Was bestimmt mein akutes Schlafbedürfnis?

Nach den Ideen und Untersuchungen des berühmten Zürcher Schlafforschers Alexander Borbely wird unser akutes Schlafbedürfnis maßgeblich von zwei Aspekten bestimmt:

  • 1. Wie lange waren wir bisher wach?
  • 2. Was zeigt unsere innere Uhr an? [31]

Die Dauer der Wachheit nennen wir in der Schlafforschung den homöostatischen Prozess S („S“ für Schlaf). Homöostase bedeutet Gleichgewichtszustand. Die Annahme dabei ist, dass „Wachsein“ unser System aus dem Gleichgewicht bringt. Wir werden müder, unser generelles Schlafbedürfnis steigt. Wir brauchen dann Schlaf, um wieder den Gleichgewichtszustand zu erreichen. Insbesondere der Tiefschlaf ist notwendig, um unser Schlafbedürfnis zu reduzieren. Das bedeutet: Je länger wir wach sind, desto tiefer schlafen wir danach. Bei Kleinkindern steigt das Bedürfnis nach Schlaf sehr schnell an, deshalb schlafen sie auch während des Tages noch mehrere Male. Sie verbringen auch unglaublich viel Zeit im Tiefschlaf. Bei älteren Kindern nimmt das Bedürfnis nach Schlaf dann langsam ab, sie können nach und nach den ganzen Tag wach bleiben, ohne einzuschlafen.

Dabei entwickelt sich bei Kindern mit der Zeit ein stabiler Schlaf-wach-Rhythmus. In der Schlafforschung heißt er zirkadianer Rhythmus bzw. zirkadianer Prozess C („C“ für circadian). Er wird von unserer inneren Uhr, aber auch durch Licht und andere äußere Reize gesteuert (siehe Frage Was hat der Schlaf mit der Tageszeit zu tun? in Kapitel 3). Vereinfacht gesagt, gibt uns die innere Uhr optimale Zeitfenster vor, in denen wir schlafen sollten bzw. in denen wir wach sind. Dies geschieht unter anderem mit der Ausschüttung des Hormons Melatonin, das manchmal auch als Schlafhormon bezeichnet wird. Es wird am Abend und in der Nacht von unserem Gehirn ausgeschüttet und verteilt sich dann in unserem Gehirn und dem ganzen Körper. Eine hohe Melatoninausschüttung zeigt damit unserem Organismus, dass es Zeit zum Schlafen ist. Während unserer „inneren Wachphase“ wird dagegen fast kein Melatonin ausgeschüttet. Idealerweise sollte unsere innere Uhr am Tag den Zustand „Wach“ vorgeben (niedriges Melatonin) und in der Nacht den Zustand „Schlaf“ (hohes Melatonin). Wenn wir dann den ganzen Tag wach waren, fällt am Abend unsere steigende Müdigkeit mit dem optimalen Schlaffenster unserer inneren Uhr zusammen - wir gehen ins Bett und schlafen tief und fest. Am folgenden Morgen ist unser Schlafbedürfnis gestillt, wir hatten genug Tiefschlaf. Außerdem zeigt unsere innere Uhr immer mehr Wachheit an, die Ausschüttung des Hormons Melatonin nimmt ab: Wir wachen auf (s. Abb. 2-4).

Was passiert nun, wenn wir den ganzen Tag und die darauffolgende Nacht wach bleiben? Unser Schlafbedürfnis steigt weiter und weiter an.

