de ce avem nevoie de somn

De ce avem nevoie de somn? Primul studiu care oferă un răspuns

Redactor specializat
Biochimist, psihoterapeut, formare nutriție și terapii complementare
Studii: Facultatea de Biologie și Masterul în Biochimie.
Alte formări: cursuri acreditate de Lucrător Social, Manager proiect și Antreprenoriat, Hipnoză Clinică, Relaxare și Terapie Ericksoniană.


Cu toții dormim, iar somnul este la fel de firesc ca respirația, alimentația sau ca oricare dintre procesele biologice. Totuși, nu putem să nu ne punem întrebarea: de ce avem nevoie de somn? Suntem conștienți că somnul ajută la refacerea fizică și mintală, că facilitează procesele de vindecare și regenerare, că are un rol important în detoxifierea organismului, că permite fixarea amintirilor, de aceea este esențial pentru memorie, dar și pentru capacitatea de concentrare și pentru diferitele funcții cognitive.

Somnul este important pentru aproape orice tip de țesut și sistem din organism, de la creier, inimă și plămâni până la metabolism, funcția imunitară, starea de spirit și rezistența la boli. Cercetările arată că o lipsă cronică de somn sau un somn de proastă calitate, cresc riscul de tulburări, inclusiv hipertensiune arterială, boli cardiovasculare, diabet, depresie și obezitate.

Oamenii de știință continuă să învețe despre funcțiile și reglarea somnului. Un obiectiv cheie al cercetărilor este înțelegerea riscurilor implicate de lipsa cronică de somn și relația dintre somn și boală. Persoanele care suferă de lipsă cronică de somn au un risc mai mare de a fi supraponderale, de a avea accidente vasculare cerebrale și boli cardiovasculare, infecții mai severe și anumite tipuri de cancer comparativ cu cei care dorm suficient. Tulburările de somn sunt frecvente în rândul persoanelor cu tulburări neurologice legate de vârstă, cum ar fi maladia Alzheimer și boala Parkinson. Ramân multe mistere cu privire la asocierea dintre somn si aceste probleme de sănătate.

Unul dintre aceste mistere îl reprezintă chiar întrebarea de ce avem nevoie de somn  pentru refacerea organismului și de ce procesele enumerate mai sus nu au loc la fel de bine și în stare de veghe.

Știința începe de-abia acum să dea răspunsuri la aceste întrebări.  

Somnul este un proces complex și dinamic care nu a fost înțeles pe deplin până în momentul de față, dar metodele și instrumentele actuale cresc șansele de  descifrare a acestei enigme.

În articolul de față este prezentat un studiu care aduce mai multă lumină privind rolul somnului în funcționarea corpului și a minții. După cum vom vedea, somnul implică mecanisme și structuri complexe, care demonstrează importanța sa, explicând totodată de ce avem nevoie de somn pentru ”resetarea” și funcționarea creierului.

Care este legătura dintre somn și creier

Mai multe structuri din creier sunt implicate în procesul de adormire și de menținere a somnului și, chiar dacă această anatomie complexă nu explică de ce avem nevoie de somn, totuși dă o măsură asupra uriașei importanțe a somnului.

Iată care sunt structurile cerebrale responsabile pentru somn sau care au un rol în acest proces:

Hipotalamusul, o structură de mărimea unei arahide aflată în profunzimea creierului, conține grupuri de celule nervoase care acționează ca centre de control ce afectează somnul. În hipotalamus se află nucleul suprachiasmatic (SCN), format din mii de celule care primesc informații privind expunerea la lumină și controlează ritmul nictemeral. Unele persoane cu leziuni ale SCN dorm neregulat, deoarece nu pot să-și potrivească ritmurile circadiene cu ciclul lumină-întuneric.

Trunchiul cerebral de la baza creierului comunică cu hipotalamusul pentru a controla tranzițiile dintre veghe și somn. Celulele care promovează somnul din hipotalamus și trunchiul cerebral produc o substanță numită GABA (acid gamma-aminobutiric), care acționează pentru a reduce activitatea centrilor de excitare din hipotalamus și trunchiul cerebral. . Trunchiul cerebral joacă un rol deosebit în somnul REM; trimite semnale pentru relaxarea mușchilor și împiedicarea mișcărilor exagerate în timpul somnului.

