Neurobiologija spavanja

Uvod
Spavanje je prirodno periodično i fiziološki reverzibilno stanje umanjene budnosti, koje karakterišu smanjena percepcija i reagovanje na spoljašnje draži. Ono se može definisati i kao nesvesno stanje iz koga se osoba može probuditi senzornim ili drugim dražajima, i u tom smislu se razlikuje od kome.
Iako je spavanje vekovima predmet istraživanja, njegove fiziološke funkcije nisu savim poznate i u velikoj meri se mogu svrstati u hipoteze iako čovek spavajući provede približno trećinu života.
1.1 Cirkadijalni ritmovi
U našem mozgu postoji nešto što naučnici nazivaju “master clock” (glavni sat) i on kontroliše cirkadijalni ritam. Ovaj glavni sat se satoji iz mreže moždanih ćelija (suprahiazmatsko jedro). Ovo jedro, glavni sat, čini oko 20,000 moždanih ćelija i nalazi se iznad ukrštanja vidnih živaca (predeo iza čela). Na rad ovog glavnog sata utiče mnogo toga iz našeg organizma i iz naše okoline, a glavni sat utiče onda na dnevno/noćni ritam, na pospanost i budnost, na lučenje hormona, na telesnu temperaturu i druge važne funkcije. Hormoni na koje utiče ovaj glavni sat jesu između ostalih hormon rasta i melatonin. Epifiza ili pinealna žlezda je mala endokrina žlezda u mozgu, locirana između moždanih hemisfera. Kod čoveka ova žlezda je veličine zrna graška. Epifiza luči melatonin koji reguliše budnost i spavanje. Kod životinja melotonin je zadužen za funkciju polnog nagona, ponašanje, rast krzna, kamuflažu i zimski san. Glavne ćelije u epifizi koje luče hormon se zovu pinealociti. Melatonin, N-acetil-5-metoksitriptamin je prirodno jedinjenje koje je prisutno u životinjama, biljkama, i mikrobima. U životinjama, cirkulišući nivoi hormona melatonina variraju u dnevnom ciklusu.
Većina bioloških efekata melatonina nastaje putem aktivacije melatoninskih receptora. Deo njegovih efekata je posledica njegove antioksidansne uloge, sa specifičnom ulogom u zaštiti nukleinske i mitohondrijalne DNK.
Kod sisara, melatonin se izlučuje u krv iz pinealne žlezde u mozgu. On je poznat kao “hormon tame”, jer se izlučuje u mraku nezavisno od toga da li su životinje aktivne po danu (diurnalne) ili noći (nokturne).
On može biti proizveden nizom perifernih ćelija kao što su ćelije kičmene moždine, limfociti i epitelne ćelije. Obično su koncentracije melatonina u tim ćelijama mnogo više nego u krvi.
Melatonin je povezan sa spavanjem, – manje melatonina manje spavanja a ono je značajan da se naše telo odmori i oporavi (a i da raste i napreduje). Sedenje za računarom uveče kad je inače napolju mrak smanjuje lučenje melatonina) a time se javljaju i poremećaji spavanja ili jednostavno remeti se prirodni ritam spavanja. Naime kad bi pustili naše telo da se vodi prirodnim dešavanjima bili bi aktivni danju, a noću bi se odmarali jer količina svetlosti koja ulazi u oči zapravo određuje koliko će se melatonina lučiti.
Biološke funkcije spavanja nisu potpuno razjašnjene. Zna se da ono nastaje u mozgu i da postoji zbog mozga, jer je to jedini organ za koji je utvrđeno da ima koristi od spavanja. Smatra se da je njegova najbitnija uloga restorativna, što obuhvata oporavak integriteta neurona i maturaciju sinapsi, čime se omogućava konsolidacija pamćenja i olakšava učenje. Nervni centri za spavanje nisu jasno anatomski definisani, već se sastoje od nekoliko razbacanih grupa neurona. Neuroni uključeni u započinjanje i održavanje sporotalasnog spavanja nalaze se u retikularnoj formaciji produžene moždine, talamusu, hipotalamusu i medijalnim bazalnim jedrima telencefalona, dok se neuroni uključeni u započinjanje i održavanje budnosti nalaze u retikularnoj formaciji mezencefalona, subtalamusu, talamusu i medijalnim bazalnim jedrima telencefalona. Mala grupa holinergičkih neurona koji učestvuju u REM spavanju dodatno je grupisana u gornjem delu retikularne formacije moždanog mosta (ponsa). Dokazano je da stimulacija retikularne formacije srednjeg mozga, koja se naziva retikularni aktivacioni sistem (RAS), izaziva buđenje životinje koja spava i razaranje ovog sistema prouzrokuje komatozno stanje, a sličan efekat ima i stimulacija zadnjeg hipotalamusa, dok stimulacija prednjeg hipotalamusa uzrokuje spavanje. Neuroni retikularnog aktivacionog sistema luče acetilholin, noradrenalin ili serotonin(hormon zadovoljstva) ; neuroni prednjeg hipotalamusa gama-aminobuternu kiselinu (GABA), a neuroni zadnjeg hipotalamusa histamin.
Poremećaj ćirkadijalnog ritma može dovesti i do poremećaja spavanja kao što je nesanica ali i do poremećaja u našem psihičkom i mentalnom funkcionisanju. Indirektno poremećajem ritma spavanja i budnosti mi remetimo i naš oporavak nakon treninga a time se umanjuju i efekti samog vežbanja