V ideální situaci by měl být spánek nerušený a prožívaný v jedné místnosti každou noc
Spánek je pravidelný stav přirozeného odpočinku pozorovaný u všech savců, ptáků a ryb. Spánek není ve skutečnosti „bezvědomí“, ale spíše je to přirozený stav odpočinku charakterizovaný snížením dobrovolného pohybu těla a snížením vnímání okolí. Jelikož je tedy vědomí doslova uvědoměním okolí, je spánek jen změněným stavem vědomí, na rozdíl od bezvědomí. Je silně ovlivněn cirkadiánními rytmy a také hormonálními a environmentálními faktory. Spánek zřejmě plní ozdravnou funkci pro mozek a tělo, o čemž svědčí bezpočet příznaků metabolické dysfunkce, které vznikají, když jsou zvířata zbavena spánku (Gottlieb et al., 2005).
Funkce spánku ve zdraví a při nemocech je stále více zkoumána ve specializovaných spánkových laboratořích po celém světě. V těchto zařízeních se hodnotí nejen nespavost, ale i nedávno objasněné poruchy spánku, jako je spánková apnoe a narkolepsie. Rostoucí prevalence poruch spánku bude pravděpodobně funkcí jak sofistikovanějších diagnostických testů, tak narušení běžného cyklu den-noc v moderních společnostech.
Než došlo k pokroku v oblasti neurologie, neurovědy, elektroniky a genetiky, vědci studovali behaviorální charakteristiky spánku, jako je jeho vzorec, hloubka a proměnlivá frekvence. V novější době jsou elektrické impulzy generované mozkem zaznamenávány pomocí přístroje zvaného elektroencefalograf (EEG) a jednotlivé geny vztahující se k funkci mozku spojené se spánkem, jako je cirkadiánní rytmus, byly izolovány. Molekulární biologie, lékařská věda a epidemiologie, to vše hraje důležitou roli v moderních studiích spánku.
Spánek je často definován pomocí specifických kritérií vztahujících se k údajům EEG. Kritéria pro spánek na základě záznamů EEG splňují všichni savci a ptáci. U zvířat, u kterých nejsou údaje EEG snadno dostupné nebo jejich malá velikost vylučuje záznam EEG, se pro studie spánku použijí údaje specifické pro chování a gen.
Cyklus spánku a bdění je regulován mozkovým kmenem, vnějšími podněty a různými hormony produkovanými hypothalamem. Některé neurohormony a neurotransmitery vysoce korelují se stavem spánku a bdění. Například hladiny melatoninu jsou nejvyšší v noci a zdá se, že tento hormon podporuje spánek. Adenosin, nukleosid podílející se na vytváření energie pro biochemické procesy, se postupně hromadí v lidském mozku během bdění, ale během spánku se snižuje. Výzkumníci se domnívají, že jeho hromadění během dne podporuje spánek. Stimulační vlastnosti kofeinu jsou připisovány jeho negaci účinků adenosinu.
Důležitou roli v regulaci cirkadiánních rytmů hraje suprachiasmatické jádro (SCN) hypotalamu. SCN je ovlivňováno vnějším světlem a také izolovaně generuje svůj vlastní rytmus. V přítomnosti světla posílá epifýze zprávy, které ji instruují, aby přestala vylučovat melatonin.
Základem regulace spánku jsou tedy tři procesy, každý ovlivněný hormonálními, neurologickými a environmentálními faktory:
Vzájemné vztahy a relativní význam každého procesu a systému zůstávají nejisté.
Fáze 1 Spánek. EEG zvýrazněné červeným rámečkem.
Stupeň 2 Sleep. EEG zvýrazněné červeným rámečkem. Sleep spindles zvýrazněné červenou čárou.
Stupeň 4 Sleep. EEG zvýrazněné červeným rámečkem.
REM Sleep. EEG zvýrazněné červeným rámečkem. Pohyby očí zvýrazněné červenou čarou.
Studie lidského spánku stanovily pět dobře definovaných stadií, podle elektroencefalografických (EEG) záznamů a polysomnografie:
Spánek probíhá v cyklech fází NREM a REM. U lidí je cyklus REM a NREM přibližně 90 minut. Každé stadium může mít odlišnou fyziologickou funkci. Léky jako alkohol a prášky na spaní mohou potlačit určitá stadia spánku (viz nedostatek spánku níže). To může vést ke spánku, který vykazuje ztrátu vědomí, ale neplní své fyziologické funkce.
Každé stádium spánku není nutně rovnoměrné. V rámci daného stádia může být pozorován cyklický střídavý vzorec.
Teorie týkající se funkce spánku
Restorativní teorie spánku popisují spánek jako dynamickou dobu hojení a růstu organismů. Například během 3. a 4. fáze, neboli spánku s pomalou vlnou, se zvyšuje hladina růstového hormonu a dochází ke změnám imunitních funkcí. O jeho regenerační funkci svědčí bezpočet nemocí spojených s nedostatkem spánku.
