Sleep Physiology และ Sleep Architecture
ภาพรวม
- การนอนหลับ (sleep) เป็นภาวะที่ร่างกายตอบสนองต่อสิ่งเร้าลดลง
ชั่วคราวและกลับคืนได้
- มนุษย์ใช้เวลาประมาณ 1 ใน 3 ของชีวิต กับการนอน
- ประเมินการนอนด้วย Polysomnography (PSG) โดยใช้
- EEG
(brain waves)
- EOG
(eye movements)
- EMG
(muscle tone)
การนอนแบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่
1.
Non-REM sleep (NREM)
o N1
o N2
o N3
2.
REM sleep (Stage R)
Sleep Stages
Wake
ลักษณะ EEG
- Alpha
rhythm (8–13 Hz)
- ตื่น รู้สึกตัว เคลื่อนไหว พูดคุยได้
NREM Sleep
Stage N1 (Light sleep)
ลักษณะ
- Transition
จาก wake →
sleep
- Theta
wave 4–7 Hz >50% ของ epoch
- Slow
rolling eye movements
คิดเป็น
- 5–10%
ของ total sleep time
Clinical significance
- ผู้ป่วยมักไม่รู้สึกว่าหลับ
- เพิ่มขึ้นใน
- Obstructive
sleep apnea (OSA)
- Sleep
fragmentation
- First-night
effect
Stage N2
เป็นช่วงที่พบมากที่สุดของการนอน
คิดเป็น
- 45–55%
ของ total sleep time
EEG hallmark
Sleep spindle
- 11–16
Hz
- มัก 12–14 Hz
- Duration
≥0.5
sec
K-complex
- Negative
sharp wave ตามด้วย positive component
- Duration
≥0.5
sec
Clinical significance
- Benzodiazepines
เพิ่ม N2 sleep
- พบ spindle activity มากขึ้น
Stage N3 (Slow-wave sleep, Deep sleep)
ลักษณะ
- Delta
wave
- Frequency
0.5–2 Hz
- Amplitude
>75 μV
- ≥20%
ของ epoch
คิดเป็น
- 10–20%
ของ total sleep time
จุดสำคัญ
- พบมากในช่วงต้นคืน
- ปลุกยากที่สุด
- เป็นช่วงที่ร่างกายพักฟื้นมากที่สุด
เกี่ยวข้องกับ
- Sleepwalking
- Night
terrors
- NREM
parasomnias
อายุที่มากขึ้น
- N3 ลดลงอย่างต่อเนื่อง
REM Sleep (Stage R)
Diagnostic triad
1. EEG
- Low
voltage mixed frequency
- Sawtooth
waves (2–6 Hz)
2. EOG
- Rapid
eye movements
3. EMG
- Muscle
atonia
ยกเว้น
- Diaphragm
- Extraocular
muscles
REM Sleep Functions
เชื่อว่าเกี่ยวข้องกับ
- Memory
consolidation
- Emotional
processing
- Neural
pruning
- Learning
คิดเป็น
- 18–23%
ของ total sleep time
REM Subtypes
Phasic REM
มี
- Burst
of eye movements
- Respiratory
variability
- Muscle
twitches
- Sympathetic
surges
Tonic REM
- Eye
movement น้อย
- Muscle
tone ต่ำต่อเนื่อง
REM Sleep และโรคที่เกี่ยวข้อง
Narcolepsy
ลักษณะเด่น
- REM เกิดเร็วผิดปกติ
- Sleep-onset
REM period (SOREMP)
Obstructive Sleep Apnea
REM atonia ทำให้
- Upper
airway collapse มากขึ้น
- Apnea
รุนแรงขึ้น
ดังนั้น
- OSA มักหนักในช่วงครึ่งหลังของคืน
Pulmonary / Neuromuscular Disease
REM atonia ทำให้
- Intercostal
muscles อ่อนแรงชั่วคราว
เสี่ยง
- Hypoventilation
- Nocturnal
desaturation
เช่น
- COPD
- Neuromuscular
disease
- Chest
wall disorders
REM Sleep Behavior Disorder (RBD)
เกิดจาก
- สูญเสีย REM atonia
อาการ
