The Impact of Sleep deprivation on Animal Health ผลกระทบจากการนอนหลับไม่เพียงพอ ที่มีต่อสุขภาพสัตว์

สามารถปลุกให้ตื่นได้ การนอนหลับ (Sleep) ระบบประสาทส่วนกลาง การนอนหลับ การพัก(rest) ไม่รู้สึกตัว(coma) รู้สติ สามารถปลุกให้ตื่นได้ หมดสติชั่วคราว

2. ระยะที่มีการกลอกของลูกตา (Rapid Eye Movement, REM) NREM sleep ระยะของการนอนหลับ (Stage of sleep) Electroencephalogram (EEG) แบ่งระยะของการนอนหลับออกเป็น 2 ระยะ 2. ระยะที่มีการกลอกของลูกตา (Rapid Eye Movement, REM) 1.ระยะที่ไม่มีการกลอกของลูกตา (Non Rapid Eye Movement, NREM) แบ่งเป็น 4 ระยะย่อย Slow wave sleep (SWS) เพิ่ม SWS

วงจรการนอนหลับ(Sleep cycle) ตื่นนอน (sleep latency) NREM ระยะ 1 NREM ระยะ 2 NREM ระยะ 3 NREM ระยะ 4 REM NREM ระยะ 2 NREM ระยะ 3

ปัจจัยโน้มนำการนอนหลับ (Sleep factor) อายุ : วัยทารก VS วัยผู้ใหญ่ การออกกำลังกาย : หลับแบบ SWS ได้นานขึ้น โภชนาการ : L-tryptophan สิ่งแวดล้อม : แสง เสียง อุณหภูมิ

การนอนหลับไม่เพียงพอ (Sleep deprivation) ผลกระทบต่อสุขภาพกาย - อ่อนล้า - ง่วงนอน - เป็นโรคง่าย ผลกระทบต่อสุขภาพจิต - ทักษะการเข้าสังคมลดลง - หดหู่ ซึมเศร้า

1. การเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนขณะนอนหลับ Melatonin light retina retina dark Suprachiasmatic nucleus (SCN) pineal gland 1. การเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนขณะนอนหลับ เปรียบเทียบกับภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ Serotonin Melatonin Serotonin Melatonin Wake up Sleep

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ Melatonin ผลกระทบจาก melatonin ที่ลดลง Cause of sleep deprivation - โรค Alzheimer ฮอร์โมนต่างๆทำงานผิดปกติ light โรคกระดูก แผลในกระเพาะอาหารและลำไส้ และโรคกรดไหลย้อน Serotonin Melatonin - ปริมาณสารอนุมูลอิสระเพิ่มขึ้น Sleep deprivation

Growth hormone releasing hormone ขณะนอนหลับ Growth hormone releasing hormone GHRH ใน hypothalamus Preoptic area Acetylcholine GABA SWS GH 58 % Somatostatin GH ช่วง SWS somatostatin GH Electrical activity ของ NA ใน locus coeruleus Acetylcholine ใน brain stem REM sleep

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ Growth hormone releasing hormone Sleep deprivation GHRH mRNA GH Somatostatin REM sleep deprivation stress Electrical activity ของ NA ใน locus coeruleus Somatostatin wakefulness GH

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ผลกระทบจากปริมาณ GHRH ที่เปลี่ยนแปลงไป - การเจริญเติบโตในเด็กหรือลูกสัตว์จึงช้าลงหรือเจริญไม่เต็มที่ เหนี่ยวนำภาวะ insulin resistance และโรคเบาหวานชนิดที่สอง

ยีนที่ใช้สังเคราะห์ TSH ขณะนอนหลับ thyroid hormone ยับยั้ง adenylyl cyclase ผ่าน MT1 บนผิว thyrotroph sleep melatonin กดการแสดงออกของ ยีนที่ใช้สังเคราะห์ TSH TSH TH การใช้พลังงาน อุณหภูมิร่างกายอบอุ่นคงที่

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ thyroid hormone Sleep deprivation Prepro-TRH mRNA express TypeII 5'-deiodinase T3 ในสมอง TH ในเลือด (hypothyroxinemia) TSH ผลกระทบจากปริมาณ TH ที่ลดลง อ่อนเพลีย หนาวง่าย เหนี่ยวนำให้เกิดโรคอ้วน

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ขณะนอนหลับ Cortisol Sleep deprivation sleep melatonin melatonin PER1, BMAL1 PER1, BMAL1 stressor stressor cortisol cortisol leptin ผลกระทบจากปริมาณ cortisol ที่เพิ่มขึ้น - กดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน เหนี่ยวนำให้เกิดภาวะ insulin resistance โรคเบาหวานชนิดสอง โรคอ้วนและโรคหัวใจ - ฮอร์โมน progesterone, testosterone และ estradiol ผิดปกติ

Insulin NREM sleep การใช้ glucose Glucose GH insulin Light NREM ขณะนอนหลับ Insulin NREM sleep การใช้ glucose Glucose GH insulin Light NREM REM sleep การใช้ glucose Glucose cortisol somatostatin insulin

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ Insulin Normal glucose level Chronic sleep deprivation Acute sleep deprivation ร่างกายปรับตัว หลั่ง insulin การใช้ glucose Glucose cortisol, somatostatin Insulin resistance insulin Diabetes type II Glucose tolerance Glucose ช่วงกลางวัน

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ขณะนอนหลับ leptin และ ghrelin Sleep deprivation sleep sympathetic nervous system sympathetic nervous system Melatonin, insulin Melatonin, insulin leptin leptin ghrelin ghrelin ผลกระทบจากปริมาณ leptin และ ghrelin ที่เปลี่ยนแปลงไป เป็นปัจจัยโน้มนำให้เกิดโรคอ้วน เหนี่ยวนำภาวะ insulin resistance และโรคเบาหวานชนิดที่สอง

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ขณะนอนหลับ NREM sleep sympathetic sympathetic Parasympathetic Heart rate Heart rate Sympathetic 2. การเปลี่ยนแปลงของหัวใจและระบบไหลเวียนโลหิต Cardiac output Cardiac output ขณะนอนหลับเปรียบเทียบกับภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ Blood pressure Blood pressure Systemic vascular resistance Systemic vascular resistance

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ขณะนอนหลับ REM sleep Parasympathetic Parasympathetic Sympathetic Sympathetic ลดลง และเพิ่มขึ้นเป็นระยะๆ Heart rate Heart rate Cardiac output Cardiac output blood pressure blood pressure อัตราการไหลเวียนเลือดทั่วร่างกาย อัตราการไหลเวียนเลือดทั่วร่างกาย

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ 1. Hypertension Sleep deprivation sympathetic vessle constrict cardiac output heart rate Venous return Hypertension blood pressure

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ 2. Coronary heart disease Gherlin Leptin Cortisol glucose ในเลือด Calories intake Fatty acid LDL receptor (liver) Triglyceride และ Cholesterol LDL-Cholesterol

Coronary heart disease LDL-Cholesterol จับกับ endothelium monocyte ยึดกับ endothelium แล้วเปลี่ยนเป็น macrophage เพื่อเก็บกิน LDL-cholesterol foam cell endothelitis Atherosclerotic plaque Atherosclerosis Coronary heart disease

เปรียบเทียบกับภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ขณะนอนหลับ ขณะตื่น กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน Th2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-13 Th1, IL-1, TNF-α 3. การเปลี่ยนแปลงของระบบภูมิคุ้มกันขณะนอนหลับ Immunoglobulin White blood cell เปรียบเทียบกับภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ตอบสนองต่อสิ่งแปลกปลอม ภายนอกเซลล์ได้ดีกว่า ตอบสนองแบคทีเรียและ Intracellular virus ดีกว่า

สาเหตุที่ระบบภูมิคุ้มกันถูกกระตุ้นมากขึ้นขณะนอนหลับ กลไกการใช้พลังงานจากกลูโคส : ปริมาณกลูโคสเหลือมากพอ สำหรับการแบ่งตัวของเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกัน ความเครียด : cortisol ลดลง ระบบภูมิคุ้มกันจึงทำงานได้อย่าง เต็มประสิทธิภาพ ระดับฮอร์โมน : cortisol, epinephrine และ norepinephrine ลดลง ขณะที่ growth hormone, prolactin, melatonin และ leptin มากขึ้น

ผลจากการนอนหลับอย่างเพียงพอต่อระบบภูมิคุ้มกัน ขณะนอนหลับ ผลจากการนอนหลับอย่างเพียงพอต่อระบบภูมิคุ้มกัน ระบบภูมิคุ้มกันสามารถใช้กลูโคสในการสร้างเซลล์ภูมิคุ้มกัน และไซโตไคน์ได้อย่างเต็มที่ มีปริมาณเซลล์ภูมิคุ้มกันมากพอในการป้องกันร่างกาย กระตุ้นให้การนอนหลับแบบ NREM ยาวนานขึ้น

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ผลจากการนอนหลับไม่เพียงพอต่อระบบภูมิคุ้มกัน ผลกระทบโดยตรงต่อไซโตไคน์ Sleep deprivation NREM sleep WBC IL-1, TNF-α IFN-γ T-helper 1

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ผลจากการนอนหลับไม่เพียงพอต่อระบบภูมิคุ้มกัน ผลกระทบโดยตรงต่อปัจจัยโน้มนำการนอนหลับ Sleep regulatory Substances : IL-1, TNF-α Sleep regulatory Substances : IL-1, TNF-α SWS SWS Possitive feedback Sleep deprivation

ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ผลจากการนอนหลับไม่เพียงพอต่อระบบภูมิคุ้มกัน ผลกระทบโดยอ้อมต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ร่างกายตื่นตัว การใช้กลูโคส ระบบภูมิคุ้มกันขาดพลังงาน ความเครียดสะสม เซลล์ภูมิคุ้มกัน Cortisol, Norepinephrine, Epinephrine กดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน

ผลจากการนอนหลับไม่เพียงพอต่อระบบภูมิคุ้มกัน ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอ ผลจากการนอนหลับไม่เพียงพอต่อระบบภูมิคุ้มกัน ผลกระทบโดยอ้อมต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน Sleep deprivation Melatonin, leptin cortisol กดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน “ภาวะนอนหลับไม่เพียงพอทำให้ระบบภูมิคุ้มกันมีประสิทธิภาพการทำงาน ลดลง จึงเพิ่มโอกาสในการติดเชื้อ ร่างกายอ่อนแอและเจ็บป่วยได้ง่าย”

Thank you for your attention ตัวอย่างสัตว์ที่ได้รับผลกระทบจากการนอนหลับไม่เพียงพอ Thank you for your attention