Impacto de la privación del sueño en el ser humano

El creciente desarrollo tecnológico y el uso de nuevas herramientas digitales para la obtención de información, el proceso de aprendizaje, la recreación e incluso la comunicación y socialización de los jóvenes, es una puerta al inicio de hábitos de exceso de uso tecnológico con la consecuente reducción de los periodos de sueño. El objetivo del presente texto es ahondar sobre los, en muchos casos, desconocidos procesos del sueño y el correcto funcionamiento del metabolismo en el ser humano y con esto, dimensionar las consecuencias o efectos de la privación de los ciclos normales de sueño.

Introducción

El conocimiento de los procesos del sueño no es un tema de interés reciente, por el contrario dese la antigüedad ha involucrado en su estudio a personajes como Descartes hasta los más recientes y reconocidos investigadores como Sigmund Freud y aun hoy, esta fracción de nuestra vida diaria encierra un misterio que tiene muchas preguntas aún por resolver. Sin embargo, aunque actualmente se considera el sueño como un proceso importante que ocupa un tercio de la vida de un ser humano y afecta la mayoría de procesos fisiológicos y psicológicos que se producen en el organismo (Torres – Esteche V, 2011); los jóvenes ignoran los detalles que abarca y como la privación de periodos de sueño, sea por cumplir con una responsabilidad o continuar espacios de ocio, les afecta. Por la curiosidad que el sueño refleja y la necesidad de educar a los jóvenes en adecuados hábitos de sueño se realiza una revisión de los temas en relación al sueño.

¿Qué es el sueño?

El estudio del cerebro y el desarrollo de nuevas tecnologías han mostrado que el sueño es un fenómeno normal en el ser humano pero hasta hace poco se ha empezado a entender sus mecanismos fisiológicos. Actualmente consideramos al sueño como un proceso normal, lo que lleva a pensar que todos los seres vivos necesitan dormir. Sin embargo en otras especies y a medida que descendemos en la escala evolutiva resulta más complicado definir el concepto de sueño, ya que muchos organismos exhiben periodos de disminución de la actividad o de reducción de la respuesta a estímulos externos, pero las características, duración y las funciones de este periodo de "sueño" son muy diferentes entre las distintas especies (Cirelli y Tononi, 2008).

En el ser humano el sueño se puede entender como el estado de inconsciencia del que la persona despierta ante estímulos sensitivos o de otro tipo. Hoy se sabe que es un proceso activo, complejo, endógeno, ya que es relativamente independiente de las condiciones externas. Es una conducta natural, periódica, transitoria y reversible que consume un tercio de la vida humana, Es un proceso cerebral, el cuerpo descansa, pero el cerebro duerme, lo que no significa que el cuerpo no necesite el sueño. El sueño no solo es un fenómeno, sino que hay varios tipos de sueño, siendo procesos con activación cortical considerable (Torres – Esteche V, 2011)

Estructura anatómica

A nivel funcional el hipotálamo está relacionado con la homeostasis de la mayoría de los procesos fisiológicos del organismo. Es responsable de la regulación de la sensación de saciedad cuando tenemos hambre, controla de manera estrecha la temperatura de nuestro organismo, también regula la respuesta al dolor, los niveles de placer y el comportamiento agresivo. El núcleo supraquiasmatico (parte del hipotálamo medial) actúa como reloj biológico estableciendo el ciclo de sueño-vigilia (Targa A. & Vila M., 2007). Este ciclo circadiano de sueño y vigilia está compuesta por un componente visual, integrado por los fotoreceptores unidos a las vías ópticas y en segundo lugar por el ya mencionado núcleo supraquiasmatico que funciona como marcapasos hormonal. Las vías neuronales conducen esta información a diferentes zonas fuera del hipotálamo hasta los hemisferios cerebrales regulando la conducta, también hacia el tronco encefálico donde se activan los sistemas simpático y parasimpático y por ultimo hacia la medula espinal donde regulan el sistema de coordinación motora del organismo. La luz solar natural es el estímulo ambiental más potente de este marcapasos. A lo largo del ciclo anual, la luz y la oscuridad regulan de manera sincrónica el ciclo circadiano de acuerdo con el número de horas de exposición solar. De todas formas si un individuo se encuentra aislado de cualquier referencia temporal externa, el organismo presenta una ritmicidad muy estable que se mantiene constante y es especifico según la especie. Durante el sueño las variaciones del ritmo de la frecuencia cardiaca y la tensión arterial son notables. El sueño es un estado de gran actividad. Paradójicamente, mientras descansamos, se producen multitud de cambios neuro-bioquimicos que son fundamentales para conseguir un equilibrio físico y neuronal necesario para el periodo de vigilia.

