NREM fáza spánku, hlboký spánok : Kľúč k vašej regenerácii a pohode

spankovy cyklus nrem faza

Tip pre Vás:

Vypočujte si viac o Spánku, Zdraví a o Mozgu v našom odbornom Podcaste Spi a Ži.

NREM (non-rapid eye movement) fáza spánku predstavuje kľúčovú súčasť celkového spánkového cyklu. Charakterizuje ju zníženie fyziologickej aktivity, pomalšie mozgové vlny, spomalenie dýchania a srdcovej frekvencie, ako aj pokles krvného tlaku. Táto fáza je nevyhnutná pre hlbokú regeneráciu tela a mozgu, čo je dôležité pre celkové zdravie a pohodu. Dalo by sa povedať, že táto fáza spánkového cyklu zahŕňa ten najdôležitejší “čas” celého spánku a tým je hlboký spánok. Samozrejme nie je to len také jednoduché – REM je pre náš mozog takisto veľmi dôležitá, ale v NREM sa deje niečo výnimočné – telo sa dostáva do hlbokých, regeneračných stavov a po celom dni má možnosť všetko v našom tele opraviť, vymeniť, zregenerovať a vyliečiť. Poďme sa pozrieť na to, čo je to Non-REM fáza a čo sa v nej s vami deje.

Tak, ako to vidíte na tomto diagrame, spánok rozdeľujeme do dvoch hlavných fáz: NON-REM/ NREM /synchrónna fáza spánkového cyklu a REM – paradoxná fáza spánkového cyklu. 

Rem a NON REM faza spankoveho cyklu

Čo je to NON-REM spánok ? Poďme sa pozrieť na fázy spánku a konkrétne na tú, ktorou to začína.

Ak si prajete pozrieť video o spánkových cykloch – je spracované nižšie.

fazy spanku

NREM fáza, Non-REM fáza spánkového cyklu

NREM fáza spánku sa vyznačuje znížením fyziologickej aktivity. Ako sa spánok prehlbuje, mozgové vlny sa spomaľujú. Spomaľuje sa aj dýchanie, srdcová frekvencia a klesá krvný tlak.  Bezprostredne po zaspaní človek vstupuje do prvého štádia NON-REM fázy

Štádiá Non-REM fázy spánkového cyklu:

Štádium N1: Prechod do spánku

N1 (predtým označované ako „stupeň 1“) sa vyznačuje ospalosťou a prechodom z bdelosti do spánku. V tomto štádiu sa začínajú spomaľovať mozgové vlny a svalová aktivita. Taktiež sa môže vyskytnúť náhle šklbanie svalov, mierne svalové kŕče alebo pocit padania v priestore.

Štádium N2: Ľahký spánok

N2 (predtým „stupeň 2“) je štádiom ľahkého spánku, počas ktorého sa pohyby očí zastavia a mozgové vlny spomalia, pričom sú sprevádzané občasnými prepuknutiami rýchlych vĺn (nazývaných spánkové vretená). Tepová frekvencia sa spomaľujeklesá telesná teplota. Typické je taktiež spontánne striedanie svalového napätia a svalovej relaxácie.

Štádium N3: Hlboký spánok

N3 (predtým „stupeň 3 a 4“) nazývaný tiež „spánok s pomalými vlnami“ (Slow Wave Sleep) sa vyznačuje prítomnosťou pomalých mozgových vĺn – delta vĺn,  premiešaných s menšími a rýchlejšími vlnami. V tomto štádiu klesá krvný tlak, dýchanie sa spomaľuje a telo sa stáva nehybným. Spánok je hlbší, bez akýchkoľvek pohybov očísvalovej aktivity, hoci svaly si svoju funkciu zachovávajú. Prebudiť sa v tejto fáze je najťažšie, a ak sa tak stane, ľudia sa cítia malátni a dezorientovaní aj niekoľko minút po prebudení. Počas SWS sa u niektorých detí objavuje pomočovanie, námesačnosť alebo porucha spánku spôsobujúca pocity paniky a strachu. Často sa objavujú aj prejavy ako : intenzívny krik, plač, mlátenie do priestoru a okolo seba alebo už spomínaný strach. Táto porucha spánku sa v zahraničnej literatúre označuje pojmom „sleep terrors“ alebo „night terrors“. SWS je spojený s regeneráciou tela, schopnosťou učiť sa, prijímať a spracovávať nové informácie a zmeny v centrálnom nervovom systéme. Jeho trvanie počas spánku priamo súvisí s akumulovanou potrebou tela, t. j. čím dlhšie je človek hore, tým viac SWS si telo počas noci dopraje (Andrés, Garzón a Reinoso-Suárez 2011; Institute of Medicine 2006).