Talamusul acționează ca un releu pentru informațiile de la simțuri către cortexul cerebral.În cele mai multe etape ale somnului, talamusul își diminuează activitatea, permițând deconectarea de lumea exterioară. Însă în timpul somnului REM, talamusul este activ, trimițând cortexului imagini, sunete și alte senzații care formează visele.

Glanda pineală, situată în cele două emisfere ale creierului, primește semnale de la SCN și crește producția de hormon melatonină, care promovează somnul în condiții de întuneric. Oamenii de știință cred că secretarea și diminuarea melatoninei de-a lungul zilei sunt importante pentru potrivirea ritmului circadian al corpului cu ciclul extern al luminii și al întunericului.

Creierul anterior bazal, din partea de jos a creierului, promoveazăsomnul și starea de veghe, în timp ce o parte a creierului mediu acționează ca un sistem de excitare. Eliberarea de adenozină (un produs chimic secundar al consumului de energie celulară) din celulele din creierul anterior bazal și, probabil, din alte regiuni susțin somnul. Cofeina contracarează somnolența prin blocarea acțiunilor adenozinei.

Amigdala, o structură în formă de migdală implicată în procesarea emoțiilor, devine din ce în ce mai activă în timpul somnului REM.

Pentru a înțelege mai bine de ce avem nevoie de somn este  important să cunoaștem care sunt etapele somnului și ce se întâmplă pe parcursul acestora.

Există două tipuri de bază de somn: somnul cu mișcare rapidă a ochilor (REM) și somnul non-REM (care, la rândul său, are trei etape diferite). Fiecare etapă este caracterizată de unde cerebrale specifice și de o anumită activitate neuronală. Pe parcursul unei nopți o persoană parcurge toate etapele somnului non-REM și REM de mai multe ori, cu perioade REM din ce în ce mai lungi și mai profunde care au loc spre dimineață.

Etapa 1 de somn NON-REM

Etapa 1 de somn non-REM reprezintă trecerea de la starea de veghe la somn. În această perioadă scurtă (care durează câteva minute) de somn relativ ușor, bătăile inimii, respirația și mișcările oculare încetinesc, iar mușchii se relaxează cu contracții ocazionale. Undele  cerebrale încep să încetinească.

Etapa 2 de somn NON-REM

Etapa 2 de somn non-REM este o perioadă de somn ușor înainte de a intra în somn mai profund. Bătăile inimii și respirația devin tot mai lente, iar mușchii se relaxează și mai mult. Temperatura corpului scade și mișcările ochilor se opresc. Activitatea undelor cerebrale încetinește, dar este marcată de explozii scurte de activitate electrică. Pe parcursul ciclurilor repetate de somn ne petrecem mai mult timp în această etapă decât în ​​alte etape de somn.

Etapa 3 de somn NON-REM

Etapa 3 de somn non-REM este perioada de somn profund de care o persoană are nevoie pentru a se simți revigorată dimineața. Această etapă apare pentru perioade mai lungi în prima jumătate a nopții. Bătăile inimii și respirația încetinesc până la cele mai scăzute niveluri din timpul somnului. Mușchii  sunt relaxați, iar trezirea poate fi dificilă. Undele cerebrale devin și mai lente.

Etapa de somn REM

Somnul REM apare prima dată la aproximativ 90 de minute după adormire. Ochii se mișcă rapid dintr-o parte în alta în spatele pleoapelor închise. Activitatea undelor cerebrale cu frecvență mixtă devine mai aproapiată de cea observată în stare de veghe. Respirația devine mai rapidă și neregulată, iar ritmul cardiac și tensiunea arterială cresc până la niveluri aproape de trezire. Majoritatea viselor au loc în timpul somnului REM, deși unele pot apărea și în somnul non-REM. Mușchii brațelor și picioarelor devin temporar paralizați, ceea ce împiedică mișcările ample care ar putea fi stimulate de  vise. Pe măsură ce îmbătrânim, petrecem mai puțin  timp în somn REM.

În  timpul etapelor de somn non REM relaxarea corporală este foarte profundă, permițând vindecarea și regenerarea celulelor și a țesuturilor, precum și întărirea sistemului imunitar. Consolidarea memoriei necesită cel mai probabil atât somn non-REM, cât și somn REM, dar somnul REM pare să fie mai important pentru acest proces.

