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“ I meccanismi del Sonno ”

La vita sulla Terra, fin dal suo inizio, è stata sempre regolata dalla successione ritmica

del giorno e della notte, oltre che delle stagioni, dipendente:

dalla presenza della radiazione luminosa del sole. (Cicli circadiani )

Pertanto non stupisce il fatto che gli organismi viventi abbiano sviluppato sistemi

assai efficaci in grado di percepire:

1. la presenza (o assenza) della luce e la sua durata nelle 24 ore;

2. la ciclicità dell’ambiente esterno,

e adattare di conseguenza le proprie attività giornaliere e stagionali alle variazioni ritmiche

dell’ambiente circostante

La capacità di adattamento è la chiave di volta per una migliore probabilità di

sopravvivenza e per la massima diffusione della specie.

Quindi, in termini di efficacia del processo evolutivo :

l’organismo in grado di adattarsi meglio ha maggiori probabilità di resistere con

successo alle mutevoli condizioni ambientali.

Per avere questa capacità si abbisogna innanzitutto della presenza di:

un sistema endogeno che possa riconoscere le variazioni cicliche dell’ambiente

circostante e comunicarle alle strutture incaricate della risposta.

In questo senso, sia nell’animale che nell’uomo, il cammino dell’evoluzione ha determinato

lo sviluppo di:

un meccanismo molto fine in grado di registrare appunto le modificazioni ritmiche

dell’ambiente, soprattutto in termini di alternanza luce/buio, e successivamente

farle giungere facilmente ai centri deputati alla decodifica e stimolare una risposta

tale per cui il messaggio possa arrivare in periferia alla singola cellula e determinare

una risposta in senso adattativo che sia in sincronia con le caratteristiche

dell’ambiente esterno.

Di tutto questo :

La luce viene considerata il più potente sincronizzatore dei ritmi circadiani

dell’uomo

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Essa trasporta 2 tipi di informazioni differenti, entrambe importanti per la sopravvivenza dell’organismo considerato:

1. la prima riguarda informazioni relative alla forma tridimensionale degli oggetti, al colore e alla percezione del movimento;

2. la seconda è costituita da un segnale temporale riguardante la durata del giorno e della notte.

A causa di ciò, durante il processo evolutivo si sono sviluppati 2 diversi sistemi di visione in tutti i vertebrati, in grado di distinguere i 2 tipi di informazioni trasportate attraverso la radiazione luminosa:

1. il cosiddetto “occhio laterale” (che viene usato per la formazione delle immagini degli oggetti;

2. ed “terzo occhio”, in grado di rilevare lo stimolo luminoso in termini di alternanza luce/buio.

Negli animali più evoluti e nell’uomo tale ultima struttura viene identificata con la ghiandola Epifisi o pineale.

Fig. 1 rappresentazione longitudinale dell’Encefalo e della ghiandola Epifisi, produttrice di Melatonina

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Figura 2 – Rappresentazione schematica del sistema fotoneuroendocrino. RET= retina; RHT= tratto retino-ipotalamico; SCN= nucleo soprachiasmatico; PVN= nucleo paraventricolare; IMC= colonna medio-laterale del midollo spinale; SCG= ganglio cervicale superiore; NA= noradrenalina; PIN= ghiandola pineale; MEL= melatonina

Studi molto recenti hanno potuto documentare la presenza, sulla superficie della retina, di una popolazione di cellule non adatte alla visione, diverse dai “coni” e “bastoncelli”,

Figura 3 e 4 – Rappresentazione schematica delle strutture oculari e della retina

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ma in grado di reagire allo stimolo luminoso e le cui fibre, attraverso il tratto

retinoipotalamico, raggiungono il nucleo soprachiasmatico il quale viene ormai considerato

il componente principale del cosiddetto “orologio biologico” dell’organismo capace di

generare i ritmi circadiani tramite le istruzioni presenti nel genoma in grado di attivare

ritmicamente una serie assai complessa di geni con il compito di codificare le proteine utili

per la trasmissione del segnale che determina l’attivazione dei meccanismi intracellulari,

capaci di capire non i colori o il chiaroscuro,ma “le quantità di luce / buio nell’arco

della giornata”.

