Schlafstadien


Zyklische Natur des Schlafes

Während des Schlafs durchläuft der menschliche Körper diese 4v-Stadien des Schlafs, und dazu gehören sowohl NREM- als auch REM-Stadien. Normalerweise durchläuft der Körper diese Stadien nicht einmal, sondern mindestens 4- bis 6-mal.  Die durchschnittliche Anzahl von Minuten in jedem Stadium beträgt 90 Minuten. Wenn die Nacht fortschreitet und die Personen weiter schlafen, nimmt die Anzahl der NREM-Stadien ab, und die Dauer der REM-Schlafepisoden nimmt zu 2 . Der zirkadiane Rhythmus scheint die Schlafzyklen zu regulieren. Der zirkadiane Rhythmus ist eine 23-stündige innere Uhr, die im Hintergrund des menschlichen Gehirns läuft und in regelmäßigen Abständen zwischen den Stadien der Wachsamkeit und Schläfrigkeit wechselt. Er ist im Volksmund auch als Schlaf-Wach-Zyklus bekannt. Ein Teil des Gehirns steuert den zirkadianen Rhythmus im menschlichen Körper 3 . Der zirkadiane Rhythmus ändert sich jedoch im Laufe des menschlichen Lebens. Er ist bei Neugeborenen, Kindern, Jugendlichen, Erwachsenen und älteren Menschen sehr unterschiedlich. Neugeborene verbringen normalerweise die Hälfte der Zeit ihrer gesamten Schlafstunden im REM-Stadium des Schlafes. Sie sind in der Tat in der Lage, direkt in den REM-Schlaf einzutreten. Neugeborene weisen auch die Eigenschaft auf, in kurzen Abständen und insgesamt 24 Stunden lang zu schlafen; sie erhalten 12 bis 18 Stunden Schlaf.  Wenn das Kind das Alter von 5 bis 10 Jahren erreicht, ist der Schlafbedarf auf 10 Stunden gesunken.  Bis das Kind zu einem Teenager wird, ist der Schlafbedarf weiter auf nur noch 8-9 Stunden reduziert. Wenn der Teenager weiter wächst und erwachsen wird, sind normalerweise 7 bis 8 Stunden Schlaf völlig ausreichend. Der zirkadiane Rhythmus steuert auch die Ausschüttung bestimmter Hormone im Körper, die für das Funktionieren des Körpers unerlässlich sind. Dazu gehören Melatonin, Noradrenalin, das adrenokortikotrope Hormon (ACTH) und Prolaktin 4 .

Die_Wach_Bühne; Bühne W

Dies ist auch als Stadium W bekannt. Es hängt stark davon ab, ob die Augen der Person&#8217 offen oder geschlossen sind. Wenn die Person’s Augen offen sind, bedeutet diese Art von Wachheit, dass sowohl Alpha- als auch Beta-Wellen, die im Gehirn produziert werden, vorhanden sind. Die Betawellen sind jedoch dominanter. Wenn die Person beginnt, schläfrig zu werden, beginnen sich die Augen zu schliessen, und der vorherrschende Rhythmus ist nun der Alpha-Rhythmus.  Im Falle, dass die Alphawellen mehr als 50% betragen und vorherrschend sind, sagt man, dass die Person in das erste NREM-Schlafstadium namens Stadium W oder das Wachstadium 5 eingetreten ist.

Stadium 1, NREM-Schlaf

Das erste Stadium ist das leichteste Schlafstadium. Sie beginnt, sobald mehr als die Hälfte der vorhandenen Alphawellen nun durch LAMF-Aktivität (Low-Amplitude Mixed-Frequency) ersetzt ist. Die Atmung erfolgt weiterhin normal mit der regulären Rate, und der Muskeltonus im Skelettmuskel ist noch vorhanden.  Normalerweise dauert dieses Stadium nur etwa 1 bis 5 Minuten und besteht aus etwa 5% des gesamten Schlafzyklus 6 . Einigen Experten zufolge kann sie bis zu 7 Minuten dauern.  Dieses Stadium bedeutet, dass der Individualismus in einem sehr leichten Schlafstadium besteht, und ist in der Tat auch ein wenig wachsam. Die Person kann in dieser Phase sehr leicht aufgeweckt werden. Häufig ist bekannt, dass Menschen in dieser Schlafphase ‘Nickerchen’ 1 schlafen.

Stadium 2 NREM-Schlaf

Dieses Schlafstadium ist repräsentativ für noch leichten Schlaf, aber tiefer als das von Stadium 1. Während dieses Stadiums beginnen die Körpertemperatur und die Herzfrequenz zu sinken. Das Gehirn beginnt, Schlafspindeln zu produzieren, was einen plötzlichen Anstieg der Gehirnwellenfrequenz bedeutet. K-Komplexe beginnen ebenfalls zu erscheinen oder manchmal können auch beide vorhanden sein. Ein K-Komplex wird als Elektroenzephalographie-Wellenform (EEG) erkannt. Bei einem gesunden Menschen stellen die K-Komplexe das größte Ereignis dar. Diese treten in dieser zweiten Phase des Schlafzyklus häufiger auf 7 .

Die Drehzahlspindeln beginnen, das anteriore Zingulum, den superioren temporalen Gyri, den Thalamus und die insuläre Kortikalis zu aktivieren. Die K-Komplexe sind repräsentativ für die Tatsache, dass die Person nun in einen tieferen Schlaf übergeht.  Dies sind einzelne, lange Deltawellen, die nicht länger als eine Sekunde dauern können. Der Beginn dieses tieferen Schlafstadiums ist ein Anzeichen dafür, dass die Person jetzt beginnt, in das dritte Stadium des NREM-Schlafs überzugehen.  Allmählich würden alle Wellen durch die Deltawellen ersetzt werden. Die Gesamtdauer der Stufe 2 des NREM-Schlafs beträgt im ersten Zyklus gewöhnlich 25 Minuten. Sie beginnt jedoch in den folgenden Zyklen zu steigen. Letztlich besteht sie aus der Hälfte des Gesamtschlafs des Individuums 6 . Einige Personen, die einen Powernap planen möchten, tun dies in dieser Phase. Sie möchten nach diesem Schlafstadium 1 aufwachen.

Stufe 3 NREM

Dies ist in der Tat die tiefste Phase des Schlafes. Während dieser Phase haben die Deltawellen, die Signale mit hoher Amplitude sind, eine viel niedrigere Frequenz. Es ist sehr schwer, aus diesem Schlafstadium zu erwachen, da es sehr tief ist.  Viele Menschen würden in diesem Schlafstadium nicht aufwachen, selbst wenn um sie herum ein Lärm von 100 dB erzeugt wird. Mit zunehmendem Alter einer Person beginnt die Zeit, die während dieses langsamen Deltawellen-Schlafstadiums verbracht wird, abzunehmen. Stattdessen beginnen sie, mehr Zeit im NREM-Schlafstadium 2 zu verbringen. Es ist wichtig zu beachten, dass während dieser Schlafphase die Erregungsschwelle ziemlich hoch ist. Das bedeutet, dass jemand, der in diesem Schlafstadium gezwungen wird, zu erwachen, ein vorübergehendes Stadium geistiger Nebelbildung durchlaufen würde. Mit anderen Worten, dieses Phänomen wird ‘ Schlafträgheit ,’ Die Schlafträgheit könnte weiterhin 1 bis 4 Minuten andauern. Es sind viele andere Tests durchgeführt worden, und es hat sich gezeigt, dass eine Person, die aus diesem Schlafstadium erwacht ist, für mindestens 30 Minuten bis 1 Stunde dazu neigt, ihre geistige Leistungsfähigkeit vorübergehend und mässig beeinträchtigt zu haben. Tatsächlich ist der Körper in dieser Phase damit beschäftigt, sein Gewebe zu regenerieren und zu reparieren. Er baut auch Muskeln und Knochen auf und gibt dem Immunsystem weitere Kraft 6 . Aus diesem Grund ist es keine gute Idee, jemanden in dieser Schlafphase zum Aufwachen zu zwingen, da dies die Regeneration und Reparatur der Muskeln, Knochen und des Immunsystems des Körpers stört.

