Libro I o El Sueño Normal

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  1. 1. Libro I o El Sueño Normal ll. EL SUEÑO NORMAL El dormir es una necesidad fisiológica como lo es el comer o el beber. El sueño llega tarde o temprano, sin importar que tanto esfuerzo hace una persona por mantenerse despierta. Es un comportamiento caracterizado por la necesidad urgente de buscar un sitio confortable, tranquilo, donde nos podamos recostar y permanecer allí durante varias horas. Sueño y conciencia Posiblemente una de las características más sobresalientes del sueño es Ja alteración reversible en el estado de conciencia que lo acompaña. La conciencia se define como un estado de conocimiento e interrelación entre el sujeto y el medio, que da sentido a los esti» mulos tanto internos como externos. Aunque la conciencia esta disminuida durante el sueño no está completamente ausente ya que las personas pueden responder adecuadamente ante los estímulos, por ejemplo, los padres de un bebé pueden dormir en medio del ruido, pero responden al llanto suave del bebé. El sueño tiene cuatro cualidades que lo distinguen o diferencias de estados patológicos de alteración de la conciencia, a saber: 1. el sueño es natural y necesario. 2. es transitorio. 3. es periódico y 4. es reversible, es decir, el episodio de sueño se puede terminar ante un estímulo o espontáneamente. El estado de coma, es un estado en el que hay perdida de respuesta a los estímulos externos o necesidades internas. Con el refinamiento en el tratamiento del trauma craneano severo, muchos pacientes que habrian muerto anteriormente hoy sobreviven por periodos indefinidos, sin llegar a obtener una funcion mental con significado. Hay dos condiciones clínicas que ilustran la diferencia de alteración del estado de conciencia causado por estados patológicos y el causado por el sueño. Algunos estados de coma terminan en lo que se denomina estado vegetativo. En este estado, las funciones vegetativas se preservan y se pueden identificar estados de sueño y vigilia, pero no hay evidencia de interrelación entre el sujeto y el medio y además el metabolismo cerebral está muy disminuido. El otro estado es el mutismo aquinetico, secundario a lesiones frontales Posiblemente una de las características más sobresalientes del sueño es la alteración reversible en el estado de conciencia que lo acompaña. 13 Fig. 2-1. Aparte de un PSG que muestra en los dos primeros canales ritmo alfa Los siguientes doscanalescorresponden al registro de movimientos oculares y el ultimo canal correspondealEMG Con la apertura de oyes el ritmo alta se atenúa (flechas). 14 Fundamentos dela Medicina del Sueno bilaterales. Es un estado de inmovilidad silenciosa con preservación del ciclo sueño-vigilia. Durante la vigilia el paciente mantienen un estado de aparente alertamiento pero no exhibesigrios de conciencia preservada. En ambas condiciones, la conciencia está alterada pero el ciclo sueño-vigilia permanece, Los estados del sueño Para el estudio del sueño normal y sus alteraciones realizamos el polisomnograma (PSG), que registra diferentes variables en forma simultánea. Específicamente para identificar los estados de sueno colocamos electrodos en el cuero cabelludo para registro del EEG, alrededor de los ojos para el electro-oculagrama (EOG)_y_ en el mentón para el registro electromiográfico (EMG) de superficie. Vigilia y Somnolencia Durante la vigilia el EEG de una persona normal muestra dos patrones básicos de actividad: el ritmo alta y la actividad beta. El ritmo alfa consiste en actividad regular, sincronizada, de frecuencia media de 8-12 Hz. (fig.1). La mayor amplitud se registra hacia las regiones posteriores (occipital, temporal y parietal) y decrece C0“ la edad, siendo mayor durante la infancia. Se produce cuando la persona está en reposo, tranquila y con los OJOS cerrados y se bloquea al abrir los ojos, con el alertamiento o al pedirle al sujeto que se concentre en una actividad dada. La actividad beta, es irregular, desincronizada, de amplitud baja, de 13-30 Hz. , se registra sobre todas las áreas cerebrales aunque puede predominar en la region frontal. Esta actividad se presenta cuando la persona esta atenta a los eventos que ocurren a su alrededor o cuando esta
  2. 2. Libro l 0 El Sueño Normal pensando activamente. Durante la vigilia se registran movimientos rápidos de los ojos, parpadeo y el EMG muestra alto nivel de actividad muscular. En la medida que el alertamiento disminuye y la somnolencia empieza a presentarse, el ntmo alfa se lentifica y empieza a pre- dominar la actividad theta, que es una actividad de 4-7 Hz. , de amplitud variable y que se observa facilmente sobre las regiones frontocentrales. Estado I El estado i se caracteriza por Ia desaparición del ritmo alfa, pre- dominio de actividad theta y la presencia de ondas vertex. Estas ondas son mas aparentes sobre las regiones centrales o en el vertex del craneo (punto mas alto del cráneo) y se caracterizan por ser de amplitud alta, tener polaridad negativa, es decir, se dirigen hacia arriba y se pueden presentar en forma aislada o en trenes cortos, Los oios presentan movimientos lentos y la actividad del EMG tiende a disminuir Estado II Minutos más tarde de babe; iniciado el estado l se pasa al estado lI de sueño. El EEG durante este estado muestra predominio de actividad theta se presentan husos de sueño y complejos K. Los husos de sueño (Fig. 2), son brotes cortos de actividad de 12-14 Hz. que se presentan 2-5 veces por minuto durante los estados il a IV. Los husos de sueño disminuyen en forma significativa en personas de edad. Los complejos K consisten inicialmente en un componente