Questo articolo esplora l'influenza dell'attività fisica sulla qualità del sonno, evidenziando come il sonno sia un'attività biologica essenziale che influisce sulla salute fisica e mentale. Viene analizzata la struttura ciclica del sonno, composta da fasi NREM e REM, e come queste possano essere studiate attraverso tecniche come la polisonnografia e l'actigrafia.
Introduzione
Il sonno è un'attività biologica che si verifica spontaneamente negli esseri umani e ha un'influenza sulle differenti attività che l'individuo svolge nel corso della propria quotidianità, sulla salute fisica e mentale e sulla qualità generale della vita. L'essere umano trascorre quasi un terzo della propria esistenza dormendo ed il sonno è presente in tutte le specie animali studiate, dagli insetti ai mammiferi; risulta probabile, quindi, che svolga una funzione essenziale, anche se non è ancora chiaro di che tipo di funzione si tratti1.
Esso si configura come una particolare condizione fisiologica dove corpo e mente sono meno responsivi; inoltre, il sistema attentivo tende ad abbassarsi (in maniera naturale), per poi riprendersi nella fase di veglia.
Il sonno non è un annullamento delle funzioni vitali, quanto piuttosto un'alterazione di quest'ultime: infatti, nonostante ci sia una riduzione della percezione di ciò che ci circonda, un suono forte, un odore intenso, piuttosto che una variazione di temperatura, pongono il soggetto nuovamente in stato di veglia2.
Stadi del sonno e ciclo NREM-REM
Secondo quanto riportato dalle ricerche effettuate da diversi autori, il sonno si manifesta come una successione ciclica di fasi: infatti, si passa dallo stadio di veglia ad una prima fase di sonno non-REM; si definisce una fase non-REM quando l'elettro-oculogramma (E.O.G.) non nota movimenti oculari rapidi; rappresenta quella fase di sonno tranquillo o profondo.
Passato tale periodo subentra la fase REM, ossia quel periodo di sonno attivo dove sono presenti i movimenti oculari rapidi. Questi tre principali stadi sono differenti non solo per l'ovvia mobilità muscolare e per lo stato di coscienza più o meno alterata, ma anche perché, a livello encefalico, le onde cerebrali sono maggiori durante la fase di veglia, per poi diminuire durante il sonno non-REM ed aumentare nuovamente nella fase REM.
In sintesi, il sonno è un fenomeno dinamico che include una varietà di fasi: veglia (W), sonno con movimenti oculari non rapidi (NREM) e sonno con movimenti oculari rapidi (REM); inoltre, la fase del sonno non NREM è ulteriormente suddivisibile in: NREM-1 (N1), NREM-2 (N2) e NREM-3 (N3). La sequenza stadiale delle fasi del sonno è così composta:
- Veglia: l'E.E.G. (altresì, elettroencefalogramma) evidenzia onde irregolari di bassa ampiezza e alta frequenza (low voltage fast activity), l'E.O.G. rileva frequenti movimenti oculari volontari e ammiccamenti e l'elettromiogramma (E.M.G.) mostra un'attività muscolare tonica con sovrapposti episodi fasici associati ai movimenti volontari.
- Sonno NREM: costituisce il 75% del tempo totale del sonno. Sulla base dell'elettroencefalogramma esso è suddiviso in quattro stadi:
- Stadio 1 (N1): il passaggio dalla veglia al sonno avviene attraverso uno stadio di transizione, lo stadio 1 per l'appunto, in cui l'attività a scompare e il tracciato dell'E.E.G. è dominato da onde di basso voltaggio e frequenza mista, con predominanza di attività ? (3-7 cicli/s). I movimenti oculari rallentano e il tono muscolare si riduce.
- Stadio 2 (N2): lo stadio 1 è seguito dopo alcuni minuti dallo stadio 2, che si annuncia sul tracciato E.E.G. con la comparsa dei complessi K e di fusi del sonno, definiti da Rodríguez-Labrada e colleghi (2019) come segni distintivi elettroencefalografici del sonno non-REM.
- Stadio 3 (N3): lo stadio 2 è seguito, soprattutto nella prima parte della notte, da un periodo di sonno durante il quale il tracciato E.E.G. è dominato da onde lente (dette anche onde d) che nell'uomo hanno una frequenza inferiore ai due cicli al secondo.
- Stadio 4 (N4): una volta si distinguevano gli stadi 3 e 4 in base alla percentuale di onde lente (rispettivamente meno o più del 50% per un intervallo di 30 s). Più di recente però, si è riconosciuto che questa divisione è arbitraria e gli stadi 3 e 4 sono stati raggruppati nella fase N3.
- Sonno REM: dopo un progressivo approfondirsi dallo stadio 2 allo stadio 4, il sonno NREM torna ad alleggerirsi per poi lasciare spazio allo stadio REM; esso costituisce circa il 25% del tempo totale del sonno ed è suddiviso in due stadi, tonico e fasico, caratterizzate da onde a basso voltaggio con ampiezza diversa e dalla presenza del sogno.