- Acting
out dreams
- เตะ ต่อย วิ่ง ตกเตียง
สัมพันธ์กับ
- α-synucleinopathies
- Parkinson
Disease
- Dementia
with Lewy Bodies
- Multiple
System Atrophy
Sleep Architecture
Sleep Cycle
1 cycle ใช้เวลา
- 90–120
นาที
คืนหนึ่งปกติ
- 4–5
cycles
Typical Pattern
Early night
เด่นด้วย
- N3 มาก
Late night
เด่นด้วย
- REM มากขึ้นเรื่อย ๆ
สรุปจำง่าย
ต้นคืน = Deep sleep
ปลายคืน = Dream sleep
Changes with Aging
ผู้สูงอายุ
- N3 ลดลง
- Wake
after sleep onset เพิ่ม
- N1 เพิ่ม
- REM ค่อนข้างคงเดิม
ดังนั้น
- หลับตื้นขึ้น
- ตื่นง่ายขึ้น
Arousal
Arousal คือ
- EEG
frequency shift ≥3 sec
- มี stable sleep อย่างน้อย 10 sec ก่อนหน้า
เกิดจาก
- Apnea
- Hypoxia
- Limb
movements
- Noise
- Pain
ผลคือ
- Sleep
fragmentation
- Daytime
sleepiness
Sleep Architecture Abnormalities
REM เร็วผิดปกติ
พบใน
- Narcolepsy
- Major
depression
- REM
rebound
- Circadian
rhythm disorders
Sleep Fragmentation
พบใน
- OSA
- Periodic
limb movement disorder
ผล
- N3 ลด
- REM ลด
- Sleep
efficiency ลด
Sleep Deprivation
ทำให้
- N3
rebound
- REM
rebound
Medication Effects
ลด REM
- Alcohol
- Benzodiazepines
- Barbiturates
- SSRIs
- MAOIs
- Beta
blockers
- Stimulants
- Tricyclic
antidepressants
Withdrawal
- Alcohol
- Benzodiazepines
- TCA
- MAOI
ทำให้
- REM
rebound
Physiologic Differences
N3 Sleep
ลักษณะ
- Cardiovascular
stable
- Respiratory
stable
- Lowest
sympathetic activity
REM Sleep
ลักษณะ
- HR
variability ↑
- BP
variability ↑
- RR
variability ↑
- Ventilation
instability ↑
ดังนั้น
- Arrhythmia
- OSA
- Hypoventilation
มักเด่นใน REM
Potential Functions of Sleep
1. Restorative Function
- Tissue
repair
- Growth
hormone secretion
- Immune
regulation
- Recovery
from stress
2. Glymphatic Clearance
ระหว่างนอน
- Brain
interstitial space เพิ่ม
- กำจัด metabolic waste ดีขึ้น
เช่น
- Adenosine
- Amyloid-β
- Neurotoxic
metabolites
อาจเกี่ยวข้องกับการป้องกันโรคสมองเสื่อม
3. Learning & Memory
Sleep มีบทบาทใน
- Memory
consolidation
- Synaptic
plasticity
- Learning
- Emotional
processing
High-Yield Summary
|
Stage |
EEG hallmark |
% Sleep |
|
Wake |
Alpha rhythm |
- |
|
N1 |
Theta wave |
5–10% |
|
N2 |
Sleep spindle + K-complex |
45–55% |
|
N3 |
Delta wave |
10–20% |
|
REM |
Rapid eye movement + atonia +
sawtooth waves |
18–23% |
จำง่ายสำหรับสอบและอ่าน PSG
- N1
= Light sleep
- N2
= Spindle + K-complex
- N3
= Deep sleep / Delta wave
- REM
= Dreaming + Eye movement + Atonia
- ต้นคืน N3 มาก → ปลายคืน REM
มาก
- OSA
มักแย่ลงใน REM
- Narcolepsy
→ REM มาเร็วผิดปกติ
- RBD
→ สูญเสีย REM atonia
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น