Недостатак сна једна је од уобичајених појава код већине особа у многим друштвима света, који иако наизглед без дугорочних последица, ако дуже траје може изазвати одређена физичка, неуролошка и хормонална оштећења у организму. Према дужини трајања овај недостатак може бити хронични или акутни. Хронични недостатак сна може изазвати замор, поспаност током дана, неспретност, губитка тежине или гојазност, због негативног утицаја на мозак и когнитивне функције. Међутим, у једном мањем броју случајева недостатак сна може да изазове и супротно дејство, тј. да повећа енергију и будност и побољша расположење; што се све више користи за лечење депресије. Када је у питању акутни облик недостатка сна, због малог броја студија његов укупни ефекат у односу на хроничне рестрикције делимичног спавања није сасвим изучен. Комплетан недостатак сна током дужих временских периода веома је ретка појава код људи (осим код оних који пате од фаталне породичне несанице), док се облици кратког недостатка сна не могу избећи. У лабораторијским условима, због вишедневног и дуготрајног губитка сна наступила би смрт код лабораторијских животиња. Општа разматрања Спавање је природно, периодично и физиолошки реверзибилно стање умањене будности, које карактеришу смањена перцепција и реаговање на спољашње дражи. Оно је праћено комплексним бихевиоралним (хркање, мрмљање, окретање у кревету...) и биолошким процесима (измена срчане фреквенције, дисања, лучења хормона...).. Може се дефинисати и као несвесно стање из кога се особа може пробудити сензорним или другим дражима, и у том смислу се разликује од коме, која је такође несвесно стање, али се из ње на овај начин не може пробудити.
Нормално или физиолошко спавање је комплексан процес, састављен од више фаза, од којих свака има специфичне карактеристике. Начелно постоје две врсте спавања, које се разликују на основу померања очију иза затворених капака; то су: НРЕМ, или не-РЕМ () РЕМ ()
НРЕМ Овај облик спавања, без брзих покрета очију, назива се и спороталасно спавање. Таласи током НРЕМ спавања имају велику амплитуду и малу фреквенцију. НРЕМ спавање је подељено у три сукцесивне фазе све дубљег сна, где свака има мању фреквенцију и већу амплитуду од претходне и означава се као ниво Н1, ниво Н2 и ниво Н3 (дубоко или делта-таласно спавање). Спавање почиње са проласком кроз све три фазе, што обично траје 30 до 45 минута, а затим се процес ротира и опет се јављају асинхрони таласи мале амплитуде и велике фреквенције, карактеристични за позорно будно стање, тако да уместо да се пробуди, особа наставља да спава.
Генерално, НРЕМ спавање се карактерише смањеном метаболичком активношћу мозга, а и проток крви у њему је такође мањи, посебно у можданом стаблу, таламусу, предњем делу хипоталамуса, базалним ганглијама, малом мозгу (церебелуму), као и фронталним, паријеталним и медијалним темпоралним деловима мождане коре.
РЕМ РЕМ спавање које се карактерише брзим покретима очију, познато је и као парадоксално јер се особа теже буди, иако је ЕЕГ запис десинхронизован, односно сличан ономе у позорном будном стању. Оно се може описати и као стање менталне будности у телу које спава. Особа која се пробуди за време РЕМ спавања најчешће (у око 80% случајева) сећа се да је сањала, што важи и за људе који се обично не сећају снова када се ујутро спонтано пробуде.
Праг буђења у РЕМ спавању је повишен и три пута је виши од оног у дубоком спавању, тј. Н3 фази НРЕМ спавања. Тонус скелетних мишића, који је смањен и током НРЕМ спавања, постаје значајно инхибисан за време РЕМ спавања. Изузети су мишићи ока, па долази до појаве брзих, сакадичних покрета очију (по чему је овај тип спавања и добио име).
