Georg Thieme Verlag KG
Natürlich Medizin!

SchlafWarum Schlaf lebenswichtig ist

Uhr, 10 nach 12, Schriftzug Sleep
Nikki Zalewski/stock.adobe.com

Erholung und Regeneration bilden die wichtigsten Funktionen des Schlafes.

von Kerstin Hödlmoser

Der Mensch verschläft durchschnittlich ein Drittel seines Lebens. Mit 85 Jahren hat eine Person ungefähr 250.000 Stunden oder 10.000 Tage schlafend verbracht. Schlaf ist für eine Vielzahl von körperlichen und psychischen Funktionen unabdingbar und stellt eine der zentralen Ressourcen für unser psychisches und physisches Wohlbefinden dar. Je mehr wir über den Schlaf wissen, desto besser können wir Schlafproblemen vorbeugen und sie beheben.

Außerdem kursieren in der Bevölkerung viele Schlafmythen und veraltete Ansichten über den Schlaf, die Sorgen und Ängste verursachen können, zum Beispiel: „Wenn du nicht vor Mitternacht zu Bett gehst, wirst du nicht wachsen!“ oder „Jeder Mensch muss 8 Stunden schlafen!“. Der folgende Beitrag liefert deshalb grundlegendes Wissen über den Schlaf und seine Funktionen.

Inhalt

Schlafphasen und ihre Funktionen

Alters- und geschlechtsabhängige Unterschiede

Zirkadiane Rhythmen

Wozu schlafen wir?

Ein Blick in die Forschung

Wie viel Schlaf braucht der Mensch?

Schlaf – ein Grundpfeiler unserer Gesundheit

 

Schlafphasen und ihre Funktionen

Im Laufe der Nacht treten zyklisch wiederholende Veränderungen dieser physiologischen Parameter auf, wodurch man den Schlaf in verschiedene Stadien unterteilen kann.

Generell unterscheidet man zwischen den Schlafstadien

NREM (Non-REM), bestehend aus N1, N2 und N3, und REM.

N1, N2, N3 und REM folgen aufeinander und bilden einen Schlafzyklus, der ca. 90–120 Minuten dauert. Der Nachtschlaf einer erwachsenen Person, die 8 Stunden schläft, setzt sich aus ungefähr 3–5 dieser Schlafzyklen zusammen.

Schlafstadium N1

Das Schlafstadium N1 kennzeichnet den Übergang zwischen Wachheit zu Schlaf, weshalb man es auch als Einschlafstadium bezeichnet. Dieser Zustand wird häufig als Dösen erlebt und umfasst etwa 5 % des Gesamtschlafs. Typisch sind in diesem Schlafstadium langsame, rollende Augenbewegungen. Der Muskeltonus nimmt langsam ab.

Schlafstadium N2

Den prozentual größten Anteil eines 8-stündigen Schlafes nimmt mit ca. 50 % das Leichtschlafstadium N2 ein. Das Auftreten dieses Stadiums wird als eigentlicher Schlafbeginn angesehen, wobei der Schläfer aus diesem Stadium noch leicht erweckbar ist. Die Muskelspannung nimmt weiter ab und das Gehirn unterdrückt die Sinneseindrücke – das stabilisiert den Schlaf.

Schlafstadium N3

Stadium N3 repräsentiert den Tiefschlaf und ist durch eine erschlaffte Muskulatur sowie eine langsame und regelmäßige Atem- und Herzfrequenz gekennzeichnet. Es zeigen sich keine Augenbewegungen. Der Schläfer ist hier nur noch schwer erweckbar und es bedarf bedeutender Signale von außen (beispielsweise, wenn man seinen eigenen Namen hört), um ein Erwachen herbeizuführen. In diesem Schlafstadium verbringen wir ungefähr 20 % unseres Schlafes.

REM

Der REM-Schlaf (ca. 20 %) ist gekennzeichnet durch eine vollständige Muskelatonie, die nur kurzfristig von einzelnen phasischen Aktivierungen unterbrochen werden kann. Gleichzeitig finden jedoch eine wachähnliche kortikale Aktivierung und rasche, konjugierte Augenbewegungen („Rapid-Eye-Movement“, REM) statt. Personen, die man aus diesem Schlafstadium weckt, erinnern sich in vielen Fällen an lebhafte und unwirkliche Träume, weshalb der REM-Schlaf häufig auch als Traumschlaf bezeichnet wird (wobei auch in anderen Schlafstadien Träume erinnert werden).