Abbildung 2-4: Schematische Darstellung der Entwicklung unseres akuten Schlafbedürfnisses. (A) Während des Tages steigt unser homöostatischer Schlafprozess S an, je länger wir wach bleiben (schwarze Linie). Gleichzeitig zeigt auch unser zirkadianer Prozess Can, dass jetzt die optimale Zeit für den Wachzustand ist. Die Differenz zwischen den beiden Linien symbolisiert unser akutes Schlafbedürfnis. Am Vormittag bleibt diese Differenz sehr klein. Gegen Nachmittag nimmt aber unser Schlafpro-zess S weiter zu, und unser zirkadianer Prozess C „nimmt ab". Er signalisiert so, dass bald die optimale Zeit zum Schlafen beginnt. Gegen Abend ist der Unterschied zwischen den beiden Linien sehr groß und unser akutes Schlafbedürfnis hoch. Nach dem Einschlafen (in der Abbildung um 23 Uhr) wird dann unser Schlafbedürfnis (und damit der homöostatische Prozess S) mit der Dauer des Schlafs langsam abgebaut. Gegen Morgen signalisiert unser zirkadianer Rhythmus langsam wieder die optimale Zeit zum Wachsein. Der Unterschied zwischen den Linien wird sehr klein, wir haben kein akutes Schlafbedürfnis mehr und wachen auf. Dieses Wechselspiel zwischen unserem homöostatischen Prozess S und unserem zirkadianen Prozess C wiederholt sich Tag für Tag. (B) Wenn wir nun eine Nacht lang nicht schlafen, dann steigt der homöostatische Prozess S stetig weiter an. Gerade in den frühen Morgenstunden, wenn auch unser zirkadianer Rhythmus die optimale Schlafenszeit anzeigt, ist die Differenz der beiden Linien besonders groß und unser akutes Schlafbedürfnis sehr hoch. Wenn wir erst am nächsten Abend ins Bett gehen, ist unser akutes Schlafbedürfnis sehr viel höher als sonst. Deshalb haben wir in der folgenden Nacht mehr Tiefschlaf als üblich und schlafen auch etwas länger, um das zusätzliche Schlafbedürfnis wieder abzubauen. Dieser Prozess kann auch in den späteren Nächten noch anhalten. Abbildung adaptiert von [33], mit freundlicher Genehmigung.

Gerade frühmorgens ist dann das Schlafbedürfnis so groß, dass wir sehr müde werden. So ist z. B. die Gefahr von Unfällen durch Sekundenschlaf zwischen 3 Uhr und 4 Uhr morgens besonders groß [32]. Aber was passiert danach? Unsere innere Uhr stellt sich langsam wieder auf das Wachsein ein. Das bedeutet, wir fühlen uns um 7 Uhr oder 8 Uhr morgens auf einmal wieder wacher, obwohl wir überhaupt nicht geschlafen haben. Dies kann (selbst ohne Kaffee) den ganzen Vormittag anhalten. Nach dem Mittag spüren wir allerdings die Müdigkeit meist wieder sehr stark.

Da vormittags unsere innere Uhr wieder auf Wachsein eingestellt ist, ist dies im Prinzip nicht die optimale Zeit, um nach einer durchwachten Nacht zu schlafen. Der Schlaf am Vormittag wird tendenziell flacher und unruhiger sein. Wenn man also nicht regelmäßig nachts wach sein muss, sollte man idealerweise bis zum nächsten Abend oder späteren Nachmittag warten, um dann ausgiebig und tief zu schlafen. Dadurch verändert sich der Schlaf-wach-Rhythmus auch weniger.

Man kann die Ideen von Alexander Borbely auf die Auswirkungen eines Mittagsschlafs anwenden. Durch einen Mittagsschlaf kann ich einen Teil des am Vormittag aufgebauten Schlafdrucks schon „abschlafen“. Dadurch verringert sich mein akutes Schlafbedürfnis am Abend, ich bin abends weniger müde. Da mein Schlafdruck abends geringer ist, werde ich in der kommenden Nacht etwas weniger tief schlafen.

Allerdings werden unser akutes Schlafbedürfnis und die Menge des anschließenden Tiefschlafs auch von vielen anderen Dingen beeinflusst, wie z. B. Kaffee und anderen stimulierenden Substanzen, unser Alter, bestimmte Erkrankungen und vieles mehr. Ich werde in den verschiedenen Antworten darauf eingehen. Trotzdem sind die Dauer der Wachheit und unsere innere Uhr wahrscheinlich die zwei wichtigsten Faktoren für unser Schlafbedürfnis.

 
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