Analisi della microstruttura del sonno: cyclic alternating pattern (CAP) PRIMA PARTE

MEDICINA ONLINE DIAGNOSI DIFFERENZIALE ESEMPIO DISPNEA MEDICO PAZIENTE ANAMNESI VISITA ESAME OBIETTIVO IDIOPATICO SINTOMI DOLORE STUDIO OSPEDALE AMBULATORIO CONSIGLIO AIUTO DOTTORE INFERMIERE PRESCRIZIONE FARMACOIl ritmo sonno-veglia è il risultato di processi adattativi che sono evoluti nel corso dei millenni modellandosi sul comportamento della corteccia cerebrale, del talamo e di alcuni nuclei del tronco.
Il sonno si traduce in un percorso notturno obbligato in cui i rapporti fra corteccia e centri sottocorticali cambiano radicalmente rispetto al comportamento in veglia e producono due nuovi stati neurofisiologici che si alternano ciclicamente ogni 90 – 120 minuti:

  • il sonno ad onde lente o sincronizzato o sonno non-REM (NREM) o sonno ortodosso, che comprende 4 stadi di crescente profondità proporzionale al rallentamento delle attività EEGrafiche;
  • il sonno REM (o con movimenti oculari rapidi) in cui si assiste ad una paradossale riattivazione corticale legata alla produzione di sogni e caratterizzata da una desincronizzazione EEGrafica.

L’intero ciclo NREM-REM si ripete 4 – 5 volte a notte. L’analisi visiva classica riconosce i singoli stadi del sonno correlando elettroencefalogrammagramma (EEG), tono muscolare (elettromiogramma o EMG) e movimenti oculari (elettrooculogramma o EOG). Questa tecnica descrive i tempi di permanenza nei singoli stadi e le loro percentuali relative sotto forma di un profilo a linee spezzate che prende il nome di istogramma ipnico o polisonnografia. In questo metodo di esplorazione neurofisiologica del sonno, i singoli stadi sono identificati in base alla presenza prolungata nel tempo di ritmi EEGrafici costanti definiti «attività toniche» e ognuno di essi è concepito come uno stato neurofisiologico stabile.

Tecniche più recenti, come l’analisi spettrale, descrivono in modo più dinamico la sincronizzazione EEG del sonno NREM e la desincronizzazione del sonno REM, che vengono rappresentati con l’aspetto di una sinusoide smorzata nella quale le variazioni degli stadi appare più graduale. Entrambe queste tecniche elaborano parametri di utilità clinica, noti con il termine di macrostruttura, che sono il consuntivo di una intera notte di sonno. Esse però non ci informano sulla moltitudine di eventi parziali che sommando si nel corso della notte costituiscono lo sviluppo dinamico della microstruttura del sonno. Secondo le più recenti interpretazioni, il sonno è il continuo risultato di un compromesso fra i centri cerebrali di programmazione che lo favoriscono e fattori psichici, organici e ambientali che oggettivamente lo ostacolano. L’integrità del sonno nei confronti degli eventi perturbanti e il controllo delle funzioni vitali dell’organismo, in assenza di uno stato di coscienza vigile, sono due aspetti scarsamente esplorati dai parametri di macrostruttura del sonno.

Dal punto di vista neurofisiologico, l’integrità del sonno è assicurata dagli stessi centri cerebrali che lo generano i quali, come in un radar, captano i segnali perturbanti e producono un numero considerevole di risposte EEGrafiche di breve durata che prendono il nome di «eventi fasici» e corrispondono a transitorie modificazioni della profondità del sonno, con le quali si cerca di recuperare la perturbazione senza provocare il risveglio. Meccanismi automatici, soprattutto del sonno NREM, sono in grado di reagire alla maggior parte degli stimoli perturbanti con risvegli appena abbozzati che si manifestano sull’EEG con «microrisvegli» della durata di 10-15 secondi, composti da eventi fasici specifici per ogni stadio del sonno.

I microrisvegli sono dei risvegli incompleti perché rapidamente bloccati dall’immediato potenziamento dell’azione dei centri che promuovono il sonno. La fase che segue è un ‘inibizione del risveglio costituita dal ripristino delle attività EEGrafiche toniche dello stadio che dura 20-30 secondi; subito però un nuovo risveglio parziale riproduce la stessa sequenza di eventi tante volte finché lo stimolo perturbante non si esaurisce oppure provoca un risveglio completo. Il sonno così disturbato diventa instabile ed essenzialmente frammentato da lunghe sequenze pseudoperiodiche di microrisvegli che prendono il nome di tracciato alternante ciclico, in inglese cyclic alternating pattern o
CAP (vedi immagine in basso).

MEDICINA ONLINE SONNO tracciato alternante ciclico cyclic alternating pattern o CAP NCAP.jpg

Nel tracciato alternante ciclico (cyclic alternating pattern o CAP) eventi fasici corrispondenti ad un alleggerimento transitorio del sonno (fase A) si alternano con il riemergere del ritmo di fondo (fase B). I periodi di sonno non-CAP (NCAP) sono al contrario caratterizzati da notevole stabilità del tracciato e del livello di vigilanza.

Ogni stadio del sonno NREM è quindi costituito da 2 condizioni diverse:

  1. una condizione di instabilità che si manifesta con sequenze CAP in cui tanto maggiore è lo sforzo per preservare il sonno, tanto minore risulta la sua qualità;
  2. una condizione di stabilità che si riconosce per la presenza di attività EEGrafiche regolari e ritmiche, per cui viene definita non-cyclic alternating pattern (NCAP) durante la quale il valore restorativo del sonno è maggiore (vedi immagine qui in alto).

Il CAP è normalmente presente nel sonno fisiologico e compare in coincidenza dell’addormentamento, nei cambi di stadio, nel passaggio dal sonno NREM al sonno REM e durante i movimenti corporei (vedi immagine qui in basso).

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Nel sonno fisiologico la comparsa delle sequenze CAP è correlata ad eventi dinamici quali i cambi di stadio, l’addormentamento, il risveglio, i movimenti corporei.

Nei giovani dai 20 ai 30 anni di età costituisce il 25-30% di tutto il sonno NREM e aumenta progressivamente con l’età per raggiungere circa il 50% negli anziani come riflesso di un sonno più tormentato.

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Informazioni su dott. Emilio Alessio Loiacono

Medico Chirurgo - Direttore dello Staff di Medicina OnLine
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