REM-Schlaf

Der Schläfer tritt normalerweise etwa 90 Minuten nach dem ersten Einschlafen in dieses Schlafstadium ein. Jedes REM-Stadium kann bis zu 60 Minuten dauern. Normalerweise würde ein durchschnittlicher Erwachsener leicht 5 oder 6 REM-Zyklen pro Nacht haben. Sobald die Person in dieses Schlafstadium eintritt, beginnt das Gehirn, aktiver zu werden. Menschen neigen dazu, gerade in diesem Schlafstadium zu träumen.  Der Grund dafür, dass dieses Schlafstadium so genannt wurde, d.h. “Rapid Eye Movement” oder REM, ist, dass die Augen anfangen, schnell in verschiedene Richtungen zu ruckeln.  Sowohl der Blutdruck als auch die Herzfrequenz der Person beginnen zu steigen, und auch die Atmung beginnt schneller, flacher und unregelmässiger zu werden 1 . Das EEG in diesem Schlafstadium wäre einer Person, die vollständig wach ist, recht ähnlich, außer dass die Skelettmuskeln bewegungslos und atonisch wären. Die Zwerchfellatmung und die Augenmuskeln bilden jedoch eine Ausnahme. Diese bleiben in diesem Stadium, wie oben beschrieben, aktiv. Der erste REM-Schlaf könnte nur 10 Minuten dauern, aber jedes aufeinanderfolgende REM-Stadium würde länger dauern, bis das letzte eine Dauer von bis zu 60 Minuten 6 erreichen könnte.

Auswertung des Schlafs

Die Beurteilung des Schlafes wird kritisch mit einem Gerät durchgeführt, das als Polysomnogramm bekannt ist. Dieses Gerät misst Gehirnströme oder EEG, Kinn- und Beinmuskelbewegungen, Augenbewegungen, Nasenatmung und -druck, Pulsoxymetrie sowie Brust- und Thoraxbewegungen. Alle diese Studien sind integriert und dienen dazu, jedes Schlafstadium auf Bewegung und Atmung während des Schlafes der Person zu untersuchen und zu erforschen’s Schlaf. Die Tests werden über Nacht durchgeführt, und die Person muss mindestens 6 Stunden lang überwacht werden 6 . Schlafstudien werden mit Hilfe der Polysomnographie durchgeführt, um die Schlafmuster zu identifizieren und zu untersuchen, ob diese gestört sind oder nicht, und wenn ja, werden die Gründe dafür untersucht. Ärzte empfehlen solche Schlafstudien in der Regel dann, wenn eine individuelle ha-Schlaf bezogene Atmungsstörung vorliegt. Bei solchen Personen hört die Atmung plötzlich auf und beginnt während des Schlafs. Diese Studien werden auch durchgeführt, wenn die Person während des Schlafs unfreiwillig anfängt, ihre Beine zu strecken oder zu beugen.  Dies ist normalerweise der Fall bei Personen, die das Restless-Legs-Syndrom haben. In bestimmten Fällen, wenn bei der Person der Verdacht besteht, dass sie an Narkolepsie leidet, werden die Untersuchungen ebenfalls durchgeführt.  Die Person beginnt während des Tages schläfrig zu werden, und es wird ziemlich überwältigend. Wenn sie während dieser Schläfrigkeit schläft, kann es auch zu Anfällen kommen. Bestimmte Personen leiden an einer so genannten REM-Schlafstörung.  Dabei müssen sie ihre Träume ausleben, während sie schlafen.

In ähnlicher Weise erfordert auch jedes andere ungewöhnliche Verhalten während des Schlafs eine solche Untersuchung. Für jede Person, die ein solches ungewöhnliches Verhalten oder solche ungewöhnlichen Aktivitäten während des Schlafs durchmacht, würden die Ärzte fast immer diese Art von Studien durchführen. Die Person könnte schlafwandeln, oder sie könnte sich während des Schlafs ein bisschen zu viel bewegen oder rhythmische Bewegungen ausführen. Bei manchen Menschen, die an Schlaflosigkeit leiden, die aber nicht mit irgendeinem Grund erklärt werden kann, müssen auch diese Art von Tests durchgeführt werden 8 .