Tuttavia, possedere una propria ritmicità circadiana intrinseca (che nell’uomo è di circa

24.2 ore) non è sufficiente per il corretto funzionamento dell’organismo ma essa deve

essere importante che tale ciclicità sia in sincronia con i ritmi dell’ambiente circostante.

A questo scopo, il messaggio ritmico generato dal nucleo soprachiasmatico viene

successivamente trasmesso ad una struttura endocrina in grado di riceverlo e

reagire allo stimolo nervoso mediante la produzione ormonale che viene diffusa a

livello sistemico. Si tratta della ghiandola pineale (o epifisi) e del suo principale

prodotto di secrezione, la melatonina che chimicamente è un indolo (N-acetil-5-

metossitriptamina) e deve il proprio nome agli effetti sulla pigmentazione cutanea degli

anfibi.

Fig. 5 struttura chimica e spaziale della Melatonina

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L’interconnessione di strutture quali:

1. la retina;

2. il nucleo soprachiasmatico;

3. la ghiandola Epifiesi o Pineale costituisce ciò che viene comunemente

definito come “sistema fotoneuroendocrino”(Fig.2).

Fig. 6 La produzione di Melatonina diminuisce progressivamente con l'età a causa della

calcificazione dell'Epifisi

Fig. 7 Rappresentazione della diminuzione della quantità di Melatonina che prodotta negli

stessi orari in diverse diverse fasi d’età.

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Sonno: perché evitare tablet e cellulari

prima di dormire

Nelle ore che precedono il sonno, è bene evitare l'esposizione a fonti luminose e

sonore poiché condizionano il nostro orologio biologico.

Fonti luminose come:

1. La luce che proviene dalla tv;

2. dallo schermo display del tablet;

3. ed in particolare, dagli smartphone o dal computer,

hanno sul nostro cervello lo stesso effetto del sole: inibiscono la produzione della

melatonina, l'ormone del sonno, che favorisce l'addormentamento e svolge il

fondamentale compito di regolare il ciclo sonno-veglia.

In recenti studi, compreso il progetto Erasmus+ “ Sleeping habits in student’s performance

“ hanno evidenziato come l'uso continuativo di cellulari o tavolette multimediali per

appena due ore può ridurre la melatonina fino al 22% e come il tutto vada ad

influenzare negativamente la qualità giornaliera del sonno.

L'abitudine di utilizzare questi dispositivi tecnologici per:

1. sfogliare pagine virtuali;

2. leggere la posta elettronica;

3. giocare;

4. guardare videoclip prima di addormentarsi, può compromettere il sonno e portare

direttamente all'insonnia.

Anche i rumori improvvisi disturbano quindi il sonno, in quanto tengono in allerta i

centri della veglia ed ostacolano il rilassamento.

L'ideale sarebbe ridurre l'esposizione agli schermi luminosi e agli stimoli sonori almeno

nella mezz'ora prima di andare a letto.

La stanza da letto, poi, va riservata al riposo: meglio non usarla per rispondere alla e-

mail o guardare la televisione ed anche altra soluzione è quelle di riabilitare la vecchia

sveglia per lasciare il cellulare lontano e spento dal comodino.

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Cicli del sonno

Fig. 8 La ciclicità dei vari stati di attività e funzione del sonno

Il cervello ha tre stati principali di attività e funzione:

1. la veglia,

2. lo stato di rapid eye movement (più semplicemente stato REM) del sonno;

3. lo stato non-REM (NREM) del sonno.

E’ durante il sonno REM, identificabile perché gli occhi della persona addormentata si

spostano rapidamente sotto le sue palpebre, che abbiamo i nostri sogni più vividi. In

questo stato, il cervello diventa elettricamente e metabolicamente attivo; infatti, letture

elettroencefalografiche (EEG) effettuate durante il sonno REM sembrerebbero simili

a quelle registrati quando si è svegli. Allo stesso tempo, nella fase REM il cervello

“disinserisce” automaticamente i muscoli.

Anche in un sogno vivido ed estremamente movimentato, non si può reagire se non con

attività mentale.

