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Fisiología del Sueño

El sueño es una fase reversible de disminución de la capacidad de respuesta, la actividad motora y el metabolismo. Este proceso es un fenómeno complejo y dinámico, que ocurre en 4–5 ciclos por noche y generalmente se divide en etapas de sueño sin movimientos oculares rápidos (NREM, por sus siglas en inglés) y sueño con movimientos oculares rápidos (REM, por sus siglas en inglés). El sueño NREM, que consta de 3 etapas, representa el período de transición de la vigilia, la somnolencia y luego el sueño profundo. El sueño REM se caracteriza por movimientos oculares rápidos e irregulares, pero con atonía muscular voluntaria. Las etapas del sueño y los trastornos asociados se estudian mediante el uso de polisomnografía, una prueba multimodal que evalúa las ondas cerebrales, junto con las actividades oculares y motoras. Los trastornos del sueño pueden ser primarios (que no se derivan de ningún problema de salud) o pueden atribuirse a condiciones subyacentes o medicamentos.

Última actualización: Mar 16, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Descripción General

Sueño

El sueño es una fase reversible de disminución de la capacidad de respuesta, la actividad motora y el metabolismo. El propósito del sueño no se comprende bien; sin embargo, existen múltiples teorías:

  • Teoría de la supervivencia:
    • Los humanos son diurnos por naturaleza (criaturas del día).
    • Despiertos durante el día porque hay una mejor visión y menos depredadores.
  • Teoría restaurativa:
    • El sueño permite que el cuerpo sane y repare los tejidos, incluida la reorganización del cerebro, la consolidación y el almacenamiento de recuerdos.
    • El sueño también funciona como alivio del estrés.
  • Teoría del crecimiento:
    • Durante el sueño, la hipófisis libera hormonas de crecimiento.

Fisiología

  • Las características del sueño en personas sanas incluyen:
    • Ojos cerrados
    • Reducción de la capacidad de respuesta del cerebro a los estímulos.
    • Diferencias en la frecuencia cardíaca, la presión arterial y la respiración según la etapa del sueño
  • Ritmo circadiano: cambios fisiológicos (incluidos los físicos, mentales y conductuales) que siguen un ciclo de 24 horas, respondiendo principalmente a la luz y la oscuridad.
  • Núcleo supraquiasmático (el reloj maestro del cuerpo):
    • Se encuentra en el hipotálamo
    • Responsable de controlar los ritmos circadianos y el ciclo del sueño
    • Regulado por el entorno, recibiendo información de los ojos (luz)
    • Disminución de la luz → estimulación del núcleo supraquiasmático → liberación de norepinefrina → estimulación de la glándula pineal → liberación de melatonina → sueño
    • La influencia del ritmo circadiano también se ve en hormonas (con secreción nocturna predominante) como:
      • Prolactina
      • Testosterona
      • Hormona del crecimiento

Etapas del Sueño

  • Por lo general, de 4–5 ciclos en un período de 8 horas (1 ciclo de sueño: 90–120 minutos)
  • Se divide en etapas de sueño de movimiento ocular no rápido (NREM) y REM
  • La cantidad de sueño, así como la duración de cada etapa del sueño, cambian a medida que los humanos envejecen.

Sueño sin movimientos oculares rápidos (NREM)

  • Posteriormente dividido en:
    • Etapa N1 (5%–10% del ciclo total del sueño)
    • Etapa N2 (45%–55% del ciclo total del sueño)
    • Etapa N3 (10%–20% del ciclo total del sueño)
  • Cambios fisiológicos:
    • ↑ Tono parasimpático
    • Presión arterial baja, frecuencia cardíaca lenta, ↓ frecuencia respiratoria
    • Sueños menos vívidos
    • Tono muscular similar a la vigilia

Sueño REM

  • Etapa R del sueño
  • Por lo general, comienza 90 minutos después del inicio del sueño y tiene un promedio de 4–5 episodios por noche.
  • La duración aumenta a lo largo de la noche, con un mayor porcentaje durante la segunda mitad de la noche.
  • Constituye del 20%–25% de la duración total del sueño
  • Se cree que tiene un papel en la consolidación de la memoria.
  • Cambios fisiológicos:
    • Oleadas de actividad simpática y parasimpática
    • El movimiento ocular rápido e irregular ocurre debido a la actividad de la formación reticular pontina paramediana, que es el centro de la mirada conjugada.
    • Aumento transitorio de la presión arterial y la respiración
    • Variabilidad en la frecuencia cardíaca
    • Erección del pene/clítoris (debido al aumento del flujo sanguíneo)
    • Sueños vívidos
    • Tono muscular ausente
Etapas del sueño saludable

Etapas del sueño saludable:
El sueño se divide en etapas de movimiento ocular no rápido (NREM; barras azules) y REM (barras naranjas) en cada ciclo de sueño. Alrededor de 4–5 ciclos de sueño ocurren a lo largo de la noche, y cada ciclo tiene un promedio de 90–120 minutos.

Imagen por Lecturio.

Estudio del Sueño

Polisomnografía

  • También conocido como estudio del sueño, una prueba multimodal que evalúa procesos en el sueño:
    • Electroencefalograma (EEG): mide la actividad eléctrica cerebral
    • Electrooculografía (EOG): mide los movimientos oculares
    • Electromiografía (EMG): mide los movimientos musculares
  • Parámetros importantes:
    • Latencia del sueño: período de tiempo para la transición de «luces apagadas» o inicio del sueño, al inicio del sueño
    • Latencia REM: período de tiempo desde el inicio del sueño hasta alcanzar la 1ra etapa del sueño REM
    • Tiempo total de sueño: cantidad de tiempo de sueño durante el tiempo de grabación
    • Eficiencia del sueño: porcentaje del tiempo total de sueño sobre el tiempo total en la cama
    • Despertar después del inicio del sueño: período de vigilia después del inicio del sueño
    • Despertar después de la compensación del sueño: período de vigilia después de la compensación del sueño (i.e., un tiempo prolongado de vigilia después de un despertar atípico temprano en la mañana puede ser un signo de depresión)
    • Índice de apnea: mide episodios de apnea ≥ 10 segundos por 1 hora de sueño
    • Índice de mioclonías nocturnas: mide el número de movimientos periódicos de las piernas por hora

Etapas de vigilia y sueño

Generalmente, un adulto está despierto ⅔ del día. El cuerpo se relaja antes de pasar por diferentes etapas del sueño.

Tabla: Etapas del sueño
Escenario Descripción Onda EEG
Despierto Ojos abiertos La persona está alerta y activa. Ondas beta
Ojos cerrados
  • Disminución del nivel de alerta
  • Relajación
Ondas alfa
Sueño NREM Etapa N1
  • Transición desde la vigilia
  • Somnolencia/somnolencia
  • Sueño ligero
Ondas theta
Etapa N2
  • Sueño menos receptivo y más profundo
  • Disminución de la frecuencia cardíaca y la temperatura
  • Etapa más larga por duración total
  • Ondas theta
  • Husos de sueño (ráfagas de ondas monomórficas de 12 a 14 Hz)
  • Complejos K (ondas agudas negativas, seguidas de un componente positivo)
Etapa N3
(sueño profundo o sueño de ondas lentas)
  • Sueño reparador, etapa NREM más profunda
  • Más difícil de despertar
  • Ocurre el crecimiento y la reparación del cuerpo/tejido.
  • Disminuye con la edad
Ondas delta
Sueño REM
(etapa R)
Sueño REM
(estado de sueño)
EEG:
  • Patrón mixto de bajo voltaje
  • Ondas de diente de sierra
EOG:
  • Movimiento rápido del ojo
  • Movimientos oculares irregulares y muy puntiagudos
Electromiograma:
  • Atonía de los músculos voluntarios (excepto ojo y diafragma)
  • Inactividad debido a las neuronas motoras alfa inhibidas
Ondas beta
(onda similar al estado de vigilia, pero con atonía)

Mnemotecnia

La siguiente regla mnemotécnica resume las ondas de sueño en las diferentes etapas del sueño:
“At night, BATS Drink Blood” (“Por la noche, los MURCIÉLAGOS beben sangre”, por sus siglas en inglés)

  • B – Beta (despierto, ojos abiertos)
  • A – Alpha (alfa (despierto, ojos cerrados))
  • T – Theta (etapas N1 y N2)
  • S – Sleep spindles (husos de sueño (etapa N2))
  • D – Delta (etapa N3)
  • B – Beta (REM)
Etapas del sueño y ondas eeg

Etapas del sueño y ondas EEG:
La etapa N1 muestra ondas theta.
La etapa N2 también tiene frecuencia theta pero tiene características distintas: husos de sueño y complejos K.
La etapa N3 (sueño profundo) se caracteriza por ondas delta.
Durante el sueño REM, se observan ondas de diente de sierra (ondas beta similares al estado de vigilia), y el electromiograma muestra atonía.

Imagen por Lecturio.

Sueño y Trastornos Asociados

Trastornos asociados al sueño

Sueño NREM

  • Trastornos relacionados:
    • Sonambulismo
    • Terrores nocturnos
    • Excitaciones confusionales
    • Trastorno alimentario relacionado con el sueño (comer dormido)
  • Mojar la cama (enuresis)

Sueño REM:

  • Trastornos relacionados:
    • Narcolepsia
    • Pesadillas
    • Trastorno de conducta del sueño REM
  • Mojar la cama (enuresis)

Condiciones asociadas con problemas del sueño

  • Depresión:
    • Aumento del sueño REM
    • Disminución de la latencia del sueño REM
    • N3 disminuido
    • Despertares nocturnos repetidos
    • Despertar temprano en la mañana (insomnio terminal)
  • Enfermedad pulmonar y apnea obstructiva del sueño:
    • N3 reducido en apnea obstructiva del sueño
    • REM (con atonía) afecta a quienes dependen de los músculos respiratorios intercostales y accesorios para la ventilación → hipoventilación y desaturación

Sustancias y cambios de sueño asociados

Tabla: Sustancias y cambios de sueño asociados
Sustancias Recomendaciones
Inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina
  • N1 aumentado
  • Sueño total reducido
Benzodiazepinas
  • N2 aumentado
  • Sueño REM reducido
Carbamazepina
  • Aumento de N3
  • Sueño REM reducido
Barbitúricos
  • N3 reducido
  • Sueño REM reducido
Inhibidores de la monoaminooxidasa
  • N3 reducido
  • Sueño REM reducido
Antidepresivos tricíclicos
  • N3 reducido
  • Sueño REM reducido
Alcohol
  • N3 reducido
  • Sueño REM reducido

Relevancia Clínica

  • Trastorno de sueño-vigilia del ritmo circadiano: patrones recurrentes de interrupción del sueño debido a anomalías del sistema circadiano o cuando el ciclo de sueño-vigilia no está alineado con el medioambiente. Los subtipos incluyen el trastorno de la fase del sueño retrasada, el trastorno de la fase avanzada del sueño, el trastorno del trabajo por turnos y el trastorno del desfase horario.
  • Parasomnias: patrón de trastorno del sueño marcado por un comportamiento, movimientos o experiencias inusuales que ocurren durante el sueño o las transiciones de sueño a vigilia. Los síntomas pueden incluir movimientos, emociones, sueños y actividad autonómica anormales.
  • Síndrome de piernas inquietas (enfermedad de Willis-Ekbom): trastorno del movimiento relacionado con el sueño que se caracteriza por una necesidad abrumadora de mover las piernas acompañada de una sensación desagradable que se alivia con el movimiento. Los síntomas ocurren durante la noche y se asocian con trastornos del sueño.
  • Narcolepsia: trastorno del sueño caracterizado por somnolencia diurna excesiva y quedarse dormido en momentos inadecuados. La narcolepsia se asocia con alucinaciones hipnagógicas (alucinaciones vívidas táctiles/auditivas o visuales), cataplejía (pérdida del tono muscular desencadenada emocionalmente, al reír, por ejemplo) y parálisis del sueño (incapacidad para moverse después de despertar).
  • Insomnio: trastorno de dificultad para dormir (problemas con la conciliación y/o el mantenimiento del sueño) caracterizado por síntomas que interfieren con la duración y/o la calidad del sueño a pesar de la oportunidad adecuada para dormir.
  • Apnea obstructiva del sueño: apnea episódica o cese de la respiración durante el sueño, en la que el período de apnea dura ≥ 10 segundos. La apnea obstructiva del sueño generalmente se debe a un colapso parcial o completo de las vías respiratorias superiores y se asocia con ronquidos, inquietud, dolor de cabeza durante el día y somnolencia.

Referencias

  1. Ganti, Ganti, L, Kaufman, M., Blitzstein, S. (2016). Sleep-wake disorders. Chapter 15 of First Aid for the Psychiatry Clerkship, 4th ed.
  2. Kirsch, D. (2020). Stages and architecture of normal sleep. UpToDate. Retrieved March 27, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/stages-and-architecture-of-normal-sleep
  3. Kotagal, S. (2021). Parasomnias of children, including sleepwalking. UpToDate. Retrieved May 16, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/parasomnias-of-childhood-including-sleepwalking
  4. Patel A.K., Reddy, V., Araujo, J.F. (2020). Physiology, Sleep Stages. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526132/
  5. Roehrs, T., Roth, T. (2021). The effects of medications on sleep quality and sleep architecture. UpToDate. Retrieved May 16, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/the-effects-of-medications-on-sleep-quality-and-sleep-architecture
  6. Sadock, B. J., Sadock, V. A., Ruiz, P. (2014). Chapter 16 of Kaplan and Sadock’s Synopsis of Psychiatry: Behavioral Sciences/Clinical Psychiatry, 11th ed., pp. 533–563).
  7. Shrivastava, D., Jung, S., Saadat, M., Sirohi, R., Crewson, K. (2014). How to interpret the results of a sleep study. Journal of Community Hospital Internal Medicine Perspectives 4:24983. https://doi.org/10.3402/jchimp.v4.24983

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