РЕМ спавање је много мање окрепљујуће него НРЕМ. Трајање епизода РЕМ спавања се мења, од почетних око 15 минута у првом циклусу на почетку спавања, до 30 и више у следећим, да би пред јутро, тј. буђење, РЕМ фазе биле најдуже. За РЕМ спавање је карактеристично повремено јављање таласа великих амплитуда, који настају у холинергичким неуронима понса и брзо путују до латералног геникулатног једра таламуса, а одатле до окципиталног кортекса. Ови таласи се зову понто-геникуло-окципитални шиљци (ПГО). Понто-геникуло-окципитални таласи јављају се у тзв. фазичном стадијуму РЕМ спавања. Фазични РЕМ стадијум је периодичан и јавља се у склопу тоничког стадијума. Тонички стадијум је заправо РЕМ спавање у ужем смислу јер непрекидно траје током целе РЕМ фазе спавања, а име је добио по атонији великих мишићних група и инхибицији моторике које га карактеришу.Sudhansu, C. (2009). Sleep Disorder Medicine: Basic Science, Technical Considerations, and Clinical Aspects (Third Edition). Philadelphia: Saunders Elsevier. До брзих очних покрета и трзања неких мишића долази за време фазичног РЕМ стадијума.
Још увек није јасно због чега се НРЕМ спавање периодично прекида РЕМ спавањем, али је примећена улога ацетилхолина у целом процесу. Овај неуротрансмитер има претежно ексцитацијско дејство, везано за изазивање акутне будности и опште ексцитираности нервног система, а уочено је и да лекови са ацетилхолинским деловањем повећавају учесталост јављања РЕМ спавања. Претпоставља се да излазна влакна великих холинергичких неурона у горњем делу можданог стабла могу активирати велике делове мозга, доводећи тако теоријски до типичног стања прекомерне мождане активности, али без буђења, што је карактеристика РЕМ спавања.
За РЕМ спавање је карактеристичан повећан проток крви у мозгу, као и појачана активација неких делова мозга у односу на будно стање. У настанку РЕМ спавања учествују тегментална једра понса, таламус, задњи делови мождане коре, као и лимбички делови мозга, посебно амигдале, које су врло активне за време РЕМ спавања. С друге стране, фронталне и паријеталне области мозга већином су инхибисане.
Непрекинуто, спавање се одвија циклично, прелазећи из прве и друге у трећу фазу, а затим назад, од треће преко друге, све до прве, где се уместо НРЕМ јавља РЕМ спавање, чиме се завршава један циклус. Обично се током ноћи прође кроз 4 или 5 оваквих циклуса, од којих сваки траје око 90 или 100 минута.
Код младих особа на НРЕМ спавање отпада 75 до 80 посто спавања, док остатак припада РЕМ спавању. Епизоде РЕМ спавања трају од 5 до 30 минута, на почетку спавања су краће, а код изразитог умора могу и изостати, док постају све дуже како спавање одмиче.
И поред великог броја истраживања у последњих више од пола века, као и многих информација о карактеристикама и специфичностима појединих стадијума спавања, сама сврха и функција спавања и даље нису потпуно разјашњене. Док се већина релевантних истраживача слаже како НРЕМ спавање има бар донекле ресторативну функцију, улога РЕМ спавања и даље је предмет расправа и бројних контроверзи.
Бројна неурофизиолошка истраживања спроведена у свету потврдила су да поремећај спавања или несаница узрокује бројне психичке проблеме и да је потребно само 24 часа неспавања да дође до појаве халуцинација, губитка прецизности покрета и осетљивости чула. ExpertConsult, , 2011.
Истраживања рађена на узорку студената постдипломаца математике доказала су да након само две-три непроспаване ноћи они нису били у стању да реше најједноставније математичке задатке. Рекорд у непроспаваним ноћима држао је један средњошколац који је издржао чак 11 ноћи у будном стању.
Како први део ноћи „отпада” на спавање, а други на сневање, такозвана РЕМ фаза сна, у којој долази до сневања, обично се одвија пред зору. У тим условима спавање служи за јачање међунеуронских веза и за обраду оних информација које је организам примио током дана те за консолидацију памћења. То је зато што се у сну подаци из краткотрајне „пребацују” у дуготрајну меморију и тиме врши селекција тј. одбацивање неважних а задржавање битних информација.
О еволутивној функцији сна довољно говори и податак да човек проведе трећину живота у сну и да сан има значајну улогу у обнављању организма, о чему говори и наш субјективни осећај да се осећамо као „новорођени” након доброг сна... и обрнуто.
Епидемиологија Бројна епидемиолошка истраживања недостатка сна указала су да он може имати фатални утицај на здравствено стање организма: Тако је група истраживача са Универзитета у Западној Вирџинији открила да су особа које спавају мање од пет часова дневно у двоструко већем ризику од кардиоваскуларних болести, јер превише или недовољно сна може довести до поремећаја у метаболизму, повећања крвног притиска, а код особа које спавају више од седам сати забележени су и проблеми с дисањем. Повећаном ризику од кардиоваскуларних болести нису изложени само хронични болесници већ и здраве особе. Друга група истраживача утврдила је да је ризик од преране смрти већи код људи који спавају мало или много, као и да је идеално време трајања сна између 6,5 и 7,5 часова. Такође, није свеједно да ли се тих седам часова сна одспава од три до десет ујутру или се на спавање одлази пре поноћи, јер ако је нека особа будна у ноћним сатима, а спава током дана долази до тешког поремећаја биолошког ритма. Током прве две године живота детета, родитељи често пате од недостатка сна јер бебин плач прекида сан родитеља свака четири сата. Истраживање које је спроведено на репрезентативном узорку родитеља показало је да чак две трећине мама и тата успева да одспава само три сата у континуитету, а дванаест одсто њих у царству снова проведе само два и по сата у току ноћи. С обзиром да је већини одраслих људи током 24 сата потребно најмање пет сати непрекидног сна како би нормално функционисали, већина родитеља је рекла да „пати” због великог дефицита сна и признала да несаница кумује њиховим честим променама расположења, депресији, свађама, па чак и озбиљним кризама у браку.
Циркадијална дисритмија и недостатак сна Спавање, рекреација, радне активности, социјалне и друштвене делатности, свакодневно подлежу цикличним флуктуацијама (циркадијалном ритму), које су прилагођене геофизичком ритму, дан-ноћ. Термин циркадијални долази од латинске речи circa'' која у слободном преводу значи „око дан”.
Биолошки (циркадијални) ритам код људи обезбеђује оптимални ниво и дужину трајања сна и одмора током мрачног (ноћног) периода, како би он био спреман да оптимално обавља све функције у светлој (дневној) фази. У организму постоје обрасци активности можданих таласа, који су под утицајем излучених хормона, регенерације ћелија, и других биолошких активности везаних за 24-часовни временски циклус. Циркадијални ритам је зато у организму свих живих бића важан физиолошки процес јер одређује образац спавања, или време када спавамо и када смо будни, свака 24 часа. Рад нормалног циркадијалног часовника одређује двадесетчетворочасовни циклус смена светла и таме (дана и ноћи).
Током биолошког или циркадијалног ритма у одређеним условима може настати десинхронизација (дисритмије) или промена биолошког ритма, или циркадијални поремећаји или промене у понашању, као последица лоше адаптације организма на сан, изазване несаницом или хиперсомнијом.Mayer G, Fietze I, Fischer J, Penzel T, Riemann D, Rodenbeck A, Sitter H, Teschler H (ed) (2009) S3-Leitlinie Nicht erholsamer Schlaf/Schlafstörungen. Somnologie 13(Suppl1):1-160 Циркадијални поремећаји ритма су ништа друго до прекиди у нормалном билошком или циркадијалном ритму неке особе — или промене у раду „унутрашњег телесног часовника” који (приближно) регулише 24-часовни циклус биолошких процеса. Age Ageing. 2013 Oct 11. мини|десно|250px|Дијаграм који илуструје утицај промене светла и таме, преко супрахиазматичног језгра на промене циркадијалног ритма, физиолошке промене и понашање Хронобиолошке промене код човека најчешће настају услед нарушеног биолошког ритма организма и могу бити узроковане многим факторима, укључујући: путовања кроз већи број временских зона (џетлег), стварање нових појединачних навика (остајање до касно током ноћи или дуже спавање током дана) социјалне потребе друштва или захтеви посла (нпр. рад у ноћној смени) трудноћа и брига о новорођенчету злоупотреба или нежељено дејство неких лекова