年身心健康、生活质量和学习效率,而且更与精神疾病有密切的联系。自20世纪50年代起,应用多导睡眠仪从睡眠被试者的检查记录中已获取了很多有关睡眠与觉醒的构成和规律方面的知识。在睡眠实验室里对睡眠障碍进行的评估也已成为一种对许多临床症状有帮助的诊断工具。此外,近年来有关睡眠的生理,睡眠相关的神经递质,睡眠与遗传以及精神疾病中的睡眠障碍等方面的研究也有许多新的进展。研究睡眠和觉醒障碍对临床有重要意义。
睡眠医学起源于20世纪中期,是一门新兴的、独立的、已发展成为一种边缘性交叉新学科。我国对睡眠医学的研究起步较晚,欧美等国家十分重视睡眠与健康以及睡眠医学的发展,全美有关睡眠障碍的治疗中心约6000余个,睡眠疾患医院约300多家。可以预测,睡眠医学将成为21世纪生命科学和边缘交叉学科的新的研究热点。
(第一节)睡眠生理
一、正常生理睡眠
人类在正常生理睡眠过程中会周期性地出现快速眼球运动,此时脑电图的表现也与其他睡眠时相不同。Asennsky和Kleitman(1955)是最早对两种睡眠状态进行现代化描述的人,这就是现在广为人知的快速眼动睡眠(rapideyemovementsleep,REM),其后出现的称为非快速眼动睡眠(nonrapideyemovementsleep,NREM),现分述如下:
(一)非快速眼动睡眠(NREM睡眠)
闭眼,平稳入睡,无快速眼球运动,无体动。此期副交感神经兴奋,血压、脉搏、呼吸和新陈代谢均有所降低,肌张力逐渐减弱,又称安静睡眠期。可分四期:
I期:入睡期,脑波表现为a抑制,波减少,波幅降低,节律变慢,此期受刺激后容易转醒。
H期:浅睡期,脑波为每秒12—16次睡眠纺锤波及k综合波。
in期:中睡期,脑波在纺锤波的基础上出现中等量的高振幅慢波,即S波,占20%—50%。
W期:深睡期,脑波为大量高波幅波,占50%以上,故又称慢波睡眠。
(二)快速眼动睡眠(REM睡眠)
又称为活动睡眠(activesleep)或异相睡眠(paradoxicalsleep)。脑波为不同节律的低波幅非同步波形,伴有快速眼球运动。此期交感神经兴奋,脉搏和呼吸频率增快,血压增高,全身肌肉松弛。此时的大脑活动程度和各项生理指标与清醒状态很相似。因此,表面看上去个体是处于熟睡状态,但是中枢神经系统却处于高度活跃状态。多数人在快速眼动睡眠期间做梦,并容易被唤醒。
新生儿此期可见微笑、皱眉或吸吮等动作。
正常成人入睡后不久即进入NREM睡眠I、H期,30—45分钟后进入、期睡眠。由于年龄不同,慢波睡眠可持续几分钟至1小时不等,然后睡眠变浅,又返回H期睡眠。在开始入睡后75—90分钟,出现第一次REM睡眠,此时伴有快速眼球运动和肢体转动,一般持续5—10分钟,又进入NREM睡眠期。约90分钟以后,又出现第二次REM睡眠,如此周而复始,REM和NREM睡眠交替出现,交替一次为一个睡眠周期,每夜约有4—6个周期。
第一次出现的REM睡眠,其眼球转动频率、不规则呼吸和梦境是REM睡眠周期中强度最小者。在睡眠过程中,REM睡眠持续时间和强度逐渐增加,最后一个REM睡眠可持续20—60分钟。相反,NREM睡眠第川、W期逐渐减少,在最后的睡眠周期中常常消失,最终睡眠主要由NREM睡眠期和REM睡眠组成,自入睡开始至第一个REM睡眠出现,称为“REM潜伏期”此期在一些睡眠障碍和一些情感障碍中可出现戏剧性变化,因此在临床上有重要意义。