”Somnul cu mișcare rapidă a ochilor sau REM (rapid eye movement) sau stadiul R, începe de obicei, la aproximativ 90 de minute după ce ai adormit. Activitatea creierului tău crește, iar pulsul, tensiunea arterială și respirația se accelerează. Acesta este și momentul în care visezi cel mai mult. Somnul REM este important pentru învățare și memorie, reprezentând, de fapt, stadiul în care creierul tău gestionează informațiile pe care le-ai acumulat în timpul zilei și le-ai stocat în memoria pe termen lung.”, precizează dr. Oana Cuzino pe doc.ro

Două mecanisme biologice interne – ritmul circadian și homeostazia – lucrează împreună pentru a regla când ne aflăm în stare de veghe și când intrăm în somn.

Ritmurile circadiene direcționează o mare varietate de funcții, de la fluctuațiile zilnice ale stării de veghe la temperatura corpului, metabolism și eliberarea de hormoni. Ele controlează timpul de somn, momentul adormirii și trezirea  dimineața, chiar și fără alarmă. Ceasul biologic al corpului, care se bazează pe o zi de aproximativ 24 de ore, controlează majoritatea ritmurilor circadiene. Ritmurile circadiene se sincronizează cu indiciile mediului (lumină, temperatură) în ceea ce privește ora reală a zilei, dar ele continuă chiar și în absența unor astfel de indicii.

Homeostazia somn-veghe ține evidența nevoii de somn. Unitatea homeostatică a somnului reamintește organismului să doarmă după un anumit timp și reglează intensitatea somnului. Această tendință homeostatică devine din ce în ce mai puternică cu fiecare oră petrecută în starea de  veghe și determină un somn mai îndelungat și mai profund după o perioadă de privare de somn.

Factorii care vă influențează ritmurile somn-veghe includ afecțiuni medicale, medicamente, stres, mediul de somn și stilul de viață.  Cea mai mare influență este dată de expunerea la lumină. Celulele specializate din retină procesează lumina și trimit semnale către creier dacă este zi sau noapte, avansând sau întârziind ciclul somn-veghe. Expunerea la lumină poate îngreuna adormirea și revenirea la somn atunci când suntem treziți.  

Înțelegând marea complexitate a structurilor care controlează somnul, etapelor sale și mecanismelor reglatoare suntem cu un pas mai aproape de a primi răspunsuri la întrebarea de ce avem nevoie de somn.

Studiul care arată de ce avem nevoie de somn

Un studiu realizat de cercetătorii de la Universitatea Washington din St. Louis a oferit primele dovezi directe care ar putea răspunde la întrebarea privind necesitatea somnului pentru organismele vii.

de ce avem nevoie de somn

Cercetătorii au combinat metode de fizică și biologie într-un studiu care oferă primele dovezi directe ce explică de ce avem nevoie de somn. Considerând creierul ca pe un adevărat computer biologic, ale cărui resurse sunt epuizate în stare de  veghe, ei au demonstrat că somnul resetează „sistemul de operare” al creierului, aducându-l înapoi la o stare  ideală, pentru a optimiza gândirea și procesarea informațiilor.

„Creierul este ca un computer biologic. Memoria și experiența din timpul trezirii schimbă codul bit cu bit, îndepărtând încet sistemul de la starea ideală. Scopul central al somnului este de a restabili o stare optimă de calcul.” ”, consideră Keith Hengen, autorul studiului

Compararea creierului cu un computer complex nu este prea dificilă. Ambele folosesc semnale electrice pentru a transmite informații, memoria pe termen lung este ca un hard disk pentru stocare și recuperare, iar neuronii noștri sunt asemănători circuitelor unui calculator. Folosirea unui computer înseamnă rularea în fundal a unei multitudini de procese de utilizare a resurselor, ceea ce poate provoca încetinirea acestuia în timp. Pentru a răspunde la întrebarea de ce avem nevoie de somn, cercetătorii din cadrul studiului au teoretizat că și creierul acționează în mod similar

„Întregul sistem se reorganizează într-o manieră extrem de complexă.”, a spus Ralf Wessel, unul dintre coautorii studiului.

