| Dátum: 2021. január 24. Forrás: Wikipedia |
Az alvás a legtöbb gerinces (és némelyik különleges rovar, például a Drosophila gyümölcslégy) természetes pihenőállapota. A szándékos testmozgás és a külső ingerekre adott reakciók csökkenése jellemzi. Alvás alatt fokozódik a sejtosztódás, a sejtelhalás üteme mérséklődik. Időtartama átlagosan 7-9 óra közé esik.
Az ember napi ritmusa
Az ember napi biológia ritmusát három tényező határozza meg:
- A külső ingerek fajtái, és azok intenzitása
- A belső biológiai óra
- A test belső állapotai
A napi ritmust circadian ritmusnak is nevezik (latin: circa – körül, dia – nap). Jelenlegi tudásunk szerint az emlősökben a napi ritmust az agyban lévő agyalapon elhelyezkedő mag (suprachiasmic nuclei – SCN) vezérli, amely a hipotalamusz előtt helyezkedik el. Az SCN mintegy 10 000 neuronból áll, melyek az agy középvonalában, mindkét oldalon megtalálhatók. Ha ezek a neuronok megsérülnek, a napi ritmus felborul. Az SCN működését a melatonin nevű hormon befolyásolja, amely többek között a szívritmusra is hatással van. Kutatások szerint a szervezetben lévő túl kevés melatonin emeli a vérnyomás értékét.
A reggeli fény a becsukott szemen keresztül az agyba jut, és ott az SCN a tobozmirigy melatonin termelését csökkenti, ezáltal elősegíti a szervezet ébredését. Sötétségben a folyamat fordított módon játszódik le: a fény hiánya a tobozmirigy stimulálásával növeli a melatonin termelését, ez pedig elősegíti az elalvást.
Alvási problémák azzal függnek össze, ha a szervezet belső órája és a külvilág órája nincs egymással szinkronban. (ez könnyen előállhat például éjszakai műszak esetén, vagy időzónákat keresztező utazás alkalmával, de a Föld körül keringő űrhajósokon is megfigyelhető).
A test belső hőmérséklete normál esetben este 9 óra körül a legmagasabb (elérheti a 37 °C-ot), alvás alatt fokozatosan kb. 1 °C-ot csökken, míg hajnali 5 órakor eléri mélypontját. Ezután hirtelen emelkedik a megszokott értékre (ami 36 °C körül van). Ha a test nem képes a belső hőmérséklet csökkentésére, elalvási nehézség lép fel.
Alvásigény
A National Sleep Foundation közleménye szerint a tizenévesek alvásigénye napi 9 óra, a felnőtteké 7-9 óra. Az alvásigény az életkor előrehaladtával csökken.
Az álmosságérzet kialakulása
Az ébren töltött időtartam hosszával egyenes arányban nő az elalvásra való hajlandóság. Az álmosságérzetet részben az adenozin mennyiségének növekedése okozza, ami éber állapotban termelődik, alvás alatt pedig csökken.
Az alvás fázisai
Az alváskutatók az alvás folyamán mérik a szem körüli izmok és a végtagok mozgását, a szívritmust, valamint a légzés mélységét. Az alvás kezdetén az izmok állapota még az éber állapothoz hasonló, a szívritmus és a légzésszám azonban már csökken. Az alvásnak ezt az időszakát gyors-szemmozgás-nélküli (Non-Rapid-Eye-Movement, NREM) fázisnak vagy lassú hullámú alvásnak (LHA) nevezik. Az NREM fázis alatt áll helyre a szervezet energiája és ilyenkor szabadulnak fel a növekedési hormonok. Az NREM-től jól elkülöníthető a REM (Rapid Eye Movement – gyors szemmozgás) fázis, aminek ez a fő jellegzetessége. A légzés szabálytalanabb, gyorsabb és kevésbé mély. A szemek gyors mozgást végeznek mindenféle irányban, a végtagok izmai átmenetileg képtelenek a mozgásra. Az álmok túlnyomó többsége a REM fázisban történik. A vizsgálatok szerint ekkor az agynak azok a területei aktívak, amelyek a tanulásban, a gondolkodásban, a dolgok megszervezésében vesznek részt.
