Qué es el sueño

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¿Qué es el sueño?

El sueño es un estado de reposo que utiliza el organismo para recuperarse de los esfuerzos sufridos durante el periodo de vigilia (estar despiertos). Es un estado transitorio y reversible de desconexión con el medio, detectable mediante las alteraciones de las ondas cerebrales. Este período ocupa un tercio de nuestras vidas y más allá del simple hecho de estar dormidos, supone un estado biológico y conductual con características muy concretas.

También se define como: un estado cerebral y del organismo controlado por el sistema diencefálico y el tallo cerebral que se caracteriza por la pérdida periódica y reversible de la conciencia; reducción de las funciones sensoriales y motoras del cerebro en su interacción con el entorno y que está regulado internamente por mecanismos homeostáticos y circadianos; y cuya función reparadora no pueden ser sustituida por el descanso sin dormir o por cualquier alimento, bebida o droga. El sueño es tan esencial como los alimentos.

Para el estudio de los cambios funcionales que se dan durante el sueño se atiende a unas variables que se denominan variables del sueño:


Electroencefalograma (EEG)
Movimientos Oculares
El Tono muscular




La polisomnografía es el registro de los tres indicadores.
El estudio polisomnográfico es una prueba neurofisiológica y respiratoria continua y supervisada del ciclo vigilia-sueño, en la cual se registra la actividad electroencefalográfica, los movimientos oculares, la electromiografia del mentón y miembros inferiores, la actividad electrocardiográfica, el flujo de aire, la saturación de oxígeno, la posición corporal, los movimientos torácicos y abdominales y presencia de ronquido.

Todos los seres vivos complejos, incluso los unicelulares, alternan fases de reposo con periodos de actividad. A medida que aumenta su complejidad genética, la estructura de las fases de sueño-reposo se vuelve más diversa y completa. La regulación del ciclo de sueño y vigilia está principalmente bajo el control del núcleo supraquiasmático en el hipotálamo, que establece un ritmo diario denominado circadiano. También esta regulado por un instinto homeostático que hace que sintamos necesidad de dormir, percibida como somnolencia, tras un tiempo continuado de vigilia. Se desconocen los mecanismos que lo controlan en toda su extensión pero hay condicionantes tales como la edad, los factores ambientales, el estado emocional del individuo. La cantidad y calidad del sueño necesaria varía de unos individuos a otros y depende de factores biológicos, conductuales y ambientales.
Está demostrado que todos los mamíferos duermen, aunque todavía no se ha podido determinar el porqué. En el caso del ser humano, invertimos aproximadamente un tercio de nuestra vida y muchas de las circunstancias que acontecen durante el sueño son todavía hoy desconocidas.


¿POR QUE DORMIMOS?

Hay varias formas de abordar esta pregunta, pero quizás la "más correcta" sea decir que dormimos porque la Tierra gira en torno a su eje.

En efecto, la vida evolucionó en este planeta, que tiene como característica notable el cambiar drásticamente entre la noche y el día. A lo largo de la evolución cada especie debió especializarse para realizar su actividad en el día (por ejemplo: nosotros, los seres humanos, que dependemos principalmente de la visión) o en la noche (por ejemplo: los hamsters, que dependen principalmente del oído y olfato).

Desde este punto de vista, el sueño produce una inmovilidad forzada que confina a quien duerme a un lugar protegido (sea durante la noche en el caso de nosotros o durante el día en el de los hámsters).

Sin embargo, aunque actualmente podemos contar con luz permanente, igual necesitamos dormir. Esto se debe en parte a que tenemos un reloj biológico que en la noche, aunque esté iluminado, nos dice que es hora de dormir y en el día que debemos estar despiertos. Pero también se debe en una parte muy importante a que hay funciones indispensables para nuestro cerebro y organismo que sólo se pueden cumplir durante el sueño, lo cual hace que necesitemos imperiosamente dormir.

Esto no deja de ser curioso: todos sabemos que estar relajado, tendido, sin pensar ni hacer nada no es lo mismo que dormir. Hay funciones que sólo se pueden cumplir durante el sueño, por lo que necesitamos imperiosamente dormir. Sólo después de dormir bien nos sentimos repuestos y restaurados, física y mentalmente aptos para desenvolvernos en el día.

Más aun, dentro del dormir alternan dos estados. Uno es el REM o MOR, que es donde se generan los sueños y se caracteriza por una actividad cerebral muy intensa y movimientos rápidos de los ojos. El otro es el NOREM o NOMOR, en el que se cumple la función restauradora. Pues bien, ambos estados resultan necesarios. Esto puede demostrarse registrando la actividad del cerebro de una persona durante el sueño para saber en cuál estado se encuentra y despertarla selectivamente cuando pasa a uno de esos dos estados. Al hacer eso, cuando después se le permite volver a dormir, la persona recupera selectivamente el estado del cual se le privó.

Esta entonces constituye una segunda manera de entender la pregunta "por qué dormimos", en el sentido de por qué necesitamos dormir. Por último, la pregunta se puede entender de una tercera manera: qué es lo que nos hace dormir, o pasar rápidamente de la vigilia al sueño y, dentro del dormir, alternar entre los dos estados. Esta parte hace referencia a la distinta forma como funciona el cerebro cuando está despierto y cuando está en cada uno de los dos estados del dormir. Especialmente hace referencia al hecho de que hay áreas bien localizadas en el cerebro que están estratégicamente conectadas para orquestar al conjunto del encéfalo y del organismo en cada uno de los estados.

Nótese que estas dos últimas formas de entender la pregunta pueden aplicarse a muchas otras conductas instintivas. Por ejemplo, podemos preguntarnos por qué comemos entendiéndolo como para qué necesitamos comer o como qué es lo que ocurre en nuestro organismo y cerebro que hace que nos dé hambre.
Existen miles de hipótesis acerca de las funciones del sueño (con sueño me refiero a dormir, en adelante cuando quiera referirme a los sueños, lo haré con el término ensueño, para evitar confusiones y frases retorcidas). De entre todas esas posibles funciones del sueño, tenemos un nivel aceptable de evidencia científica de las siguientes:
Reposición y gestión de la energía química del cuerpo.
Memorización y consolidación de lo que hemos aprendido durante la vigilia.
Regulación de la temperatura del cerebro.
Eliminación de las sustancias nocivas que produce el cerebro durante la vigilia.
Reparación de los tejidos del cuerpo.
Plasticidad cerebral (modelado del cerebro) durante la fase embrionaria.

Tres son las funciones principales atribuidas al sueño NREM que se articulan en sendas teorías: Conservación de la energía, reparación (corporal y neurológica) y de protección. En cuanto al sueño REM la teoría de consolidación de la memoria es la que cuenta con más adeptos entre los autores del sueño.
Teoría de la conservación de la energía
El sueño, según esta hipótesis, serviría para conservar energía. El gasto energético originado durante el día debería recuperarse en el estado de reposo (el sueño) cuando el organismo presenta niveles reducidos de consumo de oxígeno, disminución del ritmo cardiaco y descenso del tono muscular (estas variaciones fisiológicas se dan sólo durante el estado NREM). Estos autores también destacan el descenso de la temperatura corporal que se traduciría en un ahorro energético. La conservación de la energía nocturna serviría para compensar el aumento de demanda energética siguiendo los principios de la autorregulación homeostática. Los defensores de esta teoría, encuentran en el sueño similitudes con un estado previo de hibernación.
Teoría reparadora
La función reparadora se fundamenta en la necesidad de rehabilitar el organismo tras los esfuerzos realizados durante el día. Los planteamientos que dan lugar a las teorías restauradoras, definen el sueño como un estado del organismo imprescindible para reestablecer la actividad física y cerebral tras el periodo de vigilia. El sueño como un periodo de restauración fisiológica. Esta recuperación combatiría el cansancio tanto físico como neurológico que genera el organismo durante la vigilia. Esta línea de pensamiento utiliza a su favor las evidentes alteraciones cognitivas que sobrevienen tras la falta de sueño, disminución del rendimiento intelectual, problemas de memoria y alteraciones en el estado de ánimo como irritabilidad y depresión.
Teoría de protección
El punto de vista de la teoría de protección aporta un enfoque preventivo. Planteada con los mismos resultados últimos de función reparadora, al contrario que esta, defiende que el sueño es el acto preventivo que desarrolla el cuerpo para preservarse ante el desgaste futuro del día. No hay una restauración posterior al desgaste sino una prevención.
Teoría de consolidación de la memoria
El sueño REM está relacionado con el refuerzo y la consolidación de la memoria y en esta dirección apunta los estudios que han detectado una mayor actividad en las áreas cerebrales que gestionan la memoria y las emociones frente a las demás etapas donde no hay capacidad de grabación mnéstica.

