Izhodišča
Potreba po spanju ostaja ena najočarljivejših skrivnosti biologije. Učinke spanja lahko raziskujemo le na podlagi posledic njegovega pomanjkanja. Te so lahko kronične ali začasne in jih zaznamo pri kogniciji, razpoloženju, pozornosti ter splošnem zdravstvenem stanju. Številni znanstveniki so zastavili teorije o vlogi te dejavnosti: od funkcije spanja pri ohranjanju energije, evolucijskem prilagajanju in nevrokognitivnih funkcijah do ohranjanja plastičnosti možganov, fizičnega zdravja in zdravja živčnega sistema. Raziskanih pa je le nekaj funkcij spanja.
Namen
V preglednem članku iz leta 2015 predstavljata Barone in Krieger različne teorije o tem, zakaj je spanje pomembno, in navajata podatke iz različnih raziskav o posledicah pomanjkanja spanja.
Rezultati
Najpogosteje se navaja, da je namen spanja ohranjanje energije. To pa ne drži na primer med REM spanjem, ko je možganski energetski metabolizem povečan v primerjavi z ostalimi fazami spanja in doseže nivo energetske porabe med budnostjo, pa čeprav je telo negibno. Nekateri znanstveniki so sicer mnenja, da ohranjanje energije ne more biti primarna funkcija spanja, saj je količina prihranjene energije med spanjem zanemarljiva.
Pa vendar evolucijski nagon k energetski porabi med budnostjo nekaj stane, zato je spanje trenutek, ko zaloge energije porabimo za uravnavanje primanjkljaja, ki ga ustvari budnost – tako rekoč, za celična popravila, imunske funkcije in reorganizacijo nevronskih mrež. Po tej teoriji, ki izhaja iz evolucijskega principa, se je torej cikel spanja in budnosti razvil, da bi človek optimiziral energetsko porabo in obenem zadostil vsem potrebnim biološkim procesom.
Teorija sinaptične homeostaze predpostavlja, da je spanje cena, ki jo možgani plačujejo za plastičnost, to je sposobnost možganov, da spreminjajo svojo strukturo. Avtorji te raziskave navajajo, da učenje zahteva krepitev možganskih povezav, kar poveča celično potrebo po energiji. V spanju pa se nevronske povezave s spontano aktivnostjo nevronov krepijo in šibijo.
Pri kroničnem pomanjkanju spanja bi torej lahko prišlo do dolgoročnih sprememb v možganskih povezavah, kar tudi utemelji dejstvo, da za nadoknadenje v tem primeru potrebujemo več časa kot pri akutnem pomanjkanju spanja.
Spanje bi naj torej bilo povezano s plastičnostjo možganov in krepilo spomin. Tako REM spanje kot spanje počasnih valov naj bi spodbujalo različne vrste učenja in utrjevanja spomina. Tudi na tem področju ostaja več nejasnosti, kot na primer, zakaj nekateri antidepresivi izničijo REM fazo spanja, a ljudje, ki jih uživajo, nimajo težav s spominom.
Ugotovili so, da kdor trpi za nespečnostjo, ima dvakrat večjo možnost, da razvije depresijo. Obenem je nespečnost tudi eden izmed prvih simptomov depresije. Izsledki nekaterih raziskav kažejo, da akutno pomanjkanje spanja poveča nagnjenje k tveganemu vedenju ter omeji sposobnost čustvene in kognitivne moralne razsodbe.
Do zanimivega odkritja so raziskovalci prišli pri miših, pri katerih so odkrili obstoj sistema za čiščenje oziroma odstranjevanje toksinov iz možganov, ki mu pravimo glimfatični sistem. Spanje naj bi spodbudilo prav to „čistilno“ dejavnost, tekom katere glimfatični sistem odstranjuje potencialno nevrotoksične proteine, kot je na primer amiloid beta, za katerega je znano, da pripomore k nastanku Alzheimerjeve bolezni. Nekatere raziskave celo nakazujejo, da bi lahko bila kakovost in trajanje spanja med elementi, na podlagi katerih bi napovedali nastop Alzheimerjeve bolezni.
Telesno zdravje
Kakovost spanja vpliva na imunski sistem. Spanje pripomore k normalnemu delovanju imunskega sistema, motnje spanja pa vplivajo na prirojeno in pridobljeno imunost ter posledično lahko povečajo tveganje za razvoj bolezni, povezanih z vnetji, kot so nekatere vrste srčno-žilnih bolezni ali raka, pa tudi depresija.
Če spimo slabo, premalo ali fragmentirano le eno noč, ali pa če pomanjkanje kompenziramo z dnevnim počitkom, to ne poveča prisotnosti bioloških označevalcev vnetja. Če zadremamo čez dan po neprespani noči, lahko s tem celo prispevamo k zmanjšanju izločanja vnetnih snovi. To pa ne velja za osebe s kroničnimi težavami pri spanju, pri katerih lahko že ena sama noč motenega spanja sproži sproščanje bioloških označevalcev vnetja.
Največje tveganje za razvoj srčno-žilnih bolezni imajo osebe, ki spijo manj kot 5 ur na noč, toda že če spimo manj kot 7 ur na noč, je tveganje povečano. Obstajajo pa tudi raziskave, ki kažejo na povezavo med predolgim spancem in srčno-žilnimi težavami.
Čedalje več raziskav povezuje kratko trajanje spanja s povečano lakoto in apetitom, #moteno toleranco za glukozo, povečanim tveganjem za pridobitev telesne teže in za razvoj sladkorne bolezni tipa 2. Zdi se, da spalni dolg negativno učinkuje na endokrine funkcije in metabolizem ogljikovih hidratov, učinki pa so podobni navadnemu staranju in bi lahko zato spalni dolg pospeševal potek kroničnih bolezni, vezanih na starost.
Delovne izmene in porušen cirkadiani ritem lahko privedejo do epigenetskih sprememb cirkadianih genov. Ti geni so vpleteni v urejanje deljenja celic in popravljanja DNK-ja. Dolgoročno so pri nočnih delavcih zaznali povečano tveganje za raka dojke, prostate, debelega črevesa in drugih malignih tvorb.
Raziskava EPIC-Potsdam (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition – evropska prospektivna raziskava raka in prehrane) je pokazala, da imajo osebe, ki spijo manj kot 6 ur na noč, več možnosti za razvoj raka kot tiste, ki spijo 7 ur na noč. Druge raziskave so pokazale, da predolgo spanje, to je več kot 9 ur, ali prekratko spanje (manj kot 5 ur) lahko vplivata na povečano možnost za razvoj rakastih obolenj.
Zaključki
Potreba po spanju ostaja zagonetka za znanstvenike, učinki pomanjkanja spanja pa so jasno razvidni. Slaba kakovost ali odsotnost spanja sta lahko povezani s sladkorno boleznijo tipa 2, infarktom in drugimi srčno-žilnimi boleznimi, prekomerno telesno težo, rakom in celokupno večjim tveganjem za umrljivost. Za odraslega človeka zato okvirno priporočajo 7-8 ur spanja dnevno.
Avtorja zaključujeta, da sta ustrezna količina in dobra kakovost spanca ključnega pomena za izboljšanje zdravja in preprečevanje nastanka nekaterih bolezni.
Povzela: Valentina Oblak, mag. kog. zn.
Bibliografski podatki o objavi
- Barone DA, Krieger AC. The Function of Sleep. AIMS Neuroscience 2015 81 AIMS Neuroscience Volume 2, Issue 2, 71-90. DOI: 10.3934/Neuroscience.2015.2.71