Egy alvási ciklus nagyjából 90-120 percig tart, ez alatt 4 NREM és 1 REM fázis különíthető el egymástól. Ilyen ciklusból egy éjszaka alatt négy-hat fordul elő. Az éjszaka előrehaladtával a mély NREM fázisok hossza csökken, a REM fázisok hossza növekszik.
Az egyes fázisok jellemzői:
1. NREM fázis: átmenetet képez az éber és az alvó állapot között, az álmosságérzet fokozódik. Az agyhullámok és az izmok aktivitása lassul.
2. NREM fázis: könnyű alvási periódus, mely alatt a szemmozgás abbamarad, az agyhullámok tovább lassulnak, a szívritmus és a testhőmérséklet csökken.
3. NREM fázis: rendkívül lassú agyhullámok jellemzik. A vérnyomás csökken, a légzés lassul.
4. NREM fázis: a legmélyebb alvás fázisa, az agy a leglassabb hullámokat állítja elő. Szemmozgás nincs, de a végtagizmok még képesek a mozgásra. Ebben a fázisban a legnehezebb felébreszteni valakit. A 3. és 4. fázis alapvető a test energiájának helyreállításában, és ekkor szabadulnak fel a növekedési hormonok is.
5. REM fázis: erős agyi aktivitás jellemzi, ekkor álmodunk. A mozgatóizmok átmenetileg lebénulnak.
Egy alvási cikluson belül a fázisok sorrendje szigorúan kötött, és a következőképpen alakul: 1-2-3-4-3-2-1-5, majd kezdődhet a következő ciklus. Az 5., vagyis REM fázisból a legkönnyebb felébredni, ez gyakran meg is történik néhány másodpercre (de erre nem emlékszünk). A sorrend olyannyira kötött, hogy ha például megpróbálunk valakit a 4. fázisban felébreszteni, az, mielőtt tudatára térne, gyorsan végigjárja a 3-2-1-5 fázisokat.
Az agyhullámok jellemzői
Frekvenciájuk alapján négyféle agyhullámot különböztetünk meg (az alvás felé haladó sorrendben):
- Ébrenlét, figyelő, aktív állapot, béta hullámok: 20 Hz (15 – 40 Hz), kis amplitudó
- Ébrenlét, nyugodt, ellazult állapot, alfa hullámok: 10 Hz (9 – 14 Hz), nagy amplitudó
- Könnyű alvás, téta hullámok: 3,5 – 7 Hz, még nagyobb amplitudó
- Mély alvás, gamma hullámok: 3,5 Hz alatt (1,5 – 4 Hz), legnagyobb amplitudó
Az alváshiány következményei
A kialvatlanság rontja az ember teljesítőképességét, növeli a balesetek kockázatát és csökkenti az immunrendszer védekező képességét.
Állatkísérletekkel igazolták, hogy a tartós alvásmegvonás halálhoz is vezethet. Sőt, nem csak a mennyiségi, de a minőségi alvásmegvonás is súlyos következményekkel jár. Egy kísérlet során patkányokat minden REM fázis kezdetén felébresztettek. Így bár az állatok megkapták a szükséges alvásmennyiséget, egy alvási fázis kimaradt. Eleinte enyhe, majd egyre súlyosabb kialvatlanság jeleit mutatták, később azonban a teljes alvásmegvonásnál tapasztaltakhoz hasonlóan elpusztultak.
Néhány megfontolandó tény
- A hosszabb ideig folytatott váltott műszakos munka egészségügyi kockázatot jelent.
- A koffein csökkenti ugyan az álmosságérzetet, azonban a napi alvásigény mértékét nem befolyásolja.
- Az alkohol segíti az elalvást, azonban légzéskimaradást (apnae) és felületes alvást idéz elő.