Mecanismos del sueño

Hay 3 mecanismos básicos que coordinan y gobiernan el sueño y la vigilia;

• 1. El equilibrio del sistema nervioso autónomo

• 2. El impulso homeostático del sueño

• 3. Los ritmos circadianos que regula el momento en el que ocurre el sueño y el estado de alerta

Estos sistemas también tienen importancia en la regulación de la edad, en el equilibrio dinámico del sueño y vigilia lo que permite su adaptación a los cambios en tiempo y duración.

Los mecanismos homeostáticos tienden a mantener un equilibrio interno, de manera que a más horas pasadas en situación de vigilia, mayor es la necesidad de dormir, y a más horas durmiendo, menos intensa es. El sueño también se regula de forma circadiana, es decir, aunque en un momento concreto el tiempo pasado despierto sea el mismo, la necesidad de dormir varía según cual sea la hora del día, siendo máxima, en una persona con horario diurno, alrededor de las tres o cuatro de la mañana, en menor medida hacia las dos y tres de la tarde y minina hacia las ocho de la noche (Torres – Esteche V, 2011).

Es importante entender que la actividad cerebral puede ser cuantificada para estudiar los ritmos circadianos del cerebro. Una herramienta tecnológica que ha sido de vital importancia para el estudio de la fisiología del sueño es el electroencefalograma (EEG). De forma muy simplificada, el EEG muestra la representación gráfica y digital de las oscilaciones que muestra la actividad eléctrica del cerebro, al ser registrada mediante electrodos colocados encima de distintas regiones de la cabeza. El trazado electroencéfalográfico estudia la frecuencia o número de ondas por segundo medido en Hertzios (Hz) y la amplitud o potencial en micro voltios (&µV). Durante el sueño ocurren cambios característicos de la actividad eléctrica cerebral que son la base para dividir el sueño en varias fases. El sueño suele dividirse en dos grandes fases que, de forma normal, ocurren siempre en el mismo orden. Todo episodio de sueño comienza con el "sueño sin movimientos oculares rápidos" o "No Rapid Eye Movement" (NREM), que tiene varias fases, y después pasa al sueño con movimientos oculares rápidos o "Rapid Eye Movement" (REM), (Figura 1). La nomenclatura acerca de las fases de sueño ha sido recientemente modificada por la Academia Americana de Medicina del Sueño en su manual "AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events: Rules, Terminology and Technical Specifications Version 2.3" (Abril 2016)

Figura 1. Fases del sueño NREM y REM, sus frecuencias y visualizaciones en el EEG

Fases del sueño

Estado W (Wakefulness): Despierto, con ojos abiertos en reposo o estado de alerta.

Estado N1: Esta fase corresponde con la somnolencia o el inicio del sueño ligero, en ella es muy fácil despertarse, la actividad muscular y se puede observar algunas breves sacudidas musculares súbitas que a veces coinciden con una sensación de caída (mioclonias).

Estado N2: En el EEG se caracteriza por que aparecen patrones específicos de actividad cerebral llamados husos de sueño y complejos K; físicamente la temperatura, la frecuencia cardiaca y respiratoria comienzan a disminuir paulatinamente.

Estado N3 y N4: Fase de sueño NMOR y en el EEG se observa actividad de frecuencia muy lenta.

Estado R: Se caracteriza por la presencia de movimientos oculares rápidos, físicamente el tono de los músculos disminuye (con excepción de los músculos respiratorios y los esfínteres vesical y anal), así mismo la frecuencia cardiaca y respiratoria se vuelve irregular e incluso puede incrementarse y existe erección espontanea del pene o del clítoris. Durante el sueño REM se producen la mayoría de ensoñaciones.

Función del sueño

El sueño según los autores (Tononi 2006, Cirelli 2006) tiene diversas funciones actualmente bastante bien establecidas.