Il sonno sano consiste in una serie di cicli ricorrenti, da 70 a 120 minuti di lunghezza

ognuno, di sonno NREM e sonno REM

In genere, una persona che dorme procede dalla veglia attraverso le quattro fasi di sonno

NREM fino a raggiungere il primo periodo REM. Il dormiente ritorna quindi al sonno non-

REM, e il ciclo ricomincia.

Negli adulti sani, gli stadi più profondi del sonno NREM (stadi 3 e 4 o “sonno a onde

lente”) si verificano soprattutto nei primi due cicli. I periodi REM nella prima metà del

periodo di sonno di un adulto sono brevi, ma si allungano in cicli successivi. Idealmente, si

dovrebbe essere in grado di dormire bene attraverso questi cicli su base regolare

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Melatonina per dormire e insonnia

La melatonina è un ormone che si trova naturalmente nel nostro corpo e regola il

ritmo giorno-notte (circadiano) dell’organismo.

E’ un ormone secreto prevalentemente, ma non solo, da una piccola ghiandola presente

nel cervello chiamata ghiandola pineale o epifisi.

E’ stata scoperta circa 50 anni fa e più precisamente nel 1958 da Aaron Lerner, un

dermatologo che isolò questo ormone nella ghiandola pineale delle mucche.

La sua produzione è minima nei primi mesi di vita, aumenta nell'età giovanile per poi

tornare a calare nella tarda età adulta ed anziana.

E’ un ormone molto importante dato che regola il ritmo circadiano dell'organismo. La sua

secrezione viene regolata dalla luce:

1. quando lo stimolo luminoso arriva alla retina viene trasmesso un segnale

all'epifisi dove viene inibita la sua secrezione;

2. Il buio, al contrario, ne stimola il rilascio.

Per questo motivo la melatonina ha un picco nelle ore notturne e valori molto più

bassi (nadir) durante il giorno.

Dato che la melatonina ha un effetto sedativo il cervello la utilizza come una sorta di

segnale per informare l'organismo che è buio e che è pertanto giunto il momento di

dormire e riposarsi.

La melatonina è molto bassa durante i primi tre mesi di vita e senza notevoli differenze tra

livelli notturni e diurni. Dal 4-6 mese i livelli di melatonina aumentano gradualmente con

un picco a 7 / 9 anni.

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Come si produce e come funziona la melatonina?

Proprio perché la melatonina viene prodotta in risposta alla mancata stimolazione dei

recettori della retina durante le notte, è opportuno:

1. durante il giorno passare quanto più tempo possibile alla luce, per inibirne la

produzione;

2. e di conseguenza regolarne al meglio la secrezione durante la notte.

Tanto più tempo si passa alla luce diurna, tanto migliore sarà la secrezione di melatonina

dell'Epifisi di notte, assicurando un sonno profondo, di qualità e ristoratore..

Quindi si può dire che:

1. la mancanza di luce induce a produrre più melatonina, che segnala al corpo di

prepararsi al sonno;

2. la luce al contrario ne riduce la produzione permettendo all’organismo di

stare sveglio.

Fig. 10 Livelli presenti nel plasma di melatonina nel le 24 ore giornaliere

La presenza nel circolo sanguigno di quest’ormone favorisce il rilassamento e il sonno, mentre la sua assenza aumenta il livello di vigilanza (Fig. 10).

Alcune persone che hanno difficoltà a dormire hanno bassi livelli di melatonina e si pensa

che un aggiunta sotto forma di integratore può aiutarli a dormire.

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Interazione melatonina e cortisolo

Il cortisolo è un ormone prodotto dalle cellule della fascicolata del surrene in risposta all'ormone ipofisario ACTH che è dunque il precursore del cortisolo.

Il cortisolo viene spesso definito "ormone dello stress" perché la sua produzione aumenta, appunto, in condizioni di stress psico-fisico severo, per esempio dopo esercizi fisici estremamente intensi e prolungati o interventi chirurgici.

Con la sua azione, quest'ormone tende ad inibire le funzioni corporee non indispensabili nel breve periodo, garantendo il massimo sostegno agli organi vitali.

Per questo motivo il cortisolo:

1. induce un aumento della gittata cardiaca; 2. aumenta la glicemia, incrementando la gluconeogenesi epatica (conversione di

alanina in glucosio), stimolando la secrezione di glucagone e riducendo l'attività dei recettori insulinici;

3. riduce le difese immunitarie diminuendo, di conseguenza, anche le reazioni infiammatorie (inibizione della fosfolipasi A2)

4. diminuisce la sintesi di collagene e della matrice ossea, accelerando l'osteoporosi;

5. favorisce il catabolismo proteico (stimola la conversione delle proteine in glucosio e la glicogenosintesi)

6. favorisce la mobilitazione e l'utilizzo degli acidi grassi, ma in alcuni distretti stimola la lipogenesi

Un aumento del cortisolo in circolo si manifesta anche in caso di digiuno prolungato o abitudini alimentari scorrette. Saltare la prima colazione e/o mangiare molto in un unico pasto giornaliero, favorisce infatti l'ipercortisolismo (l'aumento, cioè, della produzione di cortisolo).

Fig.11 Variazione giornaliera dei livelli plasmatci dell'ormone. Da notare l'ondata principale notturna; prima del risveglio viene secreto il 50% del cortisolo giornaliero

totale.

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Disfunzione del ritmo circadiano e del cortisolo

Questa è la disfunzione surrenale più comune.

L’ippocampo è la parte del cervello che mitiga il nostro stress dove si trovano i più grandi depositi di recettori del cortisolo.

L’ippocampo non è stato “disegnato” per rispondere continuamente allo stress, ma per farlo quando si ha realmente necessità (quando affrontiamo un grave problema o un trauma).

Quello che accade oggi a molti di noi è che viviamo continuamente in questo stato di stress dove l’ippocampo è chiamato in causa a qualsiasi ora del giorno e della notte senza (quasi) mai rimanere in uno stato di relax.

Questo è abbastanza pericoloso poiché il cortisolo è un ormone catabolico che come abbiamo detto, “distrugge” e non rigenera.

Questa parte del cervello è responsabile per la memoria corta e lunga, che ci aiuta ad imparare, ed è anche la prima parte del cervello che distrugge l’Alzheimer e la demenza.

Per cui i sintomi derivanti da una disfunzione del ritmo circadiano sono:

1. difficoltà a prendere sonno 2. problemi a restare svegli 3. cali di energia durante il pomeriggio o in orari strani del giorno 4. difficoltà ad alzarsi la mattina 5. problemi di memoria ed apprendimento

Se questa situazione si protrae nel tempo può anche portare a sviluppare:

1. malattie cardiovascolari; 2. problemi gastrointestinali poiché queste attività (ritmo circadiano) sono molto

importanti per coordinare la motilità intestinale; 3. Importanti coordinazioni e regolazioni della funzione immunitaria.

Le possibile cause della degenerazione ippocampale sono:

1. stress cronico 2. eccesso di zuccheri / amidacei nella dieta (disglicemia) 3. neuroinfiammazione cronica dovuta a presenza di antigeni (glutine, per

esempio) 4. cattiva digestione che porta a carenza di vitamina B e alti livelli di

omocisteina (ed infiammazione) 5. carenza di omega-3

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Melatonina e cortisolo sono sempre in opposizione l’una all’altro

Nella naturalità della fisiologia dell’essere vivente i livelli di cortisolo e melatonina sono inversamente proporzionali l’uno all’altro.

Se la melatonina aumenta, il cortisolo diminuisce, se il cortisolo aumenta, la melatonina diminuisce.

Un sonno disturbato, mina questo equilibrio che nel lungo periodo limita la funzione immunitaria.

Fig. 12 Livelli presenti nel plasma di melatonina e cortisolo le 24 ore giornaliere

La ghiandola pineale o Epifisi che produce melatonina è influenzata dal nucleo soprachiasmatico che regola il ritmo circadiano. Ma nella gran parte dei casi è il cortisolo che disturba la produzione di melatonina, a causa dell’iperattivismo tipico dei tempi moderni, andando ad influenzare parti del sistema neuroendocrino creatosi dall’antichità per regolare i cicli circadiani e quindi la quantità notturna di melatonina

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Fig.13 e 14 La luce, dopo essere stata trasdotta dalla retina, passa anche attraverso il Nucleo sovrachiasmatico prima di arrivare alla ghiandola pineale, dove verrà prodotta la melanina.