- A stressz, az aggódás, az esti aktív tevékenység olyan anyagokat szabadít fel az agyban (pl. cortisol), amik az ébrenmaradást segítik elő.
- Az alvás nem tévesztendő össze az eszméletlen állapottal.
Az ember napi biológia ritmusát három tényező határozza meg:
- A külső ingerek fajtái, és azok intenzitása
- A belső biológiai óra
- A test belső állapotai
A napi ritmust circadian ritmusnak is nevezik (latin: circa – körül, dia – nap). Jelenlegi tudásunk szerint az emlősökben a napi ritmust az agyban lévő agyalapon elhelyezkedő mag (suprachiasmic nuclei – SCN) vezérli, amely a hipotalamusz előtt helyezkedik el. Az SCN mintegy 10 000 neuronból áll, melyek az agy középvonalában, mindkét oldalon megtalálhatók. Ha ezek a neuronok megsérülnek, a napi ritmus felborul. Az SCN működését a melatonin nevű hormon befolyásolja, amely többek között a szívritmusra is hatással van. Kutatások szerint a szervezetben lévő túl kevés melatonin emeli a vérnyomás értékét.
A reggeli fény a becsukott szemen keresztül az agyba jut, és ott az SCN a tobozmirigy melatonin termelését csökkenti, ezáltal elősegíti a szervezet ébredését. Sötétségben a folyamat fordított módon játszódik le: a fény hiánya a tobozmirigy stimulálásával növeli a melatonin termelését, ez pedig elősegíti az elalvást.
Alvási problémák azzal függnek össze, ha a szervezet belső órája és a külvilág órája nincs egymással szinkronban. (ez könnyen előállhat például éjszakai műszak esetén, vagy időzónákat keresztező utazás alkalmával, de a Föld körül keringő űrhajósokon is megfigyelhető).
A test belső hőmérséklete normál esetben este 9 óra körül a legmagasabb (elérheti a 37 °C-ot), alvás alatt fokozatosan kb. 1 °C-ot csökken, míg hajnali 5 órakor eléri mélypontját. Ezután hirtelen emelkedik a megszokott értékre (ami 36 °C körül van). Ha a test nem képes a belső hőmérséklet csökkentésére, elalvási nehézség lép fel.
Alvásigény
A National Sleep Foundation közleménye szerint a tizenévesek alvásigénye napi 9 óra, a felnőtteké 7-9 óra. Az alvásigény az életkor előrehaladtával csökken.
Az álmosságérzet kialakulása
Az ébren töltött időtartam hosszával egyenes arányban nő az elalvásra való hajlandóság. Az álmosságérzetet részben az adenozin mennyiségének növekedése okozza, ami éber állapotban termelődik, alvás alatt pedig csökken.
Az alvás fázisai
Az alváskutatók az alvás folyamán mérik a szem körüli izmok és a végtagok mozgását, a szívritmust, valamint a légzés mélységét. Az alvás kezdetén az izmok állapota még az éber állapothoz hasonló, a szívritmus és a légzésszám azonban már csökken. Az alvásnak ezt az időszakát gyors-szemmozgás-nélküli (Non-Rapid-Eye-Movement, NREM) fázisnak vagy lassú hullámú alvásnak (LHA) nevezik. Az NREM fázis alatt áll helyre a szervezet energiája és ilyenkor szabadulnak fel a növekedési hormonok. Az NREM-től jól elkülöníthető a REM (Rapid Eye Movement – gyors szemmozgás) fázis, aminek ez a fő jellegzetessége. A légzés szabálytalanabb, gyorsabb és kevésbé mély. A szemek gyors mozgást végeznek mindenféle irányban, a végtagok izmai átmenetileg képtelenek a mozgásra. Az álmok túlnyomó többsége a REM fázisban történik. A vizsgálatok szerint ekkor az agynak azok a területei aktívak, amelyek a tanulásban, a gondolkodásban, a dolgok megszervezésében vesznek részt.
