Slaap, levensnoodzakelijk (over slaap en slaapstoornissen) Prof. Dr. B. Buyse Dienst Longziekten Centrum voor Slaapmonitoring UZ Gasthuisberg Leuven In de laatste 75 jaar zijn we meer over de slaap te weten gekomen dan in de duizenden jaren menselijke beschaving daarvoor. In dit korte tijdbestek hebben wetenschappers vastgesteld dat slaap niet een eenvoudige toestand van rust of van afwezigheid van wakker zijn is, maar een dynamisch gedrag, een bijzondere activiteit van de hersenen geregeld door ingewikkelde nauwkeurig werkende mechanismen, een specifiek verschijnsel met zijn eigen noodzakelijke functies. Slapen is een historisch verwaarloosd verschijnsel. Tot voor kort zagen de meeste wetenschappers niet dat slaap ook maar in de verte met specifieke actieve hersenactiviteit te maken had. Om diverse redenen is er door middel van observatie van slaap geen vooruitgang geboekt. Een van de redenen daarvoor is praktisch van aard. Mensen zijn gewend om op bepaalde tijden te slapen en op andere tijden te onderzoeken. Maar op het moment dat de onderzoeker zijn onderwerp dat gaat slapen wil gaan observeren, staat zijn hoofd niet meer bij dit type onderzoek, zijn hersenen willen slapen. Veel dieren slapen echter als ze wakker zijn. Waarom hebben we dan zo weinig goede beschrijvingen van de slaap van de dieren? De reden is eenvoudig. Uiterlijk maakt een slapend dier zo’n rustige indruk dat het lijkt dat er weinig te observeren valt. Niet voor niets was in de Griekse mythologie de God van de slaap Somnos, die een zoon had genoemd Hypnos de god van de droom, de broer van de god van de dood Thanatos. Het moderne slaaponderzoek maakte van 1928 tot 1953 echter een grote sprong voorwaarts in kennis. Dit had een belangrijke reden. In 1928 registreerde de Duitse psychiater Hans Berger voor het eerst een electroencefalogram (EEG) bij de mens: de wetenschappers kregen aldus de mogelijkheid om de elektrische eigenschappen van hersencellen te onderzoeken. In 1953 ontdekte Eugene Aserinsky dat tijdens de slaap episodes van uitbarstingen van oogbewegingen uitbreken (slaap gekenmerkt door REM’s of Rapid Eye Movements). Abraham Lincoln zou ooit volgende uitspraak hebben gedaan: “Slapen is van de hersenen, door de hersenen en voor de hersenen”. In de slaapgeneeskunde is er de dag van vandaag meer en meer evidentie hiervoor. Slaap is van de hersenen, niet alleen omdat dit proces slechts volledig tot ontwikkeling is gekomen bij dieren met goed ontwikkelde hersenen, maar ook omdat tijdens de slaap indrukwekkende veranderingen plaatsvinden in de hersenen zelf: de (meetbare d.m.v. EEG) 1 electrische hersenactiviteit gaat tijdens de slaap door en is verschillend van die in wakende toestand. Ook weten we nu dat de hersenen zichzelf regelen en controleren door tijdig slaap te induceren: slaap komt door de hersenen. De klokken die de slaap in-en uitschakelen, bestaan uit netwerken van hersencellen die niet alleen bepalen wanneer we slapen en waken, maar ook de vele ordelijke gebeurtenissen in de hersenen tijdens de slaap programmeren. Eén van de gebeurtenissen is dat het toch al actieve brein elke 90 tot 100 minuten extra actief wordt en dat in totaal zo’n drie, vier tot vijf perioden per nacht, die bij elkaar één tot anderhalf uur duren. In dergelijke perioden hebben we levendige dromen. Dit betekent dat, eveneens als slapen, ook dromen niet alleen van de hersenen maar ook door de hersenen is. Vooral de hersenen hebben belang bij slapen. Dit wordt met name duidelijk door de voortgaande achteruitgang van onze hersenfuncties bij een toenemend tekort aan slaap. We weten niet precies hoe slaap voor een efficiënte werking van de hersenen zorgt, maar dàt het zo is staat buiten kijf. Slaap is derhalve ook voor de