Uitgerust wakker worden: zo werkt de slaapcyclus

Tijdens het slapen worden verschillende fasen doorlopen, samen vormen deze fasen de slaapcyclus. Een volledige slaapcyclus duurt ongeveer 90 minuten en in een normale nacht wordt de cyclus gemiddeld 4 tot 6 keer doorlopen [1]. In dit artikel leest u wat het belang is van de verschillende slaapfasen en hoe u deze kennis kunt gebruiken om ’s ochtends fit wakker te worden.

Wat is REM-slaap en non-REM-slaap?

De slaapcyclus bestaat uit meerdere fasen. Deze fasen worden onderverdeeld in de REM en non-REM-slaap. REM staat voor ‘rapid eye movements’ en komt van het feit dat tijdens deze slaapfase de ogen snel heen en weer bewegen achter gesloten oogleden. De eerste drie fasen worden vanwege het ontbreken van de snelle oogbewegingen ook wel gezamenlijk de non-REM-slaap genoemd. De non-REM-slaap wordt ook wel de diepe slaap genoemd.

De overgang van waak naar slapen is de eerste fase van de non-REM-slaap. In deze fase hebben mensen vaak de perceptie dat ze volledig wakker zijn. Echter metingen van de hersenactiviteit laten zien dat de overgang naar slaap dan al is ingezet. Gedurende deze overgangsfase is er sprake van een periode van geheugenverlies. Dit is dan ook de reden dat men het moment van inslaap vallen vergeet. Bekende voorbeelden van zogenaamde slaapamnesie is het vergeten van gesprekken die gevoerd zijn of ideeën die bedacht zijn gedurende de nacht [2].

In de tweede fase vertraagt de hartslag, ontspannen de spieren, gaat de lichaamstemperatuur naar beneden en stoppen de bewegingen van het oog [3]. De tweede fase staat bekend om de plotselinge pieken in de hersenactiviteit, genaamd slaapspoelen en k-complexen. Deze pieken in hersenactiviteit zijn mogelijk belangrijk bij het verwerken van informatie en voor de geheugenfunctie [4]. De tweede fase duurt in de eerste slaapcyclus rond de 25 minuten maar de duur van deze fase wordt langer naarmate gedurende de nacht meer cycli zijn doorlopen. In de laatste cyclus beslaat fase 2 tot wel 50% van de duur van de totale cyclus [1].

De derde fase van de slaap is cruciaal voor het uitgerust wakker worden in de ochtend. De derde fase is langer in de eerste cycli en de duur van de fase neemt af naarmate de slaap vordert. De hartslag en ademhaling is in deze fase het langzaamst en de spieren zijn ontspannen [3]. Fase 3-slaap is belangrijk voor het herstel en opbouw van de lichamelijke afweer [1]. Als men wakker wordt gemaakt gedurende deze derde fase verkeert men in een staat van mentale verwardheid, of wazigheid. Dit wordt ook wel slaapinertie genoemd en kan tot wel een uur na ontwaken aanhouden. Met de leeftijd neemt de duur van de fase 3-slaap af. [1].

De REM-slaap is de laatste fase in de totale slaapcyclus. In de REM-slaap zijn de hersenen bijna even actief als wanneer men wakker is en is de ademhaling en hartslag sneller dan in de andere slaapfasen. Gedurende de REM-slaap heeft men de meeste dromen en zijn de arm- en beenspieren tijdelijk uitgeschakeld om te voorkomen dat men activiteiten in de droom ook daadwerkelijk gaat uitvoeren [3]. In de eerste cyclus duurt de REM-slaap ongeveer 10 minuten, in de laatste cyclus kan de REM-slaap tot wel een uur duren [1].