Primera: Restauradora, esta tendría lugar en la fase NREM sobre todo en el sueño de ondas lentas y parte del sueño REM, en esta fase estaría implicada la fase de neurogénesis y formación de nuevas proteínas en el núcleo geniculado hipotalámico.

Segunda: Protectora, se relación el sueño de ondas lentas con el estímulo que recibe el sistema inmune para desarrollarse o ponerse en marcha frente a patógenos externos.

Tercera: Reorganización funcional de los circuitos neuronales de manera que resulten más efectivos. Durante la vigilia hay actividad cerebral que permite la formación de nuevas sinapsis por efecto del aprendizaje, la disminución y sincronización en la corteza cerebral permite deshacernos de aquello que no quedo impreso como sinapsis neuronal completa.

Por otra parte, en la actualidad diversos estudios tanto experimentales como clínicos han demostrado que el sueño tiene efectos positivos sobre distintos tipos de memoria (Carrillo-Mora et all, 2013).

La evidencia más consistente respecto al efecto positivo del sueño se ha observado en dos tipos de memoria: la memoria declarativa (memoria que es fácilmente expresada verbalmente: información de hechos y eventos) y la memoria procedimental (mecanismos acerca de habilidades y destrezas motoras) (Figura 2).

Figura 2. Clasificacion de los sistemas de memoria de largo plazo en seres humanos (Carrillo – Mora, 2010)

Pérdida de sueño

Existen diversas formas de perdida de sueño:

• a. La privación de sueño (suspensión total del sueño por un periodo mayor a 24h

• b. La restricción de sueño (disminución del tiempo habitual de sueño)

• c. La fragmentación del sueño (interrupción repetida de la continuidad del sueño)

Hasta hace pocos años, la mayoría de estudios que se refieren a privación de sueño se habían realizado en animales. De todos estos estudios se sabe que los efectos de la privación total de sueño se aprecian de manera general las siguientes consecuencias.

• 1. Afectación de la piel con la aparición de lesiones ulceradas.

• 2. Alteración y disminución de todo el sistema inmune.

• 3. Disminución de la secreción de hormona de crecimiento.

• 4. Aumento del tono del sistema nervioso simpático con tendencia a la hipertensión.

• 5. Activación del sistema adreno-cortico-hipofisiario, con aumento del cortisol.

El impacto de la privación de sueño en ratas puede inducir a la muerte si este dura más allá de 21 días, de hecho, la muerte es más rápida que en la privación de comida. Esta situación se acompaña de hipertensión arterial grave debido a un aumento de noradrenalina plasmática como si el individuo estuviera en un estado máximo de estrés, junto con otros trastornos metabólicos que acaban desencadenando la muerte del animal (Targa A. & Vila M, 2007).

En humanos la mayoría de estudios de privación de sueño no sobrepasan los 7 días por razones éticas. Los efectos de la privación de una o dos noches de sueño produce somnolencia y fatiga al día siguiente, disminución de la capacidad de atención y concentración, y mayor vulnerabilidad para los accidentes (Targa A. & Vila M, 2007)

Todos estos tipos de alteraciones del sueño han demostrado afectar distintas funciones cognitivas y variedades de memoria en mayor o menor grado (Tabla 1). Por otro lado, se ha propuesto que la privación crónica del sueño puede estar estrechamente relacionada con la aparición o progresión de ciertas enfermedades neurológicas (Dávila J., 2010).

Tabla 1. Principales funciones cognitivas afectadas con la pérdida de sueño (Carrillo-Mora et all, 2013).

Consecuencias de la privación de sueño

• 1. Cambios Bioquímicos Y Del Sistema Nervioso Autónomo

La privación de sueño se ha visto involucrada en la regulación de otros ritmos circadianos, aumentando el riesgo de desarrollar hipertensión. Se han postulado varias causas como son cambios en el equilibrio de los sistemas simpático y parasimpático (Sistema regulador de la frecuencia cardiaca y de la tensión arterial).

A nivel bioquímico se conoce que en general a partir de las 45 horas de privación de sueño se produce un aumento en la cantidad total de noradrenalina, dopamina y de cortisol a nivel plasmático. Este aumento del tono del sistema autónomo podría ser responsable de la aparición de aumentos en la tensión arterial, pero no de la frecuencia cardiaca.

