第八章睡眠和觉醒的生理学

失眠的分类 • 入睡困难型 • 保持睡眠困难型 • 早醒型
• 在世界范围内，大约三分之一的人都曾遭 过失眠症的折磨，其中三分之一已属于重 度失眠。 • 中国约有三亿成年人患有失眠等睡眠障碍， 主要分布在经济相对发达地区。（中华医 学会） • 中国成年人中有42.7%的人存在睡眠障碍的 困扰，而他们之中仅有25%的人曾去过医 院寻求治疗。（科学工作者统计）
• 5-HT能神经元
慢波睡眠的神经机制 • 中缝核 研究证明慢波睡眠是中缝核的前核 细胞合成的5－HT引起的 • 孤束核 刺激孤束核引起睡眠行为 • 视前区 与慢波睡眠有关
快波睡眠的神经机制 • Ach能激发REM睡眠：有机磷中毒REM睡 眠增多；
• 5-HT及NE协同剂抑制REM睡眠，中缝核的 5-HT神经元及蓝斑的NE神经元放电率在 REM睡眠处于极低。
睡眠与神经递质 • 乙酰胆碱激活唤醒系统 • 腺苷抑制唤醒系统：咖啡因抑制腺苷提高 觉醒水平。 • 前列腺素是促进睡眠的化学物质 • 引起睡眠的主要抑制性神经递质是γ－氨基 丁酸
第四节 睡眠的功能和梦的假说
睡眠的功能 消除疲劳，恢复体力 保存能量 适应生态的需要 促进身体生长和脑的发育 • 生长激素与睡眠有关 • 快波睡眠与脑的发育有关 对记忆的影响 快波睡眠与记忆的储存有关
（一）快波睡眠与梦 在快波睡眠中被唤醒，80℅以上的人报告 正在做梦。 （二）慢波睡眠与梦 在慢波睡眠各期被叫醒后，只有10℅－ 15℅报告做梦。
关于梦的理论 1.激活－综合理论 认为做梦期间，来自房间内的各种刺激通过脑桥， 激活皮层的不同部分，皮层赋予这些刺激以情节 并编成故事。 2.临床－解剖理论 来自内部的或外部的刺激激活了顶、枕、和颞叶， 而枕叶的视觉辨别能力受抑制，前额叶的审查机 制失灵，因此梦就演绎为幻觉。
睡眠的剥夺 全部睡眠剥夺 被试心里和行为发生变化可 出现错觉、幻觉、行走不稳、甚至妄想。
快波睡眠剥夺 需要唤醒的次数会越来越多， 人 有增加快波睡眠的趋势。
第四节 睡眠与觉醒的功能失调
• 一 失眠：通常指患者对睡眠时间和/或质量 不满足并影响白天社会功能的一种主观体 验 • 世界卫生组织对失眠的定义是：入睡困难、 保持睡眠障碍或睡眠后没有恢复感；至少 每周3次并持续至少1个月；睡眠障碍导致 明显的不适或影响了日常生活；没有神经 系统疾病、其他身体疾病、使用精神药物 或其他药物等因素导致失眠。
• 生物钟的调节：时差 • 夜生活过多，影响生物钟的调节，久之， 睡眠规律破坏，容易诱发失眠。
第二节 觉醒状态
一 觉醒状态的维持
• 脑干的上行网状激活系统 • 蓝斑上部的去甲肾上腺递质系统:维持持续 紧张性脑电，破坏此束→脑电快波明显减 少，Ach能调制NE系统的脑电觉醒作用。
• 二、维持觉醒的神经机制 • 黑质－纹状体多巴胺系统 维持行为觉醒，单纯破坏中脑黑质多巴胺系 统：对新异刺激不能表现探究行为，行为 不能觉醒,但脑 电仍有快波 • 组胺是兴奋性递质，通过下丘脑引起唤醒 状态如抗过敏药有抗组胺作用而嗜睡。
• 与睡眠和觉醒有关的脑结构和神经递质 结构 释放神经递质 作用
脑桥 延髓 蓝斑 蓝斑
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乙酰胆碱、谷氨酸 增加皮层唤醒水平 去甲肾上腺素 在觉醒状态下总增加信 去甲肾上腺 在觉醒状态下增加信息储存
快波睡眠（FWS） 异相睡眠（PS） 快动眼（REM）睡眠 脑电图 同步化慢波 去同步化快波 感觉功能 ↓ ↓↓ （唤醒阈↑↑） 运动功能 ↓ ↓↓，阵发性眼球快 （肌张力、 速运动，部分肢体抽 反射运动） 动 自 主 神 经 ↓ 心率、血压、呼 ↑心率、血压、呼吸， 功能 吸、尿量、体温、 而且变化不规则 代谢率、唾液分泌； ↑胃液分泌、发汗 做梦 7 % 80 %