Egy alvási ciklus nagyjából 90-120 percig tart, ez alatt 4 NREM és 1 REM fázis különíthető el egymástól. Ilyen ciklusból egy éjszaka alatt négy-hat fordul elő. Az éjszaka előrehaladtával a mély NREM fázisok hossza csökken, a REM fázisok hossza növekszik.
Az egyes fázisok jellemzői:
1. NREM fázis: átmenetet képez az éber és az alvó állapot között, az álmosságérzet fokozódik. Az agyhullámok és az izmok aktivitása lassul.
2. NREM fázis: könnyű alvási periódus, mely alatt a szemmozgás abbamarad, az agyhullámok tovább lassulnak, a szívritmus és a testhőmérséklet csökken.
3. NREM fázis: rendkívül lassú agyhullámok jellemzik. A vérnyomás csökken, a légzés lassul.
4. NREM fázis: a legmélyebb alvás fázisa, az agy a leglassabb hullámokat állítja elő. Szemmozgás nincs, de a végtagizmok még képesek a mozgásra. Ebben a fázisban a legnehezebb felébreszteni valakit. A 3. és 4. fázis alapvető a test energiájának helyreállításában, és ekkor szabadulnak fel a növekedési hormonok is.
5. REM fázis: erős agyi aktivitás jellemzi, ekkor álmodunk. A mozgatóizmok átmenetileg lebénulnak.
Egy alvási cikluson belül a fázisok sorrendje szigorúan kötött, és a következőképpen alakul: 1-2-3-4-3-2-1-5, majd kezdődhet a következő ciklus. Az 5., vagyis REM fázisból a legkönnyebb felébredni, ez gyakran meg is történik néhány másodpercre (de erre nem emlékszünk). A sorrend olyannyira kötött, hogy ha például megpróbálunk valakit a 4. fázisban felébreszteni, az, mielőtt tudatára térne, gyorsan végigjárja a 3-2-1-5 fázisokat.
Az agyhullámok jellemzői
Frekvenciájuk alapján négyféle agyhullámot különböztetünk meg (az alvás felé haladó sorrendben):
- Ébrenlét, figyelő, aktív állapot, béta hullámok: 20 Hz (15 – 40 Hz), kis amplitudó
- Ébrenlét, nyugodt, ellazult állapot, alfa hullámok: 10 Hz (9 – 14 Hz), nagy amplitudó
- Könnyű alvás, téta hullámok: 3,5 – 7 Hz, még nagyobb amplitudó
- Mély alvás, gamma hullámok: 3,5 Hz alatt (1,5 – 4 Hz), legnagyobb amplitudó
Az alváshiány következményei
A kialvatlanság rontja az ember teljesítőképességét, növeli a balesetek kockázatát és csökkenti az immunrendszer védekező képességét.
Állatkísérletekkel igazolták, hogy a tartós alvásmegvonás halálhoz is vezethet. Sőt, nem csak a mennyiségi, de a minőségi alvásmegvonás is súlyos következményekkel jár. Egy kísérlet során patkányokat minden REM fázis kezdetén felébresztettek. Így bár az állatok megkapták a szükséges alvásmennyiséget, egy alvási fázis kimaradt. Eleinte enyhe, majd egyre súlyosabb kialvatlanság jeleit mutatták, később azonban a teljes alvásmegvonásnál tapasztaltakhoz hasonlóan elpusztultak.
Néhány megfontolandó tény
- A hosszabb ideig folytatott váltott műszakos munka egészségügyi kockázatot jelent.
- A koffein csökkenti ugyan az álmosságérzetet, azonban a napi alvásigény mértékét nem befolyásolja.
- Az alkohol segíti az elalvást, azonban légzéskimaradást (apnae) és felületes alvást idéz elő.
- A stressz, az aggódás, az esti aktív tevékenység olyan anyagokat szabadít fel az agyban (pl. cortisol), amik az ébrenmaradást segítik elő.
- Az alvás nem tévesztendő össze az eszméletlen állapottal.
