Schlafphasen und Schlafzyklus

Medizinisch gesehen wurde dem Schlaf lange wenig Bedeutung beigemessen. Zwar war bekannt, dass zu wenig Schlaf gesundheitlichen Schaden anrichtet, ihm wurde aber als unbewusster Ruhezustand wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Die gängige Ansicht bestand darin, dass alle neurologischen und physiologischen Aktivitäten – Blutdruck, Stoffwechsel, Verdauung, Muskeltonus, Gehirnaktivität etc. – während unseres Schlafes stark reduziert sind.

Dass es sich um einen neurologisch und körperlich durchaus aktiven Zustand handelt – und nicht etwa um bloße „Bewusstlosigkeit“ – wurde erst zu Beginn des letzten Jahrhunderts entdeckt. Die Entwicklung der elektrischen Hirnstrommessung (Elektroenzephalogramm, EEG) durch den Jenaer Neurologen Hans Berger brachte die Forschung weiter: Nun konnte Gehirnaktivität im Schlaf gemessen werden. Schlafforscher in Chicago nutzten das EEG 1953, um die Existenz unterschiedlicher Schlafphasen mit unterschiedlich starken Hirnstromaktivitäten nachzuweisen.

Schlafphasen Dauer

In der Regel durchlaufen Schläfer vier Stufen: 1, 2, 3, und REM-Schlaf. Diese Phasen verlaufen zyklisch von Stufe 1 bis REM und beginnen dann wieder mit Stufe 1. Ein kompletter Schlafzyklus dauert durchschnittlich 90 bis 110 Minuten, wobei jede Phase zwischen 5 und 15 Minuten dauert. Die ersten Schlafzyklen jede Nacht haben relativ kurze REM-Schlafphasen und lange Tiefschlafphasen, später in der Nacht verlängern sich die REM-Phasen und die Tiefschlafzeit sinkt.

Die Schlafphasen erklärt

Es gibt vier Phasen des Schlafes: Nicht-REM- oder Non-REM- (NREM) Schlaf (Stufen 1, 2 & 3) und REM-Schlaf. Wachphasen treten vorher und zwischen verschiedenen Schlafphasen oder bei Veränderung der Schlafposition auf.

  • Non-REM
  • N1
  • N2
  • N3
  • REM

Der REM-Schlaf bezeichnet eine Schlafphase, die durch rasche Augenbewegungen unter den Lidern gekennzeichnet ist (Rapid-Eye-Movement). Auch hinsichtlich anderer physiologischer Merkmale wie Adrenalinausschüttung, Herzschlag, Atmung und Gehirnströmen, unterscheidet sich diese Phase erheblich von den übrigen Schlafphasen.

Die genannten Merkmale sprechen für eine starke Aktivität des Gehirns, die sich auch in intensiven und im Nachhinein oft gut nachvollziehbaren Träumen niederschlägt. Bei Männern kommt es ebenfalls häufig zu nächtlichen Erektionen. Die Funktion des REM-Schlafs ist noch nicht vollständig geklärt, möglicherweise kommt ihm eine Rolle in der Regeneration des Gehirns und der Nerven sowie der Funktion des Gedächtnisses zu.

Unterschiede der Schlafphasen

System

Non-REM

REM

Körpertemperatur

Niedriger als im Wachzustand

Nicht reguliert, kein Schwitzen oder Zittern

Atmung

Niedriger als im Wachzustand

Höher als Non-REM, Husten kann unterdrückt werden

Gehirnaktivität

Niedriger als im Wachzustand

Motorische und sensorische Bereiche haben mehr Aktivität als bei Non-REM.

