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Der Schlaf |
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Obwohl der Mensch etwa ein Drittel seines Lebens im Schlaf verbringt, ist der Schlaf vergleichsweise wenig untersucht worden. Trotz intensiver Schlafforschung, beginnend etwa mit der Beschreibung des REM-Schlafs 1953, wurden bisher so wichtige Fragen, wie die nach der Funktion des Schlafes, nur in Ansätzen beantwortet.
Quelle: Dieses empfehlenswerte Buch ist seit einiger Zeit vergriffen, sodass es der Autor im Internet verfügbar gemacht. Obwohl damit nicht mehr der allerneueste Stand der Forschung wiedergegeben wird, handelt es sich nach wie vor um eine sehr umfassende Einführung in das Geheimnis des Schlafs auf allgemeinverständlichem Niveau. |
Das Wort "Schlaf" ist altgermanischen Ursprungs und eine Nominalbildung zu "schlafen" (gotisch "sleps" und alt- und mittelhochdeutsch "slaf"). Auch das niederländische "slaap" und englische "sleep" gehen auf diesen Ursprung zurück. "Schlafen" bedeutet ursprünglich "schlapp werden" und ist mit dem Eigenschaftswort "schlaff" verwandt. |
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Schlafphasen im Überblick
Menschen unterscheiden sich recht deutlich danach, wieviel Schlaf sie zur Regeneration benötigen. Nicht Morgenmüdigkeit ist ein Indiz für zu wenig Schlaf, sondern wenn man während ruhiger Tagesphasen sehr müde wird. Um das individuellen Schlafbedürfnis herauszufinden, eignet sich ein dreiwöchiger Urlaub am besten.
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Der Schlaf wird grob in drei Phasen unterteilt, die sich durch unterschiedlich stark ausgeprägte Hirnströme (s.u.) unterscheiden lassen: Leichtschlaf, Tiefschlaf und die sogenannten REM-Phasen, die durch schnelle Bewegung der Augen unter den Lidern (englisch: Rapid Eye Movement) gekennzeichnet sind. Etwa alle neunzig Minuten beginnt ein neuer Schlafzyklus, in dem diese drei Schlafphasen in unterschiedlicher Länge durchlaufen werden. Zu Beginn der Nacht haben die "Durchgänge" einen großen Anteil an Tiefschlaf und nur sehr kurze REM-Phasen. Später verlängern sich die REM-Abschnitte. Die meiste Zeit befinden sich schlafende Menschen im Leichtschlaf. Nach Auffassung von Schlafmedizinern benötigt der Mensch den Leichtschlaf, um überhaupt in die erholsamen Schlafphasen zu gelangen. Verkürzt man systematisch den Schlaf, so geht das zunächst zu Lasten des Leichtschlafs. Bis auf eine individuell verschiedene Mindestschlafzeit von etwa fünf bis sechs Stunden kann so die Schlafdauer reduziert werden, ohne daß die Leistungsfähigkeit verloren geht. Die ideale Nachtruhe ist in der ersten Hälfte durch längere Tiefschlafphasen gekennzeichnet. In der zweiten Nachthälfte wird der Schlaf dann leichter, die Länge der REM-Phasen nimmt zu. Der Tiefschlaf ist für die körperliche Erholung wichtig, aber auch für das Lernen.
Tiefschlaf und REM-Schlaf sind als völlig unterschiedliche cerebrale Funktionszustände anzusehen, was auch einer Zweiteilung des Gedächtnisses entspricht: prozedurale Gedächtnisbildung wird vorwiegend durch Prozesse im REM-Schlaf gesteuert, die deklarative Gedächtnisbildung eher durch Prozesse im Tiefschlaf (SWS) |
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Schlafphasen im Detail
Forscher der Mayo-Klinik in Rochester/USA empfehlen, Haustiere aus Schlafzimmern zu verbannen. Menschen, die mit ihren Vierbeinern in einem Zimmer schlafen, sind am nächsten Tag oft müde. Der Grund: Die tierischen Lieblinge schnarchen nachts.
