Mecanismos del sueño. Regulación del ciclo sueño y vigilia

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En el ser humano, el patrón de conducta habitual es mantenerse despierto aproximadamente durante 16 horas durante el día y dormir 8 horas coincidiendo con el periodo nocturno. Pero el sueño está regulado por factores individuales, ambientales y ontogénicos que varían sustancialmente en cada individuo. En conjunción con estos factores particulares, en la regulación del sueño influyen los mecanismos homeostáticos y circadianos. Los procesos de sueño-vigilia están regulados por la interacción entre la homeostasis del sueño y el ritmo circadiano. El proceso circadiano afecta al horario del sueño y los mecanismos homeostáticos regulan la necesidad de dormir.

Mecanismos homeostáticos

La homeostasis era el principal mecanismo regulador fisiológico del organismo 10. Se define como el conjunto de fenómenos de autorregulación, conducentes al mantenimiento de una relativa constancia en las composiciones y las propiedades del medio interno de un organismo. Los mecanismos homeostáticos que controlan el equilibrio interno del organismo también rigen los tiempos de sueño y vigilia y la necesidad de dormir está marcada por criterios homeostáticos. El proceso homeostático, que favorece el sueño, es bajo al comenzar la mañana y actúa sobre la propensión al sueño que se incrementa progresivamente a lo largo del día y funciona de la siguiente manera; cuando necesitamos dormir, el mecanismo "homeostático" nos hace sentir soñolientos; cuando hemos dormido suficiente, actúa para que nos despertemos. Este mecanismo mantiene el equilibrio interno, de manera que a más horas pasadas despiertos, mayor es la necesidad de dormir, y a más horas durmiendo, menos intensa es. Esta necesidad de dormir que aparece en la vigilia, parece estar regulada por sustancias como la adenosina, que se acumulan en el cerebro de forma proporcional al tiempo pasado en vigilia.

Ritmo circadiano

Las diferentes especies animales, incluida la especie humana, organizan muchas de sus funciones en oscilaciones periódicas asociadas a variaciones en los parámetros fisiológicos. Cuando estas fluctuaciones tienen una periodicidad constante, se consideran ritmos biológicos y son generados por un mecanismo endógeno del organismo. J. Aschoff los definió en 1981 "los ritmos biológicos comprenden aquellos eventos dentro de un sistema biológico que ocurren a intervalos más o menos regulares". Estos ritmos sincronizan funciones tales como la temperatura corporal, el latido cardiaco, la secreción de hormonas o el sistema endocrino. Cuando la oscilación de estas variables sigue una pauta cercana a 24 horas se denomina ritmo circadiano. El ciclo sueño-vigilia es el más evidente de nuestros ritmos circadianos. Este ritmo actúa como mecanismo regulador del sueño y funciona con propiedades cronométricas análogas a las de un reloj. El cuerpo se rige por este reloj endógeno o marcapasos biológico que pauta los tiempos de actividad y reposo.

La regulación circadiana supone que independientemente al tiempo pasado en vigilia, la necesidad de dormir varía dependiente según sea la hora del día que sea. En los individuos con patrón sueño vigilia coincidente con el ciclo noche y día, la necesidad más intensa de dormir aparece en la franja nocturna de las 3:00 - 4:00 de la madrugada, y en la franja 14:00-15:00 en la que aunque la somnolencia es menos acusada, también hay una tendencia homeostática al sueño.

Los mecanismos que rigen estos fenómenos cíclicos, son objeto continuo de estudio por su notable importancia en el campo de la cronobiología. Muchos de las funciones fisiológicas y comportamentales en el ser humano dependen de estas variaciones circadianas. Para adaptar los ritmos circadianos al entorno, el organismo necesita recepción de estímulos ambientales y de agentes externos. El fundamento anatómico substancial del sistema circadiano se encuentra en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo cuya actividad está condicionada por diversos estímulos externos, el más importante de los cuales es la luz ambiental. En 1951 J. Aschoff acuñó el término "zeitgebers" sincronizadores, referido a las variables ambientales capaces de afectar a las fases marcadas por los relojes internos. Estos sincronizadores o marcadores ambientales completan la ritmicidad interna adaptándola a las circunstancias del entorno. La perfecta cohesión entre ambos relojes, interno y externo, es la garantía de un correcto funcionamiento del organismo y de la correcta expresión del ciclo sueño-vigilia. La luz es el "zeitgeber" más potente y en los adultos generalmente se identifican los ciclos sueño-vigilia con noche y día (luz y oscuridad).