Sen a Padaczka

Podział snu na stadia jest pomocny nie tylko przy rozpatrywaniu jego fizjologii i patologii u ludzi czy w modelach zwierzęcych. Jest również bardzo istotny w schorzeniach na pierwszy rzut oka niezwiązanych bezpośrednio ze snem. Wzajemne oddziaływania niektórych chorób na strukturę snu oraz snu na nasilenie pewnych objawów chorobowych jest znane od lat, a w epileptologii pomaga stawiać rozpoznania.

Padaczka to przewlekłe zaburzenie czynności mózgu cechujące się nawracającymi napadami. Klasycznie dzieli się na napady częściowe (ogniskowe) i uogólnione. Te pierwsze dzielą się dodatkowo na napady częściowe proste (bez zaburzeń świadomości), napady częściowe złożone (przebiegające z zaburzeniami świadomości) oraz napady częściowe wtórnie uogólnione. Osobnym, ale bardzo ważnym zagadnieniem jest stan padaczkowy, czyli napad przedłużający się powyżej 30 minut (motorycznie skąpoobjawowy – jedynie ze zmąceniem lub zaburzeniem pamięci), charakteryzujący się obecnością dwóch lub więcej kolejnych toniczno-klonicznych napadów drgawkowych, po których nie następuje całkowity powrót funkcji poznawczych, oraz stałą aktywnością drgawkowa trwającą min. 10 minut (u dzieci 5 minut).

Podstawowym badaniem w celu wykrycia cech napadowości jest EEG w czuwaniu ze standardowymi aktywacjami: fotostymulacją, hiperwentylacją i reakcją zatrzymania. Fotostymulację wykonuje się przy oczach otwartych lub zamkniętych, w zależności od procedur pracowni i typu pacjenta. Polega ona na świeceniu lampą stroboskopową w oczy badanego różnymi częstotliwościami błysków w celu stwierdzenia fotowrażliwości. Zabieg ten może prowokować napad padaczkowy, podobnie jak hiperwentylacja, która polega na minimum 3 minutowym powolnym głębokim oddychaniu przez usta. Z kolei w reakcji zatrzymania pacjent na polecenie technika wykonującego badanie EEG naprzemiennie otwiera i zamyka oczy. Prawidłowa odpowiedź na tego typu stymulację powinna polegać na blokowaniu tylnego rytmu dominującego (najczęściej rytmu alfa) w momencie otwierania oczu.

W obrazie EEG rozpoznaje się tzw. grafoelementy padaczkokształtne, czyli cechy zapisu EEG charakterystyczne dla napadów padaczkowych. Do wyładowań padaczkokształtnych widocznych w obrazie EEG należą iglice (potencjały ostre trwające 20-70 ms), fale ostre (potencjały ostre trwające 70-200 ms) oraz ich połączenia z falami wolnymi o częstotliwościach mieszczących się w zakresie czynności delta (0,5-3,5 Hz) i theta (4-7,5 Hz). Wśród grafoelementów padaczkokształtnych wyróżnić możemy m.in. zespół iglica-fala wolna, w którym po wysokonapięciowej iglicy (powyżej 200 µV) następuje fala wolna, zwykle o wyższej amplitudzie, zespół fala ostra-fala wolna oraz zespół wieloiglica z towarzyszącą falą wolną (fotografia na górze strony).

Fot. Przykłady grafoelementów padaczkokształtnych: A) zespół iglica - fala wolna; B) zespół fala ostra - fala wolna (objaśnienia w tekście)

Gdy 20-25 minutowe badanie EEG w czuwaniu ze standardowymi aktywacjami nie ujawnia cech napadowości, a wywiad jest obciążający, konieczne staje się sięgnięcie po „silniejszy oręż”. Neurofizjolog wykonuje wtedy badanie we śnie spontanicznym (w godzinach „pracy” – czyli klasyczna drzemka). Jeśli to nie skutkuje, badanie wykonywane jest we śnie po deprywacji, a ostatecznie we śnie fizjologicznym w trakcie 24-godzinnego Holtera EEG. Jest to spowodowane faktem, że sen fizjologiczny, wymuszony, bądź przerywany, stanowią silny bodziec prowokujący do wystąpienia napadu w wielu postaciach padaczki.

Każde ze wspomnianych wyżej badań ma swoje wady i zalety, a kolejność ich wykonania u pacjenta jest najczęściej taka jak opisana powyżej. Związane jest to głównie z uciążliwością dla pacjenta oraz większym nakładem czasu dla wykonującego badanie i opisującego je. Sen spontaniczny w dzień jest trudny do osiągnięcia u starszego dziecka lub dorosłego pacjenta. Dlatego metoda ta z reguły odpada. Sprawdza się natomiast często u młodszych dzieci, które w zaciszu gabinetu często spontanicznie zasypiają w obecności rodzica. Czasami zaśnięcie jest wymuszone zmęczeniem spowodowanym płaczem dziecka, zestresowanego elektrodami na głowie i obecnością w obcym środowisku. Tym sposobem mamy upieczone dwie pieczenie na jednym ogniu – dziecko hiperwentyluje (płacz to naturalna hiperwentylacja) i zasypia. Jest to korzystne dla badania, gdyż mały pacjent z reguły nie chce współpracować i przeprowadzenie hiperwentylacji (nawet przy pomocy kolorowego wiatraczka, na który powinien dmuchać) bywa nieosiągalne. Deprywacja poza lecznictwem zamkniętym jest trudna do osiągnięcia - a raczej do zweryfikowania jej poprawnego wykonania. Na oddziale szpitalnym, pacjent poddany deprywacji spędza noc z pielęgniarkami w dyżurce, które pilnują, aby nie zasnął. Pacjent ambulatoryjny może zwyczajnie oszukiwać personel medyczny, że nie spał, podczas gdy faktycznie przespał część nocy. Nieświadomy wagi deprywacji może wprowadzać w błąd, wstydząc się przyznać, że zasnął w swoim domowym łóżku (bez nadzoru medycznego) i przyszedł „częściowo wyspany”, przez co badanie może nie wykazać typowych zmian padaczkowych.

Trochę inaczej wygląda deprywacja u dzieci. Oto jeden ze schematów tej metody. Dzieci do 2 r.ż. niepoddawane są deprywacji. Dzieci 2-5 lat kładą się spać o swojej stałej godzinie, ale budzone są o 4:00. Dzieci 5-8 lat kładą się spać 1 godzinę później niż zwykle i również budzone są o 4:00. Dzieci 8-12 lat kładą się maksymalnie o 24:00 i budzone są o 4:00, zaś powyżej 12 r.ż. nie śpią całą noc – tak jak dorośli. Gdy badanie po deprywacji nic nie wnosi, konieczne staje się badanie holterowskie. Wykonujemy je w warunkach szpitalnych. Na tym kończy się standardowa diagnostyka padaczek. W przypadku niepotwierdzenia napadowości powyższe badania wykonuje się za jakiś czas (najczęściej po kolejnych napadach). Jeśli dalej EEG nic nie wykryje pozostaje neurochirurgia (metody inwazyjne - elektrody głębinowe) wykonywane rutynowo w dużych ośrodkach klinicznych w Polsce, lub nieinwazyjne – MEG (magnetoencefalografia), czym jeszcze w Polsce nie dysponujemy.

Dlaczego Holter jest skuteczniejszą techniką w wyłapywaniu zmian napadowych niż deprywacja snu? Okazuje się, że najwięcej zmian napadowych występuje we śnie wolnofalowym, a konkretnie w jego pierwszych dwóch stadiach (NREM I i II) i do tego w pierwszym cyklu. Tymczasem sen po deprywacji nie jest snem fizjologicznym, tylko rodzajem snu „na długu”. Skutkuje to tym, że pacjent zasypiając może wchodzić natychmiast w NREM III/IV, w którym zmian jest bardzo mało albo nie ma ich wcale. Jeszcze gorzej, gdy zmęczony i „słaniający” się z niewyspania pacjent zasypia od razu REM-em, co również się przydarza. Są wtedy nikłe szanse na wyłapanie jakichkolwiek grafoelementów padaczkokształtnych, gdyż sen REM hamuje aktywność padaczkową! Mechanizm tych uwarunkowań jest pochodną pracy elektrycznej mózgu. Stadium NREM jest stanem zsynchronizowanej aktywności neuronów, co w pewnym sensie obniża próg pobudliwości dla wyładowań padaczkowych. Główną bioelektryczną cechą napadów jest bowiem synchronizacja wyładowań neuronów, co w odprowadzeniu (elektroda zbiera potencjały z neuronów powierzchni 2,5-3 cm2) sumuje się w regularny potencjał odróżniający się od tła zapisu sprzed wyładowania. NREM I i II są jeszcze na tyle niskie w zapisie (w sensie woltażu), że może zachodzić swoisty „rezonans” z ogniskiem padaczkowym. Sen NREM III/IV ma już na tyle wysoką amplitudę woltażu, że wyładowanie napadowe może się nie przebić przez aktywność elektryczną zsynchronizowanych we śnie neuronów w tej fazie snu (wysokonapięciowe fale delta). Sen REM to stan desynchronizacji korowej czynności elektrycznej, co siłą rzeczy działa hamująco na szerzenie się zsynchronizowanego napadu. Zdarza się jednak, że i w tej fazie można rzadko uwidocznić w zapisie wyładowania padaczkowe.

Poniżej, w zarysie przedstawione zostaną przykłady zespołów prowokowanych deprywacją snu, snem fizjologicznym oraz wybudzeniem. Absence („wyłączenie” pacjenta) trwający minimum 3 sekundy powoduje u takich pacjentów luki w pamięci krótkotrwałej, tzn. osoba nie jest w stanie wrócić do czynności wykonywanej przed napadem. Modelowym testem potwierdzającym, jest (z reguły w czasie hiperwentylacji) liczenie na głos w czasie badania EEG lub uderzanie długopisem o kartkę papieru na stole (u dzieci nieumiejących jeszcze liczyć). W/w czynności są przerywane, a pacjent wygląda jak zastygły w bezruchu mim - i w zależności od czasu trwania napadu następuje kontynuacja czynności lub stan spoczynku, ale z wyraźnym nawrotem świadomości. W zapisie EEG charakterystyczne są zespoły iglica-fala 3 Hz.

Na początek przybliżę padaczki uogólnione (w tym te przebiegające z napadami nieświadomości) a zakończę padaczkami częściowymi:

1) Dziecięca padaczka z napadami nieświadomości (pyknolepsja, petit mal) – zespół padaczkowy z bardzo częstymi napadami, około 100/dzień. Polegają one na przerywaniu wykonywanej czynności, krótkim „zapatrzeniu się”. Występuje duża wrażliwość na hiperwentylację. Zmiany w EEG narastają we śnie NREM. W miarę pogłębiania się snu zespoły zwalniają częstotliwość, aż do całkowitego ustąpienia.

2) Młodzieńcza padaczka miokloniczna (zespół Janza; Janz i Christian 1957) to padaczka całego życia. Może wystąpić pierwotnie lub wyewoluować z opisanego powyżej zespołu. Oprócz charakterystycznych wyłączeń i uogólnionych napadów mioklonicznych, zwykle w rok po pierwszym epizodzie pojawiają się (klasyczne) napady toniczno-kloniczne. Oba typy napadów zdarzają się zazwyczaj do 2 godzin po wybudzeniu.

3) Młodzieńcza padaczka z napadami nieświadomości. Napady zdarzają się rzadziej, bo do kilku razy na dobę, z szybszym początkiem (3,5-4 Hz) i wolniejszym końcem (2,5 Hz). Bywają prowokowane hiperwentylacją. Napady mogą występować po przebudzeniu lub w okresie odpoczynku/drzemki.

4) Padaczka napadów nieświadomości z miokloniami (Tassinari i Bureau 1985). Napadom wyłączeń świadomości towarzyszą mioklonie, głównie kończyn górnych. Trwają długo – 10-60 sekund. Oprócz hiperwentylacji i fotostymulacji, mogą być prowokowane wybudzeniem lub deprywacją snu; narastają we śnie NREM.

5) Zespół Lennoxa-Gastauta (1969) rozwija się na podłożu uszkodzonego wcześniej mózgu, przed 8 r.ż. Hiperwentylacja może, ale nie musi aktywować wyładowań. Tym, co wybitnie nasila zmiany jest sen wolnofalowy i to do tego stopnia, że stadia snu są trudne do odróżnienia. Wygląda to jak stan padaczkowy we śnie. Jest to ciężki zespół. U 90% dzieci występują stany padaczkowe, a wielokrotne napady atoniczne u tego samego dziecka są jego znakiem szczególnym.

6) Padaczka z ciągłymi wyładowaniami zespołów iglica-fala wolna w czasie snu wolnofalowego (Patry, Lyagoubi, Tassinari 1971). Zaczyna się w wieku 5-7 lat, ustępuje spontanicznie po 15 r.ż. Im bardziej nasilone lub dłużej trwające objawy (brak leczenia, lub nieskuteczne leczenie) tym większy trwały deficyt intelektualny. W stanie czuwania zmiany zlokalizowane są w okolicy czołowo-skroniowej lub centralno-skroniowej. We śnie rejestruje się w zasadzie stan padaczkowy snu wolnofalowego: w I cyklu do 100%, w następnych 70-80%. Sen REM wyhamowuje wyładowania. Występuje naprzemienność stadiów snu, przy czym ich cechy morfologiczne ulegają zatarciu. Pomocne w ich rozpoznaniu okazują się jedynie metody polifizjograficzne (np. EMG, EOG), co oczywiście nie jest standardową praktyką.

7) Padaczka z napadami uogólnionymi toniczno-klonicznymi okresu budzenia (Gowers, Janz, Loiseau 1953). Klasyczne napady grand mal (to te znane z różnych filmów, drgawki po upadku epileptyka) występują po obudzeniu. Jednak dotyczy to wszystkich „pobudek” zarówno porannych, nocnych przebudzeń w trakcie snu, jak i po drzemkach w dzień. Tym, co wyraźnie nasila napady jest tu więc nie brak snu (deprywacja) ale odpoczynek po śnie fizjologicznym. Zmiany nasilają się bowiem w okresie relaksu np. w weekend („napady dnia wolnego”). Na szczęście są dość rzadkie, 1-2 napady w ciągu roku.

8) Zespół nabytej afazji z padaczką (zespół Landaua-Kleffnera 1957). Charakteryzuje się napadami częściowymi, mogącymi wtórnie się uogólniać. Zaczyna się przed 7 r.ż., ustępuje przed 15-tym. Zaburzenia rozumienia mowy pojawiają się nagle i postępują nawet do agnozji słuchowej i całkowitego deficytu ekspresji mowy. W stanie czuwania wyładowania rejestruje się nad ośrodkami mowy (odprowadzenia centralne i skroniowe), a we śnie wolnofalowym trwa bioelektryczny stan padaczkowy. Sen REM blokuje lub wyraźnie zmniejsza zmiany uogólnione.

9) Częściowa padaczka dziecięca z wyładowaniami w okolicy potylicznej o wczesnym początku (Panayiotopoulos 1987). Cechuje się jednostronnymi lub uogólnionymi drgawkami występującymi głównie w nocy lub po przebudzeniu. Przed 12 r.ż. napady ustępują niezależnie od ciężkości przebiegu.

10) Częściowa padaczka dziecięca z wyładowaniami w okolicy potylicznej o późnym początku (Gastaut 1950). Napady są bardzo rzadkie, najczęściej po obudzeniu. Zaczynają się zaniewidzeniem lub krótkimi omamami wzrokowymi przechodzącymi w drgawki – najczęściej połowicze. Typowe zmiany w zapisie występują w odprowadzeniach potylicznych i/lub tylnoskroniowych. Charakterystyczne zmiany bioelektryczne narastają w ciemności, zaś wyciszają się przy skupieniu wzroku na punkcie świetlnym i przy otwarciu oczu (reakcja zatrzymania). Sen aktywuje zmiany u 80% chorych. Do 15 r.ż. napady ustępują.

Jako ciekawostkę, warto też wspomnieć o jeszcze jednym rodzaju padaczki, wskazującym na silny związek tej choroby ze snem, czyli o tzw. nocnej padaczce czołowej (NFLE, z jęz. ang. nocturnal frontal lobe epilepsy). Diagnoza NFLE często jest mylona z niektórymi parasomniami należącymi do grupy tzw. zaburzeń wybudzenia, jak lęki nocne, somnambulism czy wybudzenie z dezorientacją (inaczej upojenie przysenne lub zespół Elpenora), z uwagi na wiele podobieństw w historii klinicznej pacjentów oraz podobne objawy. Prawdopodobnie NFLE jak i wspomniane parasomnie dzielą wspólne podłoże genetyczne. W genetycznej odmianie nocnej padaczki czołowej (ADNFLE, z jęz. ang. autosomal dominant NFLE) stwierdzono mutacje w genach kodujących podjednostki receptorów acetylocolinergicznych, a jak wiadomo, układ cholinergiczny odgrywa bardzo ważną i dobrze poznaną rolę w regulacji snu i czuwania/pobudzenia. Za wspólnym genetycznym podłożem przemawia też fakt, że historia zaburzeń wybudzenia jest istotnie częstsza u osób z NFLE oraz ich krewnych. Niektórzy autorzy badań wysuwają hipotezę mówiąca, że występowanie parasomnii we wczesnym dzieciństwie może rozwinąć się w epilepsję w wieku dorosłym.

Jak ważny dla zdrowia jest pełny sen nikogo nie trzeba przekonywać. We śnie konsolidują się ślady pamięciowe, przebudowują się stare połączenia synaptyczne i utrwalają nowe. Niewyspanie wpływa negatywnie na koncentrację, czas reakcji, czy przyswajanie nowych informacji i programów motorycznych. Bywa jednak tak, że pomimo odpowiedniej ilości snu w/w procesy również są znacznie zakłócone, a rozwój intelektualny wyhamowuje. Tak dzieje się, gdy sen zakłócony jest przez powtarzające się regularne, a przede wszystkim częste, napady padaczkowe/stany padaczkowe. Ich ilość we śnie, oraz częstość pojawiania się, a także długość trwania choroby wyraźnie korelują z trwałym deficytem funkcji OUN.

Przykładowo, w padaczce napadów nieświadomości z miokloniami, w momencie wystąpienia pierwszych napadów (2-12 r.ż.) około 50% dzieci ma już wcześniej stwierdzony niedorozwój umysłowy. Jednak w miarę trwania choroby notuje się u nich dalsze obniżenie możliwości intelektualnych. Proces destrukcji intelektualnej notuje się także u dzieci bez niedorozwoju. W zespole Lennoxa-Gastauta, na podłożu wcześniej uszkodzonego mózgu rozwija się wieloczynnikowa encefalopatia. Przebieg choroby czyni jednak dalsze spustoszenie w funkcjonowaniu OUN. Chorzy z tym zespołem rzadko dożywają trzydziestki (średni czas przeżycia to kilkanaście lat od momentu rozpoznania). Około 40% pacjentów nie rozwija mowy, zaś około 20% nie opanowuje umiejętności samodzielnej lokomocji. Tylko u około 5% ustępują napady, lecz bez cofnięcia deficytów poznawczych. W przypadku padaczki z ciągłymi wyładowaniami zespołów iglica-fala wolna we śnie wolnofalowym następuje upośledzenie procesów intelektualnych, które jest proporcjonalne do czasu trwania choroby. Występują także zaburzenia koncentracji uwagi i upośledzenie czynności ruchowej. Z kolei zespół Landaua-Kleffnera to klasyczny przykład, gdy częstość napadów we śnie jest proporcjonalna do regresji mowy. Przy skutecznym leczeniu zmiany cofają się. Jednak w pewnym odsetku przypadków zmiany ogniskowe utrwalają się, co znacznie pogarsza rokowanie.

Jak więc wyraźnie widać, zespoły padaczkowe, które manifestują się we śnie sieją spustoszenie w umyśle dotkniętych nimi dzieci. Walka z napadami sprowadza się wtedy często do utrzymania poziomu intelektualnego na stanie sprzed rozwoju choroby, rzadziej na poprawie funkcji poznawczych. Powyższe przykłady pokazują, że nawracające napady prowokowane niewyspaniem i/lub zmęczeniem, lepiej rokują dla epileptyka, niż napady zdarzające się głównie we śnie. Pośrednio świadczy to o wielkiej roli, jaką sen odgrywa w rozwoju czynności intelektualnych i konsolidacji pamięci oraz o słabym mechanizmie zabezpieczającym neurony we śnie przed synchronizacją nieprawidłowych wyładowań. Być może jest to swoista pułapka ewolucyjna, która pozwoliła korze wydajnie zapisywać informacje w mechanizmie długotrwałego wzmocnienia synaptycznego (LTP) na drodze synchronizacji wyładowań oddziałujących neuronów, jednocześnie rezerwując na tę metodę zbyt małe krańcowe granice parametrów czasowo-napięciowych, które stosunkowo łatwo przekroczyć przy sprzyjających okolicznościach?

Podstawy EEG z mini atlasem - A. J. Rowan, E. Tolunsky

Atlas EEG i semiologii napadów padaczkowych – B. Abou-Khalil, K. E. Misulis

Padaczka. Aspekty behawioralne w teorii i praktyce – S. C. Schachter, G. L. Holmes, D. G. A. Kasteleijn-Nolast Trenite

Materiały szkoleniowe Ośrodka Akson Dr G. Rusek

Wichniak A. Parasomnie. https://psychiatria.mp.pl/ data wejścia 11-06-2017

Derry CP, Duncan S. 2013. Sleep and Epilepsy. Epilepsy and Behavior 26, 394-404.

Foto: Piotr Cękiel, CC BY-SA 2.0