Entender cómo funciona el proceso creativo que muchos estudios sitúan en la fase REM, ha sido un anhelo constante del ser humano. Recientes estudios científicos relacionan los procesos creativos de grandes genios con teorías elaboradas en sueños. Estas investigaciones definen el sueño en su fase REM como un momento de resolución de conflictos. En esta línea de investigación, un reciente artículo publicado en PNAS demuestra que la fase REM potencia la creatividad frente a la resolución de conflictos. Este estudio plantea con más o menos acierto que Paul McCartney compuso su legendaria canción Yesterday mientras dormía al igual que Dimitri Mendeleiev vislumbró su famosa Tabla Periódica de elementos entre sueños. Este enfoque se ha denominado la creatividad del cerebro dormido. .

Las principales teorías expuestas se completan con otras de menos repercusión con menos apoyo experimental. Las teorías conductistas o adaptativas que defienden el sueño como un modo de adaptación al medio que garantice la supervivencia, la teoría de la integridad de la red neuronal sináptica, la teoría de la función termorreguladora y según otro grupo de teorías, el sueño es el responsable de los procesos de maduración cerebral, destoxificación cerebral o proceso de eliminación de sustancias tóxicas. Esta gran variedad de teorías e hipótesis que tratan de explicar la función o funciones del sueño conviven en un mismo plano de investigación ya que no son contradictorias y sus planteamientos pueden complementarse. Todas las teorías se interrelacionan y definen el sueño como un estado complejo requiere una explicación multifuncional a su funcionalidad.

En circunstancias normales, un patrón del sueño se organiza en varios ciclos repetidos de forma secuencial a lo largo de una jornada de sueño. Los ciclos a su vez, se estructuran en diferentes etapas atendiendo al nivel de profundidad y las características fisiológicas particulares de cada uno de ellas. Cada etapa o cambio de fase, corresponde a un cambio en el patrón neurofisiológico específico. Para establecer esta distinción se atiende fundamentalmente a tres factores, el tono muscular, las ondas cerebrales y los movimientos de los músculos oculares. Estos tres indicadores y los cambios que sufren, permiten establecer las cinco fases del sueño. Esta información se obtiene a través de los registros polisomnográficos, estudios que se realizan durante toda una noche en las unidades de sueño y que registran las variables neurofisiológicas del sujeto mientras duerme.
El sueño se divide en dos estados diferenciados o dos tipos de sueño. El primer estado se denomina sueño NREM o sueño de ondas lentas y el segundo, sueño REM o sueño de movimientos oculares rápidos o sueño MOR. A su vez, estos estadios se dividen en fases en función de las características de las ondas cerebrales recogidas en el electroencefalograma (EEG). La primeras cuatro fases corresponden a sueño NREM e incluyen el sueño ligero inicial hasta la etapa de sueño más profundo. La última fase es la de Sueño REM que completa el ciclo y presenta diferencias más evidentes en el electroencefalograma frente a las fases de sueño NREM.

Estadios del sueño y actividad fisiológica


Vigila
Sueño NREM
Sueño REM
EEG
Rápido, bajo voltaje
Lento (ondas lentas), alto votaje
Rápido, bajo voltaje
Movimientos oculares
Rápidos
Lentos, poco frecuentes
Rápidos
Tono muscular
Elevado
Moderado
Inexistente (a excepción de los músculos oculares y el diafragma)






Los estados REM y NREM se alternan en ciclos de 90 a 110 minutos de duración. Un adulto sano completa varios ciclos durante una noche que incluyen las cuatro etapas de sueño NREM y una de sueño REM. Cada ciclo completo tiene una duración aproximada de 90 a 110 minutos y se repiten de forma secuencial. Durante una noche cada sujeto experimenta entre cinco y seis ciclos completos. Para que el sueño sea reparador, los ciclos deben repetir este patrón sin perturbaciones que puedan fragmentarlo. Asimismo, los ciclos de sueño tienen una composición diferente según el momento de la noche. A lo largo de este período, existe una distribución irregular de la fase REM y las etapas de ondas lentas (fases III-IV). Durante la primera mitad de la noche abunda el sueño de ondas lentas mientras que el sueño REM es escaso (el primer período no suele durar más de 5 minutos). En cambio, en la segunda mitad de la noche la distribución se invierte: abunda el sueño REM (etapas progresivamente más largas, pudiendo llegar la última a los 25-30 minutos), y desaparece casi prácticamente el sueño de ondas lentas.
La estructura del sueño no es siempre la misma en todos los sujetos y varía sustancialmente según las circunstancias personales y las diferencias individuales que condicionan el comienzo y la duración de cada fase. Para exponer esta evolución se utiliza el histograma o hipnograma. A través de estos gráficos se representa el contenido temporal de las diferentes fases del sueño y su distribución a lo largo de la noche tomando como referencia una jornada de sueño de un sujeto adulto de ocho horas de duración.
En el ser humano, el patrón de conducta habitual es mantenerse despierto aproximadamente durante 16 horas durante el día y dormir 8 horas coincidiendo con el periodo nocturno. Pero el sueño está regulado por factores individuales, ambientales y ontogénicos que varían sustancialmente en cada individuo. En conjunción con estos factores particulares, en la regulación del sueño influyen los mecanismos homeostáticos y circadianos. Los procesos de sueño-vigilia están regulados por la interacción entre la homeostasis del sueño y el ritmo circadiano. El proceso circadiano afecta al horario del sueño y los mecanismos homeostáticos regulan la necesidad de dormir.

Mecanismos homeostáticos
La homeostasis era el principal mecanismo regulador fisiológico del organismo. Se define como el conjunto de fenómenos de autorregulación, conducentes al mantenimiento de una relativa constancia en las composiciones y las propiedades del medio interno de un organismo. Los mecanismos homeostáticos que controlan el equilibrio interno del organismo también rigen los tiempos de sueño y vigilia y la necesidad de dormir está marcada por criterios homeostáticos. El proceso homeostático, que favorece el sueño, es bajo al comenzar la mañana y actúa sobre la propensión al sueño que se incrementa progresivamente a lo largo del día y funciona de la siguiente manera; cuando necesitamos dormir, el mecanismo "homeostático" nos hace sentir soñolientos; cuando hemos dormido suficiente, actúa para que nos despertemos. Este mecanismo mantiene el equilibrio interno, de manera que a más horas pasadas despiertos, mayor es la necesidad de dormir, y a más horas durmiendo, menos intensa es. Esta necesidad de dormir que aparece en la vigilia, parece estar regulada por sustancias como la adenosina, que se acumulan en el cerebro de forma proporcional al tiempo pasado en vigilia.
Estudios actuales han demostrado que la adenosina, un neurotransmisor inhibitorio que resulta del aumento del metabolismo del glicógeno, sería la sustancia implicada como inductora del sueño en el proceso de la homeostasis porque se acumula durante la vigilia prolongada y disminuye con el sueño reparador subsecuente. De hecho la cafeína, la sustancia más utilizada en el mundo para forzar estados de alerta, bloquea los receptores de adenosina.