Het doorlopen van de slaapfasen is essentieel voor goede cognitieve functies en voor het herstel en opbouw van weefsels en systemen. De pieken in hersenactiviteit in de tweede fase van de slaap, de slaapspoelen en k-complexen, zijn mogelijk belangrijk voor de verwerking van informatie, het geheugen en het leervermogen [4]. Gedurende de derde fase werkt het lichaam aan het herstel en opbouw van weefsels, botten en spieren [1]. Daarnaast is er een belangrijke relatie tussen het immuunsysteem en de fase 3-slaap. Het immuunsysteem is betrokken bij de slaapregulatie en verlengt de hoeveelheid fase 3-slaap, mogelijk onder de invloed van cytokines. Slapen beïnvloedt vervolgens onder andere de activiteit van witte bloedcellen en de productie van cytokines. Een goede nacht slaap is dan ook niet voor niks het oudste en beste medicijn tegen (virale) infecties [5].

De optimale hoeveelheid slaap is afhankelijk van de levensfase. Een baby kan tot wel 18 uur per dag slapen. Schoolgaande kinderen hebben gemiddeld 10 uur slaap per nacht nodig en tieners hebben genoeg aan 8 tot 9 uur per nacht. Een (jong) volwassen persoon slaapt optimaliter 7-8 uur [1]. Ouderen over de 60 jaar slapen over het algemeen minder, ook wordt de slaap vaker onderbroken en slaapt men lichter [3].

Meerdere theorieën bestaan over de juiste timing van ontwaken. Zo bestaat de hypothese dat de hogere hersenactiviteit gedurende de REM-slaap belangrijk is om de hersenen vanuit de diepe non-REM-slaap weer terug naar te sturen naar het bewustzijn [6]. Als men inslaapt bestaat de eerste cyclus dan ook voornamelijk uit de non-REM-slaap maar naarmate de nacht vordert en het ochtend wordt beslaat de REM-slaap een steeds groter deel van de cyclus [1]. Een studie waarbij het moment van spontaan ontwaken bij jonge volwassenen werd gemeten toonde aan dat dit in de meerderheid van de gevallen gebeurt tijdens de REM-slaap [7].

Gedurende een normale slaapcyclus is er vaak een kort moment van ontwaken tussen de REM-slaap en non-REM-fases. Het feit dat de slaapcyclus bestaat is mogelijk evolutionair gunstig. Gedurende het korte moment tussen de slaapcycli kan worden besloten door te slapen of de slaap te beëindigen [8]. In geval van een veilige omgeving wordt de slaap doorgezet. Beëindiging van de slaap kan nodig zijn in geval van bijvoorbeeld gevaar of lichamelijk ongemak.

Een goede nacht slaap wordt gekenmerkt door het meerde malen doorlopen van de slaapcyclus. Onderzoek laat zien dat we mogelijk vanuit de REM-slaap het meest fit en uitgeslapen wakker worden. De REM-slaap vinden we aan het eind van elke cyclus. Ervan uitgaande dat een gemiddelde slaapcyclus 90 minuten duurt en de cyclus 4-6 keer wordt doorlopen is het optimale moment van ontwaken 6, 7,5 of 9 uur na inslapen.

Referenties

[1] Patel AK, Reddy V, Araujo JF. Physiology, Sleep Stages. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526132/ (2020, accessed 28 January 2021).

[2] Carskadon MA, Dement WC. Chapter 2 – Normal Human Sleep?: An Overview. 21.

[3] NIH. Brain Basics: Understanding Sleep | National Institute of Neurological Disorders and Stroke. National Institute of Neurological Disorders and Stroke, https://www.ninds.nih.gov/disorders/patient-caregiver-education/understanding-sleep (accessed 28 January 2021).

[4] Fogel SM, Smith CT. The function of the sleep spindle: A physiological index of intelligence and a mechanism for sleep-dependent memory consolidation. Neuroscience & Biobehavioral Reviews 2011; 35: 1154–1165.

[5] Besedovsky L, Lange T, Haack M. The Sleep-Immune Crosstalk in Health and Disease. Physiological Reviews 2019; 99: 1325–1380.

[6] Klemm DWR. Why Does Rem Sleep Occur? A Wake-Up Hypothesis1. Front Syst Neurosci; 5. Epub ahead of print 2011. DOI: 10.3389/fnsys.2011.00073.

[7] Campbell SS. Spontaneous termination of ad libitum sleep episodes with special reference to REM sleep. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 1985; 60: 237–242.

[8] Schupp M, Hanning CD. Physiology of sleep. BJA CEPD Reviews 2003; 3: 69–74.