Schlafstadien

Wachheit und Schlaf werden oft als Gegenteile aufgefasst. Dabei sind die Übergänge aber fließend und für uns häufig gar nicht bemerkbar. So registriert der Mensch das nächtliche Aufwachen erst ab einer Zeitspanne von fünf Minuten als Wachheit. Die Wissenschaft spricht von unterschiedlichen Schlafstadien, die sich über die Nacht abwechseln.

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Letzte Änderung:

24.7.24

Das Wichtigste in Kürze
  • Der menschliche Schlaf besteht aus mehreren Stadien: Einschlafphase, Leichtschlaf, Tiefschlaf und REM-Schlaf, die sich über die Nacht zyklisch wiederholen.
  • Jedes Schlafstadium hat spezifische Merkmale, wie Hirnströme, Augenbewegungen und Muskelaktivität, die im Schlaflabor aufgezeichnet werden können.
  • Der Tiefschlaf und der REM-Schlaf sind besonders wichtig für körperliche Regeneration und geistige Erholung, wobei Tiefschlaf vor allem die körperliche und REM-Schlaf die geistige Erholung fördert.

Die Architektur des Schlafes


Der menschliche Schlaf findet in verschiedenen Schlafstadien statt. Anhand von Untersuchungen im Schlaflabor konnten fünf verschiedene Schlafstadien festgemacht werden: Einschlafphase, Leichtschlafphase, mitteltiefe Tiefschlafphase, sehr tiefe Tiefschlafphase, Traumschlafphase. Sie unterscheiden sich vor allem bezüglich ihrer Tiefe, sodass ihr Ablauf vereinfacht in Treppenform dargestellt wird.

Aus den Schlafstadien setzt sich ein Schlafzyklus von ungefähr 90 Minuten zusammen, der sich mehrmals pro Nacht - vier bis fünfmal - wiederholt. Wie ein einzelner Schlafzyklus genau aussieht, hängt von folgenden Faktoren ab:

  • dem Zeitpunkt des Schlafzyklus während der Nacht: zu Beginn der Nacht werden die Schlafzyklen mehr vom Tiefschlaf bestimmt, während die Phasen leichten Schlafes in der zweiten Nachthälfte zunehmen
  • der Qualität des Schlafes: bei Menschen mit Schlafstörungen wird der Schlafzyklus häufig durchbrochen mit der Folge, dass der Schlafrhythmus durcheinander gerät
  • Unserer inneren Uhr: Die Dauer und Regelmäßigkeit unserer Schlafzyklen werden von unser biologischen inneren Uhr gesteuert. Mehr dazu kannst du in LP Schlaf-Wach-Rhythmus erfahren.

Die Schlafstadien

Wachheit und Schlaf werden häufig als zwei exklusive Zustände wahrgenommen: Entweder wir sind wach oder wir schlafen. Doch wenn wir genauer hinschauen, bemerken wir, dass es auch einiges “dazwischen” gibt: Das Gefühl von Schläfrigkeit, wenn einem die Augen dauernd zufallen. Den spürbaren Unterschied zwischen einer unruhigen Nacht, in der wir von jedem Mucks wach werden, und einem tiefen Schlaf, aus dem niemand uns erwecken kann. Eine Nacht voller aufregender Träume, die sich so lebendig anfühlen wie die Wirklichkeit. Zwischen den beiden Polen Wachheit und Schlaf scheint es also eine Reihe von Abstufungen zu geben. In der Schlafwissenschaft werden diese Stufen bzw. Stadien als Einschlafphase, Leichtschlafphase, Tiefschlafphase und Traumschlafphase (auch REM-Schlafphase) bezeichnet.

Woher kommt die Einteilung in Schlafstadien?

Die Einteilung basiert auf dem Muster dreier Parameter, die in Schlafanalysen im Schlaflabor aufgezeichnet werden:

  • Hirnströme

  • Muskelspannung

  • Augenbewegungen

Die drei Stromkurven bilden körperliche Zustände ab, die je nach Schlafstadium verschieden sind.

Die Einschlafphase

  • Leichter, oberflächlicher Schlaf bei noch aktivem Bewusstsein
  • Restspannung in Muskulatur vorhanden mit gelegentlichem Muskelzucken
  • Macht zusammen mit Wachheit ca. 10% der Nacht aus

Die Einschlafphase, das erste Schlafstadium, läutet den Schlaf ein. Diese Übergangsphase zeichnet sich durch hohe Schläfrigkeit bei meist noch aktiven Bewusstsein aus. Daher erleben wir in diesem Dämmerzustand manchmal ungewöhnliche Gedanken und Bilder, die hypnagoge Halluzinationen genannt werden. Dabei können wir noch leicht aufschrecken: Geräusche, Berührungen oder Licht können diesen oberflächlichen Schlaf leicht unterbrechen. Weiterhin entspannt sich unser Kopf und Körper langsam, manchmal tritt ein plötzliches Zucken in den Muskeln auf.