Muchos estudios han relacionado la privación crónica de sueño con un aumento en el riesgo de desarrollar enfermedades como son Hipertensión arterial, Infarto de Miocardio, Diabetes y Obesidad.

• 2. Cambios De La Función Inmune

Se han observado importantes efectos inmunosupresores relacionados con la privación de sueño total, lo que se explica dentro de una situación tan estresante a nivel metabólico como es la falta de sueño.

• 3. Cambios a Nivel Neurológico

La privación de sueño se relaciona con una menor captación de oxígeno en la corteza prefrontal, y en ciertas áreas hipotalámicas. Un aumento en el consumo de glucosa, un aumento en la cantidad de neurotransmisores en todas las áreas hipotalámicas y del córtex prefrontal, lo que se traduciría en una situación de estrés metabólico para las neuronas de estas áreas.

• 4. Cambios En La Expresión Genética

Cirelli (2006) refiere que durante el sueño se transcriben un centenar de genes en diferentes áreas cerebrales que son los mediadores de la síntesis de proteínas del cerebro y la plasticidad neuronal (adquisición de memoria a largo plazo). En modelos animales, la expresión genética es distinta para el estado de vigilia y la de privación de sueño de corto como largo plazo. El mecanismo compensatorio a corto plazo aumenta la expresión de todos los genes para acoplarse al aumento de la demanda energética cerebral, sin embargo cuando la privación de sueño se mantiene a largo plazo se observa la disminución de la expresión genética por desgaste de todo el sistema.

Últimamente se ha establecido el importante papel del sueño en el desarrollo del cerebro y en la plasticidad cerebral (neurogénesis en la zona del hipocampo del adulto). En la privación de sueño de más de 45 horas de sueño en humanos se ha demostrado una disminución de la neurogénesis en la zona del hipocampo asociada a una disminución general en la síntesis proteica y con ello la posibilidad de reparación neuronal.

El sueño NREM principalmente favorece la consolidación de la memoria declarativa dependiente del hipocampo), mientras que el sueño REM parece favorecer la consolidación de la memoria procedimental (independiente del hipocampo). La forma en la que participa el sueño promoviendo la consolidación de la memoria a través del mantenimiento de la plasticidad cerebral (La consolidación es el proceso mediante el cual la información de corto plazo pasa a convertirse en información de largo plazo). Sin embargo la observación de que las mismas áreas cerebrales que se ven activadas durante el aprendizaje de una tarea son nuevamente activadas durante el sueño e incluso siguiendo la misma secuencia de activación, ha llevado a proponer que durante el sueño se realiza una recapitulación o reactivación de la información previamente aprendida con lo cual se favorece la consolidación. La mayor parte de estudios sobre sueño se han realizado en adultos, pero algunos estudios realizados en niños, ancianos y adolescentes parecen comprobar el mismo efecto positivo sobre la memoria (Diekelmann S. & Born J., 2010).

Un aspecto interesante es la observación del patrón de sueño subsiguiente a la privación de sueño. En primer lugar aumenta la cantidad y la intensidad del sueño de ondas lentas. Disminuye la latencia y cantidad de la fase N1, Se ha visto que la fase N2 y la fase R se reducen notablemente durante el sueño recuperador tras más de 45 horas de vigilias. Hay un aumento de horas totales de sueño. Si la privación es total, tras una primera noche con ondas lentas, la segunda noche normaliza el sueño NREM y se intensifica el sueño REM. La tercera noche se normaliza la arquitectura global del sueño. Algunos autores afirman que la función cognitiva no se ve alterada tras la privación de sueño menor a 30 horas porque el cerebro intenta compensar el déficit de ciertas áreas mediante la ampliación de las redes neuronales.

Higiene de sueño

Las medidas de higiene del sueño son una serie de recomendaciones acerca de conductas y hábitos deseables, así como modificaciones de las condiciones ambientales y otros factores relacionados, encaminados a mejorar la calidad del sueño de las personas. De forma general podemos considerar las siguientes (Tabla 2).

Varios estudios estadísticos muestran que dormir entre 7 y 8 horas diarias está asociado con el riesgo más bajo de padecer ciertas enfermedades como la obesidad, la diabetes o las enfermedades cardiacas, mientras que dormir menos de 6 aumenta notablemente el riesgo (algunos datos, sin embargo, también muestran un incremento del riesgo en la gente que duerme demasiado) (Dávila J., 2010).

Tabla 2. Recomendaciones de higiene del sueño (Carrillo-Mora et all, 2013).

¿Cuánto debemos dormir?

Un adulto joven pasa aproximadamente entre 60 – 70 minutos en el sueño NREM para entrar en el sueño REM que puede durar entre 5 y 30 minutos y este ciclo se repite cada hora y media durante toda la noche de sueño. Por lo tanto, a lo largo de la noche pueden presentarse normalmente entre 4 y 6 ciclos de sueño REM. Algunos estudios sugieren que la duración del sueño parece no tener relación con el efecto positivo sobre la memoria, ya que se demostró que incluso brevísimos periodos de sueño de hasta 6 minutos de duración son capaces de provocar una mejoría significativa en la retención de información. Sin embargo también es prudente señalar que una mayor duración del sueño se asocia con una mejor retención de la información al compararlo con un periodo más breve de sueño. (Carrillo-Mora et all, 2013).

Como era de esperar, no hay ningún número mágico para responder a esa cuestión. El rango "normal" varía desde tan pocas como 6 hasta tantas como 10 horas, dependiendo de las personas. Algunos individuos "necesitan" dormir menos, y parecen "resistir" mejor que otros la falta de sueño (se cree que la distinta resistencia a la falta de sueño puede tener una base genética, tal y como sugieren los estudios realizados en gemelos idénticos, cuyas respuestas en las pruebas de privación son siempre similares), (Dávila J., 2010).

Conclusiones

Es fácil comprender que la calidad de nuestro sueño influye de manera importante en la calidad de nuestra vida, de manera que el correcto funcionamiento del ciclo sueño-vigilia es de suma importancia para nuestra salud. En las poblaciones citadinas, poblaciones jóvenes y universitarias, el papel del sueño ha pasado a un plano de menor importancia e incluso llega a ser visto como pérdida de tiempo.

La atención y el aprendizaje son funciones cognitivas que se ven seriamente afectadas por la privación del sueño con una deterioro proporcional al déficit de horas dormidas, lo que puede aumentar el número de accidentes y errores procedimentales, al mismo tiempo que se pierde productividad laboral.

La privación del sueño por largos periodos de tiempo y el uso de estimulantes para aumentar estos periodos de privación no trae consecuencias positivas sobre el metabolismo cerebral y van más allá de un malestar, permitiendo la evolución de enfermedades como la hipertensión, obesidad, diabetes, depresión y diversas enfermedades cardio y cerebro vasculares.

La importancia de la atención de los trastornos del sueño que sufren los jóvenes radica en consecuencia de factores externos o malos hábitos que son potencialmente modificables. Ver el sueño como proceso fisiológico y tener las medidas de higiene de sueño como una inversión a largo plazo como prevención de enfermedades crónicas, definitivamente es el primer paso que tenemos que dar para tener mejores condiciones de vida.

Bibliografía

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• 2. Carrillo-Mora P., Ramírez-Peris J. & Magaña-Vázquez K. (2013). Neurobiología del sueño y su importancia: antología para el estudiante universitario. Revista de la Facultad de Medicina (México), 56(4), 5-15. Recuperado de http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0026-17422013000400002&lng=es&tlng=es.

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• 6. Diekelmann S. & Born J. (2010). The memory function of sleep. Nature reviews Neuroscience. 11:114-126.

• 7. Targa A. & Vila M. (2007). Impacto de la privación de sueño en las funciones cognitivas y las constantes basales. Aula Escola Europea.

• 8. Tononi, G. (2006). Sleep function and synaptic homeosthasis. Sleep Medicine Reviews, nº 10, pág. 49-62.

• 9. Torres – Esteche V. (2011). Trastornos del Sueño. Prensa Médica Latinoamericana. 2011 ISSN 0250-3816, pag29-pag46

Autor:

Alejandro Delosreyes

(24 años)

Estudiante del programa de Biología, Facultad de
ciencias, Universidad del Tolima, Ibagué. Realizado el 16 de diciembre
de 2016.