Basierend auf der polysomnografischen Aufzeichnung kann der Verlauf dieser Schlafstadien als Schlafprofil dargestellt werden. Betrachtet man dieses Profil, ist zu beobachten, dass der Tiefschlaf (N3) vor allem in der ersten und der REM-Schlaf eher in der zweiten Nachthälfte dominieren. Darauf beruht auch aller Wahrscheinlichkeit nach die Annahme, der Schlaf vor Mitternacht sei wertvoller, da in dieser Zeit die meisten Tiefschlafphasen auftreten.

Besonders Kinder, aber auch die meisten Erwachsenen gehen vor Mitternacht ins Bett, weshalb der Tiefschlaf vor allem vor Mitternacht auftritt. Dies ist aber nicht an die Uhrzeit gebunden.

Alters- und geschlechtsabhängige Unterschiede

Vergleicht man das Schlafprofil von Kindern mit dem von Erwachsenen, kann man erkennen, dass Kinder viel mehr Schlafzeit im REM-Schlaf verbringen. Der REM-Schlafanteil am Gesamtschlaf nimmt von ca. 50 % bei Säuglingen bis auf ca. 13 % bei älteren Menschen ab. Außerdem tritt bei Kindern der Tiefschlaf nicht nur in den ersten Schlafzyklen, sondern auch in den Morgenstunden, also in jedem Schlafzyklus, auf.

Bei Menschen über 65 Jahren hingegen ist der Tiefschlafanteil in der gesamten Nacht reduziert. Sie haben am Anfang der Nacht nur noch wenig bis gar keinen Tiefschlaf. Stattdessen haben ältere Menschen nachts mehr Leichtschlaf (N1, N2).

Neben dem Alter hat auch das Geschlecht einen Einfluss auf unseren Schlaf: Frauen schlafen im Durchschnitt eine Stunde länger als Männer. Des Weiteren fanden Forscher heraus, dass bei Männern mit zunehmendem Alter die Leichtschlafphase N1 stärker zu- und die Tiefschlafphase N3 stärker abnimmt als bei Frauen.

Zirkadiane Rhythmen

Unser Schlaf-Wach-Rhythmus ist ein zirkadianer Rhythmus mit einer ungefähren Periodenlänge von 24 Stunden. Er wird zentralnervös gesteuert und unterliegt einer homöostatischen Regulation, dessen Taktgeber („innere Uhr“) im Nucleus suprachiasmaticus, einer Kernstruktur des Hypothalamus, sitzt. Diese Struktur steuert unter anderem die Zirbeldrüse (Epiphyse), die wiederum das Schlafhormon Melatonin produziert.

Neben dieser sogenannten endogenen Steuerung des Schlafes spielen aber auch wesentliche exogene Faktoren wie beispielsweise Licht, Umgebungstemperatur, Nahrung und körperliche Aktivität eine maßgebliche Rolle.

Wozu schlafen wir?

Man schreibt dem Schlaf unterschiedliche Funktionen zu: Die wichtigste Aufgabe ist sicherlich die Erholung und Regeneration. Außerdem nimmt der Spiegel des Wachstumshormons während der ersten Schlafhälfte zu und der zerebrale Glykogenspeicher wird während des Schlafes aufgefüllt. Sowohl der Energieverbrauch als auch die Körpertemperatur sinken im Schlaf, was zusätzlich auf eine energiesparende Funktion schließen lässt.

Erholung und Regeneration bilden die wichtigste Funktion des Schlafes.

Ein Blick in die Forschung

Insbesondere ist der Schlaf auch für ein funktionstüchtiges Immunsystem relevant. Schlafdeprivationsstudien (also Studien zu Schlafentzug) im Tier- und Humanbereich zeigen eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionen bei reduzierter Schlafdauer. Extremes Schlafdefizit führte bei Tierexperimenten mit Ratten sogar zum Zusammenbruch des Immunsystems mit Todesfolge.