hersenen. Laten we iets meer concreet en wetenschappelijk ingaan op de inhoud van vorige paragraaf. Slaap is van de hersenen. Proefpersonen met hun ogen open vertonen een EEG met snelle golven en een lage spanning, karakteristiek voor alerte oplettendheid. De hoge frequentie weerspiegelt waarschijnlijk het grote aantal ontladingen van vele zenuwcellen. Het geringe voltage wordt verklaard door het feit dat de ontladingen niet ritmisch verlopen, dus niet gesynchroniseerd zijn. Indien deze personen hun ogen sluiten en inslapen ondergaat hun EEG een verschuiving in de richting van synchronisatie, hetgeen een EEG met tragere en ook grotere golven opleverde en dit met 5 stadia: van alfa-doezelfrequentie tot stadium I-II (lichte slaapstadia)-III-IV(diepe slaapstadia)slaap - steeds trager frequent met hoger amplitudo of voltage EEG; daarna volgt het slaapstadium zoals voor het eerst vastgesteld door Aserinsky in 1953: REM’s met een EEG met kleine voltage en snellere frequentie de REM slaap. Dit geheel noemt men een slaapcyclus en dergelijke slaapcycli herhalen zich over de nacht zo’n, afhankelijk van de leeftijd, 3-4 tot 5 maal, met afhankelijk van de leeftijd per cyclus meer of minder diepe slaap of REM slaap en naar de ochtend toe relatief een grotere REM/diepe slaap verhouding per slaapcyclus. Slaap komt door de hersenen. De slaap wordt gestuurd door een neuronaal netwerk met een belangrijk aantal celgroepen in de hersenstam (o.a. de Raphe kern, de Locus Coeruleus, …), hypothalamus en voorhersenen, een mengeling van “wake-active” en “sleep-active” neuronen die instaan voor een cyclisch wisselen tussen waken en slapen. Het geheel wordt gedirigeerd door de biologische klok, gelokaliseerd in de nucleus suprachiasmaticus van de hypothalamus. Deze nucleuscellen hebben een intrinsieke ritmische, oscillatoire activiteit met een cyclus van 24-25 uur. “Zeitgebers” ( = mechanismen die de slaap/waak klok synchroniseren met de dag/nacht cyclus) 2 zoals licht (via het retina - hypothalamisch neuronaal netwerk en melatonine, het “hormoon van de duisternis” uit de pineaalklier) stellen deze cyclus voortdurend bij. Bij mensen blijkt, in tegenstelling tot dieren, licht niet de enige “Zeitgeber” te zijn, ook kennisname van het tijdstip van de dag, maaltijden, .... hebben impact op de afstelling van de slaap/waak klok of het circadiaan ritme. Slaap is volgens de uitspraak van Lincoln ook voor de hersenen. Is dit zo ? Dit betekent een antwoord op de moeilijke vraag “wat is de betekenis van de slaap”. Eén van de aanknopingspunten om dit aspect aan te kaarten is de vaststelling dat men slechts aan een lange slaapperiode begint wanneer de lichaamstemperatuur zich op of in de buurt van het laagste punt bevindt. Slapen is dan ook riskant: er is bv. de kans om te bevriezen; bovendien, door het wegvallen van de waakzaamheid zijn we kwetsbaar voor vijandelijke bejegening en riskeren we mogelijks fouten in perceptie, logica en oordeel. Waarom neemt de natuur dergelijke risico’s ? Of, om het wetenschappelijk te stellen, hoe wegen de voordelen van de slaap op tegen de nadelen? Gezien het evolutionaire succes dat slapende dieren toch behaald hebben, moeten de baten wel groter zijn dan de lasten. Er zijn 2 hypothetische verklaringen. Slaap verlaagt het metabolisme en spaart zodoende energie, terwijl daarmee tegelijkertijd het risico afneemt dat tijdens het koudste deel van het etmaal de temperatuursregulatie uit evenwicht raakt. Een tweede verklaring is dat we tijdens de slaap informatie die we tijdens overdag hebben opgenomen, efficiënt kunnen opslaan en reorganiseren omdat er dan geen nieuwe en nog te verwerken informatie meer bijkomt. In het algemeen kunnen we stellen dat slaap zowel de homeostase als de plasticiteit