Význam hlbokého spánku

Táto fáza je extrémna dôležitá z mnohých dôvodov. Hlboký spánok pomáha mozgu vytvárať a ukladať nové spomienky a zlepšuje jeho schopnosť zhromažďovať a vybavovať si informácie. Toto štádium spánku tiež pomáha mozgu oddýchnuť si a zotaviť sa z celodenného premýšľania, čo umožňuje doplniť energiu vo forme glukózy na ďalší deň. V tomto štádiu klesá krvný tlak, dýchanie sa spomaľuje a oči sa nepohybujú tak ako to bude v ďalšej fáze. Hypofýza v tejto fáze vylučuje ľudský rastový hormón. V tejto fáze sa vaše telo regeneruje, svaly sa opravujú a rastú, regenerujú sa iné spojivové tkanivá. Vďaka tomu, že mozog odpočíva a nie je aktívny ako napríklad v REM fáze, zvyšuje sa krvné zásobenie svalov, dodáva sa im množstvo kyslíka a živín, čo zabezpečuje ich hojenie a rast. Táto fáza zohráva kľúčovú úlohu pre všetkých športovcov, nešportovcov a najmä malé deti vo vývine – kedy rastový hormón pomáha kostiam rásť. Preto sa aj ľudovo hovorí, že v spánku sa rastie. Je tomu naozaj tak. Prebudiť sa v tejto fáze je najťažšie, a ak sa tak stane, ľudia sa cítia malátni a dezorientovaní aj niekoľko minút po prebudení. 

Ktoré štádium alebo fáza spánkového cyklu je najdôležitejšie?

Predpokladá sa, že vzájomná rovnováha medzi všetkými tromi je dôležitá pre dosiahnutie pokojného a regeneračného spánku a pre podporu procesov akými sú učenie, zapamätávanie, nálada a schopnosť sústrediť sa. Žiadne z týchto štádií nemožno považovať za viac alebo menej dôležité. Práve naopak, všetky štádiá sú pre život nevyhnutné, čo potvrdzujú aj pokusy na laboratórnych zvieratách, u ktorých sa deprivácia akéhokoľvek z týchto štádií preukázala ako negatívne vplývajúca na kvalitu zdravia a dlhovekosť (Andrés, Garzón a Reinoso-Suárez 2011).

Zaujíma vás, čo sa s vami deje počas REM fázy spánkového cyklu? Vypočujte si o nej podcast a prečítajte článok.

Ako prebieha Non-REM fáza spánkového cyklu?

NREM fáza spánku má 4 fázy od plytšieho až po hlboký spánok. Tvrdý spánok začína v 3. a pokračuje v 4. fáze. Označuje sa ako DELTA alebo SWS spánok. Každý spánok začína NREM fázou. Postupným prechodom cez prvé dve fázy NREM spánku sa človek dostáva až do 3 – 4 NREM fázy kedy organizmus oddychuje najmä psychicky. SWS fáza spánku sa označuje aj ako regeneračná časť spánku alebo esenciálna časť spánku, často označovaná ako „Core sleep“. Ostatné spánkové fázy sa označujú aj pojmom „Optional sleep“. Následne postupujeme opäť od 4. fázy, do 3. až vyjdeme z NREM fázy a plynule prejdeme do REM fázy spánku. Tento celý proces tvorí 1 spánkový cyklus. Prechod z NREM fázy do REM fázy môže byť prerušený zobudením (Institute of Medicine 2006; Purves a kol. 2001). 

Spíte aj keď si myslíte, že ste ešte nespali?

Ak sa človek prebudí počas prvej alebo druhej fázy spánku, je väčšinou presvedčený, že ešte nespal. Napríklad ľudia trpiaci depresívnou poruchou môžu často spať v 2. fáze a po prebudení mať pocit, že vôbec nespali, aj keď okolie vníma, že spali na základe pravidelného dychu, pomalých pohybov očí pod viečkami. Približne po dvadsiatich minútach až pol hodine sa objavuje hlboký spánok, ktorý nastáva vo fáze 3  (Santa Rosa Center for Cognitive-Behavioral Therapy 2015).

Spánkové cykly a NREM fáza

Pre kvalitný regenerujúci spánok je nevyhnutné prejsť všetkými fázami spánku v plynulom poradí. Vplyvom rôznych faktorov ako spánková deprivácia, vek, lieky je ovplyvňovaný správny prechod týmito fázami. Spánok je nenahraditeľný proces psychickej regenerácie. Fyzický oddychy prebieha počas celého dňa, nie je to súčasