Ausgeruht aufwachen: So funktioniert der Schlafzyklus

Während des Schlafes werden verschiedene Phasen durchlaufen, zusammen bilden diese Phasen den Schlafzyklus. Ein vollständiger Schlafzyklus dauert ungefähr 90 Minuten, und in einer normalen Nacht wird der Zyklus durchschnittlich 4 bis 6 Mal durchlaufen [1]. In diesem Artikel lesen Sie, wofür die verschiedenen Schlafphasen wichtig sind und wie Sie dieses Wissen nutzen können, um morgens fit aufzuwachen.

Was ist REM-Schlaf und Non-REM-Schlaf?

Der Schlafzyklus besteht aus mehreren Phasen. Diese Phasen werden in REM- und Non-REM-Schlaf unterteilt. REM steht für „Rapid Eye Movements“ (schnelle Augenbewegungen) und leitet sich von der Tatsache ab, dass sich die Augen während dieser Schlafphase hinter geschlossenen Lidern schnell hin und her bewegen. Die ersten drei Phasen werden wegen der fehlenden schnellen Augenbewegungen auch als Non-REM-Schlaf bezeichnet. Der Non-REM-Schlaf wird auch als Tiefschlaf bezeichnet.

Aus welchen Phasen besteht der tiefe Non-REM-Schlaf?

Der Übergang vom Wachzustand in den Schlaf ist die erste Phase des Non-REM-Schlafs. In dieser Phase haben Menschen oft die Wahrnehmung, sie seien völlig wach. Messungen der Gehirnaktivität zeigen jedoch, dass der Übergang zum Schlaf bereits eingesetzt hat. Innerhalb dieser Übergangsphase gibt es eine Phase der Amnesie. Dies ist auch der Grund, warum Menschen den Moment des Einschlafens vergessen. Bekannte Beispiele für die sogenannte Schlaf-Amnesie sind das Vergessen von geführten Unterhaltungen oder von Ideen, die einem in der Nacht gekommen sind [2].

In der zweiten Phase verlangsamt sich die Herzfrequenz, die Muskeln entspannen sich, die Körpertemperatur sinkt und die Bewegungen des Auges halten an [3]. Die zweite Phase ist bekannt für plötzliche Spitzen in der Hirnaktivität, die als Schlafspindeln und K-Komplexe bezeichnet werden. Diese Spitzen in der Gehirnaktivität sind möglicherweise wichtig für die Verarbeitung von Informationen und für die Gedächtnisfunktion [4]. Die zweite Phase dauert im ersten Schlafzyklus etwa 25 Minuten an, aber die Dauer dieser Phase nimmt zu, je mehr Zyklen in der Nacht durchlaufen werden. Im letzten Zyklus nimmt die Phase 2 bis zu 50 % der Dauer des Gesamtzyklus ein [1].

Die dritte Schlafphase ist entscheidend für ein erholtes Aufwachen am Morgen. Die dritte Phase ist in den ersten Zyklen länger, und die Dauer dieser Phase nimmt mit fortschreitendem Schlaf ab. Die Herzfrequenz und die Atmung sind in dieser Phase am langsamsten und die Muskeln sind entspannt [3]. Der Schlaf der Phase 3 ist wichtig für die Erholung und den Aufbau der körpereigenen Abwehrkräfte [1]. Wenn man während dieser dritten Phase geweckt wird, befindet man sich in einem Zustand geistiger Verwirrung oder Unschärfe. Dies wird auch als Schlaftrunkenheit bezeichnet und kann bis zu einer Stunde nach dem Aufwachen andauern. Mit zunehmendem Alter nimmt die Dauer des Schlafs der Phase 3 ab. [1].

Was ist der REM-Schlaf?

Der REM-Schlaf ist die letzte Phase im gesamten Schlafzyklus. Im REM-Schlaf ist das Gehirn fast so aktiv wie im Wachzustand, und Atmung und Herzfrequenz sind schneller als in den anderen Schlafphasen. Während des REM-Schlafs hat man die meisten Träume und die Arm- und Beinmuskulatur wird vorübergehend ausgeschaltet, um zu verhindern, dass man im Traum auch wirklich Aktivitäten ausführt [3]. Im ersten Zyklus dauert der REM-Schlaf ungefähr 10 Minuten, im letzten Zyklus kann der REM-Schlaf bis zu einer Stunde dauern [1].

Warum ist guter Schlaf wichtig?

Das Durchlaufen der Schlafphasen ist wesentlich für gute kognitive Funktionen und für die Regeneration und den Aufbau von Geweben und Systemen. Die Spitzen der Hirnaktivität in der zweiten Phase des Schlafes, die Schlafspindeln und K-Komplexe, sind möglicherweise wichtig für die Informationsverarbeitung, das Gedächtnis und die Lernfähigkeit [4]. Während der dritten Phase ist der Körper damit beschäftigt, Gewebe, Knochen und Muskeln zu regenerieren und aufzubauen [1]. Darüber hinaus gibt es eine wichtige Beziehung zwischen dem Immunsystem und dem Phase-3-Schlaf. Das Immunsystem ist an der Schlafregulierung beteiligt und verlängert die Dauer des Phase-3-Schlafs, möglicherweise unter dem Einfluss von Zytokinen. Der Schlaf beeinflusst dann unter anderem die Aktivität der weißen Blutkörperchen und die Produktion von Zytokinen. Eine Nacht erholsamer Schlaf ist nicht umsonst die älteste und beste Medizin gegen (virale) Infektionen [5].

Wie viel Schlaf ist ausreichend?

Die optimale Schlafmenge ist abhängig vom Lebensabschnitt. Ein Baby kann bis zu 18 Stunden am Tag schlafen. Kinder im Schulalter benötigen durchschnittlich 10 Stunden Schlaf pro Nacht, für Jugendlich sind 8 bis 9 Stunden pro Nacht ausreichend. Ein (junger) Erwachsener schläft im Optimalfall 7-8 Stunden [1]. Ältere Menschen über 60 Jahre schlafen in der Regel weniger, der Schlaf wird auch häufiger unterbrochen, und sie haben einen leichteren Schlaf [3].

Wie wachen Sie erholt auf?

Es gibt mehrere Theorien über den richtigen Zeitpunkt des Aufwachens. So wird angenommen, dass die höhere Hirnaktivität während des REM-Schlafs wichtig ist, um das Gehirn aus dem tiefen Non-REM-Schlaf zurück ins Bewusstsein zu holen [6]. Wenn man einschläft, besteht der erste Zyklus hauptsächlich aus dem Non-REM-Schlaf, aber im Laufe der Nacht und wenn es Morgen wird, nimmt der REM-Schlaf einen immer größeren Teil des Zyklus ein [1]. Eine Studie, in der der Zeitpunkt des spontanen Erwachens bei jungen Erwachsenen gemessen wurde, zeigte, dass dies in der Mehrzahl der Fälle während des REM-Schlafs geschieht [7].

Der Schlafzyklus ist ein evolutionsstrategisches Prinzip

.Während eines normalen Schlafzyklus gibt es oft einen kurzen Moment des Erwachens zwischen den REM-Schlaf- und Non-REM-Phasen. Die Tatsache, dass der Schlafzyklus existiert, ist möglicherweise evolutionär vorteilhaft. Während des kurzen Moments zwischen den Schlafzyklen kann entschieden werden, ob der Schlaf fortgesetzt oder beendet wird [8]. Im Falle einer sicheren Umgebung wird der Schlaf fortgesetzt. Eine Beendigung des Schlafs kann beispielsweise bei Gefahr oder körperlichem Unwohlsein erforderlich sein.

Wissen in der Praxis

Eine gute Nachtruhe zeichnet sich dadurch aus, dass der Schlafzyklus mehrmals durchlaufen wird. Untersuchungen zeigen, dass wir vermutlich aus dem REM-Schlaf am fittesten und ausgeruhtesten aufwachen. Der REM-Schlaf steht am Ende eines jeden Zyklus. Unter der Annahme, dass ein durchschnittlicher Schlafzyklus 90 Minuten dauert und der Zyklus 4-6 Mal durchlaufen wird, liegt der optimale Zeitpunkt des Aufwachens bei 6, 7,5 oder 9 Stunden nach dem Einschlafen.

Literatur

[1] Patel AK, Reddy V, Araujo JF. Physiology, Sleep Stages. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526132/ (2020, accessed 28 January 2021).

[2] Carskadon MA, Dement WC. Chapter 2 – Normal Human Sleep?: An Overview. 21.

[3] NIH. Brain Basics: Understanding Sleep | National Institute of Neurological Disorders and Stroke. National Institute of Neurological Disorders and Stroke, https://www.ninds.nih.gov/disorders/patient-caregiver-education/understanding-sleep (accessed 28 January 2021).

[4] Fogel SM, Smith CT. The function of the sleep spindle: A physiological index of intelligence and a mechanism for sleep-dependent memory consolidation. Neuroscience & Biobehavioral Reviews 2011; 35: 1154–1165.

[5] Besedovsky L, Lange T, Haack M. The Sleep-Immune Crosstalk in Health and Disease. Physiological Reviews 2019; 99: 1325–1380.

[6] Klemm DWR. Why Does Rem Sleep Occur? A Wake-Up Hypothesis1. Front Syst Neurosci; 5. Epub ahead of print 2011. DOI: 10.3389/fnsys.2011.00073.

[7] Campbell SS. Spontaneous termination of ad libitum sleep episodes with special reference to REM sleep. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 1985; 60: 237–242.

[8] Schupp M, Hanning CD. Physiology of sleep. BJA CEPD Reviews 2003; 3: 69–74.