Wie Schlaf funktioniert

Auch nach jahrzehntelanger Forschung bleibt der genaue Grund, warum wir schlafen, eines der beständigsten und faszinierendsten Geheimnisse 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 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 es noch viel über die Feinheiten der Schlaffunktion zu lernen gibt, beleuchten bestehende Forschungsarbeiten die Mechanismen dessen, was während des Schlafs im Gehirn und im Körper passiert. Dieses Wissen zeigt, wie Schlaf mit zahlreichen Elementen der körperlichen, emotionalen und psychischen Gesundheit zusammenhängt und liefert Erkenntnisse darüber, wie Menschen besser schlafen können.



Was passiert, wenn Sie schlafen?

Innerhalb einer Minute nach dem Einschlafen beginnen bemerkenswerte Veränderungen sowohl das Gehirn als auch den Körper zu beeinflussen. Die Körpertemperatur sinkt, die Gehirnaktivität sinkt und auch Herzfrequenz und Atmung verlangsamen sich. Es überrascht nicht, dass der Energieverbrauch des Körpers niedriger im Schlaf .



Es ist jedoch wichtig zu erkennen, dass das, was während des Schlafs passiert, dynamisch ist. Im Laufe einer Nacht kommst du tatsächlich durch mehrere Schlafzyklen , die jeweils andauern zwischen 70 und 120 Minuten und besteht aus getrennten Schlafphasen. Diese Schlafphasen sind grundlegend dafür, wie der Schlaf funktioniert.



Was sind die Schlafphasen?

Es gibt vier Schlafphasen, die in zwei Kategorien unterteilt sind. Die ersten drei Phasen fallen in die Kategorie des Nicht-REM-Schlafs (Rapid Eye Movement). Die vierte Phase ist der REM-Schlaf.

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Schlafkategorie Schlafphase Andere Namen Normale Länge
NREM Stufe 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 eingenickt und haben begonnen, in Stufe 2 überzugehen, die eine weitere Verlangsamung der Aktivität im Gehirn und Körper beinhaltet. Es ist viel einfacher, in diesen frühen Phasen des Schlafzyklus geweckt zu werden.

Stufe 3 ist der tiefste Teil des NREM-Schlafs. In dieser Phase 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 wachen Gehirns unterscheidet. Es wird angenommen, dass der Tiefschlaf eine wichtige Rolle bei der Erholung des Körpers sowie beim effektiven Denken und Gedächtnis spielt.



Stufe 4 ist die einzige Stufe des REM-Schlafs. Während dieser Zeit nimmt die Gehirnaktivität deutlich zu und der größte Teil des Körpers – mit Ausnahme der Augen und der Atemmuskulatur – erleidet eine vorübergehende Lähmung. Obwohl Träume in jedem Stadium auftreten können, findet das intensivste Träumen während des REM-Schlafs statt.

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

Die Struktur der Schlafstadien und -zyklen einer Person wird als ihre Schlafarchitektur bezeichnet. Während Tiefschlaf und REM-Schlaf tiefere 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 Schlüsselfaktoren: der Schlaf-Wach-Homöostase und dem zirkadianen Alarmsystem.

  • Schlaf-Wach-Homöostase. Dieser Fachbegriff beschreibt etwas, was die meisten von uns implizit aus Erfahrung wissen: Je länger man wach ist, desto mehr Schlafbedürfnis. Dies ist wegen der homöostatischer Schlafantrieb , das selbstregulierende System des Körpers, in dem sich der Schlafdruck aufbaut, je nachdem, wie lange Sie wach sind. Derselbe Antrieb führt dazu, dass Sie nach einer Zeit mit unzureichendem Schlaf länger oder tiefer schlafen.
  • Das circadiane Alarmsystem. Teil der biologischen Uhr Ihres Körpers, Tagesrhythmus dauern etwa 24 Stunden und spielen eine zentrale Rolle bei zahlreichen biologischen Prozessen, darunter auch beim Schlafen. Die Lichtexposition hat den größten Einfluss auf den zirkadianen Rhythmus und fördert die Wachheit während des Tages und die Schläfrigkeit in der Nacht.

Diese beiden Faktoren wirken sich direkt darauf aus, wie stark Ihr Körper ein Schlafbedürfnis verspürt, und spiegeln Ihre biologische Uhr, die Tageszeit, Ihre Lichteinwirkung und die Dauer Ihrer Wachheit wider.

Außerdem, a breites Spektrum externer Faktoren kann die Schlaf-Wach-Homöostase und das zirkadiane Alarmsystem beeinflussen. Zum Beispiel können Stress oder Hunger Ihren normalen Prozess der Schlafregulation stören. Koffeinaufnahme oder Lichteinwirkung von elektronischen Geräten sind weitere Beispiele dafür, wie Verhaltensentscheidungen die zugrunde liegenden Systeme des Körpers für das Schlafmanagement verändern können.

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

Welche Chemikalien und Hormone regulieren den Schlaf?

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

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

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 könnte, wie es die Wachheit fördert.

Neurotransmitter sind Chemikalien, die innerhalb des Nervensystems Signale 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 wichtige Rolle bei der Signalisierung und Regulierung von Schlaf-Wach-Zuständen. Melatonin , das den Schlaf fördert und bei abnehmender Lichtexposition auf natürliche Weise produziert wird, ist eines der bekanntesten Schlafhormone. Andere wichtige schlafbezogene Hormone sind Adrenalin, Cortisol und Noradrenalin. Schlafen kann auch beeinflussen die Produktion lebenswichtiger Hormone , wie Wachstumshormone sowie Leptin und Ghrelin, die den Appetit regulieren und die Schlaf-Wach-Homöostase und den zirkadianen Rhythmus beeinflussen können.

Die Funktion dieser Chemikalien und Hormone kann bei einigen Personen aufgrund ihrer Genetik unterschiedlich sein, weshalb bestimmte Schlafstörungen in der Familie auftreten können. Umwelt- und Lebensstilentscheidungen können auch die chemischen und hormonellen Signale beeinflussen, die für den Schlaf verantwortlich sind.

Warum ist Schlaf wichtig?

Obwohl selbst Experten keine einheitliche Erklärung 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 bei fast allen Tierarten existiert – trotz der Tatsache, dass er Verwundbarkeit schafft und Zeit für die Nahrungsaufnahme oder Fortpflanzung nimmt – ein starkes Indiz dafür, dass dies der Fall ist grundlegend für das Wohlbefinden .

Beim Menschen scheint der Schlaf für beide kritisch 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 sowie psychische Probleme wie Depressionen und Angstzustände.

Diese vielfältigen Auswirkungen von Schlafentzug stützen stark die Ansicht, dass Schlaf nicht nur einen biologischen Zweck hat, sondern tatsächlich durch seine Komplexität einen wichtigen Beitrag zum reibungslosen Funktionieren fast aller Körpersysteme leistet.

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