Der Schlaf scheint auch daran beteiligt zu sein, das Körpergewicht zu regulieren: Während die Konzentration des appetithemmenden Hormons Leptin mit zunehmender Schlaflänge zunimmt, reduziert sich die des appetitsteigernden Ghrelins, je länger man schläft. Auch das Insulin, das die Glukoseaufnahme aus dem Blut regelt, spielt für den Energiehaushalt eine wichtige Rolle. Die Insulinsekretion ist in der ersten Schlafhälfte erhöht und fällt dann im späteren Schlaf wieder ab. Eine Analyse konnte zeigen, dass eine reduzierte Schlafdauer mit einer vermehrten Insulinsekretion einhergeht.

Untersuchungen zufolge ist die durchschnittliche Schlafdauer in den letzten 50 Jahren um 1,5–2 Stunden zurückgegangen. Zeitgleich beobachtet man weltweit einen Anstieg der Prävalenz von Übergewicht. Untersuchungen deuten in diesem Zusammenhang darauf hin, dass eine verringerte Schlafdauer ein Risikofaktor für Übergewicht darstellt. Neben der verkürzten Schlafdauer werden auch ungünstige Schlafzeiten und ein unregelmäßiger Schlaf-Wach-Rhythmus als Risikofaktoren für Übergewicht diskutiert.

Hinsichtlich eigener Forschungsbefunde gilt nicht zuletzt Langzeitspeicherung von Informationen und Neuerlerntem im Schlaf als wissenschaftlich gesichert. Man kann Lernaufgaben wie Vokabellernen oder Jonglieren, die man unmittelbar vor einer Schlafperiode ausübt, besser im Gedächtnis behalten als Aufgaben, die man vor einer Wachperiode ausführt. Diese Befunde stimmen auch mit den häufig beklagten Gedächtnis- und Konzentrationseinschränkungen von Personen mit beeinträchtigter Schlafqualität überein.

Insgesamt geht man davon aus, dass noch längst nicht alle Funktionen des Schlafs bekannt sind. Die 3 wichtigsten, die man kennt, sind im Folgenden zusammengefasst.

Erholung und Regeneration

Das Gehirn schläft nicht, ganz im Gegenteil – es ist höchst aktiv, während man schläft. Gleichzeitig stellt sich ein Energiesparmodus ein, der durch verschiedene vegetative Umstellungen gekennzeichnet ist: Herz- und Atemfrequenz, Blutdruck, Hautleitfähigkeit und Temperatur nehmen ab.

Es gibt Körperfunktionen, die sich hauptsächlich im Schlafzustand regenerieren können. Beispielsweise unser Stoffwechsel und unser Hormonhaushalt, u.a. für Wachstumshormone, Kortisol oder Prolaktin, unterliegen dem zirkadianen Schlaf-Wach-Rhythmus. Das unterscheidet den Schlaf vom bloßen Ausruhen.

Schlafen ist somit eine wichtige Kraftquelle für den Körper und das Gehirn. Die körperliche Erholung findet vor allem in den Stadien N1 bis N3 statt (NREM-Schlaf).

Schlaf ist ein aktiver Erholungsvorgang, kein passives Geschehen.

Informationsverarbeitung

Es gibt viele Studien, die zeigen, dass neue Erinnerungsinhalte stabilisiert, verstärkt, integriert und analysiert werden, während wir schlafen. Besonders im REM-Schlaf, ordnet das Gehirn Reize und Informationen des Tages und sortiert entsprechend aus.

Von großer Bedeutung für Lern- und Gedächtnisprozesse ist vor allem der Leichtschlaf N2. In diesem Schlafstadium tritt ein spezielles Gehirnstrommuster, die sogenannten Schlafspindeln, am häufigsten auf. Nicht zuletzt spielt auch der Tiefschlaf N3 mit seinen sehr langsamen Gehirnaktivitäten eine Rolle.

Schlafspindeln und langsame Oszillationen (Delta-Wellen) sind nachweislich für die Reaktivierung von neu gelerntem Wissen während des Schlafs verantwortlich und unterstützen die Verfestigung von Erinnerungen im Langzeitgedächtnis.