Blutdruck

Niedriger als im Wachzustand

Höher als bei Non-REM

Herzfrequenz

Langsamer als im Wachzustand

Höher als bei Non-REM

Aktivität des sympathischen Nervensystems

Niedriger als im Wachzustand

Höher als im Wachzustand

Gehirnwellen während des REM- und Non-REM-Schlafes

Stufe

Frequenz

Amplitude

Wellentyp

Wach

15 - 50 Hz

< 50 µV


N1

4 - 8 Hz

50 µV

Alpha

N2

4 - 15 Hz

50 - 100 µV

Theta

N3

1 - 4 Hz

50 - 150 µV

Spindeln

REM

15 - 30 Hz

< 50 µV

Spinden und langsame Wellen

Was ist ein Schlafzyklus?

Die Schlafphasen laufen in bestimmter Reihenfolge und mehrfach während eines Nachtschlafs ab. Die Durchläufe unterscheiden sich dabei in Länge und Häufigkeit.

Zu Beginn steht gewöhnlich die Einschlafphase (N1) des N-REM-Schlafes, die durchschnittlich sieben Minuten dauert, bevor sie in die Leichtschlafphase (N2) übergeht – die Person ist eingeschlafen. Die Übergangsphase selbst dauert nur wenige Sekunden. Die zweite Phase nimmt im Durchschnitt 10-25 Minuten in Anspruch, gefolgt von N3.

Diese wird als Tief- oder Deltaschlaf bezeichnet, da sie stark von den langsamen Deltawellen geprägt wird. Im Laufe dieses Prozesses reagiert das Gehirn zunehmend weniger auf äußere Reize wie Geräusche oder Berührungen. Daher ist es zunehmend mühsamer, die schlafende Person zu wecken. Dieser Zustand nimmt wiederum 20-40 Minuten in Anspruch. Es folgt die REM-Schlafphase. Typischerweise würde eine Person alle 90-120 Minuten einen Schlafzyklus beginnen, was zu vier bis fünf Zyklen pro Schlafzeit oder 6 bis 8 Stunden Schlaf führt.

Wie lange dauert ein Schlafzyklus?

Der erste Schlafzyklus dauert etwa 90 Minuten. Danach liegen sie durchschnittlich zwischen 100 und 120 Minuten. Typischerweise durchläuft eine Person vier bis fünf Schlafzyklen pro Nacht. Innerhalb einer durchschnittlichen Schlafdauer von 6-9 Stunden wiederholen sich diese Zyklen mehrfach, wobei die schlafende Person oft kurzzeitig erwacht, häufig ohne später Erinnerungen daran zu haben.

Wechsel der Schlafmuster

Die genaue Anzahl und Dauer der genannten Phasen ist von Person zu Person verschieden und von mehreren Faktoren abhängig. Zu ihnen zählen:

  • Alter
  • Länge der vorangegangenen Schlafperioden
  • Länge des letzten Wachzustands
  • Tageszeit und Gewohnheit (z. B. bei Schichtarbeitern)
  • Bewegung
  • Stress
  • Erkrankungen (psychische Erkrankungen, Nervenerkrankungen, Erkrankungen, die mit Fieber einhergehen, Schlafkrankheit etc.)
  • Umweltbedingungen: Temperatur, Licht, „Mitschläfer“ (Partner, Kinder)
  • Substanzen: Medikamente, Drogen, Alkohol, Koffein
  • Individuelle Unterschiede

Schlafphasen nach Alter

Die Schlafmuster eines Menschen verändern sich im Laufe des Lebens. Vom Neugeborenen bis zum Kleinkind, vom Schulalter bis zum Jugendlichen und Erwachsenenalter, verändern sich die Schlafgewohnheiten und Schlafphasen.

Baby (0 – ca. 4 Monate) Keine ausgeprägten Schlafphasen. Der Schlaf wird in die Kategorien „Aktiv“, „Ruhig“ und „Unbestimmt“ eingeteilt. Aktiver Schlaf ist gleichbedeutend mit REM-Schlaf und ruhiger Schlaf ist gleichbedeutend mit Nicht-REM-Schlaf. Meistens befinden sich Neugeborene im aktiven Schlaf, was häufige Erwachen ermöglicht; dies ist für regelmäßige Fütterungszeiten notwendig.

