Der Tiefschlaf, die dritte Phase des Schlafzyklus, ist notwendig, um die Körperfunktionen zu reparieren und wiederherzustellen. Ausreichender Tiefschlaf ist entscheidend für Gedächtnis, Muskelreparatur, Wachstum, Zellregeneration und Immunfunktion. Ein Mangel an Tiefschlaf kann sich negativ auf das Gedächtnis, das Lernen und viele wichtige Gesundheitsprobleme wie Herzkrankheiten und Alzheimer auswirken.
Was ist Tiefschlaf oder Slow Wave Sleep?
Der Tiefschlaf wird auch als Slow-Wave-Schlaf oder Delta-Schlaf bezeichnet. Der Tiefschlaf tritt in der dritten Phase des Schlafs auf: dem NREM-Schlaf (Non-Rapid-Eye-Movement).
Während des Tiefschlafs sind die Gehirnwellen am langsamsten, wobei die elektrische Aktivität im Gehirn in langen, langsamen Wellen auftritt, die als Deltawellen bezeichnet werden. Damit diese Wellen als Tiefschlaf gelten, muss ihre Frequenz 0,5 bis 2 Hertz betragen und ein Zeitfenster von sechs Sekunden innerhalb eines Zeitraums von dreißig Sekunden einnehmen.
Der Tiefschlaf tritt in der Regel innerhalb der ersten Stunde nach dem Einschlafen ein und setzt sich mit fortschreitendem Schlaf in kürzeren Abständen fort. Während des Tiefschlafs verlangsamen sich Körperfunktionen wie die Gehirnaktivität, die Atmung und die Herzfrequenz, und die Muskulatur entspannt sich.
Der Tiefschlaf ist notwendig, um sich am Morgen erfrischt zu fühlen. Während des Tiefschlafs ist es schwer aufzuwachen, und wenn man während des Tiefschlafs geweckt wird, kommt es wahrscheinlich zu einem Gehirnnebel und man fühlt sich müde oder schwindlig.
Schlafstadien
Um den Schlaf zu verstehen, muss man wissen, welche Schlafphasen der Körper durchläuft. Während des Schlafs durchläuft der Körper drei NREM-Phasen (Non-Rapid Eye Movement), gefolgt von einer REM-Phase (Rapid Eye Movement).
Diese vier Phasen werden in der Regel in neunzig bis einhundertzweiundzwanzig Minuten vollständig durchlaufen, bevor sie erneut beginnen. Ein typischer Erwachsener durchläuft zwischen vier und sechs Zyklen pro Nacht. Die erste Hälfte der Nacht wird im NREM-Schlaf verbracht, aber im weiteren Verlauf der Nacht wird mehr Zeit im REM-Schlaf verbracht.
Schlaf-Zyklen
Der Schlafzyklus tritt bei einem durchschnittlichen Erwachsenen vier- bis sechsmal in der Nacht auf. Dieser Zyklus besteht aus vier Schlafphasen, drei NREM-Schlafphasen und einer REM-Schlafphase.
Der NREM-Schlaf besteht aus drei Phasen, wobei die ersten beiden Phasen aus leichtem Schlaf bestehen und die dritte Phase der Tiefschlaf ist. Der REM-Schlaf besteht aus einer Phase, in der in der Regel lebhaftes Träumen auftritt.
Nicht-REM-Schlaf
Stufe 1
In dieser Phase des leichten Schlafs verlangsamen sich Funktionen wie Herzfrequenz, Atmung und Augenbewegungen, die Muskeln entspannen sich und zucken vielleicht ein paar Mal, und die Gehirnwellen verlangsamen sich. Dies ist eine kurze, fast schläfrige Phase, in der der Körper in einen tieferen Schlaf übergeht. Diese Phase dauert in der Regel eine bis sieben Minuten.
Stufe 2
In der zweiten Phase des leichten Schlafs verlangsamen sich Herzfrequenz und Atmung noch mehr, die Muskeln entspannen sich und die Körperkerntemperatur sinkt. Die Gehirnströme zeigen ein neues Muster, und die Augenbewegungen hören auf. Die Hirnaktivität verlangsamt sich weiter, allerdings mit einigen kurzen Aktivitätsstößen, die dazu beitragen, dass man nicht durch Umweltreize geweckt wird.
