睡眠和觉醒节律PPT课件

1、睡眠和觉醒节律睡眠和觉醒节律 睡眠和觉醒节律是一种内在的自主昼夜节律 正常情况下的睡眠-觉醒节律与外界自然环境下的光-暗交替节律基本一致 下丘脑的视交叉上核（suprachiasmatic nucleus, SCN）是生物体内源性昼夜节律的起搏点第1页/共38页课程提纲课程提纲 睡眠时相及阶段划分 睡眠过程中生理指标的变化 睡眠与觉醒的中枢调控 睡眠的生理学意义 睡眠异常第2页/共38页课程提纲课程提纲 睡眠时相及阶段划分 睡眠过程中生理指标的变化 睡眠与觉醒的中枢调控 睡眠的生理学意义 睡眠异常第3页/共38页睡眠时相的监测手段睡眠时相的监测手段 脑电图Electroencephalogra

2、phic (EEG) 肌肉张力Muscle tone 眼睛运动Eye movements 心率Heart rate (and variability) 呼吸频率Respiratory rate (and variability) 激素释放Hormonal release第4页/共38页Electroencephalogram(EEG) = Brain Electrical ActivityElectrooculogram(EOG) = Eye movementElectromyogram(EMG) Muscle Tension眼动电图肌电图脑电图脑电图、眼动电图、肌电图脑电图、眼动电图、肌电图

3、第5页/共38页睡眠与觉醒的肌张力变化睡眠与觉醒的肌张力变化第6页/共38页脑电波脑电波/Brain waves频率8-13Hz，幅度20-100V频率14-30Hz，幅度5-20V频率4-7Hz，幅度100-150V频率0.5-3Hz，幅度20-200V第7页/共38页睡眠时相睡眠时相慢波睡眠（Slow wave sleep, SWS)快波睡眠（Fast wave sleep, FWS)第8页/共38页睡眠时相睡眠时相 慢波睡眠（Slow wave sleep, SWS), 其特征 包括： 意识、感觉减退，反射减弱，肌肉松弛； 器官活动减弱； 少梦或不做梦； 无明显眼球运动； 脑电图出现高幅

4、慢波 又称为非快速眼球运动睡眠或同步化睡眠第9页/共38页睡眠时相睡眠时相 慢波睡眠（Slow wave sleep, SWS), 其特征 包括： 意识、感觉减退，反射减弱，肌肉松弛； 器官活动减弱； 少梦或不做梦； 无明显眼球运动； 脑电图出现高幅慢波 又称为非快速眼球运动睡眠或同步化睡眠“休闲的大脑，可动的躯体”第10页/共38页睡眠时相睡眠时相 慢波睡眠又可分为： I期入眠期 脑电波趋于平坦，出现低波幅和波 II期浅睡期 特征性的梭型波出现 III期中度睡眠期 20-50%的波 IV期深度睡眠期 超过50%的波 第11页/共38页EEG Recordings During The Fir

5、st Hour of Sleep PN28050.JPGPurves Fig 27.6睡眠时相睡眠时相- 脑电图波形特征脑电图波形特征 Quiet sleep (QS) REM Slow wave sleep, SWS第12页/共38页睡眠时相睡眠时相 快波睡眠：又称快速眼球运动睡眠（Rapid eye movement sleep, REM）或异相睡眠 意识、感觉进一步减退，反射进一步减弱， 肌肉更加松弛； 部分器官异常活动（与梦境有关）； 做梦； 出现明显的眼球运动； 脑电图出现低幅快波，类似清醒状态第13页/共38页睡眠时相睡眠时相 快波睡眠：又称快速眼球运动睡眠（Rapid eye m

6、ovement sleep, REM）或异相睡眠 意识、感觉进一步减退，反射进一步减弱， 肌肉更加松弛； 部分器官异常活动（与梦境有关）； 做梦； 出现明显的眼球运动； 脑电图出现低幅快波，类似清醒状态“活跃的大脑，瘫痪的躯体”第14页/共38页快波睡眠时眼球运动增加快波睡眠时眼球运动增加Note spindlesSWS第15页/共38页Of all the physiological changes that occur in REM sleep, muscle paralysis has substantial potential to lead to pathology快波睡眠时肌肉松弛