van een organisme dient. Oudere slaapdeprivatie studies bevestigen deels deze hypothesen. Totale slaapdeprivatie bij mensen resulteert in verslechtering van taken afhankelijk van de aard van die taak en na 60 uren slaapdeprivatie in hallucinaties en illusies. Pas na ongeveer 160 uur vertonen hartslag, bloeddruk, ademhaling en lichaamstemperatuur (weliswaar minimale) veranderingen. Het meest opvallend is echter dat slaapdeprivatie resulteert in steeds toegenomen slaperigheid of drang tot slapen met optreden van herstelslaap gekenmerkt door grotere hoeveelheid diepe slaap (en op de tweede plaats meer REM slaap). Slaapdeprivatiestudies bij ratten tonen net zoals bij de mensexperimenten minimale verschillen aan in de eerste 7 tot 10 dagen, de gebruikelijke grens bij de meeste experimenten met mensen. Aan het begin van de tweede week begint een gedepriveerde rat echter tekenen van aftakeling te vertonen. De huid begint te zweren, maar nog duidelijker is dat het dier meer begint te eten en dat, ondanks het feit dat het veel eet, begint af te vallen, wijzend op totale metabole ontregeling met overlijden na 4 weken. Slaap blijkt er aldus niet alleen voor de hersenen te zijn maar voor het ganse lichaam. Moderne slaapdeprivatiestudies tonen aan dat reeds na minimale (minder langer doorgevoerde dan in de oude experimenten) slaapreductie bij de mens 3 verhoogde sympatische tonus, verminderde suiker tolerantie, etc… optreedt. Stellen dat tekort aan slaap (én slaaptekort is ingebakken in onze moderne manier van leven) mogelijks in verband staat met cardiovasculaire verwikkelingen, is dan ook niet zo uit de lucht gegrepen. Een misschien nog “wildere” hypothese is een verband gaan zoeken tussen slaapdeprivatie en obesitas; toch is duidelijk dat ook het leptine metabolisme ontregeld wordt door slaapdeprivatie èn leptine is een belangrijk hormoon die eetgedrag en vetmetabolisme regelt. Slaapstoornissen krijgen in de geneeskunde de laatste jaren meer en meer aandacht. Intussen zijn er een kleine honderd verschillende slaapstoornissen bekend. In de kliniek worden deze slaapstoornissen pragmatisch opgedeeld in 3 categorieën: insomnia (niet kunnen slapen), hypersomnia (teveel slapen) en parasomnia (afwijkend gedrag/bewegingen in de slaap). Het is onmogelijk om alle slaapstoornissen met u te overlopen in de korte tijdspanne van deze spreekbeurt. Over parasomnia (bv. slaapwandelen) zal ik vrij kort zijn, gezien het meestal een “passagère (verdwijnt na kinderjaren)” vrij onschuldige slaapstoornis vorm is, alhoewel … . Ik zal proberen de belangrijkste oorzaken van insomnia (dè slaapstoornis van deze moderne tijd) te bespreken en vooral duidelijk proberen te maken dat insomnia niet steeds en zelfs preferentieel niet met slaappillen dient te worden behandeld. Meer tijd zal in de spreekbeurt worden besteed aan hypersomnia. In slaap vallen overdag, wanneer het niet hoort, is geen onfrequent fenomeen. Dè grootste oorzaak is slaap apnoe gekenmerkt door snurken met ademhalingsonderbrekingen tijdens het slapen. Naast het storend en zelfs soms gevaarlijk ongecontroleerd indommelen overdag blijkt deze aandoening ook aan de basis te liggen van verhoogde bloeddruk en andere cardiovasculaire complicaties. Deze frequente aandoening (komt voor in meer dan 1/100 volwassen personen) dient dan ook te worden opgespoord in een centrum voor slaapmonitoring aan de hand van een slaaponderzoek of polysomnografie, de aandoening is immers perfect behandelbaar. Gezien ik verantwoordelijk ben voor een centrum voor slaapmonitoring die zich vooral toelegt op opsporen en behandelen van slaapapnoe ligt het voor de hand dat ik deze ernstige slaapstoornis, het slaap apnoe syndroom, in deze spreekbeurt iets meer in de verf zet. 4