Diese Phase macht etwa 50 % des gesamten Schlafzyklus aus und dauert in jedem Zyklus länger, je weiter die Nacht fortschreitet. Der Körper fällt im Laufe der Nacht häufiger in die zweite Phase des NREM-Schlafs als in jede andere Phase, die im ersten Zyklus typischerweise zehn bis fünfundzwanzig Minuten dauert und dann immer länger wird.
Stufe 3: Tiefschlaf
Die dritte Phase des Schlafzyklus ist der Tiefschlaf. In dieser Phase ist es schwer, aufzuwachen. Der Körper entspannt sich noch weiter, Herzfrequenz, Atemfrequenz und Muskeltonus entspannen sich noch mehr.
Die Gehirnaktivität im Tiefschlaf weist ein "identifizierbares Muster" von Gehirnwellen auf, das Delta-Wellen genannt wird. Aus diesem Grund werden das dritte Stadium und der Tiefschlaf als Delta- und Slow-Wave-Schlaf bezeichnet.
Diese Phase dauert in der Regel zwanzig bis vierzig Minuten, wobei der Körper die meiste Zeit zu Beginn der Nacht verbringt. Im weiteren Verlauf der Nacht und des Schlafs verkürzt sich die Zeit, die im Tiefschlaf verbracht wird, und die Zeit, die im REM-Schlaf verbracht wird, nimmt zu.
REM-Schlaf
Stufe 4
Die letzte Phase des Schlafzyklus ist der REM-Schlaf (Rapid Eye Movement). Während des REM-Schlafs bewegen sich die Augen schnell unter den Augenlidern, und die Gehirnaktivität steigt auf ein ähnliches Niveau wie bei einem wachen Menschen. Der Körper erlebt eine Atonie, bei der die Muskeln vorübergehend gelähmt sind. Eine Ausnahme bilden jedoch die Augen und die Atemmuskulatur.
Im REM-Schlaf treten in der Regel lebhafte Träume auf, die mit einer erhöhten Gehirnaktivität zusammenhängen. Träume können jedoch auch in anderen Schlafstadien auftreten; sie sind dann weniger häufig und lebhaft.
Normalerweise tritt der Körper erst dann in den REM-Schlaf ein, wenn er bereits neunzig Minuten geschlafen hat. Zu Beginn der Nacht dauert diese Phase etwa zehn Minuten, aber im weiteren Verlauf der Nacht kann die REM-Phase in der zweiten Nachthälfte bis zu sechzig Minuten dauern.
Die Bedeutung des Tiefschlafs
Obwohl es generell wichtig ist, ausreichend zu schlafen - ein Erwachsener braucht in der Regel zwischen sieben und neun Stunden Schlaf pro Nacht -, hat der Tiefschlaf besondere körperliche und geistige Vorteile, die die anderen Schlafphasen nicht haben.
Die körperlichen Vorteile des Tiefschlafs sind enorm. In einer Nacht mit tiefem Schlaf schüttet die Hypophyse menschliches Wachstumshormon aus, das für den Körper wichtig ist, um Muskeln, Knochen, Zellen und Gewebe aufzubauen und zu reparieren und die Energiespeicher wieder aufzufüllen.
Der Tiefschlaf trägt zur Stärkung des Immunsystems bei. Er kann helfen, den Glukosestoffwechsel zu regulieren, der Blutdruck erreicht den niedrigsten Wert des Tages und die Durchblutung der Muskeln wird verbessert.
Der Tiefschlaf wirkt sich auch positiv auf die kognitiven Fähigkeiten des Körpers aus und ist entscheidend für die kognitiven Funktionen und das Gedächtnis. Er spielt eine Rolle beim Erlernen von Sprache, beim Ausführen und Erlernen motorischer Fähigkeiten und bei der Entwicklung des Gehirns. Und er ermöglicht es dem Gehirn sogar, die Synapsen auf die Aufnahme neuer Informationen vorzubereiten und sich an die täglich wechselnde Umgebung anzupassen.
