Neurofisiologia dels estats de

vigília i son.

Polisomnografia normal

Dra Neus Gonzàlez i Arnau

Secció Neurofisiologia Clínica

Hospital Dr Josep Trueta (Girona)

INTRODUCCIÓ

Als humans i majoria de mamífers es poden

diferenciar 3 estats:

Vigília

Son d’ondes lentes o son lent o noREM

Son REM (rapid eyes movements)

Polisomnografia: eina bàsica per diferenciar

aquests estats.

Registre simultani electroencefalograma

(EEG),electromiograma (EMG) i moviments oculars)

NEUROFISIOLOGIA

DELS ESTATS DE

VIGÍLIA I SON

VIGÍLIA. Definició

Estat que existeix interacció òptima amb

l’ambient i permet desenvolupar

comportaments necessaris per la supervivència.

EEG: ondes alfa a regions parieto-occipitals, ondes

més ràpides beta a regions fronto-centrals

(“desincronització activitat neurones talàmiques i

corticals”)

VIGÍLIA. Mecanismes

Els sistemes encarregats de la vigília, despertar

i coneixement:

Sistema Reticular Activador Ascendent (SRAA)

que envia projeccions a l’HT posterior i a còrtex

Còrtex cerebral amb les seves connexions

subcorticals

VIGÍLIA

SON. Característiques

Marcada disminució de la interacció amb el medi

Augment del llindar de reacció als estímuls

externs

Disminució de l’activitat i del to muscular

Adopció de posició adequada per conservar calor

Inici del son

De la vigília es passa al son d’ondes lentes o

noREM. Clàssicament se’n diferenciaven 4 fases

a l’ésser humà.

EEG: ondes de baixa freqüència i elevada amplitud,

així com fusos de son (generades per activitat sincronitzada

de neurones talàmiques i corticals).

Augment tònic de l’activitat parasimpàtica

SON D’ONDES LENTES O noREM

Neurones hipnogèniques responsables del

son lent es localitzen principalment a:

Àrea pre-òptica de l' hipotàlem anterior

Àrea basal cervell anterior

També en el nucli del tracte solitari (bulb-medul.lar)

Existeix inhibició activa del SRAA per les

neurones hipnogèniques

ONDES CARACTERÍSTIQUES SON noREM

Fusos de son

Ondes delta

Complexes K

ONDES CARACTERÍSTIQUES SON noREM

FUSOS DE SON: generats per les cèl.reticulo-

talàmiques gabaèrgiques, que generen potencials post-

sinàptics rítmics inhibitoris a les cèl corticals piramidals.

Sèries d’ondes ràpides entre 12-14 Hz, de 0.5 seg de

durada, més expressives a regions centrals

ONDES DELTA: produïdes a còrtex

i a tàlem. Hiperpolarització de les

neurones tàlem-corticals produiex

disminució de l’activació del SRAA.

Onda lenta entre 1 - 3.5 Hz

COMPLEX K: onda escarpada

negativa seguida d’onda positiva

d’elevada amplitud i més expressiva

a regions frontal. Espontanis o

davant estímuls

Transició son noREM a son REM

Periòdicament i sempre precedit per son lent, es

passa a son REM

EEG semblant a la vigília (desincronització activ cortical

per activació de neurones formació reticular mesencefàlica).

Ondes en dents de serra a regions centrals (ritmes

theta hipocàmpics)

Atonia muscular

Canvis fàsics de l’activitat

autonòmica

SON REM. Anatomia

Neurones generadores de son REM, REM-on :

colinèrgiques

Nucli tegmental pedunculo-pontí i n. tegmental latero-dorsal

Neurones inhibidores son REM, REM-off :

aminèrgiques

Locus coeruleus i nuclis del rafe

Neurones implicades a son REM estan localitzades a

diferents zones de protuberància i mesencèfal:

CANVIS FISIOLÒGICS DURANT EL SON

S. Nerviós Central

S. Nerviós Autonòmic :

S. Respiratori

S. Cardiovascular

S. Gastrointestinal

Funcions endocrines, renals i sexuals

Termorregulació

Sistema Nerviós Central

SON LENT: Disminució de la funció de la

majoria de neurones

SON REM: Increment de la funció d’aquestes

Sistema Nerviós Autonòmic

SON noREM

Increment de l’activitat parasimpàtica

Disminució activitat simpàtica

SON REM

Increment més marcat a.parasimpàtica

Disminució més marcada a.simpàtica

Increment intermitent a.simpàtica a mov.oculars

Increment molt marcat a.simpàtica a pell i vasos

musculars

Son i respiració

Formes de control de la respiració

Sistema automàtic o metabòlic: sobretot durant

el son d’ondes lentes o noREM

Sistema voluntari: a la vigília

activ de n. respir. de regions ponto-medul.lars

to muscular, més marcada a son REM :

resistència de via aèria sup

sensib. de n.respir. a diòxid de carboni, inhib.SRAA,

alt. control ventilatori de la respiració:

volum tidal i de la ventilació alveolar

resp.respir a la hipòxia i hipercàpnia (sobretot son

REM)

Son i respiració. Fisiologia

Son i sist cardiovascular

Disminució de la funció durant el son, però

més marcada a son REM.

