Wie Schlaf funktioniert

Selbst nach Jahrzehnten der Forschung bleibt der genaue Grund, warum wir schlafen, eines der beständigsten und faszinierendsten Rätsel in der Gesundheitswissenschaft. Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, analysieren Experten, wie Schlaf funktioniert und was passiert, wenn wir nicht genug Schlaf bekommen.



Studien zeigen, dass der Schlaf unglaublich komplex ist und Auswirkungen auf praktisch alle hat Systeme des Körpers . Mehrere Teile des Gehirns sind an den Prozessen der Produktion von Hormonen und Chemikalien beteiligt, die Schlaf und Wachheit regulieren.

Während noch viel über die Feinheiten der Funktionsweise des Schlafes gelernt werden muss, gibt die vorhandene Forschung Aufschluss über die Mechanismen der Vorgänge im Gehirn und im Körper während des Schlafes. Dieses Wissen zeigt, wie Schlaf mit zahlreichen Elementen der körperlichen, emotionalen und geistigen Gesundheit verbunden ist, und gibt Einblicke, wie Menschen besser schlafen können.



Was passiert, wenn du schläfst?

Innerhalb einer Minute nach dem Einschlafen wirken sich bemerkenswerte Veränderungen sowohl auf das Gehirn als auch auf den Körper aus. Die Körpertemperatur sinkt, die Gehirnaktivität nimmt ab und Herzfrequenz und Atmung verlangsamen sich ebenfalls. Es überrascht nicht, dass der Energieverbrauch des Körpers beträgt im Schlaf niedriger .

Es ist jedoch wichtig zu erkennen, dass das, was im Schlaf passiert, dynamisch ist. Im Laufe einer Nacht kommen Sie tatsächlich voran mehrere Schlafzyklen , von denen jeder dauert zwischen 70 und 120 Minuten und besteht aus getrennten Schlafstadien. Diese Schlafphasen sind grundlegend für die Funktionsweise des Schlafes.

Was sind die Schlafphasen?

Es gibt vier Schlafphasen in zwei Kategorien unterteilt. Die ersten drei Stadien fallen in die Kategorie des Nicht-REM-Schlafes (Rapid Eye Movement). Die vierte Stufe ist der REM-Schlaf.

Kategorie des Schlafes Schlafphase Andere Namen Normale Länge
NREM Bühne 1 N1 1-5 Minuten
NREM Stufe 2 N2 10-60 Minuten
NREM Stufe 3 N3, Slow-Wave-Schlaf (SWS), Delta-Schlaf, Tiefschlaf 20-40 Minuten
Rem Stufe 4 REM-Schlaf 10-60 Minuten

In Stufe 1 sind Sie gerade eingeschlafen und haben mit dem Übergang zu Stufe 2 begonnen, bei dem die Aktivität in Gehirn und Körper weiter verlangsamt wird. In diesen frühen Phasen des Schlafzyklus ist es viel einfacher, geweckt zu werden.

Stufe 3 ist der tiefste Teil des NREM-Schlafes. In diesem Stadium entspannen sich Ihre Muskeln und Ihr Körper noch mehr und die Gehirnwellen zeigen ein klares Muster verlangsamter Aktivität, das sich deutlich von der Aktivität des Wachgehirns unterscheidet. Es wird angenommen, dass Tiefschlaf eine wichtige Rolle bei der Erholung des Körpers sowie bei effektivem Denken und Gedächtnis spielt.



Stufe 4 ist die einzige Stufe des REM-Schlafes. Während dieser Zeit nimmt die Gehirnaktivität erheblich zu und der größte Teil des Körpers - mit Ausnahme der Augen und Atemmuskeln - leidet unter vorübergehender Lähmung. Obwohl Träume in jedem Stadium auftreten können, findet das intensivste Träumen während des REM-Schlafes statt.

Es wird angenommen, dass das REM-Schlafstadium ist essentiell für das Gehirn und ermöglicht Schlüsselfunktionen wie Gedächtnis und Lernen. Im Laufe der Nacht ist es normal, einen größeren Prozentsatz der Zeit im REM-Schlaf zu verbringen, wobei der größte Teil in der zweiten Hälfte der Nacht auftritt.

Die Struktur der Schlafphasen und -zyklen einer Person wird als Schlafarchitektur bezeichnet. Während Tiefschlaf und REM-Schlaf tiefgreifendere Veränderungen des Aktivitätsniveaus mit sich bringen, glauben Experten, dass jede Phase eine Rolle in einer gesunden Schlafarchitektur spielt, die einen qualitativ hochwertigen Schlaf erzeugt.

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Wie reguliert der Körper den Schlaf?

Der Körper reguliert den Schlaf mit zwei Haupttreibern: der Schlaf-Wach-Homöostase und dem circadianen Alarmsystem.

  • Schlaf-Wach-Homöostase. Dieser Fachbegriff beschreibt etwas, das die meisten von uns implizit aus Erfahrung wissen: Je länger Sie wach sind, desto mehr haben Sie das Bedürfnis zu schlafen. Das liegt an der homöostatischer Schlafantrieb , das selbstregulierende System des Körpers, in dem sich der Druck zum Schlafen aufbaut, je nachdem, wie lange Sie wach sind. Das gleiche Laufwerk führt dazu, dass Sie nach einer Zeit unzureichenden Schlafes länger oder tiefer schlafen.
  • Das circadiane Alarmsystem. Teil der biologischen Uhr Ihres Körpers, Tagesrhythmus dauern ungefähr 24 Stunden und spielen eine zentrale Rolle bei zahlreichen biologischen Prozessen, einschließlich des Schlafes. Die Belichtung ist der größte Einfluss auf den Tagesrhythmus und fördert tagsüber die Wachsamkeit und nachts die Schläfrigkeit.

Diese beiden Faktoren wirken sich direkt darauf aus, wie sehr Ihr Körper ein Bedürfnis nach Schlaf verspürt. Sie spiegeln Ihre biologische Uhr, die Tageszeit, Ihre Belichtung und wie lange Sie wach sind wider.

Darüber hinaus a breite Palette von externen Faktoren kann die Schlaf-Wach-Homöostase und das zirkadiane Alarmsystem beeinflussen. Zum Beispiel können Stress oder Hunger Ihren normalen Prozess zur Regulierung des Schlafes stören. Die Aufnahme von Koffein oder die Exposition gegenüber Licht von elektronischen Geräten sind weitere Beispiele dafür, wie Verhaltensentscheidungen die zugrunde liegenden Systeme des Körpers zur Steuerung des Schlafes verändern können.

Diese vielfältigen Prozesse werden von mehreren Teilen des Gehirns gesteuert, darunter dem Hypothalamus, dem Thalamus, der Zirbeldrüse, dem basalen Vorderhirn, dem Mittelhirn, dem Hirnstamm, der Amygdala und der Großhirnrinde. Die Tatsache, dass so viele Teile des Gehirns an Wachheit und Schlaf beteiligt sind, einschließlich der Schlafstadien, ist ein weiterer Beweis für die biologische Komplexität des Schlafes.

Welche Chemikalien und Hormone regulieren den Schlaf?

Zahlreiche Chemikalien und Hormone sind an der Mechanik der Schlaf-Wach-Homöostase und dem circadianen Alarmsystem beteiligt. Der Wechsel zwischen Wachheit und Schlaf führt zu Veränderungen in Tausenden von Neuronen im Gehirn und zu einem komplexen Signalsystem, das spezifische Reaktionen im Körper hervorruft.

Bis heute ist viel über die komplizierten Prozesse, die den Schlaf steuern, noch unbekannt, aber Forscher haben einige Substanzen entdeckt, die als wichtige Zahnräder in der Schlafmaschinerie erscheinen.

Es wird angenommen, dass eine Chemikalie namens Adenosin eine zentrale Rolle bei der Schlaf-Wach-Homöostase spielt. Adenosin baut sich auf, wenn wir wach sind, und scheint den Schlafdruck zu erhöhen. Koffein hingegen unterdrückt Adenosin, was einen Teil dessen erklären kann, wie es die Wachsamkeit fördert.

Neurotransmitter sind Chemikalien, die Signale im Nervensystem senden, um bestimmte Zellen zu aktivieren oder zu deaktivieren. Beispiele für Neurotransmitter, die an der Förderung von Wachheit oder Schlaf beteiligt sind, umfassen GABA, Acetylcholin, Orexin und Serotonin.

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Hormone spielen auch eine wesentliche Rolle bei der Signalisierung und Regulierung von Schlaf-Wach-Zuständen. Melatonin ist eines der bekanntesten Hormone im Zusammenhang mit dem Schlaf, das den Schlaf fördert und auf natürliche Weise bei abnehmender Lichtexposition produziert wird. Andere wichtige schlafbezogene Hormone sind Adrenalin, Cortisol und Noradrenalin. Schlaf kann auch beeinflussen die Produktion von lebenswichtigen Hormonen B. Wachstumshormon sowie Leptin und Ghrelin, die den Appetit regulieren und Einfluss auf die Schlaf-Wach-Homöostase und den zirkadianen Rhythmus haben können.

Die Funktion dieser Chemikalien und Hormone kann bei einigen Personen aufgrund ihrer Genetik unterschiedlich sein, weshalb bestimmte Schlafstörungen in Familien auftreten können. Die Wahl der Umgebung und des Lebensstils kann auch die chemischen und hormonellen Signale beeinflussen, die für den Schlaf verantwortlich sind.

Warum ist Schlaf wichtig?

Obwohl selbst Experten keine Konsenserklärung dafür gefunden haben, warum wir schlafen, stützen zahlreiche Indikatoren die Ansicht, dass es eine wesentliche biologische Funktion erfüllt.

Aus evolutionärer Sicht ist die Tatsache, dass Schlaf in fast allen Tierarten vorhanden ist - trotz der Tatsache, dass er Verwundbarkeit schafft und Zeit für die Fütterung oder Fortpflanzung benötigt - ein starkes Indiz dafür grundlegend für das Wohlbefinden .

Beim Menschen scheint der Schlaf für beide von entscheidender Bedeutung zu sein körperliche und geistige Entwicklung bei Babys, Kindern und jungen Erwachsenen. Bei Erwachsenen wurde Schlafmangel mit einer Vielzahl von negativen gesundheitlichen Folgen in Verbindung gebracht, darunter Herz-Kreislauf-Probleme zu geschwächtes Immunsystem , höheres Risiko für Fettleibigkeit und Typ II Diabetes , Denk- und Gedächtnisstörungen und psychische Probleme wie Depressionen und Angstzustände.

Diese vielfältigen Auswirkungen von Schlafentzug stützen nachdrücklich die Ansicht, dass Schlaf nicht nur einen biologischen Zweck hat, sondern aufgrund seiner Komplexität einen wichtigen Beitrag zum ordnungsgemäßen Funktionieren nahezu aller Körpersysteme leistet.