睡眠的效果既取决于睡眠时间的长短,也决定于睡眠的质量。一般而言,健康成年人每天需要7—8小时睡眠时间,睡眠质量取决于NREM睡眠和REM睡眠的比值,良好睡眠的比值大约是3:1。
二、儿童各年龄阶段睡眠结构变化特点
(!)NREM睡眠变化
1.新生儿NREM和REM睡眠时间大致相等,此时NREM四期之间界限模糊,第六周才出现NREMH期。
2.新生儿睡眠和清醒时脑电图无大差别,岁时睡眠纺锤波才发育成熟。
3.新生儿NREM睡眠占50%,至青少年占每日睡眠总量80%。
(二)REM睡眠变化1.REM睡眠总量随年龄增长而逐渐减少,在妊娠30—32周时,胎儿在母体内已建立了较规律的睡眠一觉醒周期,30周的胎儿REM睡眠占全日睡眠时间总量的80%,36周为60%,新生儿为50%,1岁时减至30%,青少年则为20%。
2.新生儿入睡第一阶段为REM睡眠,而成人则无。
3.自生后4个月起,睡眠模式渐渐由新生儿的“觉醒一REM睡眠”模式向成人的“觉醒一NREM睡眠”模式转变。
4.REM周期逐渐延长,新生儿REM睡眠周期短,约50分钟出现一次REM睡眠,至青少年和成人为90分钟一次。
(三)正常睡眠模式的建立
新生儿时期睡眠时间有个体差异,平均每天睡眠时间16—17小时,睡眠和觉醒周期相对短。3个月婴儿睡眠量略减,但周期较长些。70%3个月婴儿夜间能顺利入睡,至6个月时,85%入睡顺利,约有10%1岁儿童每晚有夜醒。此时大多数儿童已建立了较稳定的睡眠模式,即长时间夜间睡眠和早、午小睡模式。
三、睡眠的调节
(一)中枢单胺类神经递质
有关睡眠发生的机制目前还不十分清楚,近年来对睡眠周期中的生理、生化的研究有了重要突破,其中,对于相关的中枢单胺类神经递质的作用已成为研究的重点。
1.多巴胺(DA)—些精神运动兴奋药如苯丙胺(AMP)和哌醋甲酯等均可引起觉醒延长并随之产生强烈的代偿性睡眠反弹。这些药物可以促进神经末梢单胺类神经递质DA、5一HT和去甲肾上腺素(NE)的释放,阻断递质的重摄取,抑制单胺氧化酶的降解作用,使突触间隙的递质浓度增加。Nishmo等认为上述这些精神运动兴奋剂引起的觉醒效应主要还是通过强化突触的DA传递,异化突触后DA受体功能产生。由此可见,DA在觉醒状态中起着极其重要作用。
2.5一羟色胺(5一HT)人体内有1%—2%的5一HT分布在中枢神经系统,其神经元大部分位于中缝核群,中缝核群的5一HT能神经元占总数的77.5%,其纤维主要投射到前脑,其余的5一HT能神经元大部散布于脑干其他区域。
Portas等在对猫进行的载体微注射研究时发现,中锋背核区域的神经元细胞外5一HT的浓度在觉醒期显示出较高的水平,在NREM睡眠期该水平有所下降,在REM睡眠期最低。Houdouin等在动物实验中利用电刺激中缝核,由于5一HT能神经元兴奋使突触释放5一HT增加,动物觉醒时间延长。实验结果说明,在觉醒时,5一HT能神经元的兴奋性最高,进入NERM睡眠期后其兴奋性下降,在REM睡眠期其兴奋性最低;相应地降低神经细胞外5一HT浓度可以促进睡眠,兴奋5一HT能神经元则可使觉醒时间延长。
