Anatomie - Schlafvorgang

Geschrieben am 24.06.2006 von Conni Kreißl

Der Schlaf ist ein Zustand der Ruhe, der sich wesentlich vom Wachzustand unterscheidet. Viele wichtige Lebenszeichen wie Puls, Atemfrequenz und Blutdruck sinken ab und auch die Gehirnaktivität verändert sich dann. Außerdem werden beim Schlafen viele motorische und sensorische Nervenzellen zumindest für die höheren Hirnfunktionen blockiert, wodurch die Bewegungsfähigkeit und die Wahrnehmungsfähigkeit des Schlafenden während des Schlafs stark einschränkt sind. Dies wird durch den Reflex des Augenschließens, der bereits durch Müdigkeit ausgelöst werden kann, auch noch unterstützt. Durch Reize wie Berührung, helles Licht oder laute Geräusche kann der Schlafzustand allerdings unterbrochen werden und der Schlafende wacht auf, selbst wenn er noch müde ist. Wobei man die Übergangsphase vom Wachen zum Schlafen, Prädormitium nennt und die Phase vom Schlafen zum Wachen, als das Postdormitium bezeichnet.
Dabei lässt sich der Schlaf auch noch anhand von sehr charakteristischen Mustern je nach Schlaftiefe in verschiedene Stadien einteilen. Dazu zählen Aufmerksamkeit, Entspannt mit geschlossenen Augen, der leichte Schlaf kurz nach dem Einschlafen, der Tiefschlaf und der REM-Schlaf.
Wobei der REM-Schlaf, bei dem die Skelett-Muskeln mit Ausnahme der Augenmuskulatur maximal entspannt sind, gleichfalls als Traumschlaf bezeichnet wird. In dieser Phase kommt es meist zur Erhöhung des Blutdrucks, der Atmung und zu Erektionen.
Aber eigentlich macht der Mensch während des Schlafs vier verschiedene Stadien durch, in denen der Muskeltonus ansteigt und die Aktivität des Gehirns gleichzeitig abnimmt. Diese vier Stadien werden ebenso wie der REM-Schlaf mehrere Male pro Nacht wiederholt, wobei die Tiefschlafphasen zeitlich abnehmen und die REM-Phasen zunehmen. Allerdings wird die Phase vier im letzten Stadium der Nacht nicht mehr erreicht und findet bei älteren Menschen sogar gar nicht mehr statt, wodurch deren Schlafmuster auch verändert ist. Deshalb schlafen alte Menschen nachts meist nur noch wenige Stunden, dafür allerdings häufig am Tag noch einmal ein bis zwei Stunden. Säuglinge schlafen dagegen in kurzen Abschnitten den ganzen Tag über und bei Erwachsenen konzentriert sich der Schlaf auf eine Kernzeit die vorwiegend in der Nacht liegt.
Ein gesunder Schlafzyklus dauert ungefähr 90 Minuten und setzt sich auch in der Wachzeit fort, was zu Phasen wechselnder Leistungsbereitschaft führt.
Am Beginn des Schlafs sind hauptsächlich drei Funktionelle Systeme bzw. drei Gruppen von verschiedenen Nervenzellen im Gehirn beteiligt. Das sind ein Gebiet im Hirnstamm, das man Formatio reticularis nennt und dazu noch zwei Mittelhirngebiete, die man als Thalamus und Hypothalamus bezeichnet.
Dabei ist der Formatio reticularis, der zum Aufsteigenden Reticulären Aktivierenden System bzw. ARAS gehört, der Signalgeber für das Wachsein und somit für die Aufmerksamkeits- oder Weck-Funktion ausschlaggebend. Dafür sendet er die Botenstoffe Noradrenalin und Acetylcholin mit Informationen an den Thalamus. Außerdem besitzt er noch einige weitere komplexe Verschaltungen wie die Raphekerne, die den Transmitter Serotonin beinhalten und übt dadurch vor allem beim Einschlafen einen hemmenden Einfluss auf die noradrenergen Systeme aus. Diese Systeme sind die Komponenten des Stress-Systems und vermitteln sowas wie Wachsamkeit, Erregung und unspezifische Aufmerksamkeit.
Nebenbei wirken die Kerngebiete von Nervenzellgruppen während des Einschlafens über verschiedene Wege, mit Hilfe des GABA Transmitters bzw. der Gamma-Aminobuttersäure, auf die Aktivität des Thalamus bremsend ein. Denn erstens aktivieren und erhöhen sie die Aufmerksamkeit direkt aber auch über zwischengeschaltete hemmende Nervenzellen bzw. Interneurone indirekt, was zur Verminderung der Aufmerksamkeit und schließlich auch zur Schlafeinleitung führt. Womit der Formatio reticularis einerseits für die Wachheit zuständig und andererseits ebenso für die Schlafeinleitung ist.
Nebenbei wirkt das gleiche Kerngebiet im Hirnstamm bremsend auf die Aktivität der Nerven im Rückenmark. Wodurch es zur allgemeinen Erschlaffung der Muskulatur kommt, was wiederum nicht nur ein Gefühl der Müdigkeit zur Folge hat, sondern auch die Beweglichkeit einschränkt. Weswegen beim Einschlafen im Sitzen auch erfahrungsgemäß der Kopf nach vorne fällt.
Darüber hinaus erfährt das Gehirn durch den Hypothalamus, welcher über Verbindungen mit dem Auge bzw. die Sehbahn Hinweise über das Dunkel werden erhält, das es nun Zeit zum Schlafen ist. Dies tut der Hypothalamus, indem er einfach weniger vom Transmitter Histamin und einem Peptid namens Orexin produziert, was eine verminderte Aufmerksamkeit auslöst und endgültig zum Einschlafen führt.
Aber auch Faktoren wie die Aufrechterhaltung und Beendigung des Schlafs werden durch funktionelle Systeme und Nervenzellverbände bewirkt, denn er wird auch in seinem weiteren Fortgang neurophysiologisch gesteuert. Dabei variieren die funktionellen Systeme im Gehirn die Schlaftiefe in zeitlichen Abständen. Wodurch es zu Tiefschlafphasen kommt, in denen der Schlafende schwerer aufzuwecken ist und abwechselnd ebenso zu Phasen mit weniger tiefen Schlaf, in denen man leicht aufwacht. Diese Phasen treten am Ende des Schlafes, was üblicherweise so ungefähr nach etwa 6–7 Stunden ist, in immer kürzeren Abständen auf, bis der Schlafende schließlich erwacht.
Wobei während eines gesunden Schlafes die Nervenzellverbände ihre Aktionspotenziale in einem gemeinsamen synchronen Takt abfeuern, was auf einem sogenannten EEG auch gemessen und sichtbar gemacht werden kann.