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Schlafphasen – diese Phasen durchläuft der Schlaf

Mann liegt im Bett und befindet sich im Tiefschlaf

Augen und Muskeln bleiben in den Tiefschlafstadien unbewegt.

Der Schlaf verläuft in verschiedenen Phasen, in denen die körperliche Aktivität, die Bewegung der Augen und die Hirnaktivität variieren. Derzeit sind fünf Schlafstadien definiert, die alle durchlaufen werden müssen, um einen erholsamen Schlaf zu gewährleisten. Die Stadien beruhen auf der Festlegung von Rechtschaffen und Kales 1968. Die Trennung der einzelnen Schlafphasen stützt sich auf biologische Parameter wie Atemfrequenz, Herzfrequenz, Blutdruck und spezifische Hirnwellenmuster im EEG (Elektroenzephalogramm, Ableitung der Gehirnströme). Die Hirnaktivität wird mit zunehmender Schlaftiefe synchronisierter. Das bedeutet, dass äußere Reize immer stärker ausgeblendet werden und das Gehirn sich mit sich selbst beschäftigt. Es entsteht Traumaktivität und Gelerntes sowie Erinnerungen werden abgespeichert.

Welche Schlafphasen gibt es?

Die fünf Schlafphasen sind das Einschlafstadium, das Leichtschlafstadium, die beiden Tiefschlafstadien und der REM-Schlaf. Nach dem Einschlafen werden das Leichtschlaf- und die beiden Tiefschlafstadien durchlaufen. Anschließend wird der Schlaf wieder weniger tief, die Schlafstadien treten rückwärts erneut auf. Danach folgt die erste REM-Schlafphase. REM steht für Rapid Eye Movement (schnelle Augenbewegungen). Diese Abfolge der Schlafstadien dauert vom Einschlafen bis zur ersten REM-Schlafphase etwa anderthalb Stunden und wird als ein Schlafzyklus bezeichnet. Im Laufe der Nacht nimmt die Länge der Tiefschlafphasen ab und die Dauer der REM-Schlafphasen nimmt zu. Insgesamt werden bei einem gesunden Schlaf drei bis fünf Schlafzyklen durchlaufen.

Das Einschlafstadium (Schlafstadium 1)

Im Einschlafstadium werden körperliche Aktivitäten wie Atemfrequenz, Herzfrequenz, Blutdruck und Hirnaktivität heruntergefahren. Dabei spielen drei Hirnzentren eine wichtige Rolle: Hirnstamm, Thalamus und Hypothalamus. Der Hirnstamm verbindet das Gehirn mit dem Rückenmark und ist ein evolutionär sehr alter Bereich des Gehirns. Im Hirnstamm befindet sich ein Netz aus Nervenzellen, die Formatio reticularis, die über Botenstoffe wie Serotonin und Noradrenalin Muskelaktivitäten steuert. Der Hirnstamm ist verantwortlich für Einschlafzuckungen, plötzliche unwillkürliche Muskelbewegungen während des Einschlafens. Im Schlaf hält der Hirnstamm die Muskeln inaktiv, sodass auch die Sehnenreflexe (zum Beispiel der Kniesehnenreflex) ausfallen.

Der Thalamus funktioniert wie ein großer Filter, der eingehende Informationen entweder in das Bewusstsein treten lässt oder blockiert, sodass sie nicht bewusst wahrgenommen werden. Je tiefer wir schlafen, desto weniger Informationen aus der Außenwelt erreichen unser Bewusstsein. Schlafen ist ein Zustand mit vermindertem Bewusstsein.

Der Hypothalamus ist ein Zentrum, das unter dem Thalamus liegt, daher stammt sein Name. Diese Hirnregion steht in direkter Verbindung mit den Augen und reagiert auf die Wahrnehmung von Dunkelheit. Wird es dunkler, drosselt der Hypothalamus die Ausschüttung der Hormone Histamin und Orexin, die Körper und Geist wach machen. Orexin erzeugt zusätzlich Hunger. Diese beiden Hormone sind wichtige Steuereinheiten der inneren Uhr. Außerdem sendet der Hypothalamus bei Dunkelheit den Befehl, mehr Melatonin aus der Zirbeldrüse auszuschütten, was müde macht.

Darüber hinaus gibt es weitere „Schlaf“-Botenstoffe wie Adenosin und Interleukin-1. Adenosin entsteht bei körperlicher Anstrengung und macht müde. Interleukin-1 ist ein Entzündungsbotenstoff, der zum Beispiel bei Erkrankungen mit Fieber ausgeschüttet wird und ebenfalls schlaffördernd wirkt.

Das Leichtschlafstadium (Schlafstadium 2)

Im Leichtschlafstadium treten keine Muskelzuckungen mehr auf. Muskeln, auch die Augenmuskeln, bleiben ruhig. Der Thalamus lässt noch eine minimale Menge an Informationen ins Bewusstsein gelangen, sodass der Schläfer im Leichtschlafstadium leicht erweckbar ist. Im EEG sind K-Komplexe, die auch als Schlafspindeln bezeichnet werden, feststellbar. Darunter versteht man eine kurzfristig gesteigerte Hirnaktivität, die vermutlich eine Reaktion auf Reize aus der Außenwelt darstellt. Das Leichtschlafstadium nimmt mit 50 Prozent den größten Anteil am Gesamtschlaf ein.

Tiefschlafstadien (Schlafstadium 3 und 4)

Die beiden Tiefschlafstadien sind gekennzeichnet durch ein typisches Muster im EEG. Dabei zeigen sich hohe, langsame (niederfrequente) Wellen, die als Delta-Wellen bezeichnet werden. Der Anteil dieser Delta-Wellen muss über ein Fünftel betragen. Im ersten Tiefschlafstadium (Schlafstadium 3) treten auch noch Schlafspindeln (K-Komplexe) auf, wohingegen im zweiten Tiefschlafstadium (Schlafstadium 4) definitionsgemäß keine Schlafspindeln mehr vorkommen. Augen und Muskeln bleiben in den Tiefschlafstadien unbewegt.

REM-Schlaf (Schlafstadium 5)

Der REM-Schlaf trägt zurecht die Bezeichnung „paradoxer Schlaf“, denn die Hirnaktivität des REM-Schläfers ähnelt der eines wachen Menschen. Ebenso steigen Atemfrequenz, Puls und Blutdruck wieder an. Charakteristisch für den REM-Schlaf sind die namensgebenden schnellen Augenbewegungen (Rapid Eye Movement). Die übrigen Muskeln bleiben jedoch auch im REM-Schlaf blockiert. Darum führt ein Schläfer geträumte Bewegungen nicht aus. Beim plötzlichen Aufwachen aus dem REM-Schlaf hält diese Muskelblockade noch einen Moment an. Bei dieser „Schlaflähmung“ besteht das sehr unangenehme und teilweise beängstigende Gefühl, sich nicht bewegen zu können.

Obwohl in allen Schlafstadien geträumt wird, wird der REM-Schlaf häufig als Traumschlaf interpretiert. Das liegt vor allem daran, dass die Träume während des REM-Schlafs zum Teil detailgenau erinnert werden können. Vermutlich dient diese Schlafphase unter anderem der besseren Verankerung von Gelerntem und Erlebtem im Gedächtnis. Die Träume sind typischerweise gefühlsbeladen, sodass auch Angst- und Albträume auftreten können. Des Weiteren kommt es zu Erektionen des Penis beziehungsweise der Klitoris.

Wie verändert sich die Schlafarchitektur während des Lebens?

Während Kleinkinder noch durchschnittlich 16 Stunden pro Tag schlafen, benötigt ein Erwachsener nur noch sieben Stunden. Aber nicht nur die Gesamtdauer des Schlafes nimmt ab, sondern auch der Anteil des REM-Schlafs. Bei Säuglingen beträgt der Anteil des REM-Schlafs noch etwa 50 Prozent, bei Senioren nur noch 20 Prozent. Zusätzlich nimmt im Alter die erreichte Schlaftiefe ab.

Quellen:

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