Søvn og veksthormon: Koblingen mellom dyp søvn og GH-utskillelse

Veksthormon og søvn er tett koblet. Den største GH-pulsen på døgnet kommer kort tid etter at man sovner, under dyp søvn. Når søvnen forverres med alderen, faller også GH-utskillelsen – og sammenhengen går begge veier. Her gjennomgår vi hva forskningen viser, og hvorfor dette er relevant i studier av peptider som påvirker veksthormonaksen.

Søvnstadier kort forklart

Søvnen deles i NREM-stadier (N1–N3) og REM. N3, også kalt slow-wave-søvn eller dyp søvn, er preget av langsomme deltabølger i EEG og er stadiet med størst fysiologisk restitusjon. Det er også her GH-pulsen er størst. En natts søvn består av 4–6 sykluser på rundt 90 minutter, og mesteparten av den dype søvnen ligger i de første syklusene. REM-søvn dominerer mot morgenen. Dette forklarer hvorfor den store GH-pulsen kommer tidlig på natten.

Hva viser studiene om GH og søvn?

At GH skilles ut under søvn ble vist allerede på 1960-tallet, og Van Cauter og kolleger viste senere at sekresjonen er sterkt koblet til slow-wave-søvn: den største pulsen starter kort etter innsovning og følger mengden dyp søvn. I deres studier fulgte GH-nivået søvnrytmen, ikke klokkeslettet, slik at forskjøvet søvn forskjøv også pulsen. Hos menn står den nattlige pulsen for en stor del av døgnets GH-utskillelse, mens kvinner har mer jevnt fordelt sekresjon.

Et elegant eksperiment kom fra Van Cauter et al. (Journal of Clinical Investigation 1997): når dyp søvn ble forsterket farmakologisk hos unge menn med gamma-hydroksybutyrat, økte også GH-sekresjonen tilsvarende. Det støtter at koblingen ikke bare er tidsmessig, men at mekanismene bak dyp søvn og GH-frigjøring henger sammen.

Mekanismen: GHRH som felles signal

Hvorfor kommer GH-pulsen akkurat i dyp søvn? En hovedforklaring er at GHRH-nevroner i hypothalamus påvirker både hypofysen og søvnsentre. I oversikten til Obal og Krueger (Sleep Medicine Reviews 2004) beskrives det at GHRH fremmer NREM-søvn via virkning i fremre hypothalamus, og at blokkering av kroppens eget GHRH (med antagonister, antistoffer eller økt somatostatin) samtidig hemmer både NREM-søvn og GH-utskillelse. Samtidig hemmes somatostatin-tonus i starten av natten.

Hos mennesker har Steiger og kolleger vist at GHRH gitt til unge friske menn kan øke andelen slow-wave-søvn, og at GHRH gitt i pulser hadde tydeligere effekt enn kontinuerlig infusjon. Hos eldre og hos kvinner har effektene på søvn vært svakere eller annerledes, noe som viser at funnene ikke uten videre kan generaliseres.

Aldring og søvn: en parallell nedgang

Van Cauter, Leproult og Plat (JAMA 2000) analyserte søvnregistreringer og hormonmålinger hos 149 friske menn mellom 16 og 83 år. Andelen dyp slow-wave-søvn falt fra i gjennomsnitt 18,9 % i alderen 16–25 år til 3,4 % i alderen 36–50 år, og GH-sekresjonen falt markant i samme periode. Slow-wave-søvn var en selvstendig prediktor for GH-sekresjon. Etter 50 år var det særlig REM-søvn og total søvntid som ble redusert, mens kortisol om kvelden steg.

Forfatterne foreslo at endringene i søvn kan være en viktig mekanisme bak somatopause. Det er en tverrsnittsstudie, så den viser sammenheng, ikke årsak, og den omfattet bare menn. Se veksthormon og aldring.

Søvnmangel og hormonbalansen

Søvnrestriksjon har i kontrollerte studier gitt tydelige hormonelle endringer. Spiegel et al. (Lancet 1999) fant at seks netter med 4 timer i sengen ga dårligere glukosetoleranse og endret kortisolrytme hos unge menn. I en senere crossover-studie med 12 unge menn (Spiegel et al., Annals of Internal Medicine 2004) ga to netter med 4 timer i sengen, sammenlignet med 10 timer, omtrent 18 % lavere leptin, 28 % høyere ghrelin og 24 % mer sult. Senere studier har ikke alltid funnet like store endringer i leptin og ghrelin, og forsøkspersonene i 2004-studien fikk glukose intravenøst, noe som kan ha påvirket resultatet.

Tasali et al. (PNAS 2008) undertrykte dyp søvn selektivt med lyd uten å forkorte total søvntid, og fant at insulinfølsomheten falt med rundt en fjerdedel. Sammen med funnene om at mindre dyp søvn gir svakere GH-puls, tyder dette på at søvnkvalitet, ikke bare søvnlengde, er viktig for hormonbalansen.

Studieoversikt

Hva påvirker GH-utskillelsen om natten?

Kortisol, melatonin og andre nattlige hormoner

GH er ikke det eneste hormonet som følger søvn og døgnrytme. Kortisol har et motsatt mønster: det er lavest i starten av natten, når GH-pulsen kommer, og stiger mot morgenen. Melatonin styres i hovedsak av lys og døgnrytme, ikke av søvnstadier. Prolaktin stiger under søvn uavhengig av klokkeslett. Hos eldre stiger kortisol om kvelden samtidig som dyp søvn og GH faller, noe som gir en mer katabol hormonprofil om natten. Dette er grunnen til at forskere ofte måler flere hormoner samtidig når søvn og GH studeres.

Vanlige misforståelser

• «All GH kommer om natten.» Nattpulsen er størst, særlig hos menn, men GH skilles også ut i pulser gjennom dagen, for eksempel ved trening og faste.
• «Mer søvn gir alltid mer GH.» Det er mengden dyp søvn, ikke total søvntid, som henger tettest sammen med GH-pulsen.
• «Søvnproblemer hos eldre skyldes lavt GH.» Sammenhengen går trolig begge veier, og mange andre faktorer (sykdom, medisiner, døgnrytme) påvirker søvnen.

Forskningsstatus og begrensninger

Koblingen mellom dyp søvn og GH er et av de mest robuste funnene i nevroendokrinologien, men det er viktige begrensninger i hva vi vet. De fleste klassiske studiene er gjort på unge, friske menn i søvnlaboratorier, ofte med få deltakere. Kvinner, eldre og personer med søvnsykdommer er langt dårligere studert. Mange studier måler GH med blodprøver hvert 15.–30. minutt gjennom et kateter, noe som i seg selv kan forstyrre søvnen.

Det er også uklart hvor mye av den aldersrelaterte GH-nedgangen som faktisk skyldes søvn. Van Cauter-studien fra 2000 viser en sterk sammenheng, men andre faktorer som fettmasse og kjønnshormoner endres samtidig. Intervensjonsstudier som bedrer dyp søvn over lang tid, og samtidig måler GH og kliniske endepunkter, mangler. Søvnapné er et eksempel på en tilstand der fragmentert søvn er knyttet til lavere GH og IGF-1, og der behandling med CPAP i noen studier har gitt økte nivåer – men også her er studiene små.

Hvorfor er dette relevant for peptidforskning?

Fordi GHRH påvirker både GH og søvn, er søvn et naturlig endepunkt i studier av peptider som virker på GH-aksen. Naturlig GHRH har i studier på unge menn økt dyp søvn, og enkelte studier har også undersøkt søvn ved bruk av ghrelin-reseptoragonister. For moderne analoger som CJC-1295 og ipamorelin finnes det derimot ikke gode søvnstudier hos mennesker, så eventuelle søvneffekter er udokumenterte. Forskere bør derfor registrere søvn (helst med polysomnografi) og tidspunkt for prøvetaking når GH og IGF-1 måles. Se sermorelin og tesamorelin, GH-sekretagoger forklart og DSIP og søvn.

Ofte stilte spørsmål

Kilder og videre lesning

1. Van Cauter E, Leproult R, Plat L. Age-related changes in slow wave sleep and REM sleep and relationship with growth hormone and cortisol levels in healthy men. JAMA 2000;284:861–868.
2. Van Cauter E, Plat L. Physiology of growth hormone secretion during sleep. J Pediatr 1996;128:S32–S37.
3. Van Cauter E. et al. Simultaneous stimulation of slow-wave sleep and growth hormone secretion by gamma-hydroxybutyrate in normal young men. J Clin Invest 1997;100:745–753.
4. Spiegel K, Leproult R, Van Cauter E. Impact of sleep debt on metabolic and endocrine function. Lancet 1999;354:1435–1439.
5. Spiegel K. et al. Brief communication: Sleep curtailment in healthy young men is associated with decreased leptin levels, elevated ghrelin levels, and increased hunger and appetite. Ann Intern Med 2004;141:846–850.
6. Tasali E. et al. Slow-wave sleep and the risk of type 2 diabetes in humans. Proc Natl Acad Sci USA 2008;105:1044–1049.
7. Obal F Jr, Krueger JM. GHRH and sleep. Sleep Med Rev 2004;8:367–377.

Relaterte guider