Una grandissima quantità di informazioni ed una distribuzione continua in tutta la giornata di luce, portano stress ed incapacità di compiere cicli di sonno corretti, portando ad uno squilibrio dei singoli cicli di produzione dei 2 ormoni Cortisolo e Melatonina

Questo squilibrio può dipendere da vari motivi. Può essere stagionale, oppure può svilupparsi in soggetti che non si espongono sufficientemente alla luce del sole (lavorano tutto il giorno in ufficio con luci artificiali).Disfunzioni pineali possono poi provocare la sindrome metabolica (problemi di peso) ecco perché dormire adeguatamente è fondamentale per la nostra salute.

Ovviamente se si è carenti di melatonina, il sonno sarà piuttosto disturbato e questo provocherà l’impossibilità di sognare durante la fase di riposo (fase REM). e di conseguenza, il sistema immunitario si indebolirà (per cui ci si ammala più frequentemente).

La melatonina stimola il sistema immunitario in quanto è pro infiammatoria, mentre il cortisolo è antiinfiammatorio.

Nessuno dei due è migliore dell’ altro, melatonina e cortisolo devono mantenere un equilibrio costante perché tutto funzioni al meglio.

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Queste sono le 4 aree del cervello che sono coinvolte nella regolazione delle funzioni surrenali:

1. Accesso surrenale ipotalamico-pituitario che praticamente controlla le quantità di cortisolo prodotte a qualsiasi ora del giorno e della notte;

2. Ippocampo che controlla e regola i ritmi del cortisolo (ritmi circadiani); 3. Mesencefalo (o “cervello medio”) una parte piuttosto primitiva del cervello; 4. Ghiandola pineale che (in parole semplici) controlla l’equilibrio tra cortisolo e

melatonina;

Domande frequenti La melatonina è l’ormone del sonno?

La maggior parte delle persone pensa alla melatonina come un forte sonnifero naturale. In

realtà non induce il sonno e di solito è efficace solo nelle applicazioni a breve termine. È

più corretto pensare che la melatonina aiuti il nostro organismo a dormire nelle ore

notturne e a regolarsi in modo adeguato nel passaggio dalla stagione estiva a quella

invernale quando la durata del giorno è minore.

La melatonina è cosi importante?

Si molto.

La melatonina è un ormone essenziale:

1. guida il cuore e gli organi vitali durante la notte;

2. agisce anche come un potente antiossidante; mentre si dorme pulisce dalle tossine

e dai radicali liberi delle cellule.

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Stili di vita che riducono la produzione di melatonina possono essere molto dannosi

poiché aumentano il rischio di:

1. ipertensione,

2. malattie cardiache,

diabete e cancro.

Gli studi mostrano che quando le donne effettuano il turno di notte hanno un rischio

maggiore del 50% di tumore al seno e quelli di sesso maschile del 50% per il tumore

al colon-retto.

In che alimenti trovo la Melatonina?

L’assunzione di alimenti che contengono la melatonina permette di migliorare il sonno

senza gli effetti collaterali di un farmaco o un integratore sintetico. I cibi hanno una bassa

concentrazione di questa sostanza, ma possono aiutare a riposare meglio.

Tra gli alimenti con un maggior contenuto di melatonina ci sono:

1. Riso,

2. Avena,

3. Mais,

4. Ciliegie,

5. Uva,

6. Banana.

Nell’alimentazione non dovrebbero mancare i cibi che contengono il triptofano che è un

precursore della serotonina e della melatonina, cioè dal triptofano il corpo riesce a

sintetizzare la melatonina.

Si può prendere la melatonina durante il giorno?

Se la melatonina si usa nelle ore diurne, può causare effetti avversi. Potrebbe infatti

causare difficoltà ad addormentarsi la sera proprio perchè in questo caso l’assunzione di

melatonina esogena va in conflitto con il nostro orologio biologico.