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Untersucht man die Frequenzbereiche eines EEGs beim Menschen, dann findet man fünf verschiedene Formen von Gehirnaktivitäten:
Demnach kann man genau genommen fünf Stadien unterscheiden, wobei der Wachzustand sich durch a-Wellen auszeichnet (8-13 Hz) und Schlaf im physiologischen Sinne erst vorhanden ist, wenn keine a-Wellen mehr auftreten:
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Die REM-Phase
Die vegetativen Funktionen sind im REM-Schlaf leicht erhöht:
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Etwa alle eineinhalb Stunden verfallen Schlafende in einen eigenartigen Zustand: Das Herz schlägt schneller, die Atemfrequenz steigt, die Augen wandern bei geschlossenen Lidern hin und her, oft finden sich Anzeichen sexueller Erregung (Erektion, Befeuchtung der Scheide) und phasische Muskelaktivitäten in den Extremitäten und der Gesichtsmuskulatur. Im REM-Schlaf kommt es häufig auch zu einer totalen Muskelerschlaffung, aus der im Traum das Gefühl gelähmt zu sein resultieren kann. Aufgrund der Atonie ist eine Grobbewegung oder Haltungsänderung selten, allerdings wird jede REM-Phase häufig durch eine grobmotorische Reaktion eingeleitet. Im Schlaf von 8 Stunden werden 3-6 REM-Phasen gefunden. Im allgemeinen wird von 5 REM-Phasen ausgegangen. Vor der REM-Phase liegen meist die slow-wave-sleep-Wellen (SWS), die aber in den letzten beiden Zyklen wenig oder gar nicht vorkommen. Beim SWS wird vermehrt Somatotropin ausgeschüttet, denn Kinder mit SWS-Entzug weisen Zwergwuchs auf. Dieser zu Recht "paradox" genannte Zustand wurde 1953 von Nathaniel Kleitman an der University of Chicago entdeckt - und bald als physiologisches Äquivalent des Träumens bezeichnet. Denn an die 90 Prozent der Personen, die man aus diesem Schlaf weckt, berichten von Träumen in den Schlafphasen dazwischen ("Non-REM-Schlaf') sind es nur 10 Prozent, und die Träume sind vergleichsweise zahm. In den REM-Phasen, die nach der Tiefschlafphase auftauchen, wurde ein EEG mit niedrigen Theta-Wellen von 1-4 Hz (Sägezahnwellen) gefunden. Dieses Stadium erinnert an ein aufmerksames Wachstadium ohne a-Wellen. Dies bedeutet, daß sich in dieser Phase b-Aktivität mit eingestreuten Theta-Wellen finden ließen. Eine regelmäßige Theta-Wellenaktivität im Hippokampus und schnelle Augenbewegungen lassen sich nachweisen. Im REM-Schlaf konnte hinsichtlich der Muskelaktivität im EMG (Elektromyogramm) eine völlige Muskelatonie (Atonie = Muskelerschlaffung) gefunden werden. Im EOG (Elektroocculogramm = Ableitung der Augenaktivität) konnten in der REM-Phase schnelle Augenbewegungen von 23 Sekunden mit Unterbrechungen von 200 msec. Die REM-Dauer beträgt durchschnittlich 10 Minuten und wird aber im Laufe des Schlafes aber länger. So steigert sich der REM-Anteil von anfänglich 5-10 Minuten auf 22 Minuten in der letzten Phase, aus der man in der Regel erwacht. Der REM-Schlaf beträgt beim Erwachsenenschlaf durchschnittlich 104 Minuten mit einer Streubreite von etwa 16 Minuten. Dieses bedeutet, daß der REM-Schlaf bis zu einem Viertel der gesamten Schlafdauer einnehmen kann. REM-Schlaf tritt bei allen Säugetieren auf - allerdings macht er bei verschiedenen Arten einen ganz unterschiedlichen Anteil am Schlaf aus. Offenbar ist der REM-Anteil bei Tieren, die ziemlich ausgereift zur Welt kommen, geringer als bei Tieren, die nach der Geburt noch "nachreifen" müssen. Zu diesen zählt bekanntlich auch der Mensch Wir halten allerdings durchaus keinen Rekord in der Länge des REM-Schlafs, Igel, Opposums und Schnabeltiere etwa sind uns da voraus. Mit Intelligenz hat der Prozentsatz an REM-Schlaf nicht unbedingt zu tun: Wale und Delphine, die als klug gelten, fallen kaum in REM-Schlaf. Die Weckschwelle ist während der REM-Phase gegenüber dem slow wave sleep erhöht. Beim Menschen hängt die Weckschwelle auch von der Bedeutung des Reizmaterials ab. Die Verarbeitung komplexer Reizmuster bleibt in allen Schlafstadien erhalten. Die Weckschwelle ist eine lineare Funktion der Schlafdauer, d.h., sie nimmt bis zur 6. Stunde zu (weniger Reagibilität) und sinkt dann bis zum Erwachen wieder ab. |
