Temperature and endocrine activity during sleep in man

Summary

• 1. Polygraphic night sleep recordings in eight healthy male volunteers with simultaneous measurement of rectal temperature, plasma growth hormone (HGH), cortisol, and TSH concentrations were performed during normal, raised, and lowered ambient and body temperature.

• 2. There was a statistically significant increase in plasma cortisol and TSH levels during cold nights with a smaller rise during high temperatures.

• 3. Growth hormone levels, measured as the mean highest plasma concentration in the first two NREM-REM sleep cycles, were slightly lower during hot and cold nights than corresponding baseline values. It is suggested that there may be an inverse relation between ACTH and HGH secretion by the anterior pituitary gland.

• 4. During the nights of high ambient temperature, decreased total duration of sleep and particularly low values of paradoxical sleep were observed. Night sleep in low ambient temperature with a significant decrease of body temperature is not different from baseline conditions.

• 5. The results suggest that a pronounced increase in stress hormone secretion may occur without changes in polygraphic EEG criteria.

Zusammenfassung

• 1. Bei 8 jungen männlichen Versuchspersonen wurden polygraphische Nachtschlafregistrierungen mit Messungen der Rektaltemperatur bei normaler, erhöhter und erniedrigter Umgebungs- und Körpertemperatur durchgeführt. Bestimmungen der Plasma-, Wachstumshormon-, Cortisol- und Thyreotropinsekretion wurden während des Schlafes durchgeführt.

• 2. Sowohl in Nächten mit erniedrigter als auch erhöhter Umgebungs- und Körpertemperatur fand sich eine vermehrte Sekretion von Cortisol und TSH, die in der Kälte am deutlichsten war im Vergleich mit Indifferenztemperaturen.

• 3. Die Maxima der Plasma Wachstumshormonkonzentrationen waren im thermisch belasteten Schlaf während der ersten beiden Zyklen leicht vermindert im Gegensatz zu Cortisol. Danach ist eine reziproke Beziehung zwischen ACTH und Wachstumshormonsekretion aus dem Hypophysenvorderlappen möglich.

• 4. Die Gesamtschlafzeit und der Anteil an paradoxem Schlaf ist bei erhöhter Umgebungs- und Körpertemperatur deutlich vermindert, während der Schlaf in der Kälte normal ist.

• 5. Die vermehrte Sekretion von Cortisol und Thyreotropin zeigt, daß eine erhöhte Freisetzung von “Streßhormonen” ohne Änderung im polygraphischen Schlafablauf vorkommen kann.