1、睡眠生理與睡眠障礙睡眠生理與睡眠障礙睡眠生理與睡眠障礙睡眠生理與睡眠障礙PeilinLeeM.D.CenterofSleepDisorder,NTUH,Taipei,TaiwanDivisionofPulmonaryandCriticalCareMedicine,NTUH,Taipei,Taiwan大綱大綱(1)大綱大綱(1)睡眠功能睡眠功能 睡眠的調控睡眠的調控 神經生理調控神經藥理調控 神經藥理調控 睡眠週期睡眠週期睡眠週期腦波變化 睡眠週期腦波變化 生理節律週期睡眠結構 睡眠結構 睡眠當中器官的變化睡眠當中器官的變化 呼吸系統呼吸系統 心血管系統 內分泌及代謝系統內分泌及代謝系統大綱大綱
2、(2)大綱大綱(2)睡眠障礙總論睡眠障礙總論 睡眠障礙總論睡眠障礙總論 睡眠障礙評估睡眠障礙評估主觀性 問卷 主觀性:問卷 客觀性睡眠多項生理檢查(lhPSG)睡眠多項生理檢查(polysmonography,PSG)生理節律週期:腕動表(actiwatch)各論各論 各論各論 睡眠衛生睡眠呼吸障礙 睡眠呼吸障礙 日間嗜睡，猝睡症睡眠的功能睡眠的功能睡眠的功能睡眠的功能睡眠為恢復身體活力所必須素睡眠為恢復身體活力所必須素 睡眠為恢復身體活力所必須睡眠為恢復身體活力所必須元元素素 一天最終身體會感到疲憊，但經過一夜睡眠身體又會感到活力感到活力 動眼期為身體生長及中樞神經發育重要連結動眼期為身體生
3、長及中樞神經發育重要連結動眼期負責整合日間學習記憶(日有所思夜有所夢)動眼期負責整合日間學習記憶(日有所思，夜有所夢)慢波期為身體休息、修復，以及中樞神經成熟重要樞紐慢波期為身體休息、修復，以及中樞神經成熟重要樞紐生長激素分泌於慢波期 生長激素分泌於慢波期睡眠的調節睡眠的調節睡眠的調節睡眠的調節睡眠應是個主動過程睡眠應是個主動過程而非被動而非被動此過程是腦幹此過程是腦幹(RAS)及及 睡眠應是個主動過程睡眠應是個主動過程，而非被動而非被動。此過程是腦幹此過程是腦幹(RAS)及及大腦皮質交互作用結果大腦皮質交互作用結果 生理節律週期節律點生理節律週期節律點(circadian pacemaker
4、)視叉上核視叉上核 生理節律週期節律點生理節律週期節律點(circadianpacemaker)視叉上核視叉上核(suprachiasmatic nucleus)，控制醒睡週期，控制醒睡週期 調節睡眠的機制調節睡眠的機制 調節睡眠的機制調節睡眠的機制 中樞神經週邊神經 週邊神經 睡眠驅動力生理節律週期 生理節律週期中樞神經中樞神經:神經生理、藥理調控神經生理、藥理調控 維持清醒的機制維持清醒的機制:維持清醒的機制維持清醒的機制:網狀活化系統（ReticularActivatingSystem,RAS)視丘前腦 Monoaminergic,cholinergic,histaminergic 為清
5、醒的主要神經藥理調控 Hypocretin I and IIHypocretinIandII 缺乏時造成猝睡症(Nacrolepsy)生理節律週期生理節律週期生理節律週期生理節律週期下視丘的視叉上核下視丘的視叉上核為控制生理節為控制生理節 下視丘的視叉上核下視丘的視叉上核(suprachiasmaticnucleus)為控制生理節為控制生理節律週期的主要節律點律週期的主要節律點視網膜視網膜 視丘路徑視丘路徑(tith li tk)視網膜視網膜 視丘路徑視丘路徑(retinothalamictrack)連結視網膜至視叉上核將光照或黑暗週期與生理節律週期協調(hi)將光照或黑暗週期與生理節律週期協
6、調(synchronize)非動眼期非動眼期:腦部活動少，體溫降低，代謝低下腦部活動少，體溫降低，代謝低下動眼期動眼期 腦部活動大腦部活動大交感及副交感神經不平衡交感及副交感神經不平衡 動眼期動眼期:腦部活動大腦部活動大，交感及副交感神經不平衡交感及副交感神經不平衡睡眠週期睡眠週期睡眠週期睡眠週期 睡眠週期睡眠週期:每每90 min 一一週期週期 一一夜共有夜共有45 週期週期 睡眠週期睡眠週期:每每90 min週期週期,夜共有夜共有45週期週期 睡眠週期睡眠週期:非動眼期，動眼期非動眼期，動眼期 當進入睡眠時間越長，動眼期越長，非動眼期越短當進入睡眠時間越長動眼期越長非動眼期越短 非動眼期非
7、動眼期:第第14期期 第12(N1,N2)期:淺睡眠;第34期(N3):深睡眠(慢波睡第(,)期 淺眠;第期()深眠(慢波眠)第34(N3)期:身體休養及恢復期 動眼期動眼期:相性及張姓相性及張姓(phasicandtonicphase)除了眼外肌以及橫膈膜外，其餘肌肉張力消失動眼期負責整合日間學習記憶 動眼期負責整合日間學習記憶睡眠週期圖解睡眠週期圖解睡眠週期圖解睡眠週期圖解睡眠深度與年齡之關係睡眠深度與年齡之關係週期兒童週期兒童(%)年輕人年輕人(%)老年人老年人(%)清醒清醒清醒清醒動眼期動眼期=20-25=12=45-55245 5533-810-150總共總共(hrs)10-128-
8、106-8總共總共()睡眠深度與年齡關係實例睡眠深度與年齡關係實例睡眠深度與年齡關係實例睡眠深度與年齡關係實例8y/oboy31y/oman23:0000:0001:0002:0003:0004:0005:0006:00ArousalMTREMWakeTimeHrsEpoch?12:00:37?07:00:370111212241336144815601672178411AM2AM3AM4AM5AM6AM7AMMTREMS1S2S3S4TNREMTREMRW123444y/oman67y/oman00:0001:0002:0003:0004:0005:0006:00ArousalMTWake0
9、0:0001:0002:0003:0004:0005:0006:0007:00ArousalMTREMWakeREMS1S2S3S4S1S2S3S4TNREMTREMButtonButton睡眠週期測量睡眠週期測量:腦波腦波、眼外肌以及肌肉張力眼外肌以及肌肉張力睡眠週期測量睡眠週期測量:腦波腦波、眼外肌以及肌肉張力眼外肌以及肌肉張力E2O1O2ThermistairflowSubmentalEMGcannulaE1snoreC3C4E2A1E1A2E2腦波腦波:清醒及非動眼期清醒及非動眼期 S1 S2腦波腦波:清醒及非動眼期清醒及非動眼期 S1,S2 清醒清醒wave(8 14 Hz)清醒清醒