Strumenti di indagine del sonno: Polisonnografia
Secondo quanto riportato dalle ricerche di James e colleghi (2014), la polisonnografia si configura come quella tecnica, successivamente diventata esame clinico, con la quale si riesce a distinguere e indagare la fase REM e la fase non REM del sonno. Attualmente è possibile monitorare diversi parametri durante il sonno, tra cui:
- Attività cerebrale tramite elettroencefalogramma (E.E.G.).
- Movimenti oculari tramite elettro-oculogramma (E.O.G.), sempre tramite elettrodi posti sugli occhi.
- Flusso di aria, tramite sonda posta sotto le narici.
- Rumori, attraverso microfono situato a livello del collo.
- Escursioni respiratorie a livello toracico e addominale, mediante sensori di movimento.
- Ossigenazione dei tessuti tramite saturimetro.
- Movimento durante la notte utilizzando elettrodi allocati sulle gambe o sulle braccia.
Dopo un'intera notte in ospedale vengono prese tutte queste misurazioni.
Questo articolo esplora l'importanza del sonno per la salute umana, evidenziando come strumenti come l'actigrafo e questionari specifici possano valutare la qualità del sonno. Propone l'Athletic Sleep Screening Questionnaire (A.S.S.Q.) come uno strumento valido per identificare problemi di sonno negli atleti, sottolineando il ruolo cruciale degli ormoni come la melatonina e il cortisolo nel regolare il ciclo sonno-veglia.
Metodi
L’actigrafo è uno strumento molto sensibile nel rilevare i movimenti del corpo (in quanto contiene un accelerometro) e quindi a rilevare anche i momenti in cui il soggetto è meno attivo, ovvero quando dorme. L’actigrafo rilascia molte meno informazioni rispetto al polisonnigrafo, tuttavia, attraverso formule matematiche è possibile calcolare il tempo di durata del sonno, la qualità del sonno, la latenza di insorgenza del sonno, le tempistiche del risveglio, eventuali risvegli notturni e naturalmente il movimento.
Strumenti di indagine del sonno: Questionari
I metodi clinici come la polisonnografia, l’actigrafia e le interviste con gli specialisti del sonno possono fornire informazioni diagnostiche ottimali da un punto di vista qualitativo, ma richiedono molto tempo e risorse. I questionari, al contrario, forniscono un modo più efficiente ed economico per valutare la qualità del sonno, i modelli e i comportamenti in diversi soggetti, contestualmente.
Sono state create ulteriori tipologie di questionari sul sonno applicate questa volta alla popolazione degli atleti, come il Pittsburgh Sleep Quality Index (P.S.Q.I.). Sebbene quest’ultimo sia più comunemente utilizzato per valutare il sonno negli atleti, non fornisce informazioni specifiche per gli atleti e ha dimostrato una scarsa concordanza con la valutazione clinica condotta da uno specialista del sonno.
Risultati
Più recentemente è stato sviluppato l’Athletic Sleep Behavior Questionnaire (A.S.B.Q.) per valutare i comportamenti disadattivi del sonno negli atleti. Tuttavia, l’A.S.B.Q. non è destinato ad essere utilizzato come strumento di screening clinico del sonno, pertanto ha un’utilità alquanto limitata come strumento diagnostico. Al contrario, l’Athletic Sleep Screening Questionnaire (A.S.S.Q.) è uno strumento clinicamente validato e sviluppato di recente, progettato per esaminare gli atleti per problemi clinicamente rilevanti relativi alla propria qualità del sonno.
Discussione
Il sonno presenta un ritmo circadiano, cioè una ripetizione regolare durante le 24 ore. Questa sua costante presenza all’interno della vita dell’individuo è estremamente importante perché è proprio il sonno a permettere il corretto funzionamento di alcuni processi fisiologici quali, ad esempio, il rilascio di alcuni ormoni essenziali; in particolare la melatonina e il cortisolo.
La melatonina è un ormone sintetizzato e secreto dalla ghiandola pineale in profondità all’interno del cervello, fondamentale per l’avvio del sonno; essa agisce attraverso recettori ad alta affinità localizzati centralmente e in numerosi organi periferici.
Il processo che porta al rilascio del cortisolo è ben più complesso: di fatto, esso è il prodotto finale dell’attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (H.P.A.), importante sistema endocrino che adatta l’organismo alle sfide corporee e ambientali inducendo cambiamenti a livello comportamentale e fisiologico, migliorando così la capacità dell’organismo di regolare l’omeostasi.
Conclusioni
Le funzioni del sonno sono molteplici e includono il risparmio energetico, la sintesi di nuove proteine e il miglioramento del sistema immunitario. Durante la prima fase del sonno, vi è un aumento dell’attività pro-infiammatoria, mentre nella seconda fase vi è un aumento della fase antinfiammatoria che compensa la prima.
Questo articolo esplora come l'attività fisica influisca positivamente sul sonno, migliorando la qualità della vita e la gestione di alcune patologie croniche. Propone che l'esercizio fisico, combinato con un sonno adeguato, possa modulare la risposta immunitaria e ridurre l'infiammazione, contribuendo così a prevenire e gestire malattie come il cancro al seno e l'Alzheimer.