g ¡Z Fíg. 1-3. Apartes de un PSG en el que se observan los complejos K marcados con la llecha Fíg 2-2. Apartes de un PSG en el que se observan los husos de sueño mar- cados con Ia flecha 15 16 7_ Fundamentos de la Medicina del Sufi n/ agudo que se dirige hacia arriba (negativo), de amplitud alta, seguida inmediatamente por una onda positiva (deflección hacia abajo) mas lenta que puede tener entrernezclado un huso de sueño (Fig.3). Espontá neamente ocurren 1 a 2 veces por minuto, pero pue- den ser desencadenados por estímulos sonoros. Durante el estado dos los movimientos oculares lentos no son tan evidentes como en el estado I y la actividad del EMG disminuye aún mas. Estado iii y IV Unos 15 min, más tarde el sujeto entra en el estado Ill-IV de sueño. Estos estados se identifican por la presencia de actividad de amplitud alta, de 1-4 Hz. , actividad delta, que ocupe mas del 20% de una página de registro. La distinción entre estado Ill y lV depende de la cantidad de actividad delta por página de registro, pero en realidad está sujeto a la subjetividad del lector. Debido al predominio de esta actividad, a estos estados de sueño se les denomina sueño delta o sueño de ondas lentas. No se aprecian movimientos oculares y la actividad del EMG permanece muy baja (Fig. 4). Algunos sujetos presentan actividad alfa durante los estados Ill-IV. Este patrón se describe como sueño alfa-delta y se describe más frecuentemente en pacientes con fibromialgia, aunque su significado clínico es aún incierto. Sueño REM Hacia los 90 minutos de haber iniciado el sueño se presentan cambios en el EEG, caracterizados por predominio de actividad theta, muy similar al estado I de sueño, pero acompañado de
  3. 3. Libro I o El Sueño Normal movimientos oculares rapidos y de silencio electromiografico que indica atonia muscular (figS). Se puede observar trenes cortos de ritmo alfa que preceden a los movimientos oculares. Durante el sueño REM (rapid eye movements) presentamos parálisis en la mayoria de los músculos esqueléticos, excepto los músculos rspiratonos y los extrlnsecos del ojo, Al mismo tiempo el cerebro esta muy activo, el flujo cerebral y el consumo de oxígeno se aceleran, Durante el sueño REM se presenta erección peneana y aumento en la secreción vaginal. Si una personase despierta durante un periodo de sueño REM, nos podra describir con detalle lo que estaba soñando. Los sueños del sueño REM tienden a ser descritos en forma narrativa. Si Fig. Z-4. Apartes de un PSG en el que se aprecia predominio de actividad delta y corresponde a sueno profundo Fíg. Z-S Corresponde a un episodio de sueno REM. Observese la pre- sencia de movimientos oculares rapidos marca- dos con las flechas 17 "mtodos soñamos, pero la mayoria de los sueños se olvidan subsecuentemente. " Durante toda la noche. el sueño alterna entre sueño NREM y REM. 18 Fundamentos de la Medicina del signo despertamos a un sujeto durante sueño profundo y le preguntamos que estaba soñando, lo más probable es que nos responda: "nada", pero si le reinterrogamos es posible que nos describa una imagen, una emoción (miedo, susto) o un pensamiento. Algunas personas insisten en señalar que nunca han soñado Lo cierto es que todos soñamos, pero la mayoria de los sueños se olvidan subsecuentemente. Recordamos con facilidad aquellos sueños si nos despertamos durante o inmediatamente despues de un sueño. Los que se recuerdan con mayor facilidad son aquellos que tienen un contenido rnuy vivido o constituyan una pesadilla. El hecho de que durante el sueño REM se presente erección, no significa que todos los sueños tienen contenido sexual. En el hombre, algunos sueños pueden culminar en eyaculación, son las denominadas emisiones nocturnas o sueño húmedos. Las mujeres en algunas oportunidades también pueden experimentar orgasmos durante el sueño. ' Aunque el contenido onírico ocurre durante el sueño REM, la actividad mental tambien puede acompañar el sueño lento. Es por esto que algunas de las peores pesadillas se presentan especialmente en el estado IV de sueño. El sueño REM es denominado por algunos como sueño paradójico, por la presencia de actividad beta que se observa durante la vigilia. En resumen, tengamos en cuenta que los estados l a IV se deno- minan sueño NREM (no movimientos oculares rá pidas). Los estados I y II se denominan sueño superficial y los estados III y 1V sueño profundo. Durante toda una noche, el sueño alterna entre sueño NREM y REM. Cada ciclo dura aproximadamente entre 90 a 100 min. La mayoria del sueño profundo se presenta en la primera mitad de la noche. En la segunda mitad predomina el estado II y los periodos de sueño REM, En la medida que se van presentando los períodos de sueño REM a lo largo de la noche, se hacen cada vez más pro- longados. Normalmente un período de sueño NREM precede al sueño REM (fig.6) La naturaleza cíclica del sueño REM parece estar controlada por un "reloj” que se localiza en el encéfalo y que también con- trola actividades cíclicas que se presentan durante la vigilia. Se han descrito ciclos de 90 min. de reposo—actividad que incluyen