三、觉醒与睡眠的产生机制 （一） 觉醒状态的维持 1．脑电觉醒 脑干网状结构上行激动系统（Ach 能） 蓝斑上部（NA 能） 2．行为觉醒：黑质（DA 能） （二） 睡眠的时相 1．两种睡眠时相的特点
2．睡眠中两种时相的转换 觉醒 慢波睡眠 异相睡眠 3．睡眠的生理意义 慢波睡眠：GH 分泌↑，有利于机体的生 长发育和体力的恢复 快波睡眠：促进幼儿神经系统的发育和 成熟。有利于建立新的突触 联系，促进学习和记忆。促 进精力的恢复。
慢波睡眠（SWS）
• SWS：生长素分泌比觉醒明显升高，促进生长与 体力恢复 • REM：缺乏时出现易激动等心理活动扰乱（如动
物一出现REM即唤醒，持续数天，其自然睡
眠REM时间延长），该时相脑内蛋白质合成加 快，有利于幼儿神经系统成熟，建立新的突触
联系，促进记忆与精力恢复。
睡眠－觉醒周期
• 第一周期：觉醒－慢波1期 －慢波2期－慢 波3期－慢波4期－慢波3期－慢波2期－第1 次快波睡眠 • 第二周期 ：慢波2期－慢波3期－慢波4期－ 慢波3期－慢波2期－第2次快波睡眠 • 在第3次不再重复慢波4期 • 第4次只重复慢波2期
失眠症：诊断评价
• ICD-10： 日夜专注于睡眠，并过分担 心失眠结果 • DSM-Ⅳ：更多强调排除疾病 • CCMD-3：具有失眠和极度关注失眠结 果的优势观念
失眠症：治疗
• 苯二氮卓类 • TCA • 咪唑吡啶类：思诺思 • 心理治疗
• 二 睡眠呼吸暂停在每夜7h睡眠中呼吸暂停反复30 次以上。 每次暂停时间超过10秒。分为阻塞性、 中枢性和混合性。 • 阻塞性睡眠呼吸暂停综合症:睡眠期反复发作的呼 吸暂停和低通气，呼吸暂停时出现持续的气流停 止，但膈肌与胸廓运动仍存在。
睡眠3期 又称中睡期，脑电为纺锤式的阵发波和波 幅很高的慢波结合，即在θ波背景上出现 20﹪－50﹪的0.5－3次∕秒δ波，历时15分 钟左右。 睡眠4期 又称深睡期，脑电50﹪以上为高幅δ波。
二 快波睡眠 脑电图：从慢波睡眠4期高幅δ波为主的脑 电图，变为低电压不规则α波为主的脑电图， 且常伴有脑桥－膝状体－枕（ PGO ）周期 性的高幅放电。
快波睡眠（FWS） 异相睡眠（PS） 快动眼（REM）睡眠 脑电图 同步化慢波 去同步化快波 感觉功能 ↓ ↓↓ （唤醒阈↑↑） 运动功能 ↓ ↓↓，阵发性眼球快 （肌张力、 速运动，部分肢体抽 反射运动） 动 自 主 神 经 ↓ 心率、血压、呼 ↑心率、血压、呼吸， 功能 吸、尿量、体温、 而且变化不规则 代谢率、唾液分泌； ↑胃液分泌、发汗 做梦 7 % 80 %
• 中枢性睡眠呼吸暂停：指于睡眠期发复发作性呼 吸暂停时口、鼻无气流，同时丧失呼吸能力，胸 腹式呼吸运动停止。 • 混合性呼吸暂停：开始中枢性，继之阻塞性。
• 睡眠麻痹：表现从快波睡眠中醒来发生全 身麻痹，仅呼吸于眼球运动不受影响，持 续数秒致数分钟。 • 入睡前幻觉和醒后幻觉 • 治疗 • 1.中枢神经兴奋剂 苯丙胺 利他林 • 2.抗抑郁剂 用于治疗猝倒发作、睡眠麻痹、 入睡前幻觉
睡眠分期
• 慢波睡眠 (slow wave sleep, SWS)
1, 2, 3, 4期
• 异相睡眠 (paradoxical sleep, PS)
快速动眼睡眠(rapid eye movement sleep，
REM）
一 慢波睡眠 （一）睡眠1期 又称入睡期，脑电活动α 波节律不规则，α波减少， 出现θ波，历时约10 分钟，易唤醒。 （二）睡眠2期 又称浅睡期，脑电为α波消失，在4－7次∕秒θ波的 背景上出现13－16次∕秒的睡眠纺锤波，环境出现 意外声音出现K-复合波，此期大约持续15分钟。
• 失眠的原因 • 心理因素 抑郁、焦虑、消极应对 、个人的 不良自我暗示 • 环境与外在因素 • 疾病与药物因素的影响 • 生物节律异常 • 镇静药依赖
失眠症：诊断（CCMD－3）
[症状标准] 1.几乎以失眠为唯一症状，包括难以入睡、睡眠不 深、多梦、早醒、醒后不易再睡，醒后不适感、 疲乏或白天困倦； 2.具有失眠和极度关注失眠结果的优势观念。 [严重标准] 对睡眠数量、质量的不满引起明显的苦 恼或社会功能受损。 [病程标准]至少每周发生3次，并至少已1个月。 [排除标准]排除躯体疾病或精神障碍症状导致的继 发性失眠。
基本脑电图波形
频率 波幅 出现时的状态 （HZ） （μv） α波 8-13 20-100 清醒、安静、闭目 时。在枕叶最明显 β波 14-30 5-20 精神活动、情绪激 动时。在额、顶叶 明显 δ波 4-7 100-150 困倦时。幼儿常见 θ波 0.5-3 20-200 睡眠时。婴儿常见
第三节 睡眠的分期与脑机制
第八章 睡眠的生理心理
第一节 醒-睡
内源性周期：褪黑素释放的峰水平在晚间。 生物钟及其生理机制 • 生物节律是由视交叉上核决定的，受损扰乱昼夜 节律。 • 松果体与褪黑素（光亮抑制褪黑素分泌） • 腺苷及其受体的作用 • 觉醒时腺苷浓度逐渐增加，睡眠过程中，脑内腺 苷浓度下降，咖啡和茶碱促进觉醒-阻断腺苷受体。 • 奥立新及其受体的作用 • 嗜睡症—奥立新大副度降低，室旁核区是与唤醒 信号通路有关的奥立新敏感区。
(三)睡眠发生机制 1.睡眠中枢
脑干尾端“睡眠中枢” ，通过上行抑制系统 作用于大脑皮层，与脑干网状结构上行激动 系统的作用相拮抗。
2.递质调节学说 ●慢波睡眠：中缝核头部（5-HT） ●异相睡眠：中缝核尾部（5-HT） 蓝斑中、后部（NE） 3.内源性睡眠物质 δ睡眠诱导肽、促睡眠因子、褪黑激素等
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觉醒与睡眠的产生机制 觉醒状态的维持 脑电觉醒 脑干网状结构上行激动系统（Ach能） 蓝斑上部（NA能） 行为觉醒：黑质（DA能）
慢波睡眠（SWS）
（二）脑电波形成的机制 1. 脑电波是大脑皮层锥体细胞突触后电 位的总和，其幅度取决于同步活动的神经元 数量 2. 大脑皮层神经元的同步活动与丘脑非 特异性投射核团神经元的节律性电活动有关
2．睡眠中两种时相的转换 觉醒 慢波睡眠 异相睡眠 3．睡眠的生理意义 慢波睡眠：GH 分泌↑，有利于机体的生 长发育和体力的恢复 快波睡眠：促进幼儿神经系统的发育和 成熟。有利于建立新的突触 联系，促进学习和记忆。促 进精力的恢复。
睡眠－觉醒周期
• 第一周期：觉醒－慢波1期 －慢波2期－慢 波3期－慢波4期－慢波3期－慢波2期－第1 次快波睡眠 • 第二周期 ：慢波2期－慢波3期－慢波4期－ 慢波3期－慢波2期－第2次快波睡眠 • 在第3次不再重复慢波4期 • 第4次只重复慢波2期
二、 睡眠的机制
与睡眠有关的脑结构 • 皮层、海马、丘脑、下丘脑、网状结构 、中缝核、蓝斑等 唤醒的神经控制 • 蓝斑上部的去甲肾上腺递质系统 • 乙酰胆碱能神经元
• 三 发作性睡病 • 在不应睡眠的时间里，频繁地、突然地陷 入睡眠状态。表现4个方面： • 睡眠发作 • 猝倒：在清醒时突然肌肉瘫痪，身体不由 自主地倒下，患者意识清楚，无记忆障碍， 呼吸完好，恢复完全。
四 睡眠的阶段性障碍
• 梦呓 又称说梦话 • 睡行症 ：出现在慢波睡眠的3、4期。治疗 给予安定类药。 • 夜惊 在慢波睡眠4期出现惊叫、颤抖、手足 快速运动等极度恐惧表现。 • 梦魇 ：也称恶梦发作，是指以恐惧不安或 焦虑为主要特征的梦境体验，事后能详细 回忆。通常出现在快波睡眠期。