3.去甲肾上腺素(NE)蓝斑区(LC)是脑内最重要的NE能神经中枢,蓝斑内NE能神经元占整个脑内NE能神经元的一半。中枢去甲肾上腺素一蓝斑系统(NE一LC)除了参与心血管活动、脑循环等一系列生理功能的调节外,还与睡眠一觉醒周期调节之间存在一定联系。
在动物实验中,毁损猫、大鼠蓝斑核头侧,使脑内NE下降,猫觉醒皮质电活动立即减少,大鼠觉醒状态减少。由此可见蓝斑在维持觉醒上的重要作用。此外,蓝斑还有纤维投向中缝背核可调控5一HT,从而间接影响睡眠和觉醒。
4.神经肽类也与睡眠调节有密切关系,如神经肽Y、脑啡肽以及兴奋性氨基酸等都能对睡眠调节起作用。
(二)睡眠生物节律的调节
1.视交叉上核(SCN)及其解剖通路在生物进化过程中,一天24小时的日历时间逐渐内化为所有生物的内在固有时间,这就形成了所谓的生物钟。所有我们可以测量的昼夜节律都是由脑内的生物钟所驱动的,后者位于下丘脑前部的SCN,是人体内生物节律的起搏点。生物钟系统也是生物节律产生和输送的源头。人体大部分的生理功能、代谢功能和行为功能都受到昼夜节律起搏点的控制,并且作为生物节律时相的标识。激活睡眠的神经元位于视前区的腹外侧部(VLPO),该部位的Fos一ir细胞向结节乳头状核(TMN)的组胺能细胞和脑干部位的单胺能组织发出投射。VLPO细胞包含7一氨基丁酸(GABA)与甘丙肽,并能抑制由激活觉醒的细胞发出的投射。电生理证明,VLPO细胞能激活睡眠,因为体外试验表明用乙酰胆碱、一HT和去甲基肾上腺素能抑制这些细胞,而上述神经递质都是有激活觉醒作用的。所以,睡眠可能是VLPO区GABA投射神经元活动增加的结果,同时抑制了下丘脑后部和脑干部位的觉醒神经元。
内源性生物节律性是一个基因编码的程序化过程,并且有别于24小时的日历时间,因此,它需要通过授时因子来与每日的24小时发生同步化,才能够与人体的生物钟保持一致。授时因子是一种调节计时系统的环境信号,其中最主要的授时因子是光照,它通过新型的光受体在非视觉通路中传递,而不是通过神经节中的视杆或视锥细胞。这种昼夜节律的光受体只计算光子的数目和黎明与破晓的过渡时间,而不涉及正常视觉的任何方面。共有两个神经通路共同介导信号的过程。一条道路是光刺激自视网膜上的光受体开始通过一个直接的视网膜下丘脑干到达SCN,另一条通路是在外侧膝状体的体间小叶。
2.参与昼夜节律调控的神经递质5一羟色胺(5一HT)通路自缝际核向SCN提供非光照的输入信号,而在脑内所有区域中SCN的5一HT浓度最高。研究发现昼夜节律可能与5一HT功能有关,抗抑郁药的疗效可能涉及5一HT浓度及昼夜节律的变化。而动物实验提示胆碱能神经递质、神经肽Y以及脑啡肽都有可能参与昼夜节律的调节,它们对睡眠周期中C稳态和S稳态产生相互作用。
5一HT1A激动剂能够抑制快速眼动睡眠(REM),而胆碱能激动剂能促进REM睡眠;毒蕈碱受体拮抗剂部分地抑制REM睡眠,而中枢5一HT神经递质耗竭则会增加REM睡眠。
(第二节)睡眠障碍的分类
一些用于划分睡眠障碍的疾病分类系统尽管其中任何一个体系都不能充分满足并适用于儿童的要求,但现今仍在使用。这些体系包括《睡眠障碍国际分类,诊断与编码手册》第2版(ICSD一DCM一2)(美国睡眠障碍协会)、《精神障碍诊断和统计手册》第4版(DSM一W一TR)(美国精神病学会,以及《国际疾病分类》第10版(ICD一10)有关睡眠障碍分类(1992)。