Folosind procesele din fizică, oamenii de știință au vorbit despre evenimente în avalanșă care se declanșează în creier. Aceste cascade neuronale caracterizează starea în care este maximizată procesarea informațiilor de către creier, punctul critic dintre ordine și haos.

Această teorie denumită a criticității a fost explorată de cercetătorii din cadrul studiului încă din 2019, demonstrând că creierul lucrează activ pentru a menține criticitatea.

În perioadele de veghe, cascadele neuronale au devenit din ce în ce mai mici, pe baza distribuției lor cercetătorii putând prezice când animalele implicate în studiu  (șobolani) erau pe cale să adoarmă sau să se trezească. Somnul survenea, de regulă, când aceste cascade/avalanșe erau la un punct foarte jos.

”Rezultatele sugerează că fiecare moment de veghe împinge circuitele relevante ale creierului departe de criticitate, adică de un maxim de procesare a informației, încetinind sistemul. Somnul ajută practic la resetarea creierului”, a spus Hengen.

În general, cercetătorii spun că datele susțin un model în care somnul funcționează pentru a restabili criticitatea, care este subminată progresiv în timpul stării de veghe.  Observațiile lor au fost în concordanță cu ipoteza lor că menținerea criticității este funcția de bază, regenerativă a somnului.

Alte teorii care explică  nevoia de somn

Teoria conservării energiei

Conform teoriei conservării energiei, avem nevoie de somn pentru a ne reface rezervele energetice. Somnul ne permite să ne reducem nevoile calorice,  pentru că în timpul somnului metabolismul este redus. Cercetările sugerează că 8 ore de somn pentru ființele umane pot produce o economie zilnică de energie de 35% față de starea de veghe. Teoria conservării energiei în timpul somnului sugerează că un scop principal al somnului este reducerea consumului de energie în timpul nopții, când este incomod și mai puțin eficient să desfășori diferite activități.

Teoria restaurării celulare

O altă teorie, numită teoria restaurativă, spune că organismul are nevoie de somn pentru refacerea celulelor și țesuturilor. Somnul permite celulelor să se repare și să se regenereze Acest lucru este susținut de multe procese importante care au loc în timpul somnului, inclusiv:

  • repararea mușchilor
  • sinteza proteinelor
  • creșterea țesuturilor
  • eliberarea de hormoni

Somnul este important și pentru refacerea mielinei, esențială pentru transmiterea eficientă a semnalelor electrice de-a lungul neuronilor.

”În ultimii ani s-au tot făcut cercetări cu privire la importantă somnului pentru organism. Oamenii de știință din America au declarat că somnul are, printre altele, rolul de a reface stocul unor anumite celule cerebrale. Altfel spus, în timp ce noi dormim creierul este în continuare treaz și produce un material important numit mielină, material care are rolul de a proteja circuitele cerebrale.”, arată farmacist Alexandra Nelepcu într-un articol de pe springfarma.com

Funcționarea și detoxifierea creierului

Teoria plasticității creierului spune că somnul este necesar pentru funcționarea acestuia, permițând neuronilor să se reorganizeze (în maniera prezentată în studiul de mai sus). În plus, în timpul somnului sunt eliminate ”deșeurile” și toxinele din sistemul nervos central, acumulate pe parcursul zilei.

Cercetările sugerează că somnul contribuie la întărirea memoriei prin conversia amintirilor pe termen scurt în amintiri pe termen lung, precum și prin ștergerea sau uitarea informațiilor inutile care altfel ar putea aglomera sistemul nervos.

Somnul afectează multe aspecte ale funcționării creierului, inclusiv:

  • învăţare
  • memorie
  • abilități de rezolvare a problemelor
  • creativitate
  • luarea deciziilor
  • concentrare

Reglarea emoțională

Dacă cercetăm de ce avem nevoie de somn, unul dintre răspunsurile importante este necesitatea somnului pentru sănătatea emoțională. În timpul somnului, activitatea creierului crește în zonele care reglează emoțiile, susținând astfel funcționarea sănătoasă  și stabilitatea emoțională.

