Schlafphasen und Chronotypen: Was Deine innere Uhr mit Schlaf und Leistung zutun hat

Kennst Du eigentlich die Schlafphasen, die der Mensch jede Nacht durchmacht und weißt, in welchem Stadium Deines Schlafes Du eigentlich träumst? Oder hast Du schon einmal von Chronotypen gehört? In diesem Artikel erfährst Du, was in Deinen Schlafphasen passiert und welche Rolle Dein Chronotyp auf Deine Leistungsfähigkeit hat.

Während Du schläfst und Dich erholst, durchläuft Dein Körper mehrere Schlafphasen, in denen Dein Gehirn auf Hochtouren ist und Dinge verarbeitet, die Du am Tag erlebt und gelernt hast. Möglicherweise träumst Du sogar von Deinen neuen Erfahrungen und Erkenntnissen. Gesunder Schlaf, indem Dein Körper optimal regenerieren und Energie tanken kann, beinhaltet eine ungestörte Abfolge der Schlafphasen. Wenn Du zusätzlich Deine innere Uhr gut kennst und damit Deinen Chronotypen, kannst Du schon eine Menge tun, um einerseits etwas Gutes für Deinen erholsamen Schlaf in der Nacht zu tun und andererseits für Deine Leistungsfähigkeit am nächsten Tag.

 

Welche Schlafphasen gibt es?

Im Schlaf lassen sich zwei Phasen voneinander unterscheiden: Normale Schlafphasen (Non-REM) und REM Schlaf.¹ Aber was bedeutet REM? REM steht für rapid eye movement und bedeutet, dass sich die Augen in den Schlafphasen schnell hin und her bewegen. Non-REM Phasen sind Phasen ohne eine Bewegung der Augen und lassen sich wiederum in 3 Stadien aufteilen.

Diese verschiedenen Stadien können mit der Elektroenzephalografie (EEG) unterschieden werden. Bei dieser Methode, die in der Neurologie und Schlafforschung zum Einsatz kommt, werden elektrische Ströme (so genannte Potentialveränderungen) des Gehirns mit Hilfe von Elektroden auf der Kopfhaut erfasst, verstärkt und aufgezeichnet. Die Aufzeichnung (Elektroenzephalogramm genannt) zeigt dann Stromkurven, die durch die elektrische Aktivität der Nervenzellen im Gehirn entstehen. Unterschiedliche Bewusstseinszustände erzeugen im EEG auch unterschiedliche Wellen und Frequenzen.

 

In der Grafik sind die verschiedenen Wellen zu sehen, die in den Schlafphasen eine Rolle spielen. Der Wachheitszustand bildet im EEG weitgehend Beta Wellen ab. Hier befindest Du Dich in einem normalen Wachheitszustand und kannst alle Aufgaben und Tätigkeiten bewusst ausführen. Wenn Du in einem entspannten oder meditativen Wachheitszustand mit geschlossenen Augen bist, bist Du in diesem Zustand immer noch bei Bewusstsein. Im EEG zeigen sich dann aber immer mehr Alpha und Theta Wellen und Dein Körper produziert mehr Serotonin. Zusätzlich haben sich auch verschiedene gesundheitliche Vorteile gezeigt, wenn Menschen mit Hilfe von Meditation und anderen Entspannungsverfahren vermehrt in diesen Wachheitszustand verbleiben.^{2, 3, 4}

 

DEEP SLEEP¹

Manchmal haben wir einfach Phasen, in denen wir Schlafstörungen haben und es uns schwieriger fällt, einzuschlafen. Wenn Du Unterstützung brauchst, weil Du einfach nicht zur Ruhe kommst, können wir Dir unser DEEP SLEEP¹ mit Melatonin empfehlen. Enthalten sind natürliche Pflanzenextrakte, wie Hopfen, Passionsblume und Zitronenmelisse, Mineralstoffe wie Zink und Magnesium in der Kombination mit dem natürlichen Schlafhormon Melatonin, das zu einem gesunden Schlaf beiträgt und die Einschlafzeit verkürzt.

 

Was passiert in den einzelnen Schlafphasen?

Wie bereits erwähnt, gibt es vier Schlafphasen, die wir Dir nun vorstellen. Davon sind drei Phasen im Non-REM Stadium und eine Phase im REM-Schlaf.

 

Schlafphase N1: Das erste Non-REM Stadium

Diese Phase bildet den Übergang aus Wachheitszustand in den leichten Schlaf. Sie dauert ungefähr 10 Minuten und zeigt im EEG oft Theta Wellen mit unregelmäßigen Schwingungen. Theta Wellen sind zwar langsamer als Alpha Wellen, sie schlagen aber dafür höher aus im EEG. Du kannst in dieser tiefen meditativen Phase noch Deine Position im Bett verändern und lässt Dich noch leicht aufwecken. Solltest Du aus irgendeinem Grund wach werden, hättest Du nicht das Gefühl, eben geschlafen zu haben.