Ipotesi su come l'attività fisica influenzi il sonno
Diverse sono le ipotesi che si sono susseguite per spiegare come mai l'attività fisica ha un effetto benefico sul sonno:
Ipotesi termogenica
Sappiamo che la melatonina vasodilata i vasi creando una situazione di perdita di calore con abbassamento della temperatura e della FC; l'attività fisica riproduce la stessa condizione: il sudore abbassa la temperatura e la FC è ridotta nel post esercizio, mimando l'effetto della melatonina e inducendo preventivamente uno stato di sonno. Tuttavia, questa ipotesi è valida solo se l'attività fisica è praticata 2-3 ore prima dell'allettamento. (Driver & Taylor, 2000; Chennaoui et al., 2015)
Ipotesi della conservazione dell'energia
Il sonno ripristina le riserve energetiche e mantiene quelle già presenti; quando si fa attività fisica si crea un dispendio di energia maggiore e quindi una esigenza più spiccata di ripristino, oltre che un ripristino proteico qualora ci fosse stato un danneggiamento muscolare. (Driver & Taylor, 2000; Uchida et al., 2012)
Sollievo da ansia, stress e depressione
Durante l'attività fisica vengono secrete endorfine, che alleviano lo stato di malessere del soggetto (lo stress, lo stato ansiogeno ecc.); l'attività fisica è anche in grado di far sintetizzare il BDNF che, oltre a migliorare la memoria e la protezione dei neuroni, ha anche la capacità di diminuire lo stato depresso e quindi indirettamente migliora il sonno (Shearer et al., 2001; Zielinski et al., 2014; Irwin et al., 2016; Monteiro et al., 2017).
Attività fisica e sonno per la gestione delle malattie
Le ricerche scientifiche si sono da poco interessate alla relazione che lega il sonno e l'attività fisica con alcune patologie croniche degenerative. Gli attuali studi confermano come sia l'attività fisica presa singolarmente, così come anche il sonno, possano avere delle ripercussioni positive su talune malattie. Tuttavia, quando prese in associazione tra di loro, sonno e attività fisica risultano essere dei potenti modulatori della qualità di vita di questi pazienti.
Tumore al seno
Una donna affetta da tumore al seno ha delle ripercussioni negative dirette sulla qualità e quantità del sonno (Roveda et al., 2017) dato dal fatto, in primis, di sapere di avere una patologia grave e possibilmente letale (ciò comporta risvegli frequenti, difficoltà ad addormentarsi, sonno frammentato, ecc.) (Kreutz et al., 2019), ma anche perché tutto ciò che ruota intorno allo sviluppo delle cellule cancerogene ha un effetto diretto sul sonno; infatti, il tumore provoca dolore, aumenta lo stress (Rogers et al., 2017), si viene molto spesso ricoverati e quindi si dorme in un ambiente non familiare, ecc.
Purtroppo, avere un sonno pessimo è un fattore di rischio della cancerogenesi. Uno dei meccanismi sottostanti a questa possibile relazione è il ruolo dell'atto del dormire nella regolazione del sistema immunitario. Durante il sonno, il nostro corpo produce e rilascia citochine, proteine che hanno un ruolo fondamentale nell'attivazione e nel controllo del sistema immunitario. La privazione di quest'ultimo può interferire con questa regolazione, compromettendo la risposta immunitaria e favorendo la proliferazione cellulare incontrollata, che è una delle caratteristiche distintive del cancro; inoltre, la scarsità di un'inefficace dormita ristoratrice crea delle alterazioni endocrine, come il rilascio di melatonina, che si è visto in studi precedenti.
Demenza senile/Alzheimer
La demenza senile e l'Alzheimer sono delle patologie neurodegenerative legate all'età. Con l'aumentare degli anni aumentano i problemi legati al sonno, che si è visto avere un effetto sull'incremento del rischio di sviluppare, se non addirittura peggiorare, la demenza senile qualora fosse già stata diagnosticata al paziente (Dominguez et al., 2021). L'Alzheimer è sicuramente la forma di demenza in assoluto più comune nell'essere umano; la sua formazione è provocata da un'inefficienza dei sistemi di rimozione di proteine tau e β-amiloide, migliora la plasticità neuronale grazie anche all'aumento del B.D.N.F., e la componente umorale. (Dominguez et al., 2021; Eshkoor et al., 2013)
Inoltre, la melatonina si è vista essere un ormone che riduce l'iper-fosforilazione della proteina tau, oltre che attivare tutta una serie di pathway deputati alla tutela delle cellule neurali; questo avviene sia se il soggetto non ha l'Alzheimer e sia se lo ha sviluppato (Wang, 2009). Capiamo bene che, se prima ci si concentrava sulla malattia e le sue conseguenze, ora invece ci si è spostati verso una gestione più olistica che include il sonno e l'attività fisica come elementi chiave per migliorare la qualità della vita e ridurre i sintomi delle patologie neurodegenerative.