Podle ontogenetické hypotézy REM spánku se zdá, že aktivita vyskytující se během novorozeneckého REM spánku (neboli aktivního spánku) je pro vyvíjející se organismus obzvláště důležitá (Marks et al., 1995). Studie zkoumající účinky deprivace aktivního spánku ukázaly, že deprivace v raném věku může mít za následek poruchy chování, trvalé narušení spánku, snížení mozkové hmoty (Mirmiran et al. 1983) a abnormální množství buněčné smrti neuronů (Morrissey, Duntley & Anch, 2004). Vzhledem k heterogenní povaze spánku však nepřevažuje jediná teorie, protože je obtížné popsat jednu jedinou „funkci“ spánku.
Jedním z procesů, o nichž je známo, že jsou velmi závislé na spánku, je paměť. Zdá se, že spánek REM pomáhá při upevňování prostorové a procedurální paměti, zatímco spánek Slow-wave pomáhá při upevňování deklarativních vzpomínek. Když jsou experimentálním předmětům dány akademické materiály k učení, zejména pokud to zahrnuje organizované, systematické myšlení, jejich retence je po nočním spánku výrazně zvýšena. Podobně dobře se uchovává i pouhá rotační memorování s nebo bez mezidobí spánku.
Non-REM spánek je anabolický stav vyznačující se fyziologickými procesy růstu a omlazení imunitního, nervového, svalového a kosterního systému organismu. Spánek také obnovuje neurony a zvyšuje produkci mozkových proteinů a některých hormonů. Na bdělost lze možná pohlížet jako na cyklický, dočasný, hyperaktivní katabolický stav, během kterého organismus získává potravu a rozmnožuje se. Položení otázky „Proč se probouzíme?“ namísto otázky „Proč spíme?“ přináší jiný pohled na pochopení toho, jak spánek a jeho stádia přispívají ke zdravému organismu.
Prokazatelně nutný fenomén snění by stačil k prokázání významu spánku pro člověka a možná i pro ostatní zvířata. Snění zahrnuje nedobrovolné vyvolávání někdy magických obrazů v příběhové sekvenci, v níž spáč/snílek je obvykle spíše účastníkem než pozorovatelem. Většina vědců se shoduje, že snění je stimulováno pony a dochází k němu během REM fáze spánku.
Pro snění byla vytvořena hypotéza o mnoha funkcích. Freud postuloval, že sny jsou symbolickým vyjádřením frustrovaných tužeb, které byly odsunuty do podvědomí, a použil výklad snů ve formě psychoanalýzy, kterou propagoval. Vědci jsou dnes skeptičtější k detailům freudovské interpretace a kladou větší důraz na snění jako požadavek pro organizaci a upevnění nedávné paměti a zkušenosti. Jiná teorie říká, že snění umožňuje zvířeti přehrávat scénáře, které mohou zvířeti pomoci vyhnout se nebezpečí, když je vzhůru. Například králík může snít o tom, že je zahnán do kouta lvem a může přehrávat různé scénáře, které by mohly zvýšit šance na přežití, pokud by ve skutečnosti narazil na lva.
Častým omylem je, že každý potřebuje osm hodin spánku. Množství potřebného spánku je u každého člověka jiné. Toto množství je určeno individuálně a biologicky. Někomu stačí šest hodin spánku, jinému devět. Obecně se však doporučuje osm hodin. Odborníci na spánek uvádějí, že spánek nelze „uložit“ tím, že se o víkendech více spí v rámci přípravy na běžný pracovní týden. Kolik spánkové deprivace vede u lidí ke smrti, není známo.
Jiným obecně zastávaným názorem je, že množství spánku, které člověk potřebuje, se s přibývajícím věkem snižuje, ale nemusí tomu tak být. Schopnost spát, spíše než potřeba spánku, se s přibývajícím věkem zřejmě snižuje.
Poruchy spánku jsou široce rozděleny do tří skupin. Dyssomnie jsou charakterizovány obtížným usínáním, jako u primární nespavosti, narkolepsie a syndromu neklidných nohou. Obstrukční spánková apnoe, stav, který je diagnostikován se zvýšenou frekvencí, může být klasifikována buď jako dyssomnie nebo jako příklad parasomnie. Posledně jmenované podmínky zahrnují obtěžující probouzení během spánku a také zahrnují bruxismus a náměsíčnost. Třetí skupina zahrnuje poruchy spánku vyplývající z řady psychiatrických problémů, jako je bipolární porucha, deprese nebo schizofrenie.
Mnoho poruch spánku vyplývá z chyb v synchronizaci spánku s tělesnými hodinami. Další problémy se spánkem jsou organické a nelze je vyřešit chronoterapií. Jedním z často účinných řešení některých druhů nespavosti je volný spánek. Volný spánek znamená ignorování budíků a rozvrhů, aby se spalo, když a jen když je člověk unavený. Volný spánek může vyřešit většinu poruch spánku závislých na synchronizaci, ale je obtížně udržitelný kvůli výsledné ztrátě synchronizace spánku s vnějším světem (včetně cyklu den-noc).