Ritmo circadiano

Las diferentes especies animales, incluida la especie humana, organizan muchas de sus funciones en oscilaciones periódicas asociadas a variaciones en los parámetros fisiológicos. Cuando estas fluctuaciones tienen una periodicidad constante, se consideran ritmos biológicos y son generados por un mecanismo endógeno del organismo. Los ritmos biológicos comprenden aquellos eventos dentro de un sistema biológico que ocurren a intervalos más o menos regulares. Estos ritmos sincronizan funciones tales como la temperatura corporal, el latido cardiaco, la secreción de hormonas o el sistema endocrino. Cuando la oscilación de estas variables sigue una pauta cercana a 24 horas se denomina ritmo circadiano. El ciclo sueño-vigilia es el más evidente de nuestros ritmos circadianos. Este ritmo actúa como mecanismo regulador del sueño y funciona con propiedades cronométricas análogas a las de un reloj. El cuerpo se rige por este reloj endógeno o marcapasos biológico que pauta los tiempos de actividad y reposo.
La regulación circadiana supone que independientemente al tiempo pasado en vigilia, la necesidad de dormir varía dependiente según sea la hora del día que sea. En los individuos con patrón sueño vigilia coincidente con el ciclo noche y día, la necesidad más intensa de dormir aparece en la franja nocturna de las 3:00 - 4:00 de la madrugada, y en la franja 14:00-15:00 en la que aunque la somnolencia es menos acusada, también hay una tendencia homeostática al sueño.
Muchas de las funciones fisiológicas y comportamentales en el ser humano dependen de estas variaciones circadianas. Para adaptar los ritmos circadianos al entorno, el organismo necesita recepción de estímulos ambientales y de agentes externos. El fundamento anatómico substancial del sistema circadiano se encuentra en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo cuya actividad está condicionada por diversos estímulos externos, el más importante de los cuales es la luz ambiental. En 1951 J. Aschoff acuñó el término "zeitgebers" sincronizadores, referido a las variables ambientales capaces de afectar a las fases marcadas por los relojes internos. Estos sincronizadores o marcadores ambientales completan la ritmicidad interna adaptándola a las circunstancias del entorno. La perfecta cohesión entre ambos relojes, interno y externo, es la garantía de un correcto funcionamiento del organismo y de la correcta expresión del ciclo sueño-vigilia. La luz es el "zeitgeber" más potente y en los adultos generalmente se identifican los ciclos sueño-vigilia con noche y día (luz y oscuridad).





Los ritmos circadianos se habrían originado en las células más primitivas con el propósito de proteger la replicación del ADN de la alta radiación ultravioleta durante el día. Como resultado de esto, la replicación de ADN se relegó al período nocturno. El hongo Neurospora mantiene este mecanismo circadiano de replicación de su material genético.
Los ritmos circadianos son importantes no solo para determinar los patrones de sueño y alimentación de los animales, sino también para la actividad de todos los ejes hormonales, la regeneración celular, y la actividad cerebral, entre otras funciones.
El reloj circadiano en los mamíferos se localiza en el núcleo supraquiasmático (NSQ), un grupo de neuronas del hipotálamo medial.







La actividad del NSQ es modulada por factores externos, fundamentalmente la variación de luz. El NSQ recibe información sobre la luz externa a través de los ojos. La retina contiene no sólo fotorreceptores clásicos que nos permiten distinguir formas y colores. También posee células ganglionares con un pigmento llamado melanopsina, las que a través del tracto retinohipotalámico llevan información al NSQ. El NSQ toma esta información sobre el ciclo luz/oscuridad externo, la interpreta, y la envía a la epífisis o glándula pineal. Esta última secreta la hormona melatonina en respuesta al estímulo proveniente de el NSQ, si éste no ha sido suprimido por la presencia de luz brillante. La secreción de melatonina pues, es baja durante el día y aumenta durante la noche.

Cambios fisiológicos durante el sueño-vigilia

En mayor o menor medida todas las funciones fisiológicas cambian durante el sueño. Veremos a continuación las modificaciones producidas en los sistemas más relevantes.

Sistema nervioso central

La actividad encefálica va disminuyendo progresivamente en el paso de la vigilia al sueño NREM. El consumo de glucosa en la corteza cerebral durante el sueño NREM es menor y más homogéneo que en otras regiones. En el sueño REM por el contrario la actividad aumenta, siendo esto particularmente evidente en las regiones relacionadas con la vía visual.


Sistema nervioso periférico

Durante el sueño se produce una disminución de la actividad motora y un aumento de la intensidad necesaria de estímulos externos. En el sueño NREM la actividad disminuye pero se conserva un cierto grado de activación que permite los movimientos corporales y se manifiesta por el registro de tono muscular. En el sueño REM predomina la atonía de la musculatura esquelética, exceptuando la ocular, por una inhibición de las motoneuronas, aunque de manera intermitente se observan contracciones de músculos faciales que suelen coincidir con las salvas de movimientos oculares rápidos.


Sistema nervioso autónomo

Carece de control voluntario y durante el sueño se provocan importantes modificaciones tanto en su porción simpática como parasimpática. Las funciones vegetativas son diferentes en sueño REM y NREM, fundamentalmente la respiración, la actividad cardiovascular y la regulación de la temperatura corporal.



Respiración

Durante la vigilia la respiración tiene un doble control: voluntario (a través de la corteza premotora) e involuntario (a través de neuronas localizadas en la región inferior del tronco). Durante el sueño se reduce la ventilación ya que desaparece el control voluntario y aumenta el umbral sensorial. Además cambia la sensibilidad de los quimiorreceptores a las concentraciones de CO2 y O2. El descenso de la ventilación alveolar da lugar a hipoxemia e hipercapnia relativas, que serán las que regulen la frecuencia y amplitud de la respiración. En la transición vigilia-sueño la respiración suele ser irregular, estabilizándose a medida que el sueño NREM se hace más profundo. El estímulo fundamental que controla la respiración en esta fase es la concentración arterial de CO2. Durante el sueño REM la frecuencia respiratoria aumenta y la respiración vuelve a ser irregular pudiendo depender de una cierta activación cortical. La atonía además aumenta la resistencia de la vía aérea superior.


Actividad cardiovascular

Durante el sueño NREM la tensión arterial disminuye entre 2 y 5 mm/Hg, fundamentalmente en las fases III y IV, haciéndose muy estable. Por el contrario durante el sueño REM sufre importantes variaciones alcanzándose en esta fase los valores máximos y mínimos de la noche. Por su parte la frecuencia cardíaca disminuye en el paso de la vigilia al sueño NREM y durante el sueño REM se hace irregular pudiendo llegar a valores máximos por encima del 30% del basal en vigilia.
Durante el sueño NREM se produce una vasodilatación activa que aumenta el aporte sanguíneo a las vísceras. En el sueño REM tónico se mantiene la vasodilatación excepto en la musculatura esquelética donde se produce vasoconstricción. En el sueño REM fásico la vasoconstricción se generaliza lo cual provoca el aumento de la TA en esos periodos (Calhoun, 2010).
La angina de pecho, el infarto de miocardio y los ACVA, cuando suceden por la noche, son más frecuentes al amanecer cuando aumenta la cantidad de sueño REM, aunque no son exclusivos de esta fase.



Regulación de la temperatura corporal

La regulación de la temperatura se produce por mecanismos independientes de los que dirigen el ritmo circadiano de sueño, pero existe cierta relación entre ambos en el hipotálamo. Durante el sueño nocturno se produce la mayor disminución de la temperatura corporal. Los mecanismos de termorregulación son más inestables durante el sueño NREM que durante la vigilia, por lo que la temperatura desciende. Durante el sueño REM la temperatura corporal se va ajustando a la temperatura ambiente. Las temperaturas ambientales extremas provocan interrupción del sueño, con frecuentes despertares, reduciéndose fundamentalmente la cantidad de sueño REM (Vaara, 2009).


Cambios hormonales
Existen variaciones hormonales cuya liberación está ligada a una determinada fase de sueño. Las principales son la hormona del crecimiento (HC) y la renina. La producción de HC tiene lugar durante el sueño de ondas lentas y principalmente en las primeras 2 horas de sueño. La liberación de HC va disminuyendo a los largo de la vida adulta para desaparecer en la vejez. La renina presenta variaciones ligadas al ciclo REM-NO-REM.
La prolactina, las gonadotropinas, la hormona folículo-estimulante, la hormona luteinizante y la hormona estimulante del tiroides (TSH) tienen una secreción relacionada con el estado de sueño, pero no con una fase en concreto. La liberación de prolactina se produce durante el sueño, alcanzándose un pico a los 40-60 minutos desde el comienzo del sueño. Se secreta también en las siestas diurnas y se produce juna secreción compensatoria tras una privación de sueño. Las gonadotropinas, la hormona folículo-estimulante y la hormona luteinizante también se secretan durante el sueño y se inhiben en vigilia. Por su parte la TSH parece tener una relación inversa con el sueño, teniendo su pico más alto a últimas horas de la tarde y disminuyendo a lo largo de la noche.
La melatonina se produce independientemente del ciclo vigilia-sueño, se libera principalmente por la noche, pero está controlada por el ciclo luz-oscuridad, siendo el factor determinante para su producción la duración del periodo de luz diario y el nivel de iluminación. Su secreción está controlada por conexiones neurales entre la retina y el hipotálamo donde el núcleo supraquiasmático posee receptores sensibles a la melatonina. (Kunz, 2010) La luz inhibe su liberación.
La liberación de cortisol y ACTH es también independiente del sueño, pero están relacionados con él. El inicio del sueño inhibe la liberación de cortisol, independientemente de la hora a la que se duerma.



Aparato digestivo

Los movimientos de deglución se reducen lo cual favorece el reflujo gastroesofágico, aumentado también por la postura. Los movimientos peristálticos permanecen iguales o disminuyen. Disminuye la secreción gástrica y se hace más ácida.



Actividad sexual

Las erecciones y la tumescencia del clítoris aumentan significativamente en el sueño REM, aunque no es exclusivo de este. Esta activación es mayor en varones y no se acompañan de ensueños de contenido sexual. En la práctica clínica se usa el registro de las erecciones durante el sueño para diferenciar la impotencia orgánica de la psicógena, de modo que si se registran erecciones se puede descartar la causa orgánica. A la inversa no se puede afirmar lo mismo, ya que la tumescencia del pene puede disminuir en estados depresivos.


Regulación neuroendocrina del sueño

REGULACION DEL CICLO SUEÑO – VIGILIA


Los mecanismos normales y fisiopatológicos relacionados con el dormir, para que una persona concilie el sueño o se mantenga en estado de vigilia se conocen cada vez mejor.
En la actualidad se piensa por una parte, que existen sustancias cerebrales inductoras del sueño, principalmente la serotonina, acetilcolina y GABA, en segundo lugar, otras sustancias que ayudan a mantener la vigilia denominadas catecolaminas: adrenalina, noradrenalina y dopamina.
Existen dos sistemas neuroanatómicos que sirven de sustrato al ciclo vigilia - sueño en los humanos. El primero denominado Sistema Inductor del Dormir y el segundo Sistema Inductor de la Vigilia, se interrelacionan sincrónicamente de forma bastante precisa, hora tras hora y día tras día en el organismo. El sistema que induce la vigilia, mantiene los estados de alerta y garantiza la capacidad de concentración. Por otro lado el sistema que induce el dormir produce la aparición de los diferentes estadios o fases de sueño. Ambos sistemas están perfectamente sincronizados y para lograr un funcionamiento adecuado requieren de la maduración del Sistema Nervioso Central (SNC) durante los primeros años de vida (3). El niño gasta entre 12 y 18 meses en aprender a mantener la bipedestación y requiere un tiempo mayor para lograr un patrón de sueño de características adultas, el cual se consigue aproximadamente a los 3 años de edad . Este patrón de sueño adquirido es sensible a factores ambientales y situacionales, por ejemplo, los turnos de trabajo nocturnos son circunstancias que producen una desestructuración de los mecanismos mencionados y llevan a un funcionamiento inadecuado. Es la llamada desincronización circadiana .
Los mecanismos neurofisiológicos que inducen los estados de vigilia tienen su sustrato anatómico en el Sistema Reticular Activador Ascendente (SARA). Allí se encuentra el Locus Cerúleos, localizado en el piso del cuarto ventrículo. Este núcleo gris central muy pequeño tiene la mayor cantidad de células noradrenérgicas ubicadas en el SNC . Estas células se interconectan hacia arriba con la mayor parte de la corteza cerebral y hacia abajo en forma difusa con el tronco cerebral. Se puede decir, que este pequeño núcleo gris central funciona como una lamparita, gobernada por un ritmo circadiano, que la hace encender y apagar según la presencia de oscilaciones circadianas, con ciclos infradianos de aproximadamente dos horas de duración. El Locus Cerúleos tiene un ritmo circadiano durante el día, el cual se correlaciona bastante bien con la Curva de Temperatura Corporal Central , es decir, cuando aumenta la temperatura, el Locus Cerúleos aumenta su actividad metabólica produciendo mayor cantidad de catecolaminas y lo contrario. Lo anterior ayuda a inducir estados de menor o mayor alerta. Se conoce por estudios realizado con Tomografía por Emisión de Positrones (PET) su mayor o menor metabolismo durante el ciclo vigilia sueño. Se sabe por ejemplo, que el ritmo de descarga de catecolaminas ocurre con una ciclicidad de alrededor de dos horas, correspondiendo la mayor producción catecolaminérgica con las horas de mayor hipertermia corporal. Si se correlacionan estos datos con la curva de temperatura corporal central, medida a nivel rectal y la curva de atención, s encuentra que a menor temperatura menor actividad del Locus Cerúleos y lo contrario. Esto explica que los periodos de mantenimiento de la atención oscilen durante el día y se correlacionen de manera directa con la mayor o menor temperatura corporal central.
Por otra parte, el Sistema Inductor del Dormir tiene su asiento en los núcleos grises posteriores del tronco cerebral. Estos núcleos se conectan con gran parte de la corteza cerebral y con el Has Medial Frontal. Por medio de este sustrato neuroanatómico, se produce el efecto contrario al estado de vigilia, es decir, se induce el dormir o sueño. Aquí tienen papel central los núcleos grises del Rafé Dorsal secretores de serotonina y el Núcleo Giganto Celular de la Formación Reticular productor de Acetilcolina .
Para mayor complejidad en el entendimiento de estos mecanismos, existen factores internos y externos que influyen directamente en el ciclo vigilia - sueño, como son los relojes externos. El ciclo luz - oscuridad al que se ven sometidas las personas día a día, las diferentes claves sociales como el horario de las comidas, horarios laborales y escolares son algunos ejemplos . Igualmente, los ritmos circadianos de sustancias hormonales como la Hormona del Crecimiento (GH), el Cortisol, la Melatonina (MLT) y la Prolactina (PRL) inducidos en gran parte por los "zeitgebers" (relojes internos o endógenos).
El hombre se ha cuestionado por siglos cual es la función del sueño. En la primera mitad del siglo pasado cobró importancia la teoría de la recuperación y reparación metabólica. En la segunda mitad del mismo siglo cambió esta concepción por el hallazgo del Sueño con movimientos oculares rápidos (Sueño MOR). Sin embargo, a pesar de numerosos descubrimientos en este campo, en la actualidad de la función del sueño poco se sabe. Existen varias hipótesis sobre su función aunque en definitiva no se conoce cual es. De todas maneras se plantean las funciones reparadora, homeostática y de consolidación de algunas funciones cognoscitivas, según se trate de una u otra de las dos grandes fases del dormir, el estado de Sueño MOR o el estado de sueño sin presencia de movimientos oculares rápidos (Sueño NoMOR)
Hasta la primera mitad del siglo pasado se pensaba que el ser humano tenía básicamente dos estados vitales: un estado de vigilia y otro de sueño. Se creía que el sueño era como un estado de hibernación, de reposo que servía para recuperar las fuerzas pérdidas durante la jornada diaria. Es decir, el sueño era para recuperar el metabolismo gastado durante el estado de vigilia. La medicina se ha dedicado a estudiar el estado de vigilia, mientras que del estado de sueño comparativamente se sabe poco.
En los últimos 30 años se ha venido desarrollando la Medicina del Sueño aceleradamente y se han logrado clasificar hasta el momento alrededor de cien trastornos del sueño diferentes. La mayoría claramente definidos y con criterios diagnósticos establecidos. Sin embargo, estas entidades patológicas son poco conocidas, incluso para los mismos médicos.



Fig. 3. Resumen de los mecanismos celulares implicados en el sueño y la vigilia (Anales sistema sanitario Navarra, 2008) .





La Serotonina (5-hidroxitriptamina, o 5-HT), es una monoamina neurotransmisora sintetizada en las neuronas serotoninérgicas en el sistema nervioso central (SNC) y las células enterocromafines (células de Kulchitsky) en el tracto gastrointestinal de los animales y del ser humano.

Las neuronas de los núcleos del rafé son la fuente principal de liberación de la 5-HT en el cerebro.

Los núcleos del rafé son un conjunto de neuronas distribuidas en nueve grupos pares y localizadas a lo largo de toda la longitud del tronco encefálico, centrado alrededor de la formación reticular. Los axones de las neuronas de los núcleos del rafé terminan en, por ejemplo, los núcleos cerebelosos profundos, la corteza cerebral o la médula espinal.
Se sintetiza a partir del Triptofano, aminoácido esencial presente en el torrente sanguíneo, y dado que la indolamina no puede cruzar la barrera hematoencefálica, por lo tanto, toda la Serotonina neuronal del sistema nervioso central es sintetizada localmente. El aminoácido esencial, Triptofano, una vez absorbido del tracto gastrointestinal se distribuye a los tejidos de todo el organismo. Su absorción por las distintas membranas, incluyendo la barrera hematoencefálica, se realiza por competencia de transporte con el aminoácido Tirosina. Consecuentemente, su concentración final en el sistema nervioso central depende de un estricto balance dietario, lográndose un ritmo circadiano propio, el cual también se halla bajo la influencia del ciclo de luz-oscuridad, mediado por la glándula pineal, responsable de la N-metilación de la Serotonina a Melatonina.