La melatonina è un integratore naturale, può avere effetti avversi?

La melatonina assunta in dosi o momenti sbagliati della giornata può causare gravi

rischi per la salute. Se assunta durante il giorno può causare anche la depressione.

In gravidanza è vietato prendere la melatonina perché può oltrepassare la barriera

placentare ed entrare nella circolazione del feto. Non si può prendere neanche durante

l’allattamento perché si trasmette al neonato attraverso il latte materno.

Ho bisogno di melatonina per dormire?

Nella maggior parte dei casi l’insonnia non è causata da una carenza di melatonina,

prendendo degli integratori di melatonina si possono mascherare le vere cause del

problema.

Ho bisogno di continuare a prendere la melatonina?

Gli esperti consigliano di assumere la melatonina per un periodo non superiore a due

settimane consecutive.

È importante il dosaggio? In commercio si trova generalmente sotto forma di compresse

da 3 o 5 mg di melatonina pura oppure in gocce. Nuovi studi dimostrano che i maschi

adulti hanno bisogno di soli 150 microgrammi, mentre le donne di 100 microgrammi (un

microgrammo è 1/1000 di un milligrammo). Così l’Integrazione di melatonina è in media di

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20 50 volte in più rispetto al bisogno reale. Le persone che prendono le compresse di

melatonina possono tagliare la pillola in quarti, solo se queste non sono a rilascio

controllato o modificato.

Come devo prendere un integratore di melatonina?

La prima cosa da sapere sulla melatonina è la sua emivita molto breve. É attiva nel

sistema solo per circa 20 minuti. Ecco perché è importante utilizzare la melatonina nella

forma più adeguata per il proprio tipo di problema: chi e ha difficoltà ad addormentarsi

potrebbe prendere la melatonina a rilascio immediato.

In caso di difficoltà a mantenere il sonno è più adatta una pastiglia a rilascio prolungato.

Effetti collaterali, controindicazioni, interazioni

e avvertenze:

I più comuni effetti collaterali melatonina comprendono:

1. Sonnolenza diurna;

2. Vertigini;

3. Mal di testa.

Altri effetti collaterali meno frequenti della melatonina comprendono:

mal di pancia, lieve ansia, irritabilità, confusione e depressione.

Inoltre, la melatonina può interagire con diversi farmaci, tra cui:

Farmaci anticoagulanti;

Farmaci che sopprimono il sistema immunitario (immunosoppressori);

Farmaci per il diabete-

Pillola contraccettiva.

La dose corretta dipende dall’uso previsto. Ad esempio, i disturbi del sonno sono spesso

trattati con 0,5 mg di melatonina al giorno, mentre dosi da 3 a 5 milligrammi al giorno

potrebbero essere utilizzate per trattare il jet-lag.

Chi assume la melatonina sotto forma di integratore dovrebbe scegliere gli integratori di

sintesi poiché quelli di origine animale potrebbero contenere diverse sostanze inquinanti.

Le persone che soffrono di intolleranza al lattosio dovrebbero controllare se tra gli

eccipienti c’è questa sostanza.

Si consiglia di evitare le attività che richiedono vigilanza come guida o uso di macchinari

pesanti per quattro-cinque ore dopo l’assunzione di melatonina.

Qual è la dose consigliata dai medici?

Per l’insonnia: 0,3-5 mg prima di coricarsi è la dose maggiormente consigliata. 5 mg alle

18:00 nei bambini con insonnia-5 mg alle 20:00 nei bambini con disturbi dello sviluppo

(compreso paralisi cerebrale, autismo e ritardo mentale).0,5-5 mg prima di coricarsi per il

jet lag dal giorno dell’arrivo a destinazione, continuando per 2-5 giorni. -2 mg di melatonina

a rilascio controllato assunta al momento di coricarsi per 6 settimane nella

disassuefazione da benzodiazepine in persone anziane con insonnia-0,3 mg per via orale

3-5 ore dopo l’ultima sigaretta per ridurre i sintomi d’astinenza da nicotina.