Wie viel Tiefschlaf ist nötig?
Um die Menge des notwendigen Tiefschlafs zu bestimmen, ist es wichtig, den Gesamtschlafbedarf einer Person zu ermitteln. Ein durchschnittlicher Erwachsener benötigt 7-9 Stunden Schlaf. 75 % davon sind NREM-Schlaf, 25 % REM-Schlaf. Etwa 13-23 % der gesamten Schlafzeit werden im Tiefschlaf verbracht.
Im Idealfall reguliert der Körper den Tiefschlaf, indem er die Zeit, die er im Tiefschlaf verbringt, an den Ruhe- und Erholungsbedarf anpasst. In Zeiten, in denen der Körper stärker belastet wird oder Schlafmangel herrscht, benötigt der Körper mehr Tiefschlaf. In Zeiten, in denen häufiger ein Mittagsschlaf gemacht wird, kann der Tiefschlaf in der Nacht geringer ausfallen.
Die Qualität des Schlafs ist wichtig, doch mit zunehmendem Alter sinkt der Tiefschlaf, der durch mehr Schlaf in der zweiten Phase des Schlafzyklus ersetzt wird. Jüngere Menschen brauchen mehr Tiefschlaf, da ihr Körper noch wächst und sich entwickelt.
Was passiert, wenn nicht genügend Tiefschlaf vorhanden ist
Ein Mangel an tiefem Schlaf kann neben chronischer Müdigkeit auch viele andere Krankheiten, körperliche und geistige Störungen sowie Schlafstörungen verursachen.
Der Tiefschlaf spielt eine wichtige Rolle bei der Gedächtnisbildung. Schon eine Nacht mit Schlafmangel oder schlechter Schlafqualität kann dazu führen, dass man sich Informationen nur schwer merken oder lernen kann.
Körperlich schadet zu wenig Tiefschlaf dem Immunsystem. Man wird anfälliger für Krankheiten, vermehrte Entzündungen, eine nicht vollständig erholte Muskulatur und eine geringere Zellregeneration.
Durch den Tiefschlaf können "schädliche Abfallprodukte" aus dem Gehirn ausgeschieden werden. Ein unzureichender Tiefschlaf kann das Risiko für neurologische Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson erhöhen.
Schlafentzug oder schlechte Schlafqualität beeinträchtigen hormonelle Veränderungen, die zu einem erhöhten Appetit auf oft kalorienreiche Nahrungsmittel führen können. Ein Mangel an Langsamschlaf kann eine Rolle bei Insulinresistenz, Typ-2-Diabetes und Herzkrankheiten spielen.
Schlafstörungen im Zusammenhang mit Tiefschlaf
Wer hat schon Probleme, genügend Tiefschlaf zu bekommen?
Wer ständig weniger Schlaf bekommt als empfohlen, hat wahrscheinlich nicht genug Tiefschlaf. Jemand, der im Schichtdienst arbeitet und dessen Schlafzeiten nicht mit dem natürlichen Schlaf-Wach-Rhythmus übereinstimmen, wird weniger Tiefschlaf erleben.
Schlafstörungen wie Schlafapnoe oder Schlaflosigkeit können die Schlafzyklen beeinträchtigen, indem sie das erste Schlafstadium verstärken und den Langsamschlaf verringern. Andere Erkrankungen wie Schizophrenie, Alzheimer und Parkinson können den Langsamschlaf beeinträchtigen.
Es hat sich gezeigt, dass ein beschädigter Hippocampus, das Gedächtniszentrum des Gehirns, den Langsamschlaf negativ beeinflussen kann. Der Hippocampus sendet Gedächtnissignale, die für die Erzeugung der langsamen Deltawellen im Langsamschlaf entscheidend sind; ist er beschädigt, werden diese Signale nicht erzeugt, um die Deltawellen im Tiefschlaf zu erzeugen.
Anzeichen und Symptome eines Mangels an tiefem Schlaf
Zu den Anzeichen eines unzureichenden Tiefschlafs gehören ständige Müdigkeit und Nebel, verminderte Wachsamkeit und Leistungsfähigkeit, Lern- und Gedächtnisschwierigkeiten sowie Heißhunger auf kalorienreiche Lebensmittel.