10、:wave(814Hz)非動眼期非動眼期:Vertex sharp wave Vertexsharpwave Sharplycontourednegativewaves,47Hz,maximalinvertex Kcomplex:negativepositivesharpcomponent,0.5sec,maxinpgppp,vertexarea Spindle:Ptilhiiti ti i Presentingsleepsynchronize;suppressingsynaptictrnasmissionthroughthalamus Reticularnucleusofthalamusis
11、thesynchronizingpacemaker 714Hzforatleast0.5sec腦波腦波:非動眼期非動眼期S3 S4腦波腦波:非動眼期非動眼期S3,S4 wave 47Hz wave wave Generatedbycorticalcellsandthalamocorticalneurons 0.53Hz,mainlytemporalandcentrallocation Amplitude75uV睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:清醒清醒睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:清醒清醒 EEG:lowvoltage,mixedfrequency;activitywhen
12、eyelit ii it lclose,prominentinoccipital EOG:Eyeblinking,eyemovement EMG:elevated chin EMG EMG:elevatedchinEMG睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:第第一一期期睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:第期第期 EEG:relativelowvoltage,mixedfrequency.wave(47Hz)prominent loss of wave absence of K complex or spindleprominent,lossof wave,absenceofKcom
13、plexorspindle.VertexsharpwaveprominentinthelateS1 EOG:sloweyemovement,absenceofREMy,睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:第二期第二期睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:第二期第二期 EEG:K complex,spindle with mixedfrequency backgroundEEG:Kcomplex,spindlewithmixed frequencybackground睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:第三期第三期睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:第三期第三期 EEG:2
14、0%50%highamplitude,75uVK complex and sleep spindle might be present Kcomplexandsleepspindlemightbepresent睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:第四期第四期睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:第四期第四期 EEG:50%,high amplitude,50%,highamplitude,2Hz activity睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:動眼期動眼期睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:動眼期動眼期 Atony except extraocular and dia
15、phragm muscle Atonyexceptextraocularanddiaphragmmuscle TonicREMandphasicREM EEG:EEG:Relativelowvoltage,mixedfrequencybackground,burst Sawtoothwaveinvertexandfrontal EOG:intermittentrapideyemovement EMG:lowvoltage OccasionallybustofEMGactivity(myoclonia)associatedi h hiwithphasiceyemovement睡眠多項生理檢查實例
16、睡眠多項生理檢查實例:動眼期動眼期睡眠多項生理檢查實例睡眠多項生理檢查實例:動眼期動眼期呼吸器官呼吸器官:睡眠週期以及呼吸形態的變化睡眠週期以及呼吸形態的變化呼吸器官呼吸器官:睡眠週期以及呼吸形態的變化睡眠週期以及呼吸形態的變化 非動眼期非動眼期:淺睡淺睡(S1 S2)深深非動眼期非動眼期:淺睡淺睡(S1,S2),深深睡睡(S3,S4)動眼期動眼期:相性及張姓相性及張姓清醒清醒非動眼期非動眼期 動眼期動眼期:相性及張姓相性及張姓睡眠當中呼吸型態以及換氣量的變化睡眠當中呼吸型態以及換氣量的變化睡眠當中呼吸型態以及換氣量的變化睡眠當中呼吸型態以及換氣量的變化 非動眼期非動眼期 非動眼期非動眼期 呼吸次數，潮氣容積及換氣量減少 呼吸型態在淺睡期為不規則，在深睡期為規則呼吸型態在淺睡期為不規則在深睡期為規則 血中二氧化碳上升 310mmHg,氧氣濃度則下降28mmHg 動眼期動眼期 呼吸次數不規則且較快 潮氣容積及換氣量減少更多(特別是相性)血中二氧化碳上升 至少4mmHg非動眼期非動眼期動眼期動眼期非動眼期非動眼期動眼期動眼期胸胸胸胸腹腹二氧化碳二氧化碳血血二氧化碳二氧化碳血血氧氧睡眠時心血