Freqüència cardíaca

Pressió arterial

Rendiment cardíac

Resistència vascular perifèrica

(pressió arterial i la freq cardíaca són irregulars durant el son REM,

probablement per inhibició fàsica del sist vagal i de l’activ simpàtica)

Son i sist cardiovascular

Flux cerebral i necessitats de glucosa i

oxigen :

SON LENT: Disminució

SON REM: Augment

Son i sist digestiu

S’elimina la salivació

Disminució de la motilitat esofàgica

Secreció gàstrica àcida varia molt entre

individuos sans

Sembla que disminueix la motilitat intestinal

polsàtil secr. H creixement a son noREM 1r 1/3 nit

Secreció de Prolactina als primers 60-90 min son

Secreció gonadotrofines: pubertat

TSH: pic a la tarda, disminueix durant la nit

Inhibició de la secreció de cortisol

Melatonina: augm secr. al vespre i màxima entre 3 i 5 am

Volum urinari : - disminuc filtrat glomerular

- alt recaptació renina

- increment reabsorció líquids

Son i sist. endocrí

Son i termorregulació

Temperatura molt lligada al cicle VG-SON,

però també ritme circadià independent.

Disminució de la temperatura al llarg de la

nit. Punt més baix en el 3r cicle

VIGILIA SON LENT SON REM

A.Parasimp ++ +++ ++++

A.Simpàtica ++ + + o ++

Freq.cardíaca Normal Bradicàrdia Bradi-taqui arritm

Pressió sang Normal Disminueix Variable

Rendiment cardíac Normal Disminueix Disminueix +

Resist.vasc perifèrica Normal Normal o lleu

disminució

Disminueix +

Freq respiratòria Normal Disminueix Variable. apnees

Ventilac alveolar Normal Disminueix Disminueix +

To musc v.aèria sup ++ + + o -

Resist v.aèria sup ++ +++ ++++

Resposta a hipòxia Normal Disminueix Disminueix +

Resp a hipercàpn Normal Disminueix Disminueix +

Fluxe sang cerebr ++ ++ o + ++++

POLISOMNOGRAFIA

NORMAL

POLISOMNOGRAFIA: prova de laboratori

per excel·lència pel diagnòstic i tractament

de les alteracions del son

Nom proposat al 1974 per descriure la

tècnica de registre, anàlisi i interpretació de

moltes variables fisiològiques simultànies

durant el son

Registre simultani de:

Variables que permetin diferenciar les diferents

fases de son i vigília : EEG, EOG, EMG

Fluxe respiratori

Esforç respiratori

Electrocardiografia

Oximetria

Moviments extremitats

ESTADIS I ARQUITECTURA DE

SON NORMAL

Característiques dels diferents estadis de son

atenent a la classificació clàssica i

subratllant les diferències amb la nova

normativa aprovada per l’Associació

Americana de Medicina del Son (AASM)

SON REM. Característiques

EEG amb freqüències ràpides i de baixa

amplitud, semblant a activitat de vigília

EMG : atonia de musculatura voluntària

exceptuant m.extraocular i diafragma.(inhibició de motoneurones alfa)

Presència de moviments oculars ràpids

SON REM

Les 3 característiques no tenen lloc

simultàniament. Poden existir 2 estats

Son REM fàsic: moviments oculars ràpids

Son REM tònic: les altres 2 característiques

Estat on predomina activ. parasimpàtica

(vagal), però tenen lloc increments sobtats

d’activ. simpàtica, associats al mov oculars

SON REM

Increm. activitat simpàtica relacionats:

increments de pressió arterial

isquèmia cardíaca o cerebral

arrítmies

Canvis freqüència respiratòria (apn.centrals

curtes, hipopnees sobretot a estat fàsic)

FUNCIÓ: Incerta. Sembla tenir paper

important en la consolidació de la memòria

REM

SON NOREM

La classificació Clàssica diferenciava 4 estats,

definits per la freqüència i l’amplitud de l’activitat

EEG.

La nova classificació de l’AASM en diferencia 3:

N1, N2, N3

Funció: Incerta

Sembla que N3 podria estar associada a funcions de

reparació

N1. Transició entre vigília i son

EEG: Reducció activitat alfa, domina activ. theta

(4-7 Hz), apareixen ondes agudes a vèrtex.

Moviments oculars lents

Respiració més pausada i alentiment ritme

cardíac

Representa entre 2-5 % de tot el son en adults

joves

Llindar baix per despertar

N1

N2. Estat de son veritable

Representa entre 40-50 % del temps total de son

EEG: alentiment de les freqüències i augment

d’amplitud. Figures típiques:

Fusos de son (“spindles”). Sèries d’ondes 12-14 Hz de

0.5 seg de durada com a mínim. Més expressives a

regions centrals

Complexes K: Onda escarpada negativa seguida d’onda

positiva d’elevada amplitud de màxima expressió a

regions frontals

N2

N2

N3 o son profund o d’ondes lentes

Generalment el 20% del temps total de son

EEG: ondes delta (1,5-3 Hz) d’elevada amplitud

N3 (Fase III clas. clàssica)

N3 (Fase IV clas. clàssica)

ARQUITECTURA DE SON

A la 1ª meitat de la nit:

Vigília N1 breu (1-7 min) N2 (10-25 min) i

N3 (20-40 minuts) son REM

A la 2ª meitat de la nit :

alternen la fase N2 i el son REM

RESUM Entrem en son amb son noREM

Alternen son noREM amb son REM cada 90 min aprox

Son d’ondes lentes predomina al 1er 1/3 de la nit

Son REM predomina últim 1/3 nit

Vigília durant el son representa < 5% de la nit

Son REM: 20-25 %. Té lloc en 4-6 episodis

Son no REM: 75-80 %

N1 representa 2-5 % del son

N2 representa del 45-55 % del son

N3 representa aprox 20%

Gràcies per la vostra atencióGràcies per la vostra atenció