 

Schlafphase N2: Das zweite Non-NREM Stadium

N2 ist eine weitere leichte Schlafphase von 20 bis 30 Minuten, bei der Du Dich nur geringfügig bewegst und Deine Atmung langsam und ruhig ist. In diesem Zustand zeigt das EEG so genannte Schlafspindeln auf. Schlafspindeln sind kurze Phasen, in denen die Frequenz der Wellen ansteigt. Die Frequenz variiert zwischen 11 und 16 Hz. Die Hirnaktivität ist höher als in dem Stadium davor und Träume sind in dieser Phase möglich. Genügend Schlaf in diesem Schlafstadium verbessert die motorischen Fertigkeiten.⁵ Auch in diesem Stadium kannst Du noch leicht aufgeweckt werden.

 

Schlafphase N3: Das dritte Non-NREM Stadium

In diesem Stadium ist die Atmung stabil und der Schlaf tief und fest. Das EEG zeigt langsame Delta Wellen zwischen 0 und 8 Hz und die Muskeln sind total entspannt. Puls, Körpertemperatur und Blutdruck sinken hierbei ab. Die Ausschüttung von Wachstumshormonen beginnt und regenerative Prozesse starten in unserem Körper. Du bist hierbei nur schwer aufzuwecken. Diese Phase dauert 30 bis 40 Minuten und kann sich bei älteren Menschen bis zu 6 Minuten abkürzen.

 

Schlafphase: REM-Schlaf

Während des REM Schlafes bewegen sich Deine Augen rapide hin und her. Das Gehirn ist dabei wach, während der Körper schläft. Die Muskeln sind paralysiert, was Schlafwandeln verhindern soll. Träume finden am häufigsten in diesen Schlafphasen statt. Im Durchschnitt hat jeder Mensch 4 oder 5 REM-Phasen in der Nacht. Diese Phasen sind wichtig für die Regeneration unserer Hirnzellen.⁶ Forschungen bei den Effekten von Schlafmangel zeigten, dass REM Schlaf absolut notwendig ist. Zu wenig davon kann zu Reizbarkeit, Gedächtnisverlust, Konzentrationsstörungen und Erschöpfung führen. Bei Neugeborenen sind bis zu 50% ihrer 16-stündigen Schlafphasen REM Schlaf.⁷

 

Schlafzyklus: Ablauf der Schlafphasen

Im Normalfall läuft der Schlaf so ab, dass wenn Du einschläfst, Du Dich erst im N1 Stadium befindest und dann über N2 bis in das dritte Non-REM Stadium (N3) sinkst. Dort treten die Delta Wellen auf, bis Du wieder zu N2 zurückkehren und entweder aufwachen oder Deine REM Schlafphase eintritt. So kann ein ganzer Zyklus beschrieben werden.

In unserer Grafik findest Du noch eine 4. Phase, die aber mit der 3. Non-REM-Phase zusammengefasst werden kann und beides die Tiefschlafphasen sind.

 

Wie viele Schlafzyklen gibt es pro Nacht?

Jede Nacht durchläufst Du in etwa 4 bis 5 Schlafzyklen. Nach dem 3. Zyklus kehrst Du nicht mehr bis in das N3 Stadium zurück. Du wechselst ab da nur noch zwischen N2- und REM-Phasen hin und her. Die REM-Phasen werden nach und nach immer länger und die Zeit im N2 Stadium nimmt ab.

Ein voller Schlafzyklus dauert 90-110 Minuten. Um eine gute Erholung sicherzustellen, solltest Du die Tiefschlafphasen in jedem Fall durchlaufen. Diese Phasen finden in den ersten drei Schlafzyklen statt.

 

Schlafphasen im Zusammenhang mit Power Naps

Manchmal ist der Tag so anstrengend, dass Du tagsüber ein kleines Nickerchen gebrauchen könntest. Eine kleine Schlafpause, wie der Power Nap kann dabei helfen diese Belastung zu bewältigen. Das Geheimnis für effizientes Nickerchen ist, dass Du nicht tiefer fällst als die Schlafphasen N1 und N2. Daher sollten Power Naps nicht länger als 20 Minuten dauern. Sicher hast Du es schon einmal erlebt, dass längere Nickerchen oft zu Benommenheit und Müdigkeit führen, also genau der Effekt, den Du eigentlich bekämpfen wolltest. Wenn man aber verlorenem Schlaf aufholen oder die Lernfähigkeit beschleunigen möchte⁸, kann es manchmal von Vorteil sein, etwas länger zu schlafen. In solchen Fällen wäre es dann sinnvoll, den Schlaf so zu planen, dass er einen vollständigen Zyklus andauert, also ungefähr 90 Minuten. Die beste Zeit zum Schlafen ist ca. 6-8 Stunden nach dem Aufwachen.

Ein guter Tipp ist auch die Kombination von Koffein und einem Nickerchen. Das kann sehr effizient sein, denn es dauert nämlich etwa 20-45 Minuten, bis das Koffein in Deinem Körper einsetzt. Eine Tasse Kaffee vor dem Nickerchen beginnt erst nach dem Mittagsschlaf zu wirken, was bedeutet, dass das Koffein sich auf den Schlaf nicht negativ auswirkt.⁹

Nachdem Du jetzt die Schlafphasen kennengelernt hast, die Du jede Nacht durchläufst, werfen wir nun einen Blick auf die Chronobiologie.

 

Chronobiologie: Der zirkadiane Rhythmus

Zirkadiane Rhythmen sind biologische Prozesse, die im Zusammenhang mit dem Tagesrhythmus verlaufen. Diese Rhythmen beinhalten:

• Körpertemperatur
• Puls und Blutdruck
• Reaktionszeit
• Schlaf-Wach-Rhythmus
• Produktion von Melatonin, Serotonin und Cortisol
• Darmaktivität

Wer regelmäßig Langstreckenflüge unternimmt, kennt die Bedeutung dieser Rhythmen. Wir kennen die Probleme sich an die Zeitzone anzupassen als Jetlag. Sich nicht an solche Rhythmen gewöhnen zu können, kann kognitive Funktionen einschränken.

Menschen haben eine innere Uhr, sie dauert circa 25 Stunden und stellt sich bei Tageslicht wieder zurück. Die Lichtstärke sollte für diesen Effekt mindestens 1000 Lux erreichen. Für einen Vergleich kann man für ein typisches Büro mit 320-500 Lux und bei direkten Sonnenlicht mit 32.000 bis 130.000 Lux rechnen.¹⁰ Licht hat einen direkten Einfluss auf die Produktion von Melatonin, welches bei der Dunkelheit hauptsächlich von der Zirbeldrüse ausgeschüttet wird. Melatonin spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulation des Schlaf-Wach-Zyklus. Wenn Du mehr über das Einschlafhormon erfahren willst und Melatonin kaufen willst, erfährst Du unter dem Link mehr zu dem Thema.

Ein neugeborenes Baby produziert Melatonin erst im Alter von drei Monaten. Ab da nimmt die Produktion immer mehr zu, bis sie im Erwachsenenalter ihren Höhepunkt erreicht. Im mittleren Alter beginnt die Produktion von Melatonin dann wieder zu sinken. Hierin vermuten Forscher einen Einflussfaktor dafür, dass ältere Menschen normalerweise nicht so viel Schlaf benötigen wie Jüngere.

Die Intensität des Lichts stellt aber nicht den einzigen Faktor in der Produktion von Melatonin da. Einfluss hat auch die Wellenlänge. Bei Tageslicht haben wir viel blaues Licht, welches eine sehr kurze Wellenlänge besitzt mit ca. 420-485 nm. Dieses Licht hemmt die Produktion von Melatonin. Die Forschung zeigt, dass kurzwellige LED-Beleuchtung die Produktion von Melatonin fünfmal effizienter blockiert als Glühlampen.¹¹

Den zirkadianen Rhythmus einer Durchschnittsperson kannst Du in der Grafik erkennen.¹²

Um den Schlaf zu optimieren, ist es daher wichtig zu verstehen, wie andere Neurotransmitter und Hormone den Tagesrhythmus beeinflussen. Hohe Dopamin- und Serotoninspiegel wurden zum Beispiel mit dem Gefühl der Wachheit und dem niedrigen Grad der Schläfrigkeit in Verbindung gebracht. Cortisol, welches auch als Stresshormon bekannt ist, trägt zur plötzlichen Wachheit mitten in der Nacht bei. Die Produktion von Cortisol ist besonders aktiv in den ersten 30 Minuten nach dem Aufwachen.

Der individuellste und unabhängigste Faktor beim Schlaf bist aber Du! Denn es gibt auch genetische Faktoren, die beim Schlaf eine wichtige Rolle spielen. Häufig werden sogenannte Chronotypen unterschieden.¹³

 

Was sind Chronotypen?

Chronotypen kommen aus der Chronobiologie und unterscheidet Menschen in Kategorien, die wegen ihrer inneren Uhr zu verschiedenen Tageszeiten unterschiedlich performen.

Einen großen Anteil an der inneren Uhr hat der nucleus suprachiasmaticus (kurz: SCN). Das ist eine Ansammlung von Nervenzellen im ventralen Hypothalamus und sorgt dafür, dass unsere Zirbeldrüse Melatonin ausstößt. Der Reiz des Lichtes geht also von der Netzhaut des Auges zum SCN und wird dort in einen Reiz umgewandelt, welcher die Zirbeldrüse anregt.¹⁴

Aber funktioniert jeder SCN gleich? Der Reiz des Lichts wird von allen Menschen unterschiedlich früh oder spät nach dem Sonnenaufgang und Sonnenuntergang verarbeitet und an die Zirbeldrüse abgegeben. Das bedeutet, dass der Ausstoß von Melatonin von Person zu Person unterschiedlich lange auf sich warten lässt. Somit ist die Antwort nein.¹⁵ Die Rolle und Unterschiede des SCN sind so vielseitig und unterschiedlich, dass hier nur sehr knapp und oberflächlich beschrieben werden kann, wie sehr sich jeder Mensch voneinander unterscheiden kann.

 

Was für eine Bedeutung haben Chronotypen?

Es gibt unterschiedliche Chronotypen. Das bedeutet es gibt unterschiedliche Schlaftypen, welche zu anderen Tageszeiten aktiv sind. Einige wachen besonders früh auf und sind morgens energiegeladen und andere wachen sehr spät auf und können sich morgens kaum aus dem Bett rollen. Das heißt zu einem gewissen Teil hängt die Gesundheit Deines Schlafverhaltens auch davon ab, wann Du ins Bett gehst und wann Du aufstehst. Ebenfalls kann es sein, dass Du an unterschiedlichen Uhrzeiten des Tages leistungsstärker bist als andere Menschen. Eine Studie testete die Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Schwimmer und konnte sogar ein Gen bestimmen, welches darauf einen Einfluss hatte.¹⁶

Wenn Du also merkst, dass alle Versuche den Schlaf gesund zu gestalten scheitern und auch Ärzte klinische Ursachen ausschließen können, dann solltest Du überlegen, ob Dein jetziger Tagesrhythmus wirklich für Dich geeignet ist. Besonders Menschen, die in Schichten arbeiten müssen, sind oft von Schlafproblemen betroffen.

 

Chronotypen bestimmen: Bin ich eine Lerche oder eine Eule?

Eine verbreitete Einteilung ist die in Morgen- und Abendtypen. Zur Verbildlichung werden diese Lerchen und Eulen genannt. Als Frühaufsteher stehen Lerchen früh am Morgen auf, sind aktiv und bereit für den Tag. Die Eulen hingegen sind Langschläfer und am Abend und in der Nacht wacher. Doch hierbei geht es nicht nur um den Zustand der Wachheit. Lerchen und Eulen unterscheiden sich auch in ihrer individuellen Leistungsfähigkeit im Tagesverlauf. So sind Lerchen zu anderen Tageszeiten produktiver und konzentrierter als es Eulen sind. In den Morgenstunden, wo die Eule noch total unmotiviert ist, hat die Lerche beispielsweise wohl möglich schon einen großen Teil ihrer Aufgaben abgehakt.

Die Bestimmung des Chronotypen kann auf viele verschiedene Arten gemessen werden. Ein Beispiel für einen validen Test ist der MCTQ, also der Munich ChronoType Questionaire, welchen Du bei Interesse online finden kannst. Du kannst Dich aber auch selbst eine Weile beobachten in welcher Tageszeit Du wie performst und aufschreiben, wenn Du Dir nicht sicher bist, wie Du Deinen Typ einschätzen sollst.

Die Chronotypen werden sogar mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten für Stimmungsbeschwerden, Depressionen, bipolaren Erkrankungen und Angsterkrankungen in Verbindung gebracht.^{17, 18, 19, 20}

 

Kann sich der Chronotyp verändern?

Die Datenlage ist noch nicht eindeutig, deutet aber darauf hin, dass sich im Laufe des Lebens der biologische Tagesrhythmus ändert. Was zum Beispiel die genauen Ursachen dafür sind, dass viele im hohen Alter früher einschlafen, früher aufwachen und generell weniger schlafen, ist bis heute nicht abschließend geklärt. Besonders im Jugendalter tendieren wir allerdings zum abendlichen Chronotypen. Das ist der Grund warum einige Forscher sich dafür einsetzen, dass die Schule später am Tag beginnen sollte.