Woher kommt das Muskelzucken beim Einschlafen?

Vielleicht hast Du das auch schonmal beobachtet: Eine Person schläft neben dir langsam ein, ihr Atem beruhigt wird regelmäßig und ihr Körper ruhig und - wie aus dem nichts - zuckt sie zusammen. Keine Sorge, dieses gelegentliche Zusammenzucken beim Einschlafen ist völlig unbedenklich. Aber woher kommt es? In der Wissenschaft gibt es zwei Erklärungen hierfür:

  • Ursache sind durch Anspannung überreizte Nerven in einer Kontrollregion unseres Hirnstammes, welche sich als Erregungswelle in weitere Hirnbereiche ausbreitet und dabei z.B. das Anspannen von Muskeln auslöst.

  • Ursache ist, dass unser Gehirn das beim Einschlafen natürliche Erschlaffen der Muskeln als Kontrollverlust wahrnimmt und versucht dies durch die ruckartige Bewegung zu korrigieren

Der leichte Schlaf

  • Teils aktives Bewusstsein und leichtes Erwachen
  • Entspannung der Muskeln
  • Ca. 50% der Nacht

Auch in der zweiten Schlafphase, der Leichtschlafphase ist unser Bewusstsein noch teils aktiv und wir können leicht geweckt werden. Die Muskulatur entspannt sich weiterhin, die Atmung wird immer gleichmäßiger. Keine Augenbewegungen treten mehr auf. Ungefähr die Hälfte der gesamten Schlafzeit wird in diesem leichten Schlafstadium verbracht.

Gut zu wissen!

Auch der Schlaf in der Leichtschlafphase läuft noch unter leichter Beteiligung unseres Bewusstseins ab. Das kann dazu führen, dass wir diesen Schlaf gar nicht als solchen wahrnehmen. Menschen mit einer Schlafstörung, die während des Leichtschlafes aufwachen, behaupten oft, dass sie noch gar nicht geschlafen hätten. Vermutlich laufen ihre Grübelketten auch während des Schlafens automatisch weiter. Für sie ist es wichtig, zu verstehen, dass sie länger schlafen als es ihnen vorkommt. Schließlich ist auch die persönlich empfundene Schlafqualität entscheidend für unser Wohlbefinden.

Der Tiefschlaf

  • Maximale Entspannung von Muskeln und Atmung
  • Schwierigere Weckbarkeit
  • Regenerationsprozesse des Körpers
  • Ca. 4-6% (mitteltief) und 12-15% (sehr tief) des Schlafes

Der Tiefschlaf wird in zwei Schlafstadien aufgeteilt: die mitteltiefe Tiefschlafphase und die sehr tiefe Tiefschlafphase. Zusammen nehmen sie knapp 20% der Nacht ein. Auf sämtlichen Ebenen setzt Entspannung ein: Die Atmung wird regelmäßiger, der Puls langsamer, die Muskeln entspannen sich. Das ermöglicht eine Reihe regenerativer Prozesse unseres Körpers: Es werden viele Wachstumshormone ausgeschüttet und Zellen erneuert. Unser Schlaf ist deutlich tiefer, sodass das Erwachen erschwert ist. Auf einige Signale sind wir aber konditioniert, sodass wir dennoch aufwachen: Beispiele sind dafür das Weckerklingeln oder Babygeschrei.

Der REM- oder Traumschlaf

  • Phase der schnellen Augenbewegungen
  • Erschlaffung der Muskulatur bei schnellem Herzschlag und Atmung
  • Träume
  • Ca. 20% des Schlafes

Der REM-Schlaf hat seinen Namen den schnellen Augenbewegungen (engl. rapid eye movements) während dieser Phase zu verdanken: Die Augen bewegen sich ruckartig hin und her. Alle anderen Muskeln sind dagegen stark entspannt. Anders sieht es mit Herzschlag, Blutdruck und der Atmung aus: sie sind schnell und unregelmäßig. Auch unser Gehirn ist aktiv während der REM-Schlafphase: Wir träumen und verarbeiten damit die Erlebnisse des vergangenen Tages.

Augenbewegungen als Marker: REM-Schlaf vs. Non REM-Schlaf
Anhand der Messung der Augenbewegungen wird der Schlaf in Phasen mit schnellen Augenbewegungen (REM-Schlaf) und wenig bis kaum Augenbewegungen (Non REM-Schlaf) unterteilt werden:
  • REM-Schlaf: ist die Schlafphase, in der wir träumen.

  • Non REM-Schlaf: bezeichnet alle anderen Schlafphasen, also die Einschlafphase, Leichtschlafphase und Tiefschlafphasen.

Wie verhält sich unser Körper, wenn wir schlafen?