  4. 4. Liga I o EI Sueño Normali sao: nena . » _, iiii ¿a gn: c 1 4 s a m: actividades tales como comer, beber, fumar, motilidad gástrica, produccion de orina y ejecución de algunas tareas que requiere de atención por parte de quien las realiza. Kleitman denominó este fenomeno como el ciclo básico de actividad-reposo. Funciones del sueño profundo Tanto la tasa de metabolismo cerebral como el flujo cerebral sisrcinuyen en un 75% durante el sueño profundo. Durante el sueñ o profundo un individuo solamente responde ante los estrnulos fuertes y si logramos despertarlo actuará un tanto confuso o "groggy? Estudios en animales han mostrado que la privación crónica del sueño puede producir resultados catastróficos. Por ejemplo, ratas que se mantienen despiertas por varios dias empiezan a mostrar perdida del pelo, se tornan débiles y atáxícas, pierden la habilidad para regular la temperatura y finalmente mueren. A pesar de estudios patológicos posteriores no se ha podido establecer la causa de la muerte. Varios estudios han mostrado que la privación de sueñ o profundo en humanos, no interfiere con las actividades fsicas ni muestra evidencia de estrés fisiológico, pero si afecta las habilidades cogni- tivas y algunos han reportado alteraciones perceptúales y aún aluci- naciones. Si después de la privación se deja dormir libremente a los sujetos, estos incrementan la cantidad de sueñ o profundo, lo que se conoce como rebote de sueñ o profundo. Estos hallazgos sugieren que el cerebro necesita dormir para estar a su nivel más alto de efi- ciencia y que durante el sueño profundo el cerebro, en realidad, esta descansando. Fíg. 2-6 Histograma que muestra la distribución de los estados de sueno a lo largo de un periodo de sueno nocturno En verde se aprecia el sueno REM ". ..el cerebro necesita dormir para estar a su nivel más alto de eficiencia. " 19 El sueño REM es un estado de actividad fisiológica intensa. ". ..el sueño REM puede jugar un papel en el desarrollo y maduración del sistema nervioso, en el aprendizaje y en la consolidación de la memoria. " 20 Fundamentos dela Medicina del Sueno Algunos estudios han mostrado que después de incrementar la actividad mental durante varias horas, se puede observar incremento en la cantidad del sueño profundo. Otro estudio mostró que al estimular con un vibrador la mano de una persona, se activa la corteza somatosensoríal contralateral, y se incrementa la cantidad de actividad delta en esta región del cerebro durante el sueño. Se presume, que el incremento en la actividad de dicha región corti- cal puede ser debido a un incremento en la necesidad de mayor descanso. Funciones del sueño REM El sueño REM es un estado de actividad fisiológica intensa Los ojos se mueven rapidamente, se presentan episodios de bradita- quicardia, la respiración se torna irregular y el cerebro es más activo. Por lo tanto, es razonable pensar que el sueño REM y el sueño pro- fundo son diferentes, Estudios iniciales mostraron que al privar a sujetos de sueño REM se aumentaba la "presión” por entrar en sueño REM y era evidente el fenomeno de rebote REM, es decir, se apreciaba un incremento significativo en Ia cantidad de sueño REM una vez se dejaba al sujeto dormir libremente. Estos hallazgos sugieren que hay necesidad para cierta cantidad de sueño REM y que estaria controlado por mecanismos reguladores. Estudios en animales de laboratorio indican que el sueño REM cumple funciones que facilitan el aprendizaje. Por ejemplo, cuando a animales que participan en una sesión de aprendizaje se les priva de sueño REM, estos aprenden las tareas más lentamente que los animales control. Por otro lado, durante el entrenamiento de varias actividades, se aumenta la cantidad de sueno REM, pero este incremento retorna a los niveles normales una vez el animal aprende las tareas. Estudios realizados con estudiantes universitarios han mostrado que durante el periodo de exámenes se aumenta la cantidad de sueño REM. Algunos investigadores han mostrado que la mayor proporción de sueño REM en el humano y otras especies animales, se observa durante los primeros meses de edad y es posible que el sueño REM promueva el desarrollo del encéfalo. En resumen, el sueño REM puede jugar un papel en el desarrollo y maduración del sistema nervioso, en el aprendizaje y en la consolidación de la memoria.
  5. 5. Libro I - El Sueño Normal Mecanismos neurofisiológicos de la vigilia y el sueno Control humoral EI principal nutriente del encéfalo es la glucosa, que es transportada en la sangre. Si algunas regiones del encéfalo se tornan muy activas, las neuronas localizadas en esas regiones consumen la glucosa más rápido de lo que puede ser suplida por la sangre, en tales casos, los astrocitos supien la glucosa a partir del glicógeno almacenado. El metabolismo del glicógeno produce aumento en los niveles de adenosina, un neurotransmisor inhíbitorio, Algunos autores han sugerido que la acumulación de adenosina produce aumento en Ia cantidad de sueño delta la noche siguiente. Si el estado de vigilia se prolonga, mas adenosina se acumula y se pro- ducen los efectos cognitivos y emocionales dela privación de sueñ o. Este fenómeno ayudara a entender la homeostasis del sueño, basada en el hecho que a mayor vigilia hay mayor tendencia a Ia somnolencia. El efecto deletéreo que la cafeha produce en el sueñ o puede ser debido a que bloquea los receptores de adenosina. Se han identificado otros factores del sueñ o, definidos como sus- tancias humorales o en el liquido cefaloraquüeo (LCR) que inducen sueño fisiológico. Por ejemplo, el péptido muramil, originalmente llamado factor S porque aumentaba el sueñ o profundo en cabras a las que se les administraba LCR extraño de cabras privadas de sueñ o. La evidencia actual sugiere que el efecto inductor del sueñ o de las citoquinas está mediado por la interleuquina-l (IL-I), que es liberada por los macrófagos y contribuye a la activación de las célu- las T. La lL-l aumenta con la privación del sueñ o y su administración aumenta el sueñ o. Las prostaglandinas (PGs) son ácidos grasos poliinsaturados que exhiben una gran variabilidad de efectos biológicos. Dos PGs que se encuentran en el LCR, la PGE, y PGDT tienen efecto sobre el sueñ o. Los niveles de PGEz se incrementan al final de perbdo de sueño, lo que sugiere que puede estar involucrada en los mecanismos del despertar. Por el contrario, infusiones de PGDI promueve el sueño y aparentemente lo hace estimulando las neuronas promotoras del sueñ o a nivel de la región preóptica (hipotálamo anterior) y región basal del encéfalo e inhibiendo las neuronas promotoras de la vigilia (ver más adelante). Al parecer, los receptores de adenosina intervienen en el efecto hipnótico de la PGDZ. Se han identificado factores del sueño, definidos como sustancias humorales o en el llquldo cefaloraquideo (LCR) que inducen sueño fisiológico. 