Vývojové aspekty spánku
Zvířata se značně liší v množství spánku, od 2 hodin denně u žiraf až po 20 hodin u netopýrů. Obecně platí, že požadovaná doba spánku se snižuje se zvyšující se velikostí těla. Kočky jsou jedním z mála zvířat, která nemají většinu spánku sloučenou do jednoho sezení, a raději si svůj spánek rozloží poměrně rovnoměrně po celý den.
Vodní savci „spí“ se střídajícími se hemisférami svých mozků, které spí a druhé bdí. Potřebují to udělat, aby mohli ve spánku dýchat nad vodou. Zdá se, že stěhovaví ptáci také takto spí.
Zdá se, že i ryby a octomilky mají „spánkový“ stav. Toto střídání spánkového stavu a jeho absence je označováno jako „základní klidový a aktivní cyklus“ neboli BRAC. Vzhledem k tomu, že moderní definice spánku je definována pomocí EEG kritérií a takové maličké mozečky vylučují záznam EEG, nelze to technicky označit jako spánek. Pokud jsou však octomilky opakovaně rušeny tak, že nemohou odpočívat, mají to, co je označováno jako „odpočinkový odraz“. Toto chování je nápadně podobné chování, které vykazují savci a ptáci v podobných podmínkách. S tím, jak se zlepšuje vybavení pro výzkum, může být definice spánku brzy revidována.
Mnoho zvířat přezimuje během zimy v hlubokém spánkovém stavu, aby šetřila tělesné teplo a energii. Estivace je podobný stav, ve kterém ostatní zvířata přezimují, aby unikla letnímu horku.
Skot, koně a ovce jsou jedineční v tom, že mohou spát ve stoje, i když u skotu a ovcí REM spánek v takové poloze nenastane. Aby REM spánek proběhl, musí si zvířata lehnout. Spánek ve stoje je tedy spánkem pouze částečným. Ptáci však mohou mít období REM spánku ve stoje.
Přístupy k lepšímu spánku
Existuje mnoho nefarmakologických přístupů, které zlepšují usínání a setrvání ve spánku. Lékaři a zdravotničtí pracovníci mohou navrhovat cokoli z následujícího, v závislosti na typu narušení spánku, situaci dané osoby a jejích specifických potřebách spánku.
Farmakologický přístup k navození spánku zahrnuje užívání léků tlumících depresi , dříve barbiturátů, ale dnes obvykle benzodiazepinů, které tlumí centrální nervový systém (mozek a míchu). Dostupná jsou také volně prodejná antihistaminika, která jsou běžně uváděna na trh jako pomůcky na spaní. Dnes se prášky na spaní předepisují zpravidla pouze dočasně a pouze v případě, že příznaky nespavosti jsou natolik závažné, že vážně brání pacientovi v životě. Je možné, že návyková konzumace léků na podporu spánku vede k závislosti na lécích. Jako u většiny léků tlumících depresi se může vyvinout tolerance léků a také mnoho dlouhodobých vedlejších účinků; může způsobit paradoxní nespavost.
Naopak léky mohou být také použity k odrazení od spánku nebo k jeho oddálení. Stimulant modafinil snižuje ospalost a je předepisován k léčbě narkolepsie. Umožňuje uživateli vyrovnat se s kratšími obdobími spánku, přičemž vyvolává pouze minimální euforické účinky. Amfetaminová rodina stimulantů by ve srovnání s tím pomohla udržet lidi déle vzhůru, ale vylučuje možnost, aby daná osoba mohla získat „zotavovací spánek“ na delší dobu. Zdá se, že modafinil při zachování delšího poločasu vylučování umožňuje spánek dříve než amfetaminy. Jednoduše řečeno, modafinil odstraňuje nutkání usnout, spíše než aby podporoval bdění. Zdá se, že modafinil ve srovnání s amfetaminem a placebem PMID 10607162 také snižuje, ale nevyvolává potřebu zotavovacího spánku.
Rychlý spánek očních pohybů · Non-rychlý spánek očních pohybů · spánek pomalých vln · spánek beta vln · spánek delta vln · spánek gama vln · spánek Theta vln
Syndrom pokročilé fáze spánku · Automatické chování · Porucha spánku s cirkadiánním rytmem · Syndrom opožděné fáze spánku · Dyssomnie · Hypersomnie · Nespavost · Narkolepsie · Noční děs · Nokturie · Noční myoklonus · Syndrom spánku a bdění po 24 hodinách · Ondinova kletba · Parasomnie · Spánková apnoe · Spánková deprivace · Spavost · Spavá nemoc · Spavost
Stavy vědomí ·Dream · Dream content · Exploding head syndrome · False awakening · Hypnagogia · Hypnic jerk · Lucid dream · Nightmare · Nocturnal emission · Sleep paralysis · Somnolence ·
Chronotyp · Léčba elektrolýzou · Hypnotické drogy · Napping · Jet lag · Lullaby · Polyfázický spánek · Segmentovaný spánek · Siesta · Spánek a učení · Spánkový dluh · Spánková setrvačnost · Spánek nástup · Léčba spánku · Spánkový cyklus probuzení · Chrápání