Entwicklung

Durch die verschiedenen Stadien, die unterschiedliche Schlaftiefe und den Verlauf in Zyklen ist der Schlaf eine umfassende Energiequelle für Körper und Psyche. Während des Schlafs wird unter anderem das Wachstumshormon ausgeschüttet, das für die körperliche Entwicklung sehr wichtig ist. Das Hormon bewirkt das Wachstum von Körperzellen, fördert den Aufbau von Muskeln und Knochen sowie den Abbau von Körperfett.

Besonders der Tiefschlaf fördert die Freisetzung des Wachstumshormons. Das zeigt sich in einem maximalen Blutspiegel etwa eine Stunde nach dem Einschlafen. Darauf basiert im Übrigen auch die Alltagsweisheit „Wenn du nicht schläfst, wirst du nie groß!“.

Wie viel Schlaf braucht der Mensch?

Die durchschnittliche Schlafdauer eines gesunden Erwachsenen hat sich von ungefähr 8–9 Stunden pro Nacht im Jahr 1959 auf 7–8 Stunden im Jahr 1980 reduziert. Ursache könnten längere Arbeitszeiten und mehr Freizeitaktivitäten sein.

Die „National Sleep Foundation for Healthy Sleep“ empfiehlt für Erwachsene eine Schlafdauer von 7–9 Stunden.

Zahlreiche Studien weisen darauf hin, dass die individuelle Schlafdauer sehr stark variiert und sich über das Lebensalter hinweg verändert.

Veröffentlichte Werte zum durchschnittlichen Schlafbedürfnis wie von der Academy of Sleep Medicine sind aber nur eine Richtlinie. Manche Personen brauchen weniger, andere mehr Schlaf. Abweichungen von 1–2 Stunden sind durchaus als normal anzusehen. Insgesamt wird empfohlen, die eigene optimale Schlafdauer mittels eines Schlaftagebuches (Vorlage z.B. hier) über den Zeitraum von mindestens 2 Wochen individuell zu ermitteln.

Parallel zur Bestimmung des persönlichen Schlafverhaltens und der individuell optimalen Schlafdauer besteht des Weiteren die Möglichkeit, mittels Fragebogen, z.B. dem „Morningness-Eveningness-Questionnaire“, die individuelle zirkadiane Phasenlage (Bin ich ein Morgen- oder Abendtyp?) zu identifizieren.

Schlaf – ein Grundpfeiler unserer Gesundheit

In der Fachliteratur wird ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Schlafdauer und Gesundheit, z.B. Aufmerksamkeit, Verhalten, Lernerfolg, Gedächtnis, emotionale Regulation, Lebensqualität, beschrieben.

Als negative Folgen von zu wenig Schlaf erwähnen die Wissenschaftler unter anderem erhöhte Unfallhäufigkeit, Verletzungen, Neigung zu Bluthochdruck, Übergewicht, Diabetes mellitus und Depressionen. Bei Jugendlichen werden mit Schlafmangel auch Selbstverletzung, Suizidgedanken und Suizidversuche in Zusammenhang gebracht.

Insbesondere Personen (egal ob alt oder jung), die sich vor dem Zubettgehen mittels Smartphone, Laptops oder Tablets künstlichem Blaulicht aussetzen, zeigen eine stark reduzierte Schlafdauer. Unser Auge reagiert sehr empfindsam auf diese Lichtwellenlänge (480 nm) und leitet dadurch hormonelle Mechanismen wie Unterdrückung der Ausschüttung des Hormons Melatonin ein, die uns wach und aufmerksam machen und dadurch die Einschlafdauer verlängern.

Allerdings wird jedoch auch ein über das empfohlene Maß hinausgehendes Schlafquantum als Risikofaktor für Bluthochdruck, Diabetes, Fettsucht und psychiatrische/psychosomatische Erkrankungen angesehen.

Assoc.-Prof. Dr. Kerstin Hödlmoser
Assoziierte Professorin an der Universität Salzburg am Fachbereich Psychologie
Klinische, Gesundheits- und Sportpsychologin, Verhaltenspsychotherapeutin
www.sleepscience.at
 

Dass der Darm und das Darmmikrobiom nicht nur das Wohlbefinden beeinflussen, sondern auch zahlreiche Beschwerden und Erkrankungen, belegen immer mehr wissenschaftliche Untersuchungen. Lesen Sie in unserem Themenschwerpunkt, welche bewährten Optionen die Komplementärmedizin bietet: