Ascolta l’articolo:
Il sonno è uno stato di attività fisica e mentale ridotta in cui l’attività sensoriale è inibita e la coscienza alterata. Il sonno è uno stato durante il quale si verifica una significativa diminuzione dell’attività muscolare e delle interazioni tra noi e l’ambiente circostante. Durante il sonno l’essere umano reagisce in maniera ridotta agli stimoli pur mantenendo una condizione che lo rende certamente maggiormente reattivo rispetto ad uno stato di coma o altri disturbi della coscienza. Il connubio “Alimentazione e Sonno” è uno dei più attenzionati dai pazienti che, per vari motivi, hanno sperimentato disturbi del sonno o un peggioramento della qualità del sonno.
Dal punto di vista neurofisiologico possiamo distinguere il sonno in due grandi macro-categorie: sonno REM (Rapid Eye Movement) e sonno non-REM.
Il sonno REM è la fase del sonno caratterizzata da rapidi movimenti degli occhi e da sogni vividi.
Il sonno non-REM è invece caratterizzato dall’alternanza di sonno leggero e profondo, quest’ultimo fondamentale per il recupero fisico e mentale.
Durante il sonno il nostro organismo entra di fatto in uno stato anabolico in quanto il sonno contribuisce al ripristino del sistema immunitario, del sistema nervoso, del sistema scheletrico e di quello muscolare.
Ovviamente il sonno ha una particolare incidenza sull’aspetto psicologico della nostra persona. Esso infatti è cruciale per mantenere l’umore e per lo sviluppo (e il consolidamento) della memoria oltre che per il mantenimento delle funzioni cognitive.
Il sonno è regolato da complessi sistemi neurofisiologici e chimico-ormonali.
I ritmi circadiani rappresentano il principale sistema regolatorio del sonno in quanto regolano i processi fisiologici e metabolici dell’organismo nell’arco delle 24 ore influenzati da una serie di fattori tra cui, su tutti, particolare importanza riveste la luce.
In questa immagine si può vedere schematizzato il circuito neurofisiologico del sonno che parte dall’esposizione della retina alla luce che, tramite la stimolazione della produzione del fotopigmento melanopsina, contribuisce a inviare al SNC segnali regolatori del sonno che vengono integrati anche con altre tipologie di segnali che arrivano dalla periferia del corpo.
La relazione tra alimentazione e sonno è stata negli anni particolarmente attenzionata dalla comunità scientifica internazionale concludendo che la nutrizione ha un ruolo importante sulla quantità e sulla qualità del sonno. Sono numerosi gli aspetti che andrebbero valutati quando si considera l’influenza dell’alimentazione sul sonno sia a livello di macronutrienti che di micronutrienti ma soprattutto è importante capire i principi biochimici che sono alla base di alcune scelte alimentari che si rivelano più funzionali per il sonno rispetto alle altre.
In questo articolo proveremo a fare dei cenni sugli aspetti più rilevanti dell’alimentazione collegata al sonno partendo anche e soprattutto dalla neurofisiologia del sonno e da come questa è condizionata da neurotrasmettitori, ormoni e proteine di vario tipo.
Melatonina e Cortisolo: i due principali ormoni coinvolti nella regolazione del sonno
Ci sono due principali ormoni coinvolti nella regolazione del sonno, parliamo della melatonina e del cortisolo. Ovviamente non sono gli unici ormoni che regolano e intervengono nel ciclo sonno-veglia ma sono i più rappresentativi per la trattazione effettuata in questo contesto divulgativo.
La melatonina è considerata “lormone del sonno” per eccellenza perchè regola naturalmente il ritmo sonno-veglia favorendo l’addormentamento. Il cortisolo invece è noto come “ormone dello stress” e, oltre ad influire su una miriade di funzioni biologiche può influire anche sulla qualità del sonno. Entrambe questi ormoni giocano un ruolo importante nella regolazione del ciclo sonno veglia e possono essere a loro volta influenzati da molti altri fattori come l’esposizione alla luce, lo stile di vita, lo stress, malattie concomitanti.
La Melatonina
La melatonina viene sintetizzata a secreta dall’epifisi (ghiandola pineale). Il suo picco massimo di concentrazione si raggiunge durante la notte e viene fortemente condizionata dall’esposizione alla luce nelle ore notturne. Questo è uno dei principali motivi per cui è fortemente sconsigliato utilizzare dispositivi mobile prima dell’addormentamento.
C’è una corposa letteratura scientifica su questo ormone soprattutto relativamente alla sua integrazione che risulta efficace in diverse fasce di età per riequilibrare i disturbi del sonno, il ritmo sonno-veglia anche in malattie del sonno conclamate come la DSPS (Sindrome della Fase di Sonno Ritardata) oppure in caso di impossibilità di rispettare i regolari ritmi sonno veglia (es. lavoratori turnisti) (Ref)
Il Cortisolo
E’ un ormone fondamentale in moltissimi processi biologici di assoluto rilievo ed è prodotto dalle ghiandole surrenali, in particolare da una zona detta “Zona Fascicolata” del surrene che produce glucocorticoidi tra cui appunto il cortisolo e il corticosterone.
La produzione del cortisolo è controllata dall’ormone adrenocorticotropo (ACTH), un peptide composto da 39 ammionoacidi che è sintetizzato nell’ipofisi tramite un meccanismo a feedback negativo ossia un meccanismo per il quale nell’uomo questo ormone aumenta quando il cortisolo è basso e diminuisce quando il cortisolo è alto. In effetti la produzione di ACTH viene stimolata dall’ormone di rilascio della corticotropina che è un ormone ipotalamico (prodotto dal nucleo paraventricolare dell’ipotalamo) particolarmente coinvolto nelle situazioni di stress. La produzione di ACTH, al contrario, viene inibita dagli ormoni surrenali di cui l’ACTH stesso stimola la produzione.
Secondo la letteratura scientifica il picco di cortisolo si ottiene tra le 07:00 e le 08:00 del mattino mentre la minima concentrazione dell’ormone la si raggiunge tra le 02:00 e le 04:00 di notte (Ref, Ref).
Ritmi circadiani e Metabolismo del Glucosio
Nel corso degli anni in molti lavori scientifici è stato studiato che alterazioni del ritmo sonno-veglia e quindi del sonno in generale possono compromettere in maniera importante la sensibilità dell’individuo al glucosio portando a condizioni di iperglicemia con una minore sensibilità insulinica.
Banalmente la secrezione di glucosio dipende anche dai momenti della giornata in cui assumiamo cibo, momenti che (almeno in teoria) dovrebbero essere perfettamente sincronizzati con i ritmi circadiani.
L’orologio centrale (master clock) che regola i ritmi circadiani e che è situato nel nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo regola dunque l’assunzione di cibo, la produzione di ormoni e il metabolismo energetico delle nostre cellule.
Gli orologi periferici si occupano invece di regolare ad esempio l’assorbimento dei nutrienti nell’intestino oppure la motilità intestinale oppure, ancora, si occupano di regolare la sensibilità all’insulina del muscolo scheletrico reclutando una maggiore quantità di trasportatori del glucosio GLUT-4.
Il pancreas ha un suolo “orologio interno” che regola l’attività della Beta Cellule pancreatiche nella secrezione di insulina ed è stato dimostrato che alterazioni nell’organizzazione temporale della secrezione insulinica hanno un ruolo importante nella disfunzione delle beta-cellule pancreatiche e quindi nella patogenesi del diabete.
Il Tessuto Adiposo e Ritmi Circadiani
Nell’uomo circa 1/4 dei geni presenti nel tessuto adiposo (cioè il 25% del trascrittoma del tessuto adiposo, ovvero l’insieme completo di trascritti di RNA presenti nel tessuto adiposo) mostra importanti oscillazioni giornaliere nell’espressione genica e quindi nella produzione di molecole normalmente coinvolte nel metabolismo lipidico, del glucosio e anche nell’insulino-sensibilità (Ref).
La secrezione ritmica di glucocorticoidi regolata dal SNC ha un effetto lipogenico sui depositi lipidici viscerali ma, allo stesso tempo, un effetto lipolitico nei depositi lidipici sottocutanei (Ref).
Una delle relazioni più interessanti tra Tessuto Adiposo e Ritmi Circadiani risiede nella Leptina.
La Leptina è un ormone anoressizzante espresso principalmente nel tessuto adiposo (ma anche in altri tessuti e organi come placenta e stomaco). Come tutti sappiamo la Leptina è un ormone la cui azione si oppone a quella oressizzante della Grelina (che vediamo in seguito) e agisce inibendo il Neuropeptide Y (NYP) e l’Agouti Related Peptide (AgRP) e stimolando i neurotrasmettitori Pro-Opiomelanocortinici (POMC) e il Trascritto Regolato da Cocaina e Anfetamine (CART).
Così come altri ormoni anche la Leptina ha una produzione che subisce delle oscillazioni durante il giorno. Essa nell’uomo raggiunge un picco di concentrazione massimo nella prima fase del riposo rispondendo quindi ai ritmi circadiani. Nei soggetti affetti da obesità tali oscillazioni circadiane vengono mantenute ma i picchi di concentrazione dell’ormone sono meno ampi rispetto ai soggetti sani. Questo aspetto suggerirebbe una ritmicità circadiana attenuata nella produzione di leptina e potrebbe avere un ruolo nello sviluppo della leptino-resistenza e nell’insorgenza di obesità(Ref).
Il tessuto adiposo sintetizza anche l’adiponectina una proteina appartenente alle adipochine, termine che, in generale, categorizza tutte le proteine sintetizzate dal tessuto adiposo. L’adiponectina inibisce la gluconeogenesi e promuove l’insulino-sensibilità tanto che alcuni farmaci antidiabetici ne promuovono la sintesi. Anch’essa subisce variazioni giornaliere nella sua sintesi e nell’uomo i livelli massimi di adiponectina si raggiungono al mattino quando, nel soggetto sano, in effetti, si verifica il momento di massima tolleranza al glucosio e insulino-sensibilità (Ref).
Grelina e Ritmi Circadiani
Così come la produzione di Leptina subisce oscillazioni giornaliere correlate ai ritmi circadiani la stessa cosa accade per la Grelina che però, come noto, ha un’azione antagonista rispetto a quella della Leptina.
La Grelina è un ormone sintetizzato nello stomaco, precisamente in alcune cellule presenti sul fondo dello stomaco (oltre che dalle cellule Epsilon del pancreas) chiamate in senso generale “Cellule Parietali”. La Grelina in realtà è prodotta anche in altre sedi anatomiche come duodeno, digiuno, gonadi, surrene, placenta, rene. La Grelina stimola la produzione dei neurotrasmettitori NPY e AgRP dall’ipotalamo esplicando così la sua attività oressizzante (stimolante l’appetito).
Nello stomaco è presente un peripheral clock che agisce sincronizzandosi con l’assunzione di cibo come regolatore temporale nell’espressione della Grelina che subisce oscillazioni se si è sottoposti ad una naturale alternanza di luce e di buio. In condizioni di buio invece la produzione di grelina resta costante così come resta costante quando si è in assenza di alcuni geni (PER1 e PER2) che regolano il funzionamento dell’orologio periferico dello stomaco (Ref). Alcune forme di obesità sembrano essere proprio associate a questi meccanismi neuro-ormonali come nel caso della NES (Night Eating Syndrome) o dell’Iperalimentazione Compulsiva (Ref).
Metabolismo Proteico e Sonno: quale relazione?
La relazione tra metabolismo proteico e sonno è molto complessa e coinvolge diversi meccanismi biologici.
Il sonno, in particolare durante le fasi di sonno profondo, promuove la sintesi proteica grazie soprattutto al rilascio dell’Ormone della Crescita (GH) (Ref). Questo ormone gioca un ruolo importante nella sintesi proteica stimolando la mobilizzazione degli acidi grassi, l’assorbimento degli amminoacidi e la sintesi di DNA, RNA e Proteine. Questo è dimostrato anche dal fatto che dormire una quantità sufficiente di ore permette ad atleti e persone che praticano regolarmente esercizio fisico di riparare efficacemente le fibre muscolari danneggiate durante l’allenamento e promuovere la crescita muscolare (Ref).
Per lo stesso motivo negli anziani un sonno adeguato può aiutare a prevenire la sarcopenia (Ref).
Disturbi del Sonno ed effetti su Insulino Resistenza, Diabete di Tipo 2 e Obesità
In letteratura è stata dimostrata una relazione tra sindrome metabolica e insulino-resistenza in topi con mutazioni nei geni coinvolti nei ritmi circadiani. Parlando dell’uomo la relazione tra sonno e diabete esiste ed è importante considerarla nell’inquadramento diagnostico di un paziente e nello sviluppo di un corretto piano alimentare.
La durata del sonno (sia in eccesso che in difetto) è associata a più alti livelli di HbA1c con un conseguente più scarso controllo glicemico. Il grafico seguente mostra la relazione (a forma di U) tra il rischio di sviluppare diabete di tipo 2 in relazione alle ore di sonno giornaliero.
La forma a “U” del grafico mostra che dormire poco o troppo è associato ad un peggior controllo glicemico.
Questa relazione può essere dovuta ad una alterazione degli ormoni regolatori dell’appetito ma anche all’instaurarsi di abitudini alimentari non corrette dovute a stress (nel caso in cui si dorme poco) oppure a eccessiva sedentarietà (nel caso in cui si dorme troppo).
Una frammentazione del sonno, una scarsa qualità del sonno oppure una riduzione della quantità di ore di sonno giornaliero può portare ad una diminuzione di utilizzo del glucosio da parte delle cellule del cervello, ad un aumento della produzione di molecole proinfiammatorie (citochine), ad un’alterazione della produzione di cortisolo e GH durante le ore notturne e ad una disfunzione degli adipociti. Questo può condurre allo sviluppo di insulino-resistenza, inefficienza nella produzione insulinica da parte delle Beta-Cellule pancreatiche e, quindi, allo sviluppo di Diabete di Tipo 2.
La restrizione del sonno, così come una scarsa qualità del sonno, sono associati all’attivazione dei sistemi oressigeni che si esplicano nell’alterazione degli ormoni che regolano l’appetito (Leptina, Grelina, GLP-1) un accesso al cibo più disordinato per una disregolazione dei meccanismo della ricompensa legati al cibo e in una diminuzione del dispendio energetico rispetto all’intake calorico giornaliero. Tutto questo porta ad un aumento dell’obesità direttamente collegata con durata e qualità del sonno.
Un ruolo particolare in questi meccanismi sembra essere assunto dalla OSAS (Obstructive Sleep Apnea Syndrome) associata al metabolismo del glucosio. Un interessante studio ha concluso che lo stress indotto da ipossia dovuta ad apnee notturne può aumentare la predisposizione allo sviluppo di disfunzioni metaboliche dovute ad una alterata sensibilità e secrezione insulinica con una riduzione della sensibilità insulinica di circa il 17%.
L’espressione caratteristica dei ritmi circadiani di un soggetto (che si traduce in pratica con l’attitudine del soggetto di svolgere la maggior parte delle sue attività di mattina o di pomeriggio-sera) può essere definita “cronotipo“. Un recente lavoro pubblicato sulla rivista Obesity Fact esegue una revisione di letteratura sulla relazione tra cronotipo e obesità riportando dati di assoluto interesse. La revisione evidenzia che soggetti aventi cronotipo “serale” sono quelli a maggiore rischio di obesità oltre ad essere quelli che tendono a seguire uno stile di vita poco sano, caratterizzato da sedentarietà e dall’assunzione di junk food. In questi soggetti inoltre si sviluppano spesso disturbi del sonno (che a loro volta possono aumentare il rischio di obesità attivando un pericoloso circolo vizioso).
In questi soggetti inoltre si è evidenziata un’alterata sensibilità insulinica e un aumento nella secrezione di Leptina oltre che un aumento del rischio di sviluppo di alcuni tipi di tumore.
Alimentazione e Sonno: accortezze nutrizionali per migliorare la qualità del sonno
Posto che se un paziente manifesta disturbi del sonno che influenzano la propria qualità di vita questo va posto all’attenzione del medico di medicina generale ci sono alcune “accortezze nutrizionali” che sono riconosciute come facilitanti il sonno e in grado di migliorare la qualità dello stesso migliorando la relazione tra alimentazione e sonno stesso.
Gli alimenti ricchi di Triptofano sono tra quelli da preferire maggiormente. Il triptofano è un precursore del neurotrasmettitore Serotonina che controlla l’umore a livello del SNC. Tra gli alimenti a maggiore contenuto di triptofano troviamo sicuramente il Latte, il tacchino e il pollo, noci, arachidi, cioccolato e la frutta (soprattutto mela, prugne e banana).
Il consumo di carboidrati complessi la sera può essere associato ad un miglioramento della qualità del sonno come sostenuto dal lavoro di Fernstrom et al.. La ragione di questo risiede nel fatto che il consumo di carboidrati stimola il rilascio dell’insulina la quale, a sua volta, stimola l’assorbimento muscolare di alcuni amminoacidi neutri a catena lunga (LNAA, es. tirosina, fenilalanina, isoleucina, valina) mentre il triptofano, anch’esso appartenente agli LNAA, si lega all’albumina e rimane disponibile nel circolo ematico e quindi disponibile per il cervello che lo usa per la produzione di serotonina.
Alcuni autori mettono l’accento sul fatto che l’aspetto rilevante da considerare relativamente all’aumento della concentrazione di triptofano per facilitare il sonno non è la concentrazione di questo amminoacido nel sangue ma il suo rapporto con gli altri amminoacidi a catena lunga. Una review ha analizzato 30 studi sull’uomo focalizzandosi sulla percentuale di energia derivata da fonti proteiche rispetto ad altre fonti. Se l’apporto energetico derivante da proteine rimane inferiore al 2% delle calorie introdotte mentre i carboidrati vengono somministrati in quantità ben superiori allora la proporzione di Triptofano rispetto agli altri LNAA è molto più grande. Un piccolo spuntino serale a base di carboidrati complessi con una fonte di grassi buoni può in qualche modo aiutare a stabilizzare la glicemia notturna prevenendo risvegli notturni e aumentando la qualità del sonno.
Alimenti ricchi di vitamina B6 (carne, pesce, cereali, legumi e frutta secca) stimolano la produzione di serotonina con un conseguente miglioramento della regolazione dei ritmi sonno-veglia (Ref).
Come si è potuto osservare quindi “alimentazione e sonno” sono due argomenti tra di loro fortemente interconnessi e che richiedono attenzioni specifiche laddove queste sono necessarie.
Oltre agli aspetti puramente nutrizionali ci sono una serie di aspetti comportamentali di igiene del sonno che è possibile suggerire al paziente che presenta difficoltà nell’instaurare e mantenere il sonno.
Alcuni di questi aspetti sono ormai noti quali, ad esempio, evitare caffeina e alcool nelle ore serali-notturne. Evitare pasti pesanti e molto grassi prima di andare a dormire.
Evitare il più possibile l’accesso a fonti luminose a partire da circa 1 ora prima del sonno è fondamentale per non alterare l’equilibrio centrale del ritmo sonno-veglia per il quale, come abbiamo visto in precedenza, il ruolo della luce sulla retina è fondamentale.
Esistono oggi numerose applicazioni (alcune già di default installate nei più moderni smartphone) che aiutano a gestire la fase prima del sonno iniziando ad eliminare le radiazioni “blu” dallo schermo del telefono (la cui tonalità di colore diventa via via più “giallina” man mano che ci si avvicina all’orario stabilito dell’addormentamento) oppure silenziando alcune funzioni tipiche degli smartphone (notifiche, allarmi, chiamate, messaggi) che inevitabilmente distraggono e stimolano l’uso improprio del telefono prima dell’addormentamento.