Zonele creierului în care somnul crește activitatea includ:

  • amigdala
  • nucleii striați
  • hipocampusul
  • cortexul insular
  • cortexul prefrontal medial

Un exemplu al modului în care somnul poate ajuta la reglarea emoțiilor apare în amigdală. Această parte a creierului, situată în lobul temporal, este responsabilă de răspunsul la frică. Este zona care controlează reacția atunci când ne confruntăm cu o amenințare percepută, cum ar fi o situație stresantă.

Când dormim suficient, amigdala poate răspunde într-un mod mai adaptativ. Dar la persoanele private de somn, este mai probabil ca amigdala să reacționeze exagerat.

Cercetările arată că somnul și sănătatea mintală și emoțională sunt intim împletite. Pe de o parte, tulburările de somn pot contribui la apariția și progresia problemelor de sănătate mintală, dar, pe de altă parte, problemele de sănătate mintală pot contribui la tulburările de somn

Controlul metabolismului și menținerea greutății

Somnul afectează masa corporală prin controlul hormonilor foamei. Acești hormoni includ grelina, care crește pofta de mâncare, și leptina, care crește senzația de sațietate după masă. În timpul somnului, grelina scade pentru că folosim mai puțină energie decât în stare de veghe.

Lipsa somnului, pe de altă parte, crește grelina și suprimă leptina. Acest dezechilibru determină o senzație de foame, ceea ce poate crește riscul de a consuma mai multe calorii și de a aduga kilograme în plus.

Cercetări recente arată că privarea cronică de somn poate fi asociată cu risc crescut de:

  • obezitate
  • sindrom metabolic
  • diabet de tip 2

Somnul este important și pentru buna funcționare a insulinei.

Insulina este un hormon care ajută celulele să folosească glucoza pentru energie. Dar în rezistența la insulină, celulele nu răspund corect la insulină. Acest lucru poate duce la niveluri ridicate de glucoză în sânge și, în cele din urmă, la diabet de tip 2.

Un alt rol al somnului este de a proteja împotriva rezistenței la insulină, menținând totodată celulele sănătoase, astfel încât acestea să poată prelua cu ușurință glucoza. De asemenea, creierul folosește mai puțină glucoză în timpul somnului, ceea ce ajută organismul să regleze glicemia generală.

Întărirea imunității

Un sistem imunitar sănătos și puternic depinde de somn. ResearchTrusted Source arată că privarea de somn poate inhiba răspunsul imunitar și poate face organismul susceptibil la diverși agenți patogeni.

Când dormim, corpul produce citokine, care sunt proteine ​​ce luptă împotriva infecțiilor și inflamației. De asemenea, produce anumiți anticorpi și celule imunitare. Împreună, aceste celule și molecule previn îmbolnăvirea prin distrugerea germenilor dăunători.

De aceea, somnul este atât de important atunci când suntem bolnavi sau suferim un stres major. În aceste perioade, organismul are nevoie de și mai multe celule imunitare și molecule de protecție.

Somnul susține sănătatea inimii

Deși cauzele exacte nu sunt clare, oamenii de știință cred că somnul susține sănătatea inimii. Acest lucru este demonstrat și de legătura dintre somnul de proastă calitate și bolile de inimă.

Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC) recomandă 7 ore de somn pe noapte pentru adulți, tocmai pentru că mai puține ore dormite pe termen lung pot conduce la probleme de sănătate, dintre care multe afectează sănătatea inimii.

Lipsa somnului este asociată cu factori de risc pentru boli de inimă, inclusiv:

  • tensiune arterială crescută
  • activitate crescută a sistemului nervos simpatic (responsabil de răspunsul ”luptă sau fugi”)
  • inflamație crescută
  • niveluri crescute de cortizol
  • creștere în greutate
  • rezistență la insulină

De ce avem nevoie de somn minim 7 ore

Așa cum am văzut în cele de mai sus, la întrebarea de  ce avem nevoie de somn putem răspunde în rezumat: pentru a restabili starea de funcționare optimă a creierului și a maximiza funcționarea cognitivă și procesarea informației.