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Ontogenese des REM-Schlafes |
Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Ontogenese des Zentralnervensystems und dem REM-Schlaf, denn die REM-Anteile sinken nach der Geburt deutlich ab. Ab dem 50 Lj. besteht der Non-REM-Schlaf aus Stadium 1 und 2. Alte Menschen schlafen weniger, wachen häufiger auf und zeigen verringerte REM-Phasen und wenig SWS (Stadium 3 und 4). In jungen Jahren macht der SWS bis zu 40% der Totalschlafzeit aus. Bei dementen Personen ist der SWS auf Null reduziert.
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Schlafentzug
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Wird man mehrere Nächte hintereinander (mindestens 4 Nächte) aus dem REM-Schlaf geweckt, erhöht sich der prozentuale REM-Anteil in den ungestörten Nächten von 20% auf 27% bis 29%. Diesen Effekt bezeichnet man als REM-rebound-Effekt. Dabei handelt es sich um eine kompensatorische REM-Erhöhung, die allerdings erst nach 4 Tagen Wachheit im Schlaf eintritt. Fiß und Ellmann (1973) unternahmen folgendes Experiment:
Ergebnisse Die REM-Phasen wurden unter Punkt 3 im Vergleich zu Punkt 1 kürzer. Der Non-REM-Schlaf stellte sich zu den Zeitpunkten ein, an denen unter Punkt 2 die Wecktermine lagen. Dieses wurde als konditionierte Vermeidungsreaktion interpretiert. Bei totaler Schlafdeprivation, d.h. Entzug von SWS und REM-Schlaf kommt es in der 1. Nacht zu einer Zunahme von SWS. In der 2. Nacht steigt der REM-Schlaf wieder. Allerdings wird nur ein kleiner Teil des SWS und des REM-Schlafes nachgeholt. |
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Quelle: MEDSTANDARD vom 26.02.2007
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Der offizielle Rekord im Nichtschlafen wurde unter ärztlicher Aufsicht 1965 von einem damals 17jährigen US-Schüler mit 264 Stunden aufgestellt.
Aus Studien weiß man, dass nach 24 Stunden Schlafentzug die Reizschwelle sinkt, nach 64 Stunden Wahnvorstellungen auftreten. Irgendwann tritt dann der Tod ein. Mögliche Zwecke des Schlafes:
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Ursachen für dauerhafte Müdigkeit durch Arbeit
Quelle: Informationsdienst Wissenschaft (idw) http://idw-online.de (02-05-06)
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Griechische Forscher um Androniki Naska konnten im "Archive of Internal Medicine" in einer kontrollierten Studie belegen, dass Menschen, die mindestens dreimal pro Woche Siesta halten, das Risiko einer Herzerkrankung um etwa ein Drittel senken. |
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Wie viel Schlaf brauchen Kinder und Jugendliche?
Quelle:
http://www.netdoktor.de/r atschlaege/baby_und_kind/ kinderschlaf.htm (02-08-17)
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Das Schlafbedürfnis ist individuell verschieden, sodaß alle Angaben in verschiedenen Altersstufen nur Richtwerte sein können. Ist ein Kind besonders aktiv und hat ein geringes Schlafbedürfnis, sollten man nicht um jeden Preis versuchen, die Schlafphasen zu verändern. Feste Gewohnheiten und starre Bettzeiten sollten eher unter dem Gesichtspunkt eines geregelten Familienlebens betrachtet werden als unter einer "natürlichen" Notwendigkeit! Ist ein Kind morgens ausgeschlafen, entwickelt es sich normal, ist es aktiv und gesund, dann schläft es genug, unabhängig von der absoluten Schlafdauer.
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Kinder und Jugendliche haben einen anderen biologischen Rhythmus als Erwachsene, d.h., die innere Uhr folgt einem anderen Rhythmus. Zwischen halb sieben und sieben Uhr morgens ist der jugendliche Organismus auf dem absoluten Tiefpunkt, sodaß an ein problemloses Aufstehen nicht zu denken ist. In die Pubertät erhöht sich das Schlafbedürfnis durch die Entwicklungsschübe nochmals. Das Problem ist nicht damit gelöst, Kinder früher ins Bett zu schicken, da der Schlafrhythmus verschoben ist. Sie liegen zwar früher im Bett, schlafen aber erst später ein. Von den neun bis zehn Stunden Schlaf, die ein Jugendlicher braucht, fehlen ein bis zwei Stunden. Die Folgen des frühen Aufstehens sind Appetitlosigkeit am Frühstückstisch, Konzentrationsschwächen und Trägheit. Abgesehen davon, daß langfristig die Gesundheit und schulischen Leistungen beeinträchtigt werden, kann Unaufmerksamkeit auf dem Schulweg gefährlich werden. Das Grundübel liegt nach Ansicht von Chronobiologen im frühen Schulbeginn an den meisten Schulen. Vergleichende Studien haben gezeigt, daß sich Gesundheit, Essverhalten, Leistungen und Motivation der Schüler bei späteren Schulbeginn deutlich bessert. Vor allem bei Jugendlichen verhindert eine verzögerte Bildung des Hormons Melatonin, dass sie rechtzeitig müde werden. Viele gehen daher erst nach zwölf ins Bett und können trotzdem noch nicht schlafen. Die Ursachen für das ungewöhnliche Ruhebedürfnis der Kinder sind komplex; Das Hormon Melatonin spielt eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Schlafbedürfnisses, indem es bei Dunkelheit produziert wird. Es macht müde und passt den Schlafrhythmus an die Tageszeiten an. Stubenhocker und Computer-Freaks wie überhaupt Menschen, die selten ans Tageslicht kommen, leiden deshalb besonders häufig unter Müdigkeit. Nimmt das Auge Licht wahr, wird die Produktion des Hormons gehemmt. Daher ist es wichtig, viel helles Licht als biologischen Wecker einzusetzen, denn Helligkeit wirkt aktivierend. |
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Schlafdauer verkürzt sichAmerican Journal of Epidemiology, Vol. 164 , S. 5-16. |
Zwar gehe Die moderne Schlafforschung geht davon aus, dass sich die Schlafdauer mit dem Übergang zur modernen 24-Stunden-Gesellschaft verkürzt hat. Früheren Studien zufolge benötigten die Menschen noch zu Beginn des 20. Jahrhunderts durchschnittlich neun Stunden Schlaf und in den 70er-Jahren noch knapp sieben Stunden pro Nacht.
Amerikanische Forscherinnen (Diane S. Lauderdale und Kristen L. Knutson, University of Chicago) untersuchten nun 669 Erwachsene. Obwohl diese im Durchschnitt 7,5 Stunden im Bett verbrachten, betrug ihre tatsächliche Schlafdauer nur 6,1 Stunden, Lauderdale et al. erhielteen diese Daten über Bewegungssensoren am Handgelenk und registrierten damit die Zubettgeh- und Aufstehzeiten. Demnach "verschliefen" die Teilnehmer lediglich 81 Prozent der im Bett verbrachten Zeit, denn allein zum Einschlafen benötigten sie im Schnitt 22 Minuten. |
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Gewichtszunahme durch Schlaf?Präsentation auf der American Thoracic Society International Conference 2006International Journal of Obesity |
In den letzten Jahrzehnten ist die Häufigkeit von Übergewicht bei jungen Erwachsenen gestiegen, während deren mittlere Schlafdauer um ein bis zwei Stunden sank. In einer amerikanischen Langzeitstudie mit über 68.000 Teilnehmerinnen wurde nun ermittelt, dass jene Frauen, die pro Nacht höchstens fünf Stunden Schlaf bekommen, im Schnitt 2,4 Kilogramm mehr wiegen als jene, die mindestens sieben Stunden schlafen. Im Laufe der Jahre legten diese Wenigschläferinnen auch noch etwa 1 Kilogramm mehr an Gewicht zu als die Langschläferinnen. Teilnehmerinnen mit höchstens fünf Stunden Schlaf wiesen ein 32 bzw. 15 Prozent höheres Risiko auf, im Laufe der Studiendauer mindestens 15 Kilogramm zuzulegen oder sogar fettleibig zu werden. Überraschenderweise trieben sie aber ähnlich viel Sport und aßen sogar weniger als ihre Geschlechtsgenossinnen, die mehr Schlaf bekamen.
Das gilt auch für Kinder: Je weniger Kinder schlafen, desto eher werden sie übergewichtig. Schliefen die in einer kanadischen Studie untersuchten Kinder pro Nacht höchstens zehn Stunden, wiesen sie gut 3,5-mal häufiger Übergewicht auf als solche, die mindestens zwölf Stunden Schlaf bekamen. Eine mögliche Ursache kann im Hormonhaushalt liegen, denn Schlafmangel senkt den Leptinspiegel, einem Hormon, das den Stoffwechsel aktiviert und den Hunger reduziert, während bei Schlafmangel der Spiegel des Hungerhormons Ghrelin ansteigt. |
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Winterschlaf auch bei Menschen möglich?
Quellen: http://www.surfmed.at/surfmed-redaktionstool/ main_1.php3?ressortname=news&artikel_id=1781 (03-02-26) Bild nach Brockhaus |
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Das Gehirn schläft während des Schlafes nicht
Quelle: Borbély, A. (1984). Schlaf und Gehirn. Stuttgart: Deutsche Verlags-Anstalt. |
Ist der Schlaf ein passiver Vorgang, der lediglich durch das Verschwinden des Wachzustandes zustande kommt, wie dies der römische Schriftsteller Lucretius behauptet hatte, oder ist er ein aktiver Vorgang, der durch die Erregung bestimmter Hirngebiete zustande kommt? Frederic Bremer versuchte mit Experimenten in den dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts zu belegen, dass der Wachzustand nur aufrechterhalten werden kann, solange Sinnesreize aus der Umwelt das Gehirn aktivieren. Nach Durchtrennung der Nervenbahnen, welche die Sinnesorgane mit dem Gehirn verbinden, beobachtete er einen dauernden Schlafzustand. Dieser Befund unterstützte die Annahme, daß Schlaf ein passiver Vorgang sei, der lediglich auf der Ausschaltung aktivierender Einflüsse beruhe. Walter Hess entwickelte eine Methode, die es ermöglichte, über feine Metallelektroden, die permanent in bestimmten Gehirnregionen von Versuchstieren implantiert worden waren, um die Wirkung elektrischer Reize auf das Verhalten zu erforschen. Er beobachtete, dass nach Reizung bestimmter Hirnregionen ein Versuchstier seinen Ruheplatz suchte, seine typische Schlafstellung einnahm und einschlief. Obwohl es jederzeit weckbar war, mussten Weckreize eine gewisse Intensität erreichen, um das Tier zum Aufwachen zu bringen. Diese Befunde stellten die Theorie des passiven Schlafs in Frage, denn der Schlaf war offensichtlich durch Erregung von Hirnstrukturen hervorgerufen worden, und beruhte daher nicht lediglich auf dem Entzug aktivierender Sinnesreize. Giuseppe Moruzzi und Horace Magoun entdeckten, dass die elektrische Reizung im Hirnstamm (Formatio reticularis) ein schlafendes Tier augenblicklich weckt. Aufgrund der Ergebnisse von Moruzzi erschien diese vor allem als eine aktivierende Struktur, deren Erregung zu einem aufmerksamen Wachzustand führt. Der Schlaf schien demnach durch das Ausbleiben dieser Aktivierung zustande zu kommen und damit einpassiver Vorgang zu sein. Weitere Untersuchungen ergaben jedoch, dass die elektrische Reizung im hinteren (caudalen) Teil der Formatio reticularis nicht ein Aufwachen bewirkte, sondern Schlaf auslöste. Die Existenz schlaffördernder und schlafhemmender Gebiete im Hirnstamm wurde in einem weiteren Experiment belegt, indem man Kanülen in jene Blutgefäße implantierte, die den hinteren oder vorderen Hirnstamm versorgen. Die Injektion eines Narkosemittels in die vorderen Gefäße bewirkte "Schlaf", da die aktivierenden Gebiete des Hirnstamms gehemmt wurden, während eine Injektion in die hinteren Gefäße ein Aufwachen des schlafenden Tieres bewirkte, da die schlafbegünstigenden Strukturen gehemmt wurden. Schlafen und Wachen sind daber zwei unterschiedliche, aber "gleichberechtigte" Zustände, bei denen der eine nicht lediglich durch das Fehlen des anderen erklärt werden kann Obwohl es Hirnstrukturen gibt, deren Reizung mehr den einen oder anderen Zustand begünstigt, gibt es kein eigentliches Schlaf- oder Wachzentrum. Wenn wir schließlich noch die Aktivität einzelner Nervenzellen im Gehirn betrachten, so finden wir, dass die meisten sowohl im Schlaf wie im Wachen aktiv sind und dass sich vor allem das Muster ihrer Entladungsaktivität ändert. |
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Mittagssschlaf |
Im Wechsel von Schlafen und Wachen gibt es also tageszeitliche Schwankungen, wobei neben der Hauptschlafphase in der Nacht eine zweite Phase zur Mittagszeit folgt. Man merkt dies durch vermehrte Müdigkeit , Konzentration und Reaktion lassen nach, die Fehlerquote steigt. Manche Mediziner plädieren deshalb für einen Mittagsschlaf, denn wer seine Mittagspause dazu nützt, ein kurzes Schläfchen (Power-Nap) einzulegen, kann seine Aufmerksamkeitsausfälle um 34 Prozent verringern. In Japan und den USA ist der "Power Nap“ im Kommen, denn dort werden Arbeitnehmern Schlafräume zur Verfügung gestellt. Wer 30 Minuten schläft, steigert die Reaktionsfähigkeit um bis zu 16 Prozent und verringert die Aufmerksamkeitsausfälle um 34 Prozent. Allerdings sollte man in keinem Fall mehr als 30 Minuten schlafen und nach dem Aufwachen das Gesicht kalt waschen. | |
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Ein empfehlenswerter
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Siehe auch: |
Quellen: |
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Ein grundlegender Fehler von Eltern ist es, über die Schlafenszeiten einen geregelten Tagesablauf einführen zu wollen. Als körperliches Grundbedürfnis wird das Schlafengehen dadurch erst zu einem Problem gemacht, das es von sich aus nicht wäre, gäbe es einen geregelten Tagesablauf. "Schlafprobleme" müssen daher von der Seite eines geregelten Tagesablaufs angegangen werden, der sich aus Schulzeiten oder gemeinsamen Mahlzeiten ohnehin ergibt!
Wissenschaftler der Universität Marburg fanden auf Madagaskar winterschlafende Lemuren, eine den Menschen verwandte Halbaffenart mit verlängerter Schnauze und langem, dicht behaartem Schwanz. Gerhard Heldmaier, Vorsitzender der Internationalen Gesellschaft für Winterschlaf, fand zwei Schaltergene, die für die Steuerung des Winterschlafs entscheidende Enzyme aktivieren oder deaktivieren. So wird der Stoffwechsel von der normalen Kohlenhydratverbrennung auf Fettverbrennung umgestellt - ein entscheidender Prozeß, um im Winterschlaf Energie zu sparen. Zwei weitere Schaltergene wurden etwa vor einem Jahr von einer amerikanischen Forschergruppe identifiziert.inhalt :::: nachricht :::: news :::: impressum :::: datenschutz :::: autor :::: copyright :::: zitieren ::::