Serotonina

La serotonina está entre los muchos neurotransmisores que participan en el control hipotalámico de la secreción pituitaria, particularmente en la regulación de prolactina, adrenocorticotropina (ACTH), y hormona del crecimiento. La medida de estas reacciones endocrinas tras la administración de medicamentos que incrementan la función de la serotonina en el cerebro, proporciona uno de los pocos métodos actualmente disponible para evaluar dicha función en humanos.
La investigación en gatos, ha implicado a la serotonina en el sueño y en estados de activación (arousal). Las neuronas serotoninérgicas en el núcleo de Raphe dorsal muestran un cambio dramático en la actividad a lo largo del ciclo de sueño-vigilia-activación. Bajo condiciones de vigilia tranquila, las neuronas serotoninérgicas exhiben una actividad lenta, imitando a un reloj, la cuál muestra una disminución gradual conforme el animal va volviéndose somnoliento y entra en el sueño de ondas lentas. Un decremento en la regularidad del disparo acompaña esto, sobre todo disminución de la actividad neuronal. Durante el sueño REM, (movimientos rápidos de ojos), la actividad de estas neuronas cesa. En respuesta al estimulo activado, la tasa de disparo de estas neuronas serotoninérgicas aumenta. Un estímulo auditivo (golpe) o visual (destello), produce una excitación de las neuronas serotoninérgicas del Raphé dorsal, seguida por una inhibición.
La serotonina también parece estar implicada en la regulación de ritmos circadianos. El núcleo supraquiasmático del hipotálamo genera ciclos electrofisiológicos y metabólicos que repite aproximadamente cada 24 horas. Generalmente, este ritmo esta sincronizado al fotoperiodo del ambiente, también de alrededor de 24 horas. Ha sido postulada una contribución serotoninérgica a la regulación del ritmo circadiano porque el quiasmático recibe una inervación serotoninérgica muy densa del núcleo de Raphé desde el cerebro medio. Muy poco se conoce, no obstante, sobre la función de esta densa entrada serotoninérgica.
La Serotonina tiene efecto modulador general e inhibidor de la conducta, influye sobre casi todas las funciones cerebrales, inhibiendo en forma directa o por estimulación del GABA. De este modo regula la timia, el sueño, actividad sexual, apetito, ritmos circadianos, funciones neuroendocrinas, temperatura corporal, dolor, actividad motora y funciones cognitivas:
Regulación del sueño: La Serotonina es el mediador responsable de las fases III y IV del sueño lento. El ritmo sueño vigilia esta regulado por el balance adrenérgico-serotoninérgico, y la disminución de la latencia REM, característica de los estados depresivos es debida a un desbalance serotoninérgico-colinérgico.





La Serotonina aumenta la liberación de ACTH, Hormona del crecimiento y Prolactina; inhibe a las hormonas Folículoestimulante y Luteinizante, puede inhibir o liberar Hormona estimulante de los melanocitos, y es precursor de la Melatonina.

La Melatonina

La melatonina, una de las moléculas reguladoras más primitivas, representa un sistema sincronizador endógeno universal para el resto de los ritmos endocrinos y no endocrinos, como el
ritmo sueño/vigilia o el hormonal.

La sincronización de la fisiología del organismo al ciclo luz/oscuridad se considera un proceso de adaptación clave, originado en los organismos unicelulares, y que en los mamíferos, incluido el ser humano, llevó al establecimiento del denominado 'eje fotoperiódico', que coordina la ritmicidad de todo el organismo y se organiza en tres procesos clave: la sincronización de la actividad de los NSQ por el ciclo luz/oscuridad a través del haz retinohipotalámico, la producción rítmica de melatonina por la pineal regulada por los NSQ (encriptación de la señal fotoperiódica) y la decodificación de la señal transportada por la melatonina en los tejidos, para sincronizar sus funciones rítmicas.


Los NSQ del hipotálamo constituyen el centro del sistema circadiano en el cerebro del mamífero. A través de sus señales pueden sincronizar los ritmos de diversas funciones fisiológicas y conductuales del organismo. Desde el punto de vista molecular, los ritmos circadianos vienen determinados por una expresión de genes concretos que constituyen el oscilador circadiano.

Las alteraciones en uno o varios de esos genes se manifiestan en cambios en determinados ritmos circadianos. Así, mutaciones en los genes per, clock, bmal1 y cry1 dan lugar a alteraciones en la duración del ritmo, la hora de inicio del sueño, la fragmentación del sueño y respuestas atípicas tras deprivaciónde sueño, respectivamente.

El ritmo de melatonina está codificado en amplitud. Su acrofase indica al organismo la hora del
día en que éste se encuentra (función de reloj). Pero, además, la duración del pico de melatonina varía, siendo mayor durante el invierno (menos horas de luz) que durante el verano, ya que la melatonina empieza a producirse al caer la tarde. La diferencia entre invierno y verano la lee el organismo para saber en qué momento del año se encuentra (función de calendario).

La producción de melatonina por la glándula pineal en el mamífero está regulada por el fotoperíodo, por medio de una vía polisináptica compleja que se inicia en un grupo de células ganglionares de la retina no relacionadas con la visión (alrededor del 1% de todas las células ganglionares retinianas). A través del tracto retinohipotalámico, esta vía alcanza los núcleos supraquiasmáticos (NSQ) y los núcleos paraventriculares (NPV), descendiendo hasta el asta intermediolateral de la médula cervical.

De aquí, la vía nerviosa hace escala en el ganglio cervical superior (GCS), de donde sale
una vía posganglionar simpática que inerva el pinealocito (a). Éste se activa por la liberación de noradrenalina que, a través de receptores específicos, aumenta el AMPc y la producción
de los enzimas NAT e HIOMT, los cuales desencadenan la producción de melatonina (b). Esta vía está activada por la noche, pero durante el día la presencia de la luz la inhibe, lo que da lugar al ritmo circadiano de melatonina.
HEZ: haz espinotalámico.
El sistema nervioso actúa frente a la melatonina de la siguiente manera:
Al concentrarse la secreción de melatonina actúa el sistema inductor del sueño ubicado en el tronco cerebral allí los núcleos grises son los que emiten las hormonas acetilcolina y serotonina que inician las etapas de sueño.
Llega un momento q al aumentar la concentración de estas hormonas se deja de producirlas es donde empieza a actuar el sistema de vigilia que nos mantiene despiertos. Este tiene su sustrato anatómico en el sistema de activación reticular ascendente en el cual el locus cerúleos secreta adrenalina y dopamina las cuales activan las funciones consientes del sistema nervioso central inhibidas durante el sueño

noradrenalina

En un estado de activación intervienen dos áreas cerebrales, cada una con un neurotransmisor propio, son el locus coeruleus y la sustancia negra. Las neuronas que contienen noradrenalina, cuyos cuerpos celulares se localizan en el locus coeruleus, están muy activas durante la vigilia, pero se encuentran silentes durante el sueño MOR. Las lesiones en esta área producen hipersomnia (exceso de sueño), aumentando tanto el sueño de ondas lentas como el sueño MOR (Jones, Bobillier y Jouvet, 1969). En seres humanos, la estimulación eléctrica del locus coeruleus, altera profundamente todos los parámetros del sueño.

