Schlafphasen

Einführung

Der Schlaf mit all seinen Schlafphasen ist ein wichtiger Teil Ihrer täglichen Routine – Sie verbringen ungefähr ein Drittel des Tages mit Schlafen. Qualitativ hochwertiger Schlaf – und zum richtigen Zeitpunkt genug davon zu bekommen – ist ebenso überlebenswichtig wie Nahrung und Wasser. Ohne Schlaf funktionieren die Neurotransmitter im Gehirn nicht mehr richtig, die wichtig für das Lernen und das speichern neuer Erinnerungen sind. Natürlich nimmt auch die Konzentration und die Reaktionszeit ab, wenn Sie nicht ausreichend geschlafen haben.

Schlaf ist wichtig für eine ganze Reihe von Gehirnfunktionen, einschließlich der Art und Weise, wie Nervenzellen (Neuronen) miteinander kommunizieren. In der Tat bleiben Ihr Gehirn und Ihr Körper sehr aktiv, während Sie schlafen. Jüngste Erkenntnisse legen nahe, dass der Schlaf eine Rolle beim Körperhaushalt spielt, bei der Giftstoffe in Ihrem Gehirn entfernt werden, die sich während des Wachzustandes ansammeln.

Jeder braucht Schlaf, aber sein biologischer Zweck bleibt noch immer ein Rätsel. Schlaf betrifft fast alle Arten von Gewebe und Systeme im Körper – von Gehirn, Herz und Lunge bis hin zu Stoffwechsel, Immunfunktion, Stimmung und Krankheitsresistenz. Untersuchungen zeigen, dass ein chronischer Schlafmangel oder ein schlechter Schlaf das Risiko für Störungen wie Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Depressionen und Fettleibigkeit erhöht.

 

Anatomie des Schlafes

Mehrere Strukturen im Gehirn sind am Schlaf beteiligt.

Der Hypothalamus, eine erdnussgroße Struktur tief im Gehirn, enthält Gruppen von Nervenzellen, die als Kontrollzentren fungieren und den Schlaf und die Erregung beeinflussen. Innerhalb des Hypothalamus befindet sich der suprachiasmatische Kern (SCN) – Cluster von Tausenden von Zellen, die Informationen über die Belichtung direkt von den Augen erhalten und Ihren Verhaltensrhythmus steuern. Einige Menschen mit einer Schädigung des SCN schlafen den ganzen Tag über unregelmäßig, weil sie nicht in der Lage sind, ihren Tagesrhythmus mit dem Hell-Dunkel-Zyklus abzustimmen. Die meisten Blinden behalten die Fähigkeit, Licht wahrzunehmen, und können ihren Schlaf- / Wachzyklus ändern.

Der Hirnstamm an der Basis des Gehirns kommuniziert mit dem Hypothalamus, um die Übergänge zwischen Wachzustand und Schlaf zu steuern. (Der Hirnstamm enthält Strukturen, die als Pons, Medulla und Mittelhirn bezeichnet werden.) Schlaffördernde Zellen im Hypothalamus und im Hirnstamm produzieren eine Hirnchemikalie namens GABA, die die Aktivität der Erregungszentren im Hypothalamus und im Hirnstamm verringert. Der Hirnstamm (insbesondere Pons und Medulla) spielt auch in der  REM- Schlafphase eine besondere Rolle. Es sendet Signale, um die Muskeln zu entspannen, die für die Körperhaltung und die Bewegungen der Gliedmaßen wichtig sind, damit wir unsere Träume nicht verwirklichen.

Der Thalamus dient als Weiterleitung von Informationen von den Sinnen an die Großhirnrinde (die Abdeckung des Gehirns, die Informationen vom Kurz- bis zum Langzeitgedächtnis interpretiert und verarbeitet). Während der meisten Schlafphasen wird der Thalamus ruhig und Sie können die Außenwelt ausschalten. Aber während des REM-Schlafes ist der Thalamus aktiv und sendet die Kortexbilder, -töne und andere Empfindungen, die unsere Träume erfüllen.

Die Zirbeldrüse, die sich in den beiden Hemisphären des Gehirns befindet, empfängt Signale vom SCN und erhöht die Produktion des Hormons Melatonin, das Ihnen hilft, einzuschlafen, sobald das Licht ausgeht. Menschen, die ihr Augenlicht verloren haben und ihren natürlichen Wach-Schlaf-Zyklus nicht mit natürlichem Licht koordinieren können, können ihre Schlafmuster stabilisieren, indem sie jeden Tag zur gleichen Zeit kleine Mengen Melatonin einnehmen. Wissenschaftler glauben, dass Spitzen und Täler von Melatonin im Laufe der Zeit wichtig sind, um den Tagesrhythmus des Körpers an den äußeren Kreislauf von Licht und Dunkelheit anzupassen.

Das basale Vorderhirn in der Nähe der Vorder- und Unterseite des Gehirns fördert auch Schlaf und Wachheit, während ein Teil des Mittelhirns als Erregungssystem fungiert. Die Freisetzung von Adenosin (ein chemisches Nebenprodukt des zellulären Energieverbrauchs) aus Zellen im basalen Vorderhirn und wahrscheinlich in anderen Regionen unterstützt Ihren Schlafantrieb. Koffein wirkt der Schläfrigkeit entgegen, indem es die Wirkung von Adenosin blockiert.

Die Amygdala, eine mandelförmige Struktur, die an der Verarbeitung von Emotionen beteiligt ist, wird während des REM-Schlafes zunehmend aktiv.

 

Schlafphasen

Es gibt zwei grundlegende Arten von Schlaf: REM-Schlaf (Rapid Eye Movement) und Nicht-REM-Schlaf (dieser hat drei verschiedene Stadien). Jede Art ist mit spezifischen Gehirnwellen und neuronaler Aktivität verbunden. Jede Nacht beinhaltet einen Zyklus in dem mehrmals durch den gesamten Nicht-REM- und REM-Schlaf gewechselt wird, wobei gegen Morgen immer längere und tiefere REM-Perioden auftreten.

Nicht-REM-Schlaf im Stadium 1 ist der Wechsel vom Wachsein zum Schlafen. Während dieser kurzen Zeitspanne (die mehrere Minuten dauert) mit relativ leichtem Schlaf verlangsamen sich Ihr Herzschlag, Ihre Atmung, Ihre Augenbewegungen und Ihre Muskeln entspannen sich mit gelegentlichen Zuckungen. Ihre Gehirnwellen beginnen sich von ihren Wachzustandsmustern am Tag zu verlangsamen.

Nicht-REM-Schlaf im Stadium 2 ist eine leichte Schlafphase, bevor Sie in einen tieferen Schlaf fallen. Ihr Herzschlag und Ihre Atmung verlangsamen sich und die Muskeln entspannen sich noch weiter. Ihre Körpertemperatur sinkt und die Augenbewegungen hören auf. Die Aktivität der Gehirnwellen verlangsamt sich, ist jedoch durch kurze elektrische Aktivitätsschübe gekennzeichnet. Sie verbringen mehr Ihrer wiederholten Schlafzyklen im Schlaf der Stufe 2 als in allen anderen Schlafphasen.

Nicht-REM-Schlaf im Stadium 3 ist die Zeit des Tiefschlafes, in der Sie sich morgens erfrischt fühlen müssen. Es tritt in längeren Perioden in der ersten Hälfte der Nacht auf. Ihr Herzschlag und Ihre Atmung verlangsamen sich im Schlaf auf den niedrigsten Stand. Ihre Muskeln sind entspannt und es kann schwierig sein, Sie zu wecken. Die Gehirnwellen werden in dieser Schlafphase noch langsamer.

Der REM-Schlaf tritt zuerst etwa 90 Minuten nach dem Einschlafen auf. Ihre Augen bewegen sich hinter geschlossenen Augenlidern schnell von einer Seite zur anderen. Die Gehirnwellenaktivität mit gemischten Frequenzen kommt der Wachheit näher. Ihre Atmung wird schneller und unregelmäßiger, und Ihre Herzfrequenz und Ihr Blutdruck steigen fast auf das Wachniveau. Die meisten Ihrer Träume treten während des REM-Schlafes auf, obwohl einige auch im Nicht-REM-Schlaf auftreten können. Ihre Arm- und Beinmuskeln werden vorübergehend gelähmt, was Sie daran hindert, Ihre Träume zu verwirklichen. Mit zunehmendem Alter schlafen Sie weniger Zeit im REM-Schlaf.

 

Schlafmechanismen

Zwei interne biologische Mechanismen – zirkadianer Rhythmus und Homöostase – regulieren gemeinsam, wann Sie wach sind und wann Sie schlafen.

Der Zirkadian Rhythmus steuert eine Vielzahl von Funktionen, von täglichen Schwankungen der Wachsamkeit bis hin zu Körpertemperatur, Stoffwechsel und der Freisetzung von Hormonen. Sie steuern Ihren Schlafzeitpunkt und führen dazu, dass Sie nachts müde sind und morgens ohne Wecker aufwachen. Die biologische Uhr Ihres Körpers, die auf einem 24-Stunden-Tag basiert, steuert die meisten zirkadianen Rhythmen. Zirkadiane Rhythmen synchronisieren sich zwar auch mit Hinweisen wie Licht und Temperatur über die tatsächliche Tageszeit, setzen sich jedoch auch ohne Hinweise fort.

Die Schlaf-Wach-Homöostase verfolgt Ihr Schlafbedürfnis. Der homöostatische Schlafantrieb erinnert den Körper nach einer bestimmten Zeit an den Schlaf und reguliert die Schlafintensität. Dieser Schlafantrieb wird mit jeder Stunde, in der Sie wach sind, stärker und führt dazu, dass Sie nach einer längeren Zeit des Schlafentzugs mehr und tiefer schlafen.

Zu den Faktoren, die Ihre Schlaf-Wach-Bedürfnisse beeinflussen, gehören Erkrankungen, Medikamente, Stress, Schlafhygiene und Ernährung. Der vielleicht größte Einfluss ist das Licht. Spezialisierte Zellen in der Netzhaut Ihrer Augen verarbeiten Licht und sagen dem Gehirn, ob es Tag oder Nacht ist, und können unseren Schlaf-Wach-Zyklus vorantreiben oder verzögern. Lichteinwirkung kann es schwierig machen, einzuschlafen aber auch nach dem Aufwachen wieder einzuschlafen.

Nachtschichtarbeiter haben oft Probleme beim Einschlafen, wenn sie ins Bett gehen, und haben auch Probleme, bei der Arbeit wach zu bleiben, weil ihr natürlicher Tagesrhythmus und ihr Schlaf-Wach-Zyklus gestört sind. Im Fall von Jetlag sind die zirkadianen Rhythmen nicht mehr mit der Tageszeit synchron.

 

Wie viel Schlaf brauchen Sie

Ihr Schlafbedürfnis und Ihre Schlafmuster ändern sich mit zunehmendem Alter, dies variiert jedoch erheblich zwischen Personen gleichen Alters. Es gibt keine magische „Anzahl der Schlafstunden“, die für alle Gleichaltrigen funktioniert. Babys schlafen anfangs 16 bis 18 Stunden pro Tag, was das Wachstum und die Entwicklung (insbesondere des Gehirns) fördern kann. Kinder und Jugendliche im schulpflichtigen Alter benötigen durchschnittlich 9,5 Stunden Schlaf pro Nacht. Die meisten Erwachsenen brauchen 7 bis 9 Stunden Schlaf pro Nacht, aber nach dem 60. Lebensjahr ist der Nachtschlaf tendenziell kürzer, leichter und wird durch mehrfaches Wachwerden unterbrochen. Ältere Menschen nehmen auch häufiger Medikamente ein, die den Schlaf beeinträchtigen.

Im Allgemeinen erhalten die Menschen aufgrund längerer Arbeitszeiten und der Verfügbarkeit von Unterhaltung (TV, Handy, Tablet) und anderen Aktivitäten rund um die Uhr weniger Schlaf als nötig. Viele Menschen haben das Gefühl, dass sie am Wochenende den Schlafmangel “nachholen” können, aber je nachdem, wie wenig Schlaf sie haben, ist es möglicherweise nicht ausreichend, an den Wochenenden länger zu schlafen.

 

Träume

Jeder träumt. Sie verbringen ungefähr 2 Stunden pro Nacht mit Träumen, erinnern sich aber möglicherweise nicht an die meisten Ihrer Träume. Der genaue Zweck ist noch nicht wirklich bekannt, aber Träumen kann Ihnen helfen, Ihre Emotionen zu verarbeiten. Ereignisse des Tages dringen im Schlaf oft in Ihre Gedanken ein, und Menschen, die unter Stress oder Angst leiden, haben eher beängstigende Träume. Träume können in allen Schlafphasen erlebt werden, sind aber im REM-Schlaf normalerweise am lebhaftesten. Manche Menschen träumen in Farbe, andere erinnern sich nur an Träume in Schwarz und Weiß.

 

Schlaflabor

Ihr Arzt empfiehlt möglicherweise eine Polysomnographie oder eine Polygraphie zur Diagnose einer Schlafstörung. Bei einer Polysomnographie wird normalerweise die Nacht in einem Schlaflabor verbracht. Es zeichnet Ihre Atmung, Ihren Sauerstoffgehalt, Ihre Augen- und Gliedmaßenbewegungen, Ihre Herzfrequenz und Ihre Gehirnwellen während der Nacht auf. Ihr Schlaf wird auch audiovisuell aufgezeichnet. Mithilfe der Daten kann ein Schlafmediziner feststellen, ob Sie die verschiedenen Schlafphasen erreichen und ordnungsgemäß durchlaufen. Die Ergebnisse können verwendet werden, um einen Behandlungsplan zu entwickeln oder festzustellen, ob weitere Tests erforderlich sind.

 

Schnarch App

Millionen von Menschen verwenden Smartphone-Apps, Nachttische und tragbare Geräte (einschließlich Armbänder, Smartwatches und Stirnbänder), um informell Daten über ihren Schlaf zu sammeln und zu analysieren. Die intelligente Technologie kann Geräusche und Bewegungen während des Schlafes aufzeichnen, die Schlafstunden und Schlafphasen protokollieren und sogar den Herzschlag und die Atmung überwachen. Mithilfe einer dazugehörigen App können Daten von einigen Geräten mit einem Smartphone oder Tablet synchronisiert oder auf einen PC hochgeladen werden. Andere Apps und Geräte erzeugen weißes Rauschen, erzeugen Licht, das die Melatoninproduktion stimuliert, und verwenden sanfte Vibrationen, um zu schlafen und aufzuwachen.

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