Pathophysiologie

Viele Personen leiden unter Schlafstörungen. Diese Menschen könnten an einer Schlaffragmentierung leiden, nachdem der Schlaf in Fragmenten kommt und nicht kontinuierlich ist.  Da diese Menschen dazu neigen, in die späteren Stadien, d.h. tiefere Schlafstadien, zu fallen, beginnt der obere Atemweg ihres Atmungsmechanismus zu kollabieren, und es kommt zu einer Störung ihres normalen Atemmusters. Dies führt dazu, dass sich der Körper im Schlafzyklus nach hinten in die leichteren und früheren Schlafstadien verlagert, in denen er normal atmen könnte.  Wie oben beschrieben, sind die tiefen Schlafphasen jedoch äusserst wichtig für das Wachstum und die Regeneration von Gewebe und die Stärkung der Knochen, der Muskeln und sogar des Immunsystems. Ein Mangel an Tiefschlaf führt zu Störungen dieses Mechanismus – Menschen, die an dieser Schlafapnoe leiden.

Schlaf-Apnoe

Diese Menschen, bei denen diese als Schlafapnoe bezeichneten Probleme auftreten, können die normalen Schlafstadien nicht durchlaufen.  Die Verminderung sowohl des NREM-Stadiums 3 als auch des REM-Schlafs steht bei diesen Personen unmittelbar bevor, da der Atmungsmechanismus es sich aufgrund der Angst vor einem Zusammenbruch der Atmung nicht leisten kann, in diesen Stadien zu bleiben, und immer wieder in die früheren leichteren Schlafstadien zurückkehrt. In diesen Stadien finden jedoch das Immunsystem, die Stärkung von Knochen und Muskeln sowie das Wachstum und die Bildung von Gewebe nicht statt.  Dies führt dazu, dass diese Menschen nicht nur tagsüber schläfrig werden, sondern langfristig auch zu anderen gesundheitsbezogenen Problemen neigen. Es gibt 2 Arten der Schlafapnoe. Diese sind die zentrale Schlafapnoe und die obstruktive Schlafapnoe. Die zentrale Schlafapnoe setzt ein, wenn das Gehirn nicht in der Lage ist, den Atmungsmechanismus zu signalisieren, während es richtig schläft. Die obstruktive Schlafapnoe hingegen bezieht sich auf die mechanismusbedingte Problematik, bei der die oberen Atemwege entweder teilweise oder vollständig blockiert sind 9 .

Wenn eine Person das REM-Stadium des Schlafes durchläuft, bewegt sie sich normalerweise nicht, da die Muskeln gelähmt sind.  Diese vorübergehende Lähmung wird als Atonie bezeichnet.  Wenn diese Lähmung aus irgendeinem Grund gestört ist, kann die Person beginnen, ihre Träume auszuleben. Dies wird als REM-Schlafstörung (Rapid Eye Movement) bezeichnet.  Bei Vorliegen einer solchen Anomalie würde die normale Atonie nicht erreicht werden, und die anomalen Bewegungen würden in Episoden während der ganzen Nacht auftreten. All dies hängt mit dem REM-Schlafstadium zusammen, da dies das Stadium ist, in dem die Person träumt.  Den Wissenschaftlern sind die Gründe und Ursachen dieser Störung noch nicht vollständig bekannt; sie kann jedoch mit einer bestimmten Art von degenerativen neurologischen Erkrankungen in Verbindung gebracht werden. Dazu gehören Lewy-Körperchen-Demenz oder Parkinson’s Krankheit 10 .

Somnambulismus

Dies ist Schlafwandeln. Es ist in der Tat eine häufige Erscheinung bei vielen Kindern, die sich im schulpflichtigen Alter befinden. Diese Kinder machen Bewegungen, die einen Zweck zu haben scheinen. Man muss verstehen, dass es sich dabei nicht um einen Prozess handelt, bei dem ihre Träume ausgelebt werden. Träume sind während der REM-Phase des Schlafes möglich, und der Körper ist in dieser Phase völlig gelähmt.  Schlafwandeln findet daher in diesem Stadium nicht statt. Es tritt zu einer Zeit auf, in der der Schlafzyklus noch nicht ausgereift ist und die richtigen Schlaf-/Wachzyklen noch nicht reguliert sind.  Schlafwandeln ist mit anderen sehr häufigen Verhaltensweisen wie Essen, Anziehen, Urinieren usw. verbunden. Daher ist es wichtig zu beachten, dass Schlafwandeln in nicht REM-bezogenen Stadien stattfindet. Es tritt meist während des NREM-Schlafstadiums 3 11 auf.

Die Schlafstadien haben viele klinische Konsequenzen, sowohl was das Verständnis der Schlafqualität als auch der Schlafstörungen betrifft. Schlafstudien sind zu diesem Zweck wichtig und geben den Experten tiefe Einblicke in die Ursachen von Schlafstörungen, die mit den verschiedenen Schlafstadien zusammenhängen, wie oben beschrieben. Schlafexperten und kliniknahe Ärzte behandeln Schlafstörungen oft auf der Grundlage der Informationen, die sie in diesen Studien über Personen mit Schlafstörungen gewonnen haben. Die Diagnose basiert darauf, welches Schlafstadium von der Störung betroffen ist, und die Mittel werden entsprechend verschrieben. Selbst Medikamente, die verschrieben werden, neigen dazu, das Schlafstadium, in dem die Störung auftritt, zu verringern, um die Auswirkungen der Störung zu mildern. Medikamente, die Schlaflosigkeit behandeln, zielen auf das Schlafstadium NREM 3 und REM ab, um die Erregungsschwelle zu erhöhen. Daher ist das Verständnis der Schlafstadien für die Behandlung vieler Arten von Schlafstörungen von höchster Bedeutung. Jede Studie, die an Personen mit Schlafstörungen durchgeführt wird, untersucht jedes Schlafstadium separat und dann, basierend auf den erhaltenen Analyseergebnissen, die gesammelten Daten, um das Problem einem bestimmten Schlafstadium zuzuordnen. Dies hilft den Experten, das richtige Mittel für die Person zu diagnostizieren. Die Behandlung zielt direkt auf das Schlafstadium ab, das von der Störung betroffen ist, und es werden entsprechende Abhilfemassnahmen ergriffen.

Frequently Asked questions about Sleep

Q: Warum ist Schlaf notwendig?

A: Schlaf ist notwendig, weil er dafür sorgt, dass sich Geist und Körper wieder aufladen und auch das Immunsystem gestärkt wird. Er hilft auch beim Aufbau von Knochen und Muskeln und erfüllt Funktionen des Gewebewachstums und der Regeneration.

Schlafmangel kann zu vielen gesundheitlichen Problemen führen. Dazu gehören Konzentrationsschwäche, Schläfrigkeit, verschlechterte körperliche Leistungsfähigkeit und sogar Gedächtnisprobleme.  Wenn der Schlafmangel über einen längeren Zeitraum anhält, kann er sogar zu Stimmungsschwankungen und sogar Halluzinationen führen. Viele Schlafexperten stellen fest, dass den Zellen des Nervensystems, die als Neuronen bezeichnet werden, der Energiegehalt entzogen wird oder sie sich sogar mit Nebenprodukten der Zellaktivität füllen könnten. Dies geschieht, weil sie sich im Schlaf selbst reparieren müssen und Schlafmangel eine große Behinderung darstellt. Eine gute Schlafqualität stellt auch sicher, dass innerhalb des gesamten Nervensystems die richtige Verbindung hergestellt wird.

F: Die Neugeborenen brauchen im Vergleich zu Erwachsenen viel Schlaf! Wahr oder Falsch?

A: Richtig.

Die Neugeborenen schlafen zwischen 10 und 18 Stunden an einem einzigen Tag. Zwischen den einzelnen Schlafphasen gibt es Lücken, die bis zu 1 bis 3 Stunden dauern können. Die Lücken werden von den Neugeborenen im Wachzustand verbracht. Es ist auch möglich, zu beobachten, wie die Neugeborenen während des Schlafs Aktivität zeigen. Sie können säugen, lächeln, ein wenig unruhig wirken und sogar ihre Arme und Beine bewegen.

F: Es gibt mehrere Schlafstadien. Richtig oder falsch?

A: Wahr.

Es gibt vier Schlafstadien. Einige Experten halten diese für fünf, da die dritte Phase nach ihrer Ansicht zwei Stufen hat. Der Schlafzyklus durchläuft zunächst die NREM-Stufe. Dann geht er in das Stadium der schnellen Augenbewegung oder REM-Phase über.  Die Zyklen wiederholen sich nach dem ersten REM-Schlaf. Fast 50% des Schlafs eines normalen gesunden Menschen werden in Phase 2 des Schlafs verbracht, während 20€ im REM-Stadium verbraucht werden und die restlichen 30% in allen anderen Schlafphasen zusammengenommen. Die Neugeborenen verbringen fast 50% ihrer Schlafzeit im REM-Schlafstadium.

Q: Schlafentzug oder Schlafmangel könnte auf mehrere Gesundheitsprobleme hinweisen. Richtig oder falsch?

A: Wahr.

Schlafentzug oder Schlafmangel deutet auf verschiedene gesundheitsbezogene Probleme hin.  Die Qualität des Schlafs ist auch mit Gesundheitsproblemen verbunden.  Probleme im Zusammenhang mit psychischen Erkrankungen, Verletzungen, schlechter Lebensqualität usw. hätten fast immer einen Einfluss auf die Art des Schlafs oder die Schlafqualität. Wenn ein Individualist seines Schlafes beraubt wird, könnte dies zu vielen anderen Folgeproblemen führen, wie z.B. Verlust der Arbeitsproduktivität, Anstieg der Gesundheitskosten usw. Wenn die Person nicht in der Lage ist, richtig zu schlafen, werden Gesundheitsprobleme wie Adipositas und Depressionen noch verschlimmert.

Literaturhinweise

1 Schlaf. (2019). Schlafzyklen verstehen: Was passiert, während man schläft. Abgerufen von Sleep.org: https://www.sleep.org/articles/what-happens-during-sleep/

2 Memar, P, F. F. (2018). Ein neuartiges, mehrklassiges EEG-basiertes Schlafstadien-Klassifikationssystem. IEEE Trans Neural Syst Rehabilitierung Eng. , 84-95.

3 NSF. (2019). https://www.sleepfoundation.org/articles/what-circadian-rhythm. Zurückgeholt von der National Sleep Foundation: https://www.sleepfoundation.org/articles/what-circadian-rhythm

4 Della Monica C, J. S. (2018). Schneller Augenbewegungsschlaf, Schlafkontinuität und langsamer Wellenschlaf als Prädiktoren von Kognition, Stimmung und subjektiver Schlafqualität bei gesunden Männern und Frauen im Alter von 20-84 Jahren. Frontpsychiatrie .

5 Varga, B, G. A. (2018). Herzfrequenz und Herzfrequenzvariabilität während des Schlafs bei Familienhunden. Tiere (Basel) .

8 Mayo. (2019). Polysomnographie (Schlafstudie). Zurückgeholt von der Mayo-Klinik: https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/polysomnography/about/pac-20394877

6 Patel, A. K., & Araujo, J. F. (2018). Physiologie, Schlafstadien. NCBI-Ressourcen .

7 Tuck. (2017). Schlaf-Spindeln. Zurückgeholt von Tuck: https://www.tuck.com/sleep-spindles/

9 Labarca G, R. T. (2018). CPAP bei Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe und Typ-2-Diabetes mellitus: Systematische Übersicht und Meta-Analyse. Clin Respir J. , 2361-2368.

10 Lerche S, M. G.-S. (2018). Verschlechterung der exekutiven Dysfunktion bei älteren Menschen mit REM-Schlaf-Verhaltensstörung (RBD). Neurobiol. Altern , 242-246.

11 Handley, S. (2017). Missbildungen der Natur: Schlafwandeln und die unbewussten Geisteszustände im Großbritannien des späten achtzehnten Jahrhunderts. J Hist Ideen , 401-425.

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