Durch apparative Verfahren wie das EEG (Elektroencephalogramm), EOG (Elektrookulogramm) und EMG (Elektromyogramm) kann unsere körperliche Aktivität während des Schlafes aufgezeichnet werden. Das erlaubt die Unterteilung des Schlafes in verschiedene Stadien und die Ableitung von Schlafprofilen.

Hirnwellen im EEG

Mit dem EEG können über Elektroden an der Kopfhaut unsere Gehirnwellen, genauer elektrische Aktivitäten der Großhirnrinde, aufgezeichnet werden. Gemäß ihres Schwingungsspektrums lassen sich die Gehirnwellen in vier Typen unterteilen: Alphawellen, Betawellen, Thetawellen und Deltawellen.

Alphawellen Betawellen Thetawellen Deltawellen
Entspannter Zustand zwischen Schlafen und Wachheit Wacher, angespannter Zustand. Auch alarmierter Stresszustand Schlaf, Meditation oder tranceartiger Zustand. Träume. Tiefschlaf. Traumloser Schlaf

Augenbewegungen im EOG

Im EOG werden die elektrischen Potenziale auf der Haut in der Nähe der Augen aufgezeichnet und damit auf die Augenbewegungen geschlossen. Je nach Schlafstadium haben wir gleichmäßige, langsam rollende oder rasche Augenbewegungen.

Muskelspannung im EMG

Das EMG gibt zeichnet über Elektroden auf dem Kinn die Nervenimpulse an die Muskulatur auf und liefert damit Informationen über die Muskelspannung (auch: Muskeltonus). Über die verschiedenen Schlafphasen nimmt der Muskeltonus normalerweise immer weiter ab.

Das typische Schlafprofil

Die typische Ausprägung von Gehirnwellen, Augenbewegungen und Kinnmuskel unterscheidet sich je nach Schlafphase. Somit kann anhand der Aufzeichnung von bspw. Hirnstromfrequenzen auf das gerade stattfindende Schlafstadium geschlossen werden.

Gehirnwellen (EEG) Augenbewegungen (EOG) Kinnmuskel (EMG)
Wachphase Alpha- und Betawellen Rasche Augenbewegungen Hohe, wechselnde Muskelspannung
Einschlafphase Theta-Wellen Langsame, rollende Augenbewegungen Abnahme Muskelspannung
Leichter Schlaf Theta-Wellen, “Schlafspindeln” Keine Augenbewegungen Abnahme Muskelspannung
Tiefschlafphase Delta-Wellen Keine Augenbewegungen Abnahme Muskelspannung
REM-Schlaf Ähnlich Wach-Zustand, vorwiegend Beta phasenweise andere, Theta Rasche Augenbewegungen Niedrigste Muskelspannung, gelegentliche Zuckungen

Häufige Fragen

Der Schlaf besteht aus vier Hauptstadien: Einschlafphase, Leichtschlaf, Tiefschlaf und REM-Schlaf. Diese Stadien durchlaufen wir in Zyklen mehrmals pro Nacht. Jede Phase hat spezifische Funktionen, die zur körperlichen und geistigen Erholung beitragen.

Tiefschlaf ist entscheidend für die körperliche Regeneration und das Wachstum. In dieser Phase werden Wachstumshormone ausgeschüttet, die Zellen repariert und das Immunsystem gestärkt. Er ist besonders wichtig für die Erholung des Körpers nach Anstrengungen.

Die REM-Schlafphase ist durch schnelle Augenbewegungen und erhöhte Gehirnaktivität gekennzeichnet. Träume treten hauptsächlich in dieser Phase auf, und sie ist entscheidend für die Verarbeitung von Emotionen und das Gedächtnis. REM-Schlaf fördert die geistige Erholung und Kreativität.

Ein Schlafzyklus dauert etwa 90 Minuten und wiederholt sich 4-6 Mal pro Nacht. Jeder Zyklus besteht aus den Phasen Leichtschlaf, Tiefschlaf und REM-Schlaf. Im Laufe der Nacht verlängern sich die REM-Phasen, während die Tiefschlafphasen kürzer werden.

Eine gute Schlafhygiene, wie regelmäßige Schlafzeiten und ein entspannendes Schlafumfeld, verbessert die Schlafqualität. Vermeidung von Koffein und elektronischen Geräten vor dem Schlafengehen fördert den Tiefschlaf. Ausreichende Bewegung und eine gesunde Ernährung tragen ebenfalls zu einem erholsamen Schlaf bei.

Quellenangaben

  1. https://intersom.de/infopool/gesunder-schlaf/wie-wir-schlafen/schlafphasen-und-schlafarchitektur-immer-schoen-nach-plan/
  2. https://www.spektrum.de/frage/warum-zuckt-man-manchmal-beim-einschlafen/1011988
  3. https://schlafgestoert.de/site-51.html