Totuși, care este motivul pentru care avem nevoie de minim 7 ore de somn? În primul rând că nu avem o durată de somn identică la toate vârstele. Nevoia de somn și tiparele de somn se schimbă pe măsură ce îmbătrânim, în funcție și de alte caracteristici individuale. Pe de altă parte copiii foarte mici dorm până la 16 – 18 ore pe zi, ceea ce poate stimula creșterea și dezvoltarea (în special a creierului). Corelând cu ipoteza de mai sus, am putea infera că lumea este foarte copleșitoare pentru ei, stimulii sunt mult prea numeroși, iar creierul lor are nevoie de perioade lungi de refacere. În plus, somnul este esențial pentru dezvoltarea creierului. Copiii și adolescenții de vârstă școlară au nevoie în medie de aproximativ 9,5 ore de somn pe noapte.

Majoritatea adulților însă au nevoie de 7-9 ore de somn pe noapte, dar după vârsta de 60 de ani, somnul nocturn tinde să fie mai scurt, mai ușor și întrerupt de treziri multiple. Deși nu există un răspuns clar la întrebarea de ce avem nevoie de somn de minim 7 ore pentru odihnă și refacere, este probabil că această perioadă este influențată de mecanismele prezentate mai sus, respectiv ritmul circadian și homeostazia somn-veghe.

de ce avem nevoie de somn

Pentru majoritatea adulților, cel puțin șapte ore de somn în fiecare noapte sunt necesare pentru  funcționarea cognitivă și comportamentală adecvată. O cantitate insuficientă de somn poate duce la repercusiuni grave. Unele studii au arătat că lipsa de somn îi lasă pe oameni afectează atenția, memoria, concentrarea, cogniția, determină schimbări semnificative de dispoziție, culminând cu anxietate și depresie, reduce viteza de reacție, predispunând la o serie de accidente.

Este important ca somnul de 7-8 ore să fie continuu, nu distribuit pe parcursul zilei.

„Nu există nimic în biologia sau fiziologia omului care să sugereze că ar trebui să doarmă polifazic. Singurii care dorm astfel sunt bebelușii. O alternativă mai bună ar putea fi să dormi aproximativ șase ore și jumătate – șapte ore pe noapte cu o siesta la prânz, la fel că în culturile mediteraneene, dacă timpul sau jobul îți permit și dacă nu ai probleme cu somnul în timpul nopții.”, arată dr. Matthew Walker, fost profesor de psihiatrie la Harvard Medical School,  profesor de neurostiință și psihologie la Universitatea din California, Berkeley,  director al Center for Human Sleep Science de la Universitatea din California, Berkeley, autorul bestsellerului Why We Sleep, întru-un articol despre importanța somnului de pe reginamaria.ro

De asemenea, s-a sugerat că oamenii pot dezvolta un fel de toleranță la privarea cronică de somn. Chiar dacă creierul și corpul lor se luptă din cauza lipsei de somn, este posibil ca ei să nu fie conștienți de propriile deficiențe, deoarece au senzația că este normal pentru ei să doarmă mai puțin. Totuși lipsa somnului este legată de un risc mai mare privind anumite boli și afecțiuni medicale. Acestea includ obezitatea, diabetul de tip 2, hipertensiunea arterială, bolile de inimă, accidentul vascular cerebral, probleme de sănătate mentală. Totodată, somnul insuficient crește riscul de moarte timpurie.

Pentru a menține un program optim de somn care să ajute la ”resetarea”creierului, conform studiului prezentat mai sus, este important să se mențină o igienă corectă a somnului implicând:

  • un program fix de culcare și de trezire, cu respectarea acelorași ore în fiecare zi, precum și a duratei necesare de somn
  • evitarea somnului în timpul zilei, pentru a nu interfera cu odihna nocturnă
  • viață activă, care să includă exerciții fizice de minim 20- 30 minute în fiecare zi, pentru a pregăti corpul pentru somn
  • evitarea cofeinei, nicotinei, alcoolului și altor stimulente la ore târzii ale zilei  .
  • relaxare înainte de culcare (o baie caldă, lectură sau altă rutină relaxantă)
  • crearea condițiilor optime în camera de somn (evitarea luminilor și sunetelor puternice, menținerea unei temperaturi confortabile, evitarea dispozitivelor electronice înainte de culcare)
  • evitarea folosirii patului pentru alte activități decât somnul și sexul (de exemplu, evitarea lucratului sau mâncatului în pat)
  • evitare rămânerii în pat dacă nu reușim să adormim; este preferabil să ne ridicm din pat și să facem altceva, de exemplu să citim sau să ascultăm muzică până când simțim senzația de somn.

Surse: