Spavanje i razvoj zdravog djeteta

1. Spavanje i razvoj zdravog djeteta Romana Gjergja Juraški Dječja bolnica Srebrnjak

2. Spavanje i funkcionalna neuroanatomija Spavanje utječe na mnoge procese u tijelu uključujući i funkciju imunološkog sustava, energetskog metabolizma, učenja, memorije, regulacije apetita i ekspresije gena. Gais i sur. – spavanje pomaže kreativnost omogućavajući mentalno restrukturiranje. Regulacija ciklusa budnost-spavanje je kompleksna.

3. Spavanje i funkcionalna neuroanatomija Ascendentni sustav buđenja uključuje mnogobrojne projekcije iz moždanog debla, hipotalamusa, talamusa i bazalnog prednjeg mozga, s međudjelovanjem sustava neurotransmitera u cilju održavanja budnog stanja Uz promotivno djelovanje acetilkolina, dopamina i norepinefrina na budnost, istraživanja su pokazala da serotonin, histamin i oreksin (hipokretin, u lateralnoj hipotalamičkoj areji) takođjer promoviraju budnost. Regije koje promoviraju spavanje u prednjem hipotalamusu koriste GABA i galanin za inhibiciju regija koje promoviraju budnost u hipotalamusu i moždanom deblu za vrijeme sporovalnog spavanja.

4. Spavanje i funkcionalna neuroanatomija Ascendentne projekcije od kolonergičkih neurona u moždanom deblu (laterodorzalne tegmentalne i pendukulopontine areje) aktiviraju talamus, koji pak aktivira korteks.

5. Ventrolateralni preoptičkinukleus (VLPO)(Hipotalamus) Descendentne projekcije iz ove areje, inhibiraju motorne neurone, stvarajući atoniju.

6. Hipotalamička regulacija spavanja i cirkadijurnog ritma Saper, Scammel, LuNature, Volume 437, October 2005

7. Daljnja kompleksnost - otkriće somnogena (sleep-promoting substances) koji se akumuliraju za vrijeme budnosti. Sinteza adenozina (koji je direktni inhibitor neurona koji promoviraju budnost) raste za vrijeme razdoblja većih metaboličkih potreba (npr. konvulzije, ishemija).

8. Satni geni (The clock genes) i cirkadijurni ritam Podaci o načinu kako je cirkadijurni ritam generiran na molekularnoj razini potiče od animalnih studija na miševima. Mehanizam ovisi o kontroliranoj koekspresiji specifičnih satnih gena - gen “Period” (Per1, Per2 and Per3) i gen “Cryptochrome” (Cry1 and Cry2). Njihovi proteinski produkti osciliraju tijekom 24-satnog ciklusa, inhibirajući pritom njihove promotore putem negativne povratne sprege (negative feedback loop). Trajno vezan za ove promotore je heterodimer od dva transkripcijska aktivatora - CLOCK i BMAL1.

10. Flip Flop Switch “Circle with mutually inhibitory elements, makes a sustainable loop, where the activity on one side shots down the inhibition signal from the other side thus increasing its activity” • Monoamine nucleii inhibit VLPO = inhibit supression of monoamine nucleii, hypocretin, cholinergic PPT, LDT neurons • hypocretin reinforces monoaminergic tone (no hypocretin receptors on VLPO)

11. Flip Flop Switch Flip Flop krugovi izbjegavaju tranzicijska stanja jer kada bilo koja strana počne pretezati drugu, prekidač poskoči u alternativno stanje. To objašnjava zašto su naši prijelazi spavanja/ budnost iznenadni.

12. Cirkadijurna regulacija 24 satni ritam spavanja-budnosti Suprahijazmatski nukleus (SCN) Stanice u suprahijazmatskom nukleusu izbijaju u 24-satnom ciklusu čak i kada su u kulturi stanica – resetiraju se dnevno putem svjetla

13. VentroLateralni Preoptički Nukleus (VLPO) (Hipotalamus) • VLPO neuroni su posebno aktivni za vrijeme spavanja, i posjeduju inhibitorni neurotransmiter GABA igalanin.

14. VLPO potiče spavanje Eksperimenti su pokazali da lezije hipotalamusa koje zahvaćaju lateralnu preoptičku areju uzrokuju insomniju Nakon toga je otkriveno da VLPO neuroni šalju glavne signale stanicama koje sudjeluju u buđenju Oštećenje tih neurona uzrokovalo je insomniju ( Von Economo’s ). U životinja su lezije VLPO smanjile i REM i NREM spavanje za 50%

15. VLPO Norepinefrin (NE) i Serotonin (5HT) inhibiraju VLPO. Tuberomamilarnat. secerniraju histamin, GABA Nema VLPO receptora zahistamin GABA inhibira VLPO neurone “Stoga, VLPO može biti inhibiran istim sustavom buđenja kojeg VLPO inhibira za vrijeme spavanja”

16. Hipokretin hipokretin i VLPO imaju zajedničke projekcije, ali VLPO nema hipokretinske receptore Stoga, hipokretinski neuroni pobuđuju centre za buđenje, ali ne inhibiraju VLPO Asimetrična povezanost pomaže u stabilizaciji flip flop switcha

17. Spavanje kroz djetinjstvo • Do 2. godine dijete provede 9500 sati (13 mj) spavajući, a 8000 sati budno • 2-5 godine, vrijeme budnosti=vrijeme spavanja • U školskoj dobi san iznosi 40% 24-satnog dana • Spavanje je primarna aktivnost mozga za vrijeme ranog razvoja

18. Vrijeme spavanja u novorođenčadi • 3 stadija spavanja • Aktivno –REM • Tiho – N-REM • Nedeterminirano • Usnivaju kroz aktivno spavanje • Ukupno vrijeme spavanja 16-20 sati • Epizode spavanja 3-4 sata/1-2 sata budni • Ciklusi spavanja su povezani s gladi i hranjenjem

19. Spavanje u dojenčadi • Usnivaju kroz N-REM spavanje (od 3 mj) • 2-5 mj – dominira tiho spavanje • Aktivno REM spavanje u rano jutro

21. Razvoj cirkadijurnog ritma • Porod: spavanje i budnost naizmjenično • 1 mj: temperatura tijela (core temp.) – cirkadijurni ritam • 3 mj. Hormoni (melatonin i kortizol)- dnevni ritam • 3-6 mj. Maturacija cirkadijurnog ritma – konsolidacija spavanja - Spavanje kroz noć

22. Spavanje i razvoj • Razvojni problemi: attachment, motoričko zaostajanje, separacijska anksioznost • Zajedničko spavanje: zajednički krevet, soba • Različiti postoci ovisno o kulturi • Nije povezano s povećanim rizikom za • smetnje ponašanja • SIDS

23. Spavanje u djece iznad godine dana • Ukupno spavanje 12-13 sati • Razvojni problemi Separacijska anksioznost/ kognitivni razvoj, noćni strahovi • Česti problemi sa spavanjem Dnevna spavanja – mnogi nemaju drugo dnevno spavanje nakon 18 mjeseci Rutine za odlazak u krevet Prijelaz u pravi krevet Bočice noću, noćni obroci

24. Spavanje u predškolaca • Ukupno vrijeme spavanja 11-12 sati • Latencija spavanja 15-30 minuta • Razvojni problemi: • Otpor odlasku u krevet • Regresivno ponašanje – odgovor na stres • Problemi tijekom dana zbog neispavanosti

28. Spavanje u pretpubertetsko školsko doba • Ukupno vrijeme spavanja 10-11 sati • Niža razina dnevne pospanosti • Škola, aktivnosti, TV – kasnije u krevet, ranije se ustaju, • iregularnosti ritma budnost/spavanje • Manje roditeljske svjesnosti o problemu sa spavanjem

30. Adolescenti • Promjene cirkadijurnog ritma • Vezane uz pubertetsko doba • Pomak na kasnije vrijeme spavanja/buđenja • Pojačan i s većom količinom svjetla navečer • Čimbenici okoline • Učenje, aktivnosti, obaveze nakon škole, TV

31. Funkcija spavanja • Najači eksperimentalni dokazi podržavaju primarnu ulogu sna u regulaciji plastičnosti mozga i kognicije • Moramo spavati zato da bi: Olakšali zadržavanje memorije Organizirali misli, izvršne funkcije Radili točno i efikasno Mislili apstraktno Bili kreativni Stekli uvid ..... Jedina stvar koja može nadomjestiti san je….SAN

32. Utjecaj gubitka sna: Mehanizmi • Deprivacija spavanja/prolongirana budnosti utječu na mozak: • Neuronske funkcije • Neuronska plastičnost, mogućnost da mozak promijeni • strukturu/funkciju kao odgovor na okolinu • Aktivacija i ekspresija gena • Neurogeneza • Protekcija stanica mozga • Neurotransmiteri (serotonin i dopamin) • Produkcija melatonina • Najviša osjetljivost za vrijme kritičnih razvojnih razdoblja • Deprivacija sna/prolongirana budnost povisuje • odgovor na stres i hormone stresa

33. Utjecaj spavanja na kogniciju u školske djece • Slaba kvaliteta sna/kratko spavanje i mladog djeteta predviđaju • bihevijoralne/emocionalne probleme, • Slab rezultat na neurorazvojnim zadacima

34. Utjecaj sna na kogniciju u školske djece • Djeca u osnovnoj školi kojoj je objektivno mjerena i nađena fragmentacija sna, imala su niži uspjeh na kompjuterskim testovima, pogotovo na kompleksnijim zadacima • Djeca koja su spavala samo 5 sati jednu noć - deficiti u izvođenju kompleksnih kognitivnih zadataka, uključujući verbalnu kreativnost i apstraktno mišljenje • Tri noći duljeg spavanja od oko 30 minuta od bazičnih vrijednosti rezultirale su značajnim poboljšanjem na kompjuterskim testovima

37. Utjecaj poremećaja spavanja: zdravlje • Rast: prekid normalnog otpuštanja HR za vrijeme sna • Imunološka funkcija: deprivacija spavanja smanjuje obranu • Kardiovaskularni morbiditet: • Metabolička disfunkcija (inzulinska rezistencija, dislipidemija) • Povećana simpatička aktivnost vazomotornog tonusa (hipertenzija) • Izmijenjena funkcija endotela • Ozljede: u pospane djece su češće

38. Gladni sna? • Mnoga istraživanja pokazuju povezanost malih količina sna s većim BMI u djece i odraslih • Gubitak sna utječe na: • Inzulin, kortizol, hormon rasta • Gerlin, leptin (kontrolira glad/sitost) • Unos hrane: veća količina, više kalorija, više ugljikohidrata • Promjene raspoloženja, rasuđivanja, motivacije • Promjene u običajima jedenja? • Pojačanje u aktivnostima usmjerenima na sitost?

40. Da bi se precizno odredili stadiji spavanja, uz EEG se najčešće registriraju i pokreti očiju (EOG - elektrookulografija) i tonus mišića (EMG -elektromiografija).

41. ODJEL ZA POREMEĆAJE SPAVANJA U DJECEDB SREBRNJAK CJELONOĆNA POLISOMNOGRAFIJA studija spavanja EEG, EOG, EKG, EMG Respiracije /nazalni i oralni termistori protoka zraka, prsni i trbušni remeni Pulsna oksimetrija Indikator hrkanja Pozicija tijela Kontinuirano videografsko snimanje

42. 12/21 (57%) of children with CP in our study had sleep disorders. Difficulty in initiating and maintaining sleep, sleep-wake transition, and sleep breathing disorders were frequently identified problems. Gjergja R et al 2013. Sleep disorders in children with cerebral palsy, in press

43. SAžetak • Razlike parametara “normalnog“ spavanja u djece i odraslih su velike • Arhitektonika spavanja i regulacija kroz djetinjstvo prolaze značajne razvojne promjene • Poremećaji spavanja imaju ozbiljne efekte na neurokognitivne funkcije, ponašanje i zdravlje djece