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Schlafphasen – die kunstvolle Architektur des Schlafs 

Obwohl ein Mensch nahezu ein Drittel seines Lebens verschläft, hatte die Erforschung des Schlafs unter Medizinern und Neurophysiologen lange Zeit keine Priorität. Erst als dem Jenaer Neurologen und Psychiater Hans Berger in den 1920er-Jahren mit der Entwicklung des Elektroenzephalogramms (EEG) die Ableitung der Hirnströme gelang, gab die Untersuchung der Gehirntätigkeit Einblick in die Geheimnisse des Schlafs. Gemeinsam mit Geräten zur Messung der Augenbewegungen und der Muskelspannung dient das EEG bis heute als unverzichtbares Instrument der modernen Schlafforschung.

Neuere Erkenntnisse der Wissenschaft zeigen, dass Schlaf keineswegs einen Zustand vollständiger Ruhe darstellt, sondern mit einer aktiven Leistung des vegetativen Nervensystems einhergeht. In einem zyklischen Prozess durchläuft der Organismus wiederkehrende Sequenzen aufeinanderfolgender Schlafphasen. Der jeweils charakteristische Funktionszustand des Gehirns erlaubt die Unterscheidung zwischen Wachzustand, REM- und Non-REM-Schlaf.

Non-REM-Schlafphasen

Anhand der Gehirnaktivität können Mediziner nach einer kurzen Periode des Einschlafens vier verschiedene Non-REM-Schlafphasen unterscheiden:

  • Der Übergang zwischen Wach- und Schlafzustand kennzeichnet die Einschlafphase. Sie dauert meist nur wenige Minuten, kann sich aber mitunter auch über einen Zeitraum von bis zu einer halben Stunde hinziehen.
  • Die Non-REM-Schlafphasen 1 und 2 lassen sich dem Leichtschlaf zuordnen. Er schlägt die Brücke zwischen den Episoden des Tiefschlafs und der REM-Phase oder zwischen Tiefschlaf und Wachzustand.
  • Die Episoden 3 und 4 des Non-REM-Schlafs gehören zum Tiefschlaf. In dieser Zeit sinkt die Körpertemperatur, die Frequenz von Puls und Atmung verlangsamt sich, die Muskelspannung lässt nach und es sind keine Augenbewegungen registrierbar. Gleichzeitig beginnt eine Zeit verstärkter Regeneration, in der Mechanismen der Zellreparatur in Gang kommen und die Aktivitäten des Immunsystems zunehmen. Ein Schläfer ist während einer Phase des Tiefschlafs nur schwer zu wecken.

Die Non-REM-Schlafphasen unterscheiden sich in Bezug auf die Gehirnaktivität deutlich von einer REM-Schlafepisode.

REM-Schlaf

Neben dem Wachzustand und dem Non-REM-Schlaf gilt der REM-Schlaf als die dritte wichtige Funktionsebene des Gehirns. Charakteristisches und namensgebendes Merkmal sind die schnellen Augenbewegungen (REM als Kürzel für das englische „rapid eye movement“), die sich hinter den geschlossenen Lidern registrieren lassen. Während das Gehirn in diesem Schlafstadium hochaktiv ist, fehlt der Muskeltonus vollständig. Wissenschaftliche Untersuchungen konnten zeigen, dass eine verstärkte kreative Leistung Probleme des Tages aufgreift und die Funktionen des Langzeitgedächtnisses gleichsam mit Aufräumarbeiten beschäftigt sind. In den Perioden des REM-Schlafs konzentriert sich das Gehirn auf seine Aufgaben und versucht, Störfaktoren aus der Umwelt vollständig auszublenden. Im Schlaf wechseln sich REM-Episoden mit Non-REM-Schlafphasen ab, sodass ein zyklisches Verlaufsmuster entsteht.

Schlafzyklus

Im zyklischen Schlafverlauf reihen sich mehrere Non-REM-Schlafphasen aneinander und gehen schließlich in eine Episode des REM-Schlafs über. Eine Sequenz unterschiedlicher Non-REM-Episoden gefolgt von einem REM-Stadium wird als Schlafzyklus bezeichnet. In einer normalen Nacht folgen vier bis fünf Schlafzyklen mit einer Dauer von jeweils 80 bis 110 Minuten aufeinander. Mit fortschreitender Schlafdauer nimmt der Tiefschlaf ab und der REM-Schlaf nimmt zu. Während Non-REM-Schlafphasen der Stufe 3 und 4 vorwiegend in den ersten Schlafzyklen vorkommen, überwiegt später der leichtere Schlaf des Stadiums 2. Die REM-Episoden werden im Schlafverlauf immer länger, sodass die erste REM-Episode meist nur wenige Minuten dauert und die letzte vor dem Aufwachen zwischen 30 und 60 Minuten.