21 Fig. 2-7. Se esquematiza las dos vías que se desprenden de la FRAA: la via dorsal y Ia ventral 22 Fundamentos de la Medicina del Sueño Control neuronal de la vigilia La formación reticular (FR) esta’ constituida por varios nucleos localizados en el tronco cerebral y en el tálamo unidos entre sí por prolongaciones neuronales. La estimulación eléctrica de la FR activa la corteza cerebral y produce el despertar. Las fibras ascen- dentes que activan la corteza se conocen en general como la formación o sistema reticular ascendente activador (FRAA). La FR recibe colaterales de todos los sistemas aferentes al sistema nervioso central que a su vez la estimulan. La FR activa la corteza cerebral por dos vlas: La via dorsal que se proyecta a los núcleos intralaminares del tálamo que a su vez se proyectan a la corteza cerebral y la vía ventral, que se proyecta al hipotálamo lateral y núcleos basales que a través de conexiones neuronales activan Ia corteza cerebral y el hipocampo (Fig,7). Algunos de los núcleos de la FR se describen a continuacion: La acetilcolina es uno de los neurotransmisores mas importantes en la génesis del estado de vigilia. Las neuronas colinérgicas loca- lizadas en el puente y en la region basal del encéfalo producen activación cortical cerebral cuando son estimuladas. Las neuronas del locus coeruleus (LC), localizado en la porción superior del tronco cerebral, que contienen norepinefrina (NE), envian información excitadora hacia la corteza cerebral, cerebelo y núcleos basales. La actividad de las neuronas ricas en NE en el LC cae casi a cero durante el sueño REM y aumenta dramáticamente durante la vigilia. Neuronas de los núcleos del rafe medio (RM), ricas en serotonina,
  6. 6. Librol - El Sueño Normal se encuentran muy activas durante la vigilia, su actividad declina durante el sueño profundo y cae a cero durante el sueño REM. Por último, otro neurotransmisor implicado en el control de la vigilia es la histarnina, un compuesto sintetizado a partir de la histidina. Las neuronas histaminérgicas se localizan en los tubérculos mamilares, núcleo tuberomamilar (TM) que hace parte del hipotálamo y se proyectan a la corteza cerebral aumentando la actividad cortical. La actividad de las neuronas histaminergicas es alta durante la vigilia, pero disminuye considerablemente durante el sueño lento y el sueño REM. Los medicamentos, por ejemplo: los antinistamínicos, que inhiben la sintesis de histamina o bloquean los receptores H, pueden causar somnolencia Los nuevos antihistaminicos no atraviesan la barrera hematoencefálica y por ello no producen somnolencia. NEUROTRANSMISOR SITIO DE ORIGEN PROVECCIDN CORTICAL Serotoni na No todos los neurotransmisores relacionados con la vigilia han sido identificados, por ejemplo se h_a venido mostrando que el glutamato es un aminoácido involucrado en los mecanismos de la vigilia. Las hipocretinas, conocidas también como orexinas, descubiertas recientemente por dos grupos independientes de investigacion, se hallan únicamente en neuronas del hipotálamo lateral (HL). Estas neuronas inervan virtualmente todo el encéfalo y el cordón espinal. El LC recibe una proyección densa de prolongaciones neuronales que contienen orexinas y que estimulan las neuronas del LC. También los núcleos del RM y TM reciben terminaciones neuronales del HL. Debido a que las neuronas del HL se proyectan a núcleos relacionados con la vigilia, se cree que las orexinas promuevan la vigilia. Control neuronal del sueño NREM Estudios anatómicos e histoquímicos han mostrado que la región preoptica ventrolateral (RPOVL), localizada en la porción anterior del hipotalámo en el humano, contiene neuronas inhibitorias ricas en GABA y galanina. Estas neuronas envian sus axones al núcleo TM, LC y del RM. La estimulación de la RPOVL producirá inhibición de los núcleos relacionados con la vigilia. Otro elemento implicado en la génesis del sueño NREM es el incremento de adenosina en la Tabla 1. Principales nu- cleos y los neurotrans- misores relacionados con la vigilia, 23 ". ..la región preoptica ventrolateral (RPOVL), localizada en la porción anterior del hipotalámo en el humano, contiene neuronas inhibitorias ricas en GABA y galanina. Estas neuronas envian sus axones al núcleo TM. LC y del RM. ‘ Tabla 2. Neurotransmi- sores y estados de sueño, Mayor actividad +++, no actividad- 0 24 Fundamentos de la Medicina del Sueno región basal del encéfalo que ocurre durante la vigilia y disminuye durante el sueño. Sustancias agonistas de la adenosina inhiben Iasl neuronas colinérgicas de la región basal del encéfalo e inducen e sueño. Control neuronal del sueño REM EI sueño REM es controlado por mecanismos localizados en el puente. Las investigaciones han mostrado que agonistas de Ia acetil- colina facilitan el sueño REM, por ejemplo, se ha encünïladflie" pacientes expuestos a insecticidas organofosforados que actuan como agonistas de Ia acetilcolina, incremento en Ia cantidad del sueño REM. Los grupos de neuronas colinérgicas que inician el