Wie man den Tiefschlaf misst
Wenn eine Person sich ständig erschöpft fühlt, könnte es sich lohnen, zu prüfen, wie viel Schlaf sie bekommt und vor allem, wie viel Tiefschlaf sie hat.
Die tragbare Technologie kann den Menschen dabei helfen, ihre Schlafgewohnheiten zu verstehen, wie oft sie aufwachen und wie unruhig sie sind.
Diese Geräte zeigen jedoch nicht genau an, wie viel Tiefschlaf eine Person bekommt, und ein Arzt kann eine Schlafstudie namens Polysomnographie (PSG) empfehlen. Für diesen Test muss die Person im Labor schlafen und an Monitore angeschlossen werden, die die Atemfrequenz, den Sauerstoffgehalt, die Körperbewegungen, die Herzfrequenz und die Gehirnströme messen. So kann der Arzt feststellen, ob bei jedem Schlafzyklus ein tiefer Schlaf erreicht wird.
Tipps für einen besseren Tiefschlaf
Es ist wichtig, konsequent einzuschlafen und den für die Erholung und Verjüngung notwendigen Tiefschlaf zu erreichen.
Gute Schlafhygiene
Die Verbesserung der Schlafgewohnheiten durch einen einheitlichen Schlafplan mit gleichen Wach- und Schlafzeiten kann dem Körper helfen, schneller einzuschlafen und einen gleichmäßigeren Schlaf zu haben, was die Schlafqualität verbessert.
Eine Routine für die Schlafenszeit vor dem Schlafengehen kann die Entspannung fördern. Der Verzicht auf helles Licht, Bildschirme und blaues Licht, Fernsehen und Computer und deren Ersatz durch Lesen kann die Schlafqualität verbessern.
Eine kühle und dunkle Schlafumgebung kann dazu beitragen, die Körperkerntemperatur zu regulieren und die Schlafqualität zu verbessern.
Regelmäßige Bewegung
Regelmäßige Bewegung, mindestens zwanzig bis dreißig Minuten moderate Bewegung pro Tag, kann dazu beitragen, den Schlafzyklus zu regulieren und den Tiefschlaf zu verbessern. Forscher haben herausgefunden, dass aerobes Training die Anzahl der langsamen Schlafphasen erhöhen kann.
Warmes Baden
Ein warmes Bad vor dem Schlafengehen kann sich positiv auf die Vorbereitung des Körpers auf den Slow-Wave-Schlaf auswirken. Bei einem warmen Bad breitet sich die Wärme auf Hände und Füße aus, so dass sich die Körperkerntemperatur zum Schlafen abkühlen kann, was einen guten Schlaf gewährleistet.
Gesunde Ernährung
Speisen und Getränke, die vor dem Schlafengehen eingenommen werden, wirken sich auf die Schlafqualität aus. Es ist wichtig, Koffein, Alkohol und Nikotin zu vermeiden, da sie die Fähigkeit des Körpers, einzuschlafen, beeinträchtigen.
Die American Academy of Sleep Medicine hat außerdem festgestellt, dass das, was Sie essen, Ihren Schlaf beeinflussen kann. Lebensmittel mit einem hohen Anteil an gesättigten Fetten wirken sich negativ auf den Langsamschlaf aus, während ballaststoffreiche Lebensmittel den Tiefschlaf fördern.
Binaurale Beats
Binaurale Beats entstehen, wenn zwei Töne gespielt werden, einer in jedem Ohr. Diese zwei unterschiedlichen Frequenzen erzeugen einen wahrgenommenen dritten Ton, den binauralen Beat. Binaurale Beats mit Deltawellen haben das Potenzial, "Deltawellen im Gehirn und damit Schlaf der dritten Stufe zu induzieren".
Referenzen
Tiefschlaf: Was er ist und wie viel Sie brauchen
Phasen des Schlafs: Was in einem Schlafzyklus passiert | Sleep Foundation
Bewegung für besseren Schlaf | Johns Hopkins Medicine
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