7、快波睡眠时肌肉松弛SWS第16页/共38页EEG Recordings During The First Hour of Sleep PN28050.JPGPurves Fig 27.6 Quiet sleep (QS) REM Slow wave sleep, SWS睡眠时相睡眠时相- 脑电图波形特征脑电图波形特征第17页/共38页一个晚上的睡眠时相一个晚上的睡眠时相Purves 27.7 (A)Durationof REM sleepincreasesacross a nightReduced number ofvery large slow waves during quietsleep

8、 across night第18页/共38页课程提纲课程提纲 睡眠时相及阶段划分 睡眠过程中生理指标的变化 睡眠与觉醒的中枢调控 睡眠的生理学意义 睡眠异常第19页/共38页睡眠期间生理指标的变化睡眠期间生理指标的变化Purves 27.7第20页/共38页睡眠期间体温及激素水平变化睡眠期间体温及激素水平变化第21页/共38页小结小结: REM SleepMuscle paralysis- loss of muscle tonePhasic eye movementsEEG is desynchronized, low amplitudeWild autonomic variation!第22

9、页/共38页课程提纲课程提纲 睡眠时相及阶段划分 睡眠过程中生理指标的变化 睡眠与觉醒的中枢调控 睡眠的生理学意义 睡眠异常第23页/共38页慢波睡眠慢波睡眠/SWS：基底前脑基底前脑 快波睡眠快波睡眠/REM：背外侧脑桥背外侧脑桥After Siegel, 2005/SWS/SWS第24页/共38页参与睡眠调节的神经递质和体液因参与睡眠调节的神经递质和体液因子子神经递质：5-羟色胺(5-HT)：由中缝核（Raphe nuclei）分泌，可促进睡眠去甲肾上腺素(NE)：蓝斑（locus coeruleus)分泌。蓝斑头部NE神经元维持觉醒，中后部NE神经元与异相睡眠产生有关 多巴胺（DA）：中

10、脑黑质神经元分泌，调节行为觉醒乙酰胆碱(Ach)：与触发异相睡眠有关第25页/共38页参与睡眠调节的神经递质和体液因参与睡眠调节的神经递质和体液因子子神经递质：5-羟色胺(5-HT)：由中缝核（Raphe nuclei）分泌，可促进睡眠去甲肾上腺素(NE)：蓝斑（locus coeruleus)分泌。蓝斑头部NE神经元维持觉醒，中后部NE神经元与异相睡眠产生有关 多巴胺（DA）：中脑黑质神经元分泌，调节行为觉醒乙酰胆碱(Ach)：与触发异相睡眠有关体液因子：生长激素(Growth Hormone)：主要在慢波睡眠时释放，可促进慢波睡眠腺苷：ATP的代谢产物，机体重要的催眠物质之一前列腺素D2：

11、通过影响腺苷的释放而影响睡眠褪黑素（melatonin）：松果体分泌，调节睡眠节律，促进睡眠第26页/共38页参与睡眠调节的神经递质和体液因参与睡眠调节的神经递质和体液因子子Sakurai T et al,1998Orexin:增食因子，促进睡眠第27页/共38页课程提纲课程提纲 睡眠时相及阶段划分 睡眠过程中生理指标的变化 睡眠与觉醒的中枢调控 睡眠的生理学意义 睡眠异常第28页/共38页睡眠的生理学意义睡眠的生理学意义 睡眠确切的生理学意义还不清楚第29页/共38页睡眠的生理学意义睡眠的生理学意义 睡眠确切的生理学意义还不清楚恢复理论: Sleep to rest and recover,

12、 and prepare to be awake again适应理论 Sleep to keep out of trouble, hide from predators第30页/共38页睡眠有利于脑内代谢产物的排除Science 2013, 342 ：316-317 第31页/共38页课程提纲课程提纲 睡眠时相及阶段划分 睡眠过程中生理指标的变化 睡眠与觉醒的中枢调控 睡眠的生理学意义 睡眠异常第32页/共38页嗜睡症嗜睡症（Narcolepsy）p Sleep attacks at inappropriate timesp Can be triggered by affective stimuli (e.g., laughter, anger)p Sometimes associated with cataplexyp Diagnosis includes sleep-onset REMp Orexin (Hypocretin) is involved第33页/共38页p 抑