sueno REM se localizan en la porción dorsal del puente en la ‘region peri- braquial, denominada asi porque se localiza en el braquio conjuntivo (pedúnculo cerebeloso superior). La mayoría de estas neuronas estan muy activas durante Ia vigilia y durante el sueño REM. Los axones de estas neuronas se dirigen a la formacion reticular pontica medial (FRPM) y de alli la información se dirige al talamo, al hipotálamo, al hipocampo, a la corteza del cirígulo, a otras regiones corticales cerebrales y a varias regiones del tronco cerebral relacionadas con el control de los movimientos oculares. La tabla 2 corresponde a un resumen de las actividades de las neuronas implicadas en la génesis de la vigilia y el sueno. Neuronas Y " Sueno NREM Histaminergicas La region subcerulea, que recibe también axones de la región peribraquial, envia información al núcleo magnocelular localizadoren la medula. Neuronas glicinérgicas del núcleo magnocelular, envian axones al cordón espinal y producen inhibición de las motoneuronas. lo que lleva a parálisis muscular durante el sueño REM. Algunos pacientes con lesiones en el tronco cerebral no presentan parálisis durante el sueño REM y como resultado de ello actúan sus sueños. Esta condición se conoce como trastorno del comportamiento del sueño REM o REM sin atonia,
  7. 7. ¿mol-El Sueño Normal’ Uno de los factores que se ha sugerido estimula el inicio del sueñ o REM es la temperatura. La temperatura cae durante el sueñ o profundo y al parecer esta cada en temperatura estimula las neuronas responsables del sueñ o REM. Durante la vigilia y el sueñ o profundo, el sueñ o REM es inhibido por la actividad de las neuronas serotoninérgicas del NR y noradrenérgicas del LC. Hay evidencia que sugiere que la disminución en la actividad del LC y del NR es otro factor que facilita el inicio del sueñ o REM. La figura 8 es un esquema que resume la interacción de algunos núcleos relacionados con los circuitos neuronales que controlan el sueñoREM. _¡—> CORTEZA CEREBRAL (+) (r) ww L‘ @-' Cambios fisiológicos durante el sueño Cambios en el sistema nervioso autónomo (SNA) En general el tono parasimpático se aumenta durante el sueño NREM, con predominio de la actividad parasimpática en aquellos órganos en los cuales la inervación simpática y parasimpática se oponen. En contraste al incremento en la actividad parasimpática, el tono simpático se reduce durante el sueñ o NREM, especialmente durante el sueñ o profundo, con disminución en los niveles circulantes de norepinefrina y epinefrina. La actividad simpática se incrementa durante los despertares y los complejos K. Durante el sueñ o REM, la actividad simpática se presenta en brotes cortos e irregulares que son más evidentes cuando acompañan a los movimientos oculares. Cambios cardiovasculares El sueño NREM se caracteriza por una marcada estabilidad autonómica con predominio de la actividad parasimpática. Se aprecia disminución en la frecuencia y en el gasto cardiaco y es Fíg. 2-8. Circuitos neuro- nales y sueno REM. RPB: región peribraquial FRPM: formación reticular pontica medial RSC: región subcerulea NMC= núcleo magnocelular CE: cordón espinal (+) estimula, (c) inhibe 25 Flg. 2-9. Patrones circa- dianos normales 12' y 4' lineas de arriba hacia abajo) y anormales (1‘ y 3‘) de la presión arterial (PA). En el patrón normal haycalda en la PA durante la noche y en el anormal no se presenta disminu- cion enla PA, ref, 19 26 fundamentos de la Medicina del Sueno prominente la presencia de arritmia sinusal respiratoria. Las contrac- ciones ventriculares prematuras se reducen durante el sueño NREM posiblemente como resultado en la reducción del tono simpático. En el sueño NREM se presenta vasodilatacíón que produce disminución en la resistencia vascular sistémica, lo que en asocio a la disminución en el gasto cardiaco causará caída de un 5-15 % en la presión arterial sistémica. En contraste, la presión de la arteria pulmonar se incrementa ligeramente. (fig. 9) Durante el sueño REM se aprecian incrementos intermitentes en Ia frecuencia cardiaca y en la presión arterial debido a las fluctuaciones del sistema simpático. Episodios de marcada taquicardia y bradicardia durante el sueño REM se han descrito en varias especies animales y en el humano. i. s Durante el sueño REM las fluctuaciones del sistema simpatico lleva a variabilidad en la presión arterial con cambios sübitos hasta de 40 mm. Hg. También se aprecian incrementos episódicos en el flujo coronario con disminución simultánea en la resistencia vascular coronaria. Cambios en la función respiratoria A manera de introducción, recordemos que la respiración es controlada por centros respiratorios situados en la medula (porción inferior del tronco cerebral). Estos centros reciben información de la corteza cerebral, de los receptores mecánicos localizados en la pared torácica y en los pulmones y de quemoreceptores centrales y periféricos.