Säuglinge (ca. 4 Monate – 1 Jahr) Die Unterscheidung in Schlafphasen ist nun ersichtlich, es entwickeln sich langsam regelmäßige Schlafroutinen. Der Schlaf beträgt typischerweise 10-13 Stunden pro 24 Stunden Periode mit 2-3 Nickerchen am Tag.

Kleinkinder (1 Jahr – 3 Jahre) Bei voll entwickeltem Schlafverhalten verbringen die Kinder ca. 25% im Tiefschlaf der Stufe 3 und fast ebenso viel Zeit im REM-Schlaf. Die durchschnittliche Schlafdauer beträgt 9,5-10,5 Stunden pro Tag. Normalerweise reduzieren sich die Nickerchen auf eins pro Tag, was am häufigsten am frühen Nachmittag stattfindet.

Grundschulkinder (3 – 6 Jahre) Die Schlafdauer ähnelt der von Kleinkindern, etwa 9-10 Stunden pro Tag. Das Nachmittagsschläfchen lässt bei den meisten Kindern in der Regel um 3-4 Jahre nach. Der Schlaf der Stufe 3 bleibt im Verhältnis zur Gesamtschlafzeit immer noch hoch.

Schulkinder (6 Jahre – 12 Jahre) Die Schlafdauer bleibt unverändert; 9-10 Stunden pro 24-Stunden-Zeitraum und Stufe 3 bleibt etwa 20-25% der gesamten Schlafdauer. Der erholsame Schlaf ist wichtig für Wachstum und Entwicklung.

Jugendliche (ab 12 Jahren) Die Schlafdauer für Jugendliche beträgt ca. 9-9,5 Stunden pro 24 Stunden. Es kommt zu physiologischen Veränderungen im zirkadianen Rhythmus, die dazu führen, dass der Schlafbeginn später eintritt. Diese innere Verschiebung ist für viele Jugendliche die Ursache dafür, dass sie abends länger wach bleiben und morgens länger schlafen wollen.

Mit zunehmendem Alter verschiebt sich der zirkadiane Rhythmus wieder zurück zum früheren Aufstehen. Der Schlaf scheint sich im Erwachsenenalter auf etwa 6,5-8 Stunden Schlaf pro Tag zu regulieren.

Auswirkungen auf die Schlafphasen

Der Schlaf der vorangegangenen Nächte wirkt sich ebenfalls auf die Schlafphasen aus. War dieser von schlechter Qualität oder zu kurz, schlafen viele Menschen in der darauffolgenden Nacht automatisch länger. Werden häufiger ganze Schlafperioden ausgelassen oder ist der Schlafrhythmus dauerhaft unregelmäßig, verändern sich Länge und Häufigkeit der Schlafphasen, speziell des REM-Schlafs.

Der Körper versucht, den fehlenden REM-Schlaf in den Folgetagen aufzuholen. Entfällt der REM-Schlaf über einen längeren Zeitraum vollständig, beispielsweise aufgrund von Schlafstörungen, können auffälliges Verhalten, Konzentrationsprobleme, gesteigerter Hunger und Gedächtnisprobleme auftreten.

Aber auch der N-REM-Schlaf zeigt längere und tiefere Phasen, die der physischen Regeneration dienen. Bei dauerhaften Schlafstörungen können die Schlafphasen in veränderter Reihenfolge auftreten.

Drogen, Medikamente und Alkohol können verheerende Auswirkungen auf die Schlafarchitektur und das geistige und körperliche Wohlbefinden haben.

  • Medikamente
  • Drogen
  • Koffein

Koffein, speziell kurz vor dem Schlafen konsumiert, kann eine Verkürzung der Tiefschlaf- sowie der REM-Schlafphase verursachen. Die Empfindlichkeit ist individuell unterschiedlich, auf Dauer sind Erschöpfung und weitere Symptome möglich, die auf einen Schlafmangel hindeuten.