Los estudios farmacológicos ofrecen resultados contradictorios. La inhibición de la hidrosilasa de tirosina con alfa-metil-paratoroxina (AMPT), produce un descenso de la noradrenalina y la dopamina con hipersomnia y disminución de la latencia hasta el NMOR. Estudios posteriores que analizaron el papel de los receptores alfa1, alfa2 y adrenérgicos-b, mostraron que hay una interacción importante entre ellos en el mantenimiento y equilibrio del ciclo sueño-vigilia. La administración periférica de clonidina, un agonista alfa2 que disminuye la liberación de noradrenalina, disminuye el sueño NMOR y MOR; la aplicación local de clonidina en el locus coeruleus suprime el NMOR. El empleo de un antagonista alfa1 como la fenoxibenzamina también reduce el NMOR. También es probable que la noradrenalina participe en la aparición del ritmo theta, ya que la administración de clonidina y p-aminoclonidina induce la actividad theta hipocámpica. En general, los agentes que aumentan la disponibilidad de la noradrenalina en la hendidura sináptica suprimen el NMOR, no obstante, hay excepciones como la clonidina, la cual disminuye la liberación de este neurotransmisor y también suprime el MOR.
La Dopamina

El segundo sistema de activación se localiza en la sustancia negra, cuyas neuronas utilizan un neurotransmisor catecolaminérgico, la dopamina. Este centro está implicado en la coordinación motora y en el tono muscular postural. Los efectos de las anfetaminas y la cocaína sugieren el papel este neurotransmisor en el mantenimiento de la vigilia. Las anfetaminas son estimulantes que aumentan la vigilia y disminuyen el NMOR. Los efectos de las anfetaminas pueden bloquearse con pimocida, un antagonista que se utiliza como neuroléptico en la práctica clínica.

Los niveles de dopamina son altos durante la vigilia y el recambio disminuye en la transición del estado de despierto a dormido. En estudios animales, la apomorfina (un antagonista dopaminérgico), origina un predomino de la vigilia a expensas del sueño, sobre todo del NMOR. Se obtiene el efecto contrario con la administración de pimocida y otros neurolépticos (sulpiride y haloperidol) antagonistas de los receptores dopaminérgicos D2.

En general, las sustancias que incrementan la dopamina cerebral producen activación y vigilia, por el contrario los bloqueadores de la dopamina como la pimocida y las fenotiacidas, tienden a incrementar el tiempo de sueño.
Acetilcolina

La Acetilcolina cerebral también está implicada en la regulación del sueño, en particular en la producción del MOR. En humanos, los agentes agonistas colinérgicos como la fisostigmina, arecolina, RS-86 y pilocarpina inducen el NMOR; por el contrario la escopolamina, un antagonista no selectivo y el biperidén selectivo para los receptores muscarínicos M1, tienen efectos opuestos.

Parece que un grupo de neuronas colinérgicas en la formación reticular de la protuberancia se encargan del inicio y mantenimiento del NMOR. La administración sistemática de atropina produce ondas lentas de gran amplitud, mientras que la infusión local de agonistas en la formación reticular aumenta la desincronización cortical y la intensidad del despertar conductual.

La actividad theta es uno de los componentes tónicos del NMOR, el sistema colinérgico es un mediador parcial de éste, de manera que la atropina puede modificar elementos de la actividad theta. La atonía también tiene componente colinérgico, ya que la inhibición de los músculos antigravitatorios proviene de la activación de grupos de neuronas no aminérgicas que se localizan en la periferia del locus coeruleus (peri-LC-alfa). La infusión de carbacol dentro del tegmento pontino induce cataplexia rápida en el gato.

También se asocia la Acetilcolina (Ach) con la actividad PGO. La administración de atropina reduce significativamente los trenes de estas espigas, sin embargo también neuronas naradrenérgicas y serotoninérgicas tienen influencia inhibitoria sobre las espigas PGO. La administración de reserpina, que bloquea el almacenamiento de Monoaminas e índoles, da lugar a la aparición de PGO en vigilia y en otras fases de sueño diferentes a la de MOR.

Las alteraciones en la actividad colinérgica central se asocian a cambios de sueño observados en el Trastorno Depresivo Mayor, que muestran anormalidades importantes en los patrones del MOR, entre ellas: acortamiento de la latencia MOR (60´), incremento del porcentaje de sueño MOR, y un cambio en la distribución del mismo desde la primera mitad de la noche hasta la última. La administración de un agonista muscarínico, a pacientes deprimidos durante el primer o segundo periodo NMOR provoca un rápido inicio del sueño MOR. Así, la depresión puede asociarse a una hipersensibilidad subyacente a la Acetilcolina (Kaplan y cpls., 1996).

Las sustancias que reducen el sueño MOR, como los antidepresivos, producen efectos beneficiosos sobre la depresión, además casi la mitad de los pacientes con un trastorno depresivo mayor experimentan mejorías temporales cuando se les depriva del sueño. Por el contrario, la reserpina, que es una de las pocas sustancias que aumentan el sueño MOR, también produce depresión.

Los pacientes con Demencia tipo Alzheimer presentan alteraciones en el sueño caracterizadas por una reducción del MOR y sueño de ondas lentas. La pérdida de neuronas colinérgicas en el cerebro anterior se implican en estos cambios.
Adenosina

La adenosina es un nucleósido de purina tiene efectos sedantes e inhibitorios sobre la actividad neuronal. La cafeína disminuye el sueño precisamente por el bloqueo del receptor de adenosina. La adenosina aumenta el sueño NMOR (sobre todo en el estadio IV) y también el NMOR. Cuando se aplica un inhibidor de la desaminasa de adenosina (desoxicoformicina) se incrementa el NMOR. Se observó el mismo efecto con el precursor de la adenosina, el S-adenosil homocisteína.

Aún no se identifica el papel de la adenosina en la vigilia, pues los receptores de adenosina A1 tras la privación de NMOR estaban elevados, sin embargo los niveles de adenosina a las 48 horas de abstinencia no estaban altos.
Histamina

El papel de la Histamina en el ciclo vigilia-sueño se identificó en base a observaciones farmacológicas en el mantenimiento de la vigilia y del efecto sedante de los antagonistas de los receptores H1, que en los humanos producen somnolencia. Estos antihistamínicos acortan la latencia del sueño, pero no modifican significativamente el sueño nocturno, por ello es un componente frecuente en los inductores al sueño. El principal problema es que crea una tolerancia rápida al efecto hipnótico. Los medicamentos que actúan sobre los receptores H2 no parecen tener efecto sobre la vigilia, pero aumentan la cantidad de sueño delta.

Se supone que hay una vía histaminérgica ascendente que proporciona inervación a la corteza, cuerpo estriado, hipocampo y amígdala, cuyos cuerpos celulares se localizan en el hipotálamo posterior y regiones difusas del mesencéfalo, que en el hombre, participarían del control de la vigilia y en el equilibrio entre vigilia y sueño.
GABA

La principal evidencia que relaciona al Ácido gammaaminobutírico (GABA) con los mecanismos del sueño son las asociaciones entre los receptores GABA y las benzodiacepinas, que hoy día son los medicamentos hipnóticos de mayor prescripción. La administración de l-cicloserina inhibe la destrucción del GABA, y tiene un efecto similar al de las benzodiacepinas en el sueño, con la diferencia que las dosis bajas no suprimen el NMOR. Es muy probable que el efecto del GABA sobre el sueño sea indirecto, a través de los otros neurotransmisores que tienen una actividad más específica.



Hormonas con ritmo circadiano

El papel de las hormonas en la regulación del ciclo vigilia - sueño cada vez se conoce mejor. Los ritmos circadianos de sustancias hormonales como la hormona del crecimiento (GH), el Cortisol, la Melatonina (MLT) y la prolactina (PRL) inducidos en gran parte por los "zeitgebers" (relojes internos o endógenos) acompañan el proceso del ciclo vigilia - sueño. El nivel sérico de varias hormonas presenta variaciones diurnas en función del ciclo vigilia - sueño. Los niveles en porcentajes del Cortisol y la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) son mas bajos hacia la media noche y los mas altos hacia las 6 de la mañana. La GH alcanza su máximo nivel poco después de que el sujeto se queda dormido. La función anabólica del sueño esta confirmada por: el incremento de la absorción de los aminoácidos por los tejidos, el aumento en la síntesis de las proteínas, el incremento de la síntesis del RNA y el aumento de la eritropoyesis. La secreción de PRL es máxima durante el sueño.
Hormona del crecimiento
El pico máximo de la GH coincide con la presencia de sueño delta profundo, es decir, estadios 3 y 4 del sueño NoMOR. Se conoce la existencia de un pulso de secreción en las dos primeras horas de sueño que se asocia al sueño lento profundo y alcanza niveles hasta de 60 ng/ml. La secreción de GH depende de la edad, por encima de los 50 años no existe liberación de GH durante el sueño y esto coincide con disminución fisiológica progresiva con la edad de los estadios 3 y 4.
Existe una relación entre la arquitectura del sueño y la secreción de la GH. Si el sueño y algunas fases pueden ser "modulados" por la temperatura, el sueño puede ser por si, mismo "factor desencadenante" de otros ritmos como los de determinadas hormonas. Los perfiles nictoemerales de la mayoría de las hormonas presentan 2 tipos de configuración temporal: por un lado una variación circadiana sincronizada con el ciclo vigilia - sueño, incluso modulada o producida por la alternancia vigilia – sueño y por otra parte, las variaciones ultradianas se caracterizan por picos secretores pulsátiles. Se sabe, en efecto, que las secreciones pulsátiles de la GH, PRL, LH y testosterona están moduladas por el sueño. Los picos secretores de la GH son 10 veces más importantes en la primera parte de la noche y son contingentes del sueño profundo de ondas lentas.
Existe también una clara relación entre las concentraciones de la GH y la frecuencia de incidencia de unidades de ondas delta. La secreción de GH es proporcional a la cantidad de sueño profundo de ondas lentas (delta). En efecto, si se totalizan las unidades de tiempo durante las que aparecen las ondas delta (ondas de 5 a 12 Hz con una amplitud de 75 a 200 microvoltios), a partir de la conciliación del sueño, estas son máximas en los 50 primeros minutos del sueño. La técnica de tomas de sangre repetidas (cada 15 a 20 minutos) por medio de un catéter fijo colocado en una vena del antebrazo permite recoger muestras de plasma para la dosificación de la hormona estudiada. En el caso de la GH la secreción es máxima durante el sueño de ondas lentas.

La prolactina
La PRL aumenta su secreción en forma continua durante la noche y alcanza la concentración más alta antes de terminar el período de sueño entre las 5 y 7 a.m. La concentración cae rápidamente una vez se despierta el individuo y mantiene niveles estables durante el día.
La prolactina (PRL) está inhibida tónicamente por la dopamina (receptores DP-2) procedente de las neuronas dopaminérgicas tuberoinfundibulares (TIDA) (en núcleo arqueado), que la secretan a los capilares del primer plexo portal hipofisario (Reymond et al., 1985 (8b)). Sobre las que, como veremos más adelante, actúan otros factores reguladores de la secreción de la PRL. Precisamente es la propia prolactina la primera que actúa sobre está vía inhibiendo su propia secreción (retroalimentación negativa). Aparte del efecto inhibitorio de la dopamina, el ácido gamma-aminobutírico (GABA) también actúa directamente sobre las células lactotropas a través de receptores específicos, aunque el efecto inhibidor se estima que es una 100 veces menos efectivo que la acción de la dopamina.
La secreción de prolactina presenta dos ritmos bien definidos. Uno de tipo circadiano que sigue el ritmo sueño/vigilia, con un pico de secreción durante el sueño y mediado por las vías serotoninérgicas que inhiben la secreción de dopamina. Y otro de tipo ultradiano con picos más frecuentes de secreción también durante el sueño.
La hormona adrenocorticotrópica y el cortisol
La ACTH no se produce en la primera mitad del período de sueño, se secreta por medio de una serie de episodios cuya acumulación produce los niveles más altos al despertar y la secreción de cortisol sigue un patrón similar. Existe una relación entre el ritmo biológico de la temperatura y el del sueño. Por un lado, la hora de acostarse sobreviene cuando la temperatura comienza a bajar. Por otra parte, parece que existe una relación entre el máximo de sueño paradójico, en la segunda parte de la noche y el mínimo térmico. En ciertos casos de depresión los autores han emitido la hipótesis de un avance de fase del oscilador circadiano que controla la temperatura y el sueño paradójico, en relación con el oscilador vigilia - sueño. En algunos casos, las curvas circadianas de la temperatura y de la secreción del cortisol se aplanan. Las mínimas de la temperatura y de los niveles plasmáticos del cortisol parecen estar adelantadas de 1 a 3 horas respecto con las de los sujetos controlados.
Las Adenosinas
Durante el proceso de inducción del sueño, la concentración de ATP, de ADP y AMP aumenta en las células cerebrales promoviendo el estado de reposo.

El Despertar

La ACTH es una hormona polipéptídica sintetizada en la hipófisis anterior como una hormona precursora, la propiomelanocortina. 
Su función es estimular la corteza suprarrenal (zona fasciculada y reticular) manteniendo los niveles de glucocorticoides y andrógenos.
La secreción de ACTH presenta ritmo circadiano con un mínimo en las primeras horas de iniciado el sueño y un máximo una o dos horas antes del despertar. Este ritmo se encuentra presente desde los dos años de edad y luego persiste durante toda la vida.
El aumento de ACTH es estrictamente seguido por un aumento de cortisol plasmático.
La ACTH se secreta de manera pulsátil.
Su regulación se encuentra bajo un doble control:
1. Inhibición feed-back a nivel hipotalámico e hipofisario por el cortisol circulante.
2. Estímulo hipotalámico por CRF.
El cortisol es un esteroide producido por las glándulas suprarrenales (zona fasciculada) que deriva del ciclopentanoperhidrofenantreno y representa el 80% de los 17 hidroxicorticosteroides en sangre. Es el principal glucocorticoide en el humano.
Los productos hormonales de la corteza adrenal son: mineralocorticoides (ej: aldosterona, zona glomerulosa), glucocorticoides (cortisol en zona fasciculada) y esteroides sexuales (por ej: andrógenos adrenales S-DHEA y -Androstenediona en la zona reticular).


















El cortisol presenta ritmo circadiano y secreción episódica, está estrechamente regulado por la secreción de ACTH. Es importante por lo tanto, la hora del día en la cual se realiza su determinación.


El cortisol y la ACTH se encuentran en valores mínimos durante las primeras horas del sueño y máximos una hora antes del despertar. Casi la mitad de la producción diaria de cortisol se secreta durante este período.
El ritmo circadiano puede alterarse por cambios en las horas del sueño (ciclo sueño/vigilia), exposición a la luz (ciclos luz/oscuridad), y horario de alimentación. En los depresivos puede hallarse un pico de secreción por la tarde o bien un ritmo desfasado. En los ciegos este puede alargarse a aproximadamente 26 horas. 
El ritmo circadiano es lo primero que se altera en una patología del eje adrenal (síndrome de Cushing).



El 75% del cortisol se encuentra unido a la transcortina (CBG), el 15% a albúmina y el resto libre (10%). Sólo el cortisol libre es biológicamente activo y puede ser fácilmente determinado en orina. La CBG en plasma tiene una capacidad fijadora de cortisol de 25 ug/dl. Cuando la concentración de cortisol se eleva más allá de este valor, la concentración de cortisol libre aumenta rápidamente.

Como nos despertamos:
Tenemos una manera de programar nuestro "despertador interno", que le dice al cerebro que debemos levantarnos y comenzar nuestra actividad. Según pruebas experimentales, una hormona parece indicarnos cuándo concluir nuestro sueño y despertar. La hormona adecorticotrópica (ACTH), que se sintetiza y secreta en una porción del cerebro llamada hipófisis, es un candidato ideal. Es la responsable de incluir la secreción de glucocorticoides (cortisol) de la médula suprarrenal, y éstos son importantes porque participan en el catabolismo proteínico, en la síntesis de glucosa y procesos calorigénicos, que permiten al cuerpo rendir durante el resto del periodo de actividad.
La ACTH es secretada en descargas irregulares durante todo el día. Sin embargo, hay un pico máximo de secreción entre las 4 y las 10 de la mañana, y casi siempre una hora antes de que nos despertemos. Eso quiere decir que si nos despertamos a las 6:00, nuestro pico máximo de ACTH estará entre las 5 y las 5:30, aproximadamente. Con el horario de verano, ese pico de secreción se adelanta una hora, es decir a las 4 de la mañana. Por ejemplo, si a las personas se les dice que se les va a despertar a las 6:00, una hora antes sus niveles plasmáticos de ACTH comienzan a elevarse, de tal suerte que a las 6:00 tienen su nivel máximo. Ello sugiere que internamente podemos regular el momento de despertamos, y aun con un horario de verano tenemos la capacidad de programar nuestro tiempo de sueño, independientemente del uso o no de un reloj externo.
El SARA o sistema reticular activador o Sistema reticular ascendente-descendente, es una parte del encefalo encargada de los ciclos de vigilia y el sueño que normalmente se deben dar en el humano (y en muchas especies animales). Esta conformado por un conjunto de neuronas de gran tamaño y con una carga eléctrica mas alta que las demás células (hasta 150 microvolts) que disparan en forma cíclica (40 a 70 veces por minuto) y situadas a lo largo del centro del Tallo emergiendo en ambos hemisferios cerebrales en los cuales se dispersan hasta alcanzar varias estructuras anatómicas cuales son:
- Corteza cerebral (para "despertar" o para "dormirla")
- El tálamo (para hacer conexión con las aferencias)
- Los centros respiratorios (cuya ubicación exacta no se conoce pero que algunos si-
tuan en el hipotálamo y Tallo)
- El cerebelo
- Núcleos del tallo (como los centros vágales cardiovasculares)
- Medula espinal (para el sistema piramidal especialmente el tono muscular)
 
Se puede decir por analogía que el SARA es la "planta eléctrica" del sistema nervioso central y por ende del cuerpo humano ya que todos los órganos reciben directa o indirectamente una actividad eléctrica neuronal que los mantiene activos.
La actividad eléctrica de las células (todas en general) se debe en parte a la diferencia de iones en su interior con relación al exterior de la membrana e incluso células vegetales poseen ese potencial eléctrico (unos 60 micro volts). En el ser humano todas sus células poseen este potencial pero solo las del sistema reticular alcanzan 150 micro volts y tienen periodicidad (es una corriente alterna). Solo el corazón posee unas neuronas en forma de un nodo (sino auricular) que también poseen estas características de forma tal que el SARA puede estar totalmente apagado ("off")y el corazón queda latiendo gracias a este "marcapaso" sino auricular (un experimento usual en neurofisiología es extraer el corazón a un sapo y colocarlo en suero fisiológico: dura horas latiendo). En el encéfalo la actividad eléctrica del SARA se puede detectar gracias a la aplicación de electrodos en el cuero cabelludo y mediante un amplificador de corrientes y un filtro (que separa las corrientes provenientes de la piel, músculos del temporal y frontal y hasta del corazón) se obtienen dos tipos de ondas o corrientes eléctricas: una alfa (de hasta 150 microvol) y otras beta (de menor voltaje). Una persona puede tener solo ondas alfa, otras solo beta y otras ambas. Este registro es el llamado electroencefalograma (EEG) y cuando se vuelve plano (cero voltios) se dice que es isolectrico e indica total parálisis del SARA (off) lo que se conoce como MUERTE CEREBRAL. El SARA es una "sistema " realmente poco conocido anatómica y fisiológicamente hablando. Si se han ubicado sus neuronas en el centro y a lo largo del Tallo cerebral (mesencéfalo, puente y bulbo), al lado del acueducto de Silvio, en forma de hileras de neuronas interconectadas (como una fila de hormigas) pero formando pequeñas agrupaciones como núcleos (vg, gigantocelular, del rafe medio, etc) que al entrar en el cerebro por el di encéfalo, se esparcen en la sustancia oval de cada hemisferio donde se pierde su anatomía. Se sabe que llegan algunos axones a la corteza cerebral y al tálamo (por ello un ruido o un pellizco puede despertar a quien duerme normalmente, ya que al tálamo llegan casi todas las aferencias sensoriales y sensitivas) y allí, como estación de relevo, activan al SARA y este a su vez "despierta" a la corteza y demás centros bajo su comando. Pero durante el sueño fisiológico del SARA (un adulto duerme en promedio 8 horas diarias y 16 en vigilia) la actividad eléctrica (EEG) disminuye y varía del registro en vigilia, pero no se suprime (se lentifica si, pero no es isoeléctrico).
Se puede aumentar la actividad de la formación reticular a través de estímulos externos. Uno de los mecanismos que se usa es el frío, ya que las grandes vías que conducen el calor o el frío hacia el cortex cerebral se van a activar produciendo la activación de la formación reticular, la cual empieza a descargar hacia el cortex y la persona se despierta.
- La coca cola con café también actúa a nivel del cortex aumentando las concentraciones de cafeína.
- El ruido del despertador en la mañana es captado por el oído, la vía auditiva asciende, pasa por tronco encefálico, cuerpo trapezoide y Lemnisco Lateral. En este recorrido activa la formación reticular, la cual bombardea el cortex cerebral.
- La luz también es un activador de la formación reticular


Los ojos:

Cuando nos dormimos los ojos siguen funcionando. Los ojos no pueden distinguir la luz de la oscuridad lo que explica por qué la luz clara o el amanecer nos despiertan.

Pero, durante el sueño envían información visual cerebro, la conexión entre ambos necesita realimentarse cuando nos despertamos.

"Se necesitan 30 segundos para que el cerebro se dé cuenta de que estamos despiertos, y es por ello que al principio no acabamos de distinguir las imágenes por completo", aseguran los investigadores.

Los ojos se mueven vertiginosamente durante la fase REM (rapid-eye movements) aunque siguen sin enviar datos visuales al cerebro, pese a que algunos estudios han demostrado que el córtex visual -la parte del cerebro que procesa las imágenes- está activo.


Integración



Suponemos a un individuo Marcos, que durante todo el día realizo sus tareas habituales: se despertó, desayuno, fue a trabajar, almorzó, siguió con su turno de trabajo y llegando la tarde emprende el camino de regreso a su casa. A lo largo de todo el día Marcos fue sufriendo distintos cambios homeostáticos y hormonales, los cuales se corresponden con su ciclo circadiano. En el momento de su desayuno, la producción de melatonina de nuestro amigo finalizo, dando lugar a la aparición y acumulación lenta y progresiva en su cerebro de adenosina, la misma seguirá en producción mientras Marcos se encuentre despierto.

Durante la mañana se hacen notorias las actividades del sistema inductor de la vigilia, que permiten que el núcleo supraquiasmatico de Marcos regule todos los factores externos u ''Zeiber'', entre ellos el más conocido es el referente a los ciclos de luz. El NSQ por medio de vías nerviosas que ya fueron debidamente explicadas y detalladas en las partes anteriores del presente trabajo, enviara a la glándula Pineal la orden de secreción de la melatonina en función con el estimulo lumínico.

Mientras Marcos trabaja, se hacen evidentes las presencias de catecolaminas (lo cual no es sorprendente, dado que la misma es directamente proporcional a la temperatura corporal), adrenalina, noradrenalina y dopamina, que en favor de la regulación endocrina y homeostática, lo ayudaran a mantenerse alerto, activo y en forma para todas sus tareas. Se verán en su más alto exponente su coordinación, temperatura corporal, velocidad de respuesta y fortaleza cardiovascular.}

Llegada la tarde Marcos comenzara a sentir el cansancio, por lo que se tomara un café. Esta cafeína bloqueara los receptores de la adenosina que nuestro amigo viene acumulando en su cerebro desde temprano. De cualquier modo, para este momento del crepúsculo, ya se encuentra activo el sistema inductor del sueño, que regulara la producción de aceticolina, serotonina y GABA.


Luego de una pequeña cena, con la producción melatonica en aumento, Marcos se acuesta escuchando música, en algún momento se duerme y cerca de las dos de la mañana llega al sueño profundo, su temperatura corporal es la mínima y el funcionamiento de todos sus sistemas se ve aletargado, como fue explicado y detallado con antelación en el presente trabajo, además de reanudar su actividad las hormonas del crecimiento (pues Marcos tiene 23 años y aun puede crecer) su nivel de adenosina disminuye considerablemente gracias al sueño reparador.


Cerca de las 4 de la Mañana el nivel de la hormona ACTH de Marcos es el máximo aumentando al mismo ritmo el nivel de concentración de su cortisol plasmático. El estimulo que llega hacia los ojos de Marcos, tomados por los fotoreceptores que mediante células ganglionares envían información al núcleo supraquiasmatico, ubicado en el hipotálamo transforma esta información enviándola hacia la glándula pineal inhibiendo la producción de melatonina. El descenso de la temperatura ocurrido durante el descanso de Marcos también provoca un despertar en el SARA, quien envía señales hacia la corteza cerebral para "despertarlo", al tálamo en donde se hace una conexión con todos las aferencias (sentidos), los centros respiratorios, el cerebelo, los núcleos del tallo y la médula espinal (para el sistema piramidal especialmente el tono muscular) y por ultimo abrimos los ojos, en donde estos vuelven a reconectarse con el cerebro, se necesitan aproximadamente 30 segundo para que el mismo reconozca que esta despierto. Esto permite que Marcos se despierte gracias a un complejo proceso. Permitiendo esto gracias a un complejo proceso que Marcos despierte.