, der omslutter de små kar som er hvide.
Den glia-lymfatiske-vaskulære vej er blevet døbt det glymfatiske system af Iliff og danske Majken Nedergaard
Indlæring: dannelse af nye synapser og forstærkning under vågenheds aktivitet. Selektion og ’beskæring’ under søvn, viden flyttes til langtidshukommelse.
Adenosin: ATP nedbrydes til ADP i vågen og modsat under søvn
Glymfatiske system ’skyller hjernen’ ren under søvn.