  8. 8. Libro I v El Sueño Normal La corteza cerebral puede afectar la respiración durante la vigilia y durante la actividad onlrica, La información relacionada con la inflación y contracción pulmonares (propioceptiva) es enviada a los centros respiratorios a partir receptores localizados en los pulmones y en la pared torácica. El principal quemoreceptor periférico es el cuerpo carotídeo que envía información a los centros respiratorios relacionada con los cambios en la PO, El cuerpo carotídeo es el responsable del aumento en la ventilación durante la hipoxia. Los cambiosen la PCO, y el pH son identificados por los quemoreceptores en la medula. Durante el inicio del sueño, o sueño inestable, predomina el patrón respiratorio periódico, con cambios fluctuantes en la Po, y FCO, Una vez el sueño NREM se estabiliza, el patrón respiratorio se torna regular, el volumen corriente se disminuye, especialmente durante el sueño profundo, con disminución en la ventilación minuto e hipoventilación. Como resultado, la PCO, se aumenta y disminuye la PO, Hay aumento en el tiempo de inspiración que lleva a un aumento en el retorno venoso y el tiempo de espiración se acorta, Durante el sueño REM el tiempo de inspiración disminuye y la respiración se torna irregular tanto en la amplitud como en la frecuencia, en ocasiones interrumpida por apneas centrales de duración variable (fig,10). El patrón irregular está ligado con la pre- sencia de los brotes de movimientos oculares. Se presenta hipoxemia e hipercapnia igual o más marcada que durante el sueño NREM. Durante el sueño NREM hay aumento en la resistencia de Ia vla aérea alta (VAA), lo que contribuye a la reducción en el volumen minuto. Por la atonla que se presenta durante el sueño REM, la resistencia de la vla aérea alta se aumenta significativamente. Cambios gastrointestinales El sistema gastrointestinal está regulado por el SNA y el sistema nervioso entérico (SNE), este último constituido por una red com- pleja de neuronas localizadas dentro del tracto gastrointestinal. Los efectos del sueño sobre las funciones gastrointestinales reflejan un aumento en Ia actividad parasimpática y liberación de la actividad del SNE. Funcionalmente la digestión continúa pero se realiza más lentamente, La salivación disminuye considerablemente y la deglución se presenta solamente durante los despertares. Un hallazgo que tiene implicaciones clinicas importantes en pacientes con reflujo gastro-esofágico (RGE), es el hecho de que durante la vigilia se presentan mas episodios de reflujo pero son de corta duración, mientras que durante el sueño (decúbito) la frecuencia de 27 Flq. 2-10. Diferencias en frecuencia cardiaca y respiratoria durante el sueno, HST = histograma que muestra la distribución de los estados de sueno. FC : frecuencia cardiaca FR : frecuencia respirato- ria Tornado y modificado de Dale Purves y cols Neu- rascrence, 2'” edition, 200i. 28 Fundamentos de la Medicina del Sueno RTM iu-M REM ¡(EM ni M presentación es mucho menor pero el proceso de depuración del ácido del esófago es muy lento. El vaciamiento gástrico es más lento durante el sueño NREM pero durante el sueño REM puede llegar a ser similar al de la vigilia. La secreción gástrica tiene su pico hacia la media noche. En general se acepta que el tránsito intestinal se lentifica y se ha observado que las contracciones a nivel rectal se incrementan durante el sueño y lo hacen en forma retrógrada, lo que ofrece un mecanismo de prevención de escape pasivo del contenido rectal durante el sueño. Cambios en la funcion renal La producción de orina se disminuye durante el sueño NREM debido a una disminución en la perfusión renal, en el filtrado glo- merular y a un aumento en la reabsorción del agua. La producción de orina disminuye aún mas durante el sueño REM. Aunque la secreción de aldosterona se disminuye en la noche, parece ser, que la disminución en la producción de orina es un efecto de la posición decúbito. Regulación de la temperatura La regulación de la temperatura corporal (Tc) es asombrosamente precisa, a pesar de los grandes cambios en la producción del calor a partir del metabolismo y de los intercambios energéticos entre
  9. 9. LitflslEl Sueño Normal el cuerpo y el medio ambiente. El balance térmico, que resulta del equilibrio entre la perdida de temperatura y la ganancia de calor y que mantiene la Tc constante, se logra por la activación de diferentes mecanismos que incluyen la evaporación del agua, la sudoración, la producción de calor a partir del metabolismo, los ajustes vasomotores en la piel y el comportamiento termorregulador (tales como cambios en la postura). La región pre-óptica en el r potálamo anterior, controla la homeotermia a través de mecanis- mos integradores que controlan regiones subordinadas en el tronco cerebral y en el cordón espinal, que a su vez, llevan a cabo respuestas aferentes termoreguladoras. En los humanos la fase del sueño se asocia con disminución en la actividad metabólica y la Tc. Varios estudios han mostrado que la tasa de metabolismo es menor durante el sueñ o NREM que durante la vigilia, pero es mayor durante el sueñ o REM que durante el sueñ o NREM. En el inicio del sueñ o, la temperatura rectal disminuye pero la temperatura superficial se incrementa por aumento en Ia sudoración. La temperatura más baja se presenta hacia el tercer ciclo de sueñ o. Las respuestas termoreguladoras a los cambios en la temperatura ambiente (Ta) estan presentes durante el sueñ o NREM pero se atenúan durante el sueño REM. Además de los cambios descritos anteriormente, la Tc vara de acuerdo a su ritmo circadiano. EI ciclo de la Tc es sinusal con un maximo temprano en la noche y un mhimo al amanecer (fig. 114). La amplitud de este cambio de temperatura es cercano a 1°C, pero en personas de edad, la amplitud de la curva de la Tc tiende a disminuir al igual que en pacientes con insomnio, lo que sugiere que el aumento en la actividad fisiológica nocturna es un factor que afecta la calidad del sueñ o (figlZ). 375 37a r- renal 365 3617 o s r2 rs 24 Horas Fig. Z-11. Ritmo circa- diano de la T“ rectal Tomado y modificado de reEZO 29 Fig. 2-12. Ritmo de Ia T” rectal en 24 hrs. en insomnes (circulos abier- tos) y en sujetos que duermen bien (circulos negros) El tiempo (Eje X de la grafica) está en relación con la toma del PSG, el cual en promedio se inicia hacia las 22,00 Tomadodereiïm 30 Fundamentos de la Medicina del Sueño En ambientes sin claves de tiempo, el ciclo de sueño-vigilia y el de la Tc se desincronizan y cada cual toma perioricidades circadianas diferentes. Se ha demostrado que Ia Ta influye sobre la calidad y cantidad del sueño. El tiempo total de sueño es máximo en lo que se T' rectal 37,0 “ ‘ "‘ ¿(:9 156 367 266 _, ¿ ¿o _5 ,5 4 ¿ ps5 -2 s4 45 +5 -l0 ha denominado la termoneutralidad (TNL=29 °Cl y disminuye progresivamente en la en la medida que la Ta se aleje de la TNL. El sueño REM es mas sensible a los cambios de Ta que el sueño NREM. Los cambios en la Ta alteran más la continuidad del sueño que el ruido. Por otro lado, estudios en los que se incrementa pasivamente la Tc, por ejemplo con inmersión en agua caliente o permanencia por ‘l hr. en un baño turco, han mostrado que se produce un aumento considerable en la cantidad de sueño profundo cuando el incremento en Ia Tc se lleva a cabo pocas horas antes de iniciar el sueño. También se ha podido establecer, que la presentación de oleadas de calor durante el sueño en mujeres menopausicas, se correlaciona con aumento en la cantidad de sueno profundo. Con base en estos hallazgos, algunos expertos recomiendan tomar
  10. 10. Liam I o El Sueño Normal un baño caliente antes de acostarse como ayuda para mejorar el irsomnio en cierto grupo de pacientes. Cambios en la función endocrina La secreción de la mayoria de las hormonas fluctúa rltmicamente durante el ciclo de 24 horas. Estas variaciones diurnas producen un alto grado de organización temporal de las funciones fisiológicas, llevando a diferencias en los estados endocrinos y metabólicos a lo largo de las 24 horas. Mientras que una hormona está siendo secretada activamente la otra puede permanecer quiescente. Algunas aumentan la secreción en la noche ya sea por que dependen del sueño o porque están sincronizadas con la fase círcadiana (ciclos cercanos a las Z4 hrs. ). Por ejemplo, la secreción del cortisol es una función circadiana, ya que el pico de secreción matinal persiste aún en ausencia del sueño. De otra manera, la secreción nocturna de la hormona del crecimiento (HC) y de la prolactina dependen del sueño y no de una fase circadiana (Fig.13). La secreción de prolactina empieza a aumentar 1 a 2 hrs. después de haber iniciado el sueño y el pico máximo se presenta temprano en la mañana. La secreción de la prolactina durante el sueño se asocia con el sueño profundo. El inicio del sueño, independiente de la hora, se asocia con liberación de prolactina. Durante el embarazo este efecto se amplifica. Por el contrario en las personas de edad, que presentan disminución considerable del sueño profundo, la secreción de prolactina se disminuye hasta en un 50%. La secreción de la HC_ ocurre principalmente durante el sueño profundo, con el pico máximo durante la primera hora de sueño. La secreción de HC se suprime cuando hay privación de sueño profundo. Sin embargo, evidencia reciente sugiere que hay una compensación por la ausencia del pulso de HC relacionado con el sueño, obteniéndose niveles de HC en las 24 horas similares cuando se presenta o no privación de sueño. La TSH mantiene niveles bajos y relativamente estables a lo largo del día con presentación de un pico máximo de secreción al inicio del sueño y posterior declinar progresivo a lo largo del sueño. Cuando ha habido previamente privación de sueño, y se deja dormir al sujeto libremente, la secreción de TSH se incrementa hasta en un 200 %, lo que sugiere un efecto inhibidor del sueño sobre la secreción nocturna de la TSH. Este efecto se disminuye si la privación de sueño se prolonga por más de una noche. Tomar un baño turco pocas horas antes de acostarse puede aumentar el sueño profundo 31 Fig. Z-13. Se aprecia como el ciclo del cortisol de- pende de una fase cir- cadiana y no del sueño, por el contrario la HC se suprime cuando no hay sueño. Tornado y modi- ficado de van Coevorderi, Am J Physiol-l99ï 32 Fundamentos de la Medicina del Sueño Sueño NoSueño . a: s; ,, a a i 1| ‘° E a = = , m ii 1 . . ll . . 21 l): I . . . . . . il . a ul ll 1__i . . . . . . a u n VI | l VI | I a a u u Ylcmpo flompo Plasma nc (ug/ L) . .. s r. e a . : a ti La secreción de la hormona paratiroidea es también más alta durante el sueño profundo. La secreción de glucosa e insulina se aumenta durante el sueño probablemente como resultado del incre- mento en los niveles de cortisolïy HC. La actividad de la renina plasmática fluctúa durante el sueño, con niveles más altos durante el sueño NREM y más bajos durante el sueño REM <fig.14). La melatonina, un derivado de la serotonina, es producida por la glándula pineal y otros tejidos. Se produce y libera principalmente en la noche y se sospecha juega un papel en la regulación del ciclo sueño-vigilia. Su liberación se suprime por la luz. Cambios en el sistema inmune No es desatinado señalar que todos hemos percibido un gran deseo de dormir cuando estamos padeciendo una enfermedad infecciosa, como durante el resfriado común o gripa. También, ha sido tradición, por Io menos en la región donde yo he vivido, que parte fundamental en el tratamiento del resfriado común ha sido tomar agua de panela caliente con limón o sin él y acostarse a dormir; con la creencia que el sueño promueve la recuperación dela enfermedad infecciosa. A pesar de ser una creencia populartenemos que señalar que está de acuerdo con la fisiología humana. Por ejem- plo, el sueño se asocia a disminución en la tasa del metabolismo y de actividad muscular, generando conservación de energía, la cual es necesaria durante los periodos de fiebre, ya que los requerimientos de energía son altos y la ingesta de alimentos es baja.
  11. 11. Libro I - El Sueño Normal lonlnn plnnnótlu ng ml i h i 400 50D 500 70D B00 130o una 10o 20o son Tiempo A través de experimentos en animales de laboratorio se ha podido establecer que las infecciones afectan el sueño. Por ejemplo estudios en conejos infectados con agentes bacterianas, han mos- trado que durante la etapa infecciosa se aumenta la cantidad del sueño profundo con disminución considerable del sueño REM, a su vez se registra atenuación de estos cambios con el tratamiento anti- biótico. Un modelo animal similar, pero utilizando ratas infectadas con virus de la influenza, ha mostrado resultados similares, es decir, se aprecia un incremento considerable en la cantidad de sueño NREM durante 3 o más días y disminución marcada en el sueño REM. (fig. 15) Hallazgos similares se han obtenido en experimentos realizados en voluntarios sanos, quienes una vez se han infectado con virus de la influenza y rinovirus, muestran disminución del tiempo total dormido durante la fase de incubación, pero una vez se alcanza el periodo sintomático los sujetos duermen más. Estudios polisomnográfícos en pacientes HlV seropositivos y asintomáticos han reportado aumento en la cantidad de sueño profundo en la segunda mitad de la noche y disminución del sueño REM, pero cuando los pacientes progresan a SIDA, se ha observado disminución del sueño profundo y marcada fragmentación del sueño. Otros estudios en ratones han mostrado que la fragmentación o reducción del sueño durante la etapa infecciosa se asocia con pobre pronóstico, septicemia y muerte, mientras que el aumento en el sueno favorece el resultado clinico. Fig. 2-14. oscilaciones nocturnas de la renina plasmática y su relación con el ciclo NREM-REM Tornado de ref. 23 33 Fíg. Z-15. La infección por el virus de la influenza induce aumento en la cantidad de sueño NREM ydisminuye la cantidad de sueño REM en ratas Los circulos abiertos repre- sentanel registro debase. Los triángulos abiertos son repetición del registro de base. Los triángulos cerrados representan los datos obtenidos después de la inoculación Las ba- rras negras corresponden a la noche. Tomado de referencia 25 34 Fundamentos dela Medicina del Sueño inoculación viral BO ss tiempo E" NREM 9h tiempo eri REM Hemos descrito brevemente, las alteraciones que las infecciones inducen en el sueñ o, pero ¿cual o cuales serian los mecanismos intrhsecos que median estas alteraciones? Es del conocimiento de todos, que las infecciones desencadenan respuestas inmunes que alteran los niveles basales de las sustancias inmunoactivas, Las cito- quinas, son tal vez las sustancias inmunomoduladoras más estudiadas en relación con la influencia que ellas mantienen sobre el sueñ o. Las citoquinas son protehas de bajo peso molecular, que median muchos aspectos de la respuesta del huésped ante la infección, la inflamación e inclusive durante el desarrollo embrionario. La mayora de estudios que relacionan citoquinas y sueño se han centrado en dos familias de citoquinas, las interleuquinas (lL-loi e lL-1B) y los factores de necrosis tumoral (FNToi y FNTD). Estas son sinergicas y se expresan en el encéfalo. Se han localizado receptores para las IL-l en el hipocampo y en hipotálamo y se ha podido establecer que las lL-l aumentan la cantidad de sueño profundo y se incrementan
  12. 12. Libro | 0 El Sueño Normal cuando hay privación de sueño. En el humano se produce un pico de lL-1 al inicio del sueño. La respuesta de incremento o rebote de sueño profundo, después de un periodo de privación de sueño, se bloquea si se administra previamente anticuerpos contra las IL-1, Estos hallazgos proveen evidencia del papel que juegan las ILs en la regulación del sueño, Experimentos similares se han realizado utilizando los FNT y se ha establecido que también los FNT incrementan el sueño profundo y estan involucrados en la regulación del sueño. Los interferones son otras citoquinas antivirales que han sido menos estudiadas con respecto a la relación entre infección viral y sueño. Anecdóticamente se ha descrito que pacientes quienes reciben terapia con interferón presentan somnolencia. Los componentes virales que inducen la sintesis de interferón aumentan la cantidad de sueño, sugiriendo que el interferón puede ser un mediador importante en las alteraciones del sueño que se presentan durante el curso de una infección viral. Como se puede observar por las descripciones anteriores, hay interacción importante entre el sueño, la función inmunológica y las enfermedades infecciosas. En resumen, los mecanismos que regulan el sueño y la respuesta inmune comparten sistemas reguladores y los pasos moleculares por_«medio de los cuales las citoquinas inducen el sueño están empezando a conocerse, Cambios en el flujo y metabolismo cerebral Tanto el flujo como el metabolismo cerebral declinan durante el sueño NREM y principalmente durante el sueño profundo. El consumo de oxígeno se disminuye y es mayor esta disminución en el cerebro que en los demás órganos. Durante el sueño REM incrementa y alcanza niveles similares a los de la vigilia. El aumento en el metabolismo cerebral se aprecia mejor en las áreas visuales de asociación, el complejo amigdalino, el diencéfalo y el tronco cerebral. Lecturas recomendadas l. Aldrich M, Sleep Medicine, Contemporary Neurology Series; S3,1999 2. Sakurai T, Amemiya A, Ishii M. y cols. Orexins and orexin receptor : a family of hypothalamic neuropeptides and G protein-coupled receptors that regulate feeding behaviour. Las citoquinas, son tal ve: las sustancias inmunomoduladoras más estudiadas en relación con la Influencia que ellas mantienen sobre el sueño. Hay interacción imponente entre el sueño. la función inmunológica y las enfennedades infecciosas, 35 36 Fundamentos dela Medicina del Sueño Cell;92:573-585,1998 3. Sherin JE, Shiromani PJ, McCar| ey RW y cols. Activation of ventrolateral preoptic neurons during sleep, Science; 271:216-2l9,1996 4. Sherin JE, Elmquist JK, Terrealba F y cols, Innervation of histaminergic tuberomammillary neurons by GABAergic and galaninergic neurons in the ventrolateral preoptcic neurons in rats. J. Neurosci 1B;4705-4721, 1998 5. Kattler H, Dijk DJ, Borbely A, An unusually intense and prolonged hand stimulation. J. Sleep Res. ;3,159,1994 6. Stickgold R, Hobson JA, Fosse R y cols, Sleep, learning and dreams: off-line memory reprocessing. Science;29:l052-S7, 200i 7. SaIin-Pascual R, Gerashchecko D, Greco MA y col. Hypothalamic regulation of sleep. Neuropsychopharmacology; Z5:S21-S27,2001 8. Okada H. y cols. Changes ln muscle sympathetic nerve activity during sleep in humans, Neurology, 41;1961-64,1991 9, Marquet P. y cols. Functional neuroanatomy of human rapid-eye-movement sleep and dreaming. Nature;383:163,l996 10. Gould GA, Gugger M, Molly J. y cols. Breathing pattern and eye movement density during REM sleep in humans, Am Rev Resp Dis. ;l38:874-877,l988 il, Moore JG, Englert E. Circadian rhythm of gastric acid secretion in man. Nature;226:1261-1262,1970 12. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E y cols. Neuroendo- crine rhythms and sleep in aging. Am J Physiol; 260:E 651-661, 1991 13. Dickerson LW, Huang AH, Verreir RL, Primary coronary vasodilation associated with pauses in heart rhythm during sleep. Am J Pshysi0|;10Z:390:R186-R196J993 14. Orr W, Gastrointestinal Functioning during sleep, In Lee- chiong T, Sateia M, Carskadon M (eds), Sleep Medicine, Hanley and Belfus INC, 463-469, Z002
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