一、《睡眠障碍的国际分类,诊断与编码手册2》第2版(ICSD一DCM一2)
1.失眠。
2.与呼吸相关的睡眠障碍。
3.非呼吸睡眠障碍所致的过度睡眠。
4.昼夜睡眠节律障碍。
5.异态睡眠。
6.与运动相关的睡眠障碍。
7.单独症候群:正常变异和尚未定义项目。
8.其他睡眠障碍。
二、美国《精神障碍诊断和统计手册》第4版(DSM一F一TR)第三次修订版有关睡眠障碍的分类:
(一)原发性睡眠障碍
1.睡眠失调。
2.原发性失眠。
3.原发性嗜睡。
4.发作性睡病。
5.与呼吸相关的睡眠障碍。
6昼夜睡眠节律障碍。
7.睡眠失调待分类。
8异态睡眠。
梦魇障碍。
夜惊障碍。
睡行障碍。
(4)异态睡眠待分类。
(二)与其他精神障碍相关的睡眠障碍
1.因轴3疾病(躯体疾病)所致的睡眠障碍。
2.物质依赖所致的睡眠障碍。
三、《国际疾病分类》第10版(ICD一10)其中“精神与行为障碍分类”内有关睡眠障碍的分类(1992):
(一)非器质性睡眠障碍
1.非器质性失眠症。
2.非器质性嗜睡症。
3.非器质性睡眠一觉醒节律障碍。
4.睡行症(夜游症)。
5.睡惊症(夜惊症)。
6.梦魇。
7.其他非器质性睡眠障碍。
8.未特定的非器质性睡眠障碍。
(二)器质性或非心因性睡眠障碍
1.睡眠一觉醒节律障碍。
2.睡眠呼吸暂停综合征。
3.发作性睡病及猝倒。
4.Kleine一Levin综合征。
(第三节)儿童睡眠障碍流行病学研究概况
近年来国内许多单位对儿童睡眠障碍的流行病学调查做了大量工作,并获取很多有意义的数据,填补了我国在这方面研究的空白。国外报道儿童睡眠障碍的患病率为0.5%—10%,而国内由于各单位所采用的诊断标准和问卷不同,调查对象的年龄也不统一,因而调查结果差异很大。例如:上海调查1812名1—6岁儿童,睡眠障碍患病率为46.97%,最高;湖南调查8644名4—16岁儿童少年,得出睡眠障碍患病率为1.35%,最低。
(第五节)婴幼儿时期的睡眠障碍
据调查,影响我国儿童睡眠障碍的心理社会因素包括儿童性别、年龄、鼻炎史、脾气暴躁、睡眠环境、父母文化水平、父亲吸烟史、儿童与父母同睡、父母打鼾史、经常更换抚养人等。
总结以上各地调查结果提示,我国儿童睡眠状况存在问题不少,不容忽视。为进一步提高流行病学研究的科学性、实用性,今后应在严格的设计下,采用统一的问卷、统一的诊断标准和统计学方法,进行一项多中心的儿童睡眠障碍流行病学调查,研究结论将不但具有代表性,且对下一阶段的干预措施提供有价值的参考。
(第四节)睡眠史与睡眠评估
对患有睡眠障碍的儿童进行评估时,调查其详细的睡眠史具有重要意义,同时对有行为问题的儿童的睡眠习惯进行询问也同样重要。一些患有注意力不集中、多动的儿童可表现出睡眠障碍,而生长停滞也可能与睡眠障碍有关。睡眠史要求对儿童睡眠的异常表现进行详细说明,同时也要采集其他家庭成员睡眠问题与特点的完整病史数据。例如发病年龄、每周或每晚症状发生的频率以及发展的趋势(稳定、恶化、改善)。REM或NREM睡眠障碍与入睡有关,它们通常在入睡后90—120分钟发生。相位延迟综合征入睡通常要比平时发生得晚。夜惊与梦魇不同,因为前者是在NREM睡眠第汉期的前1/3个睡眠周期发生,而后者则是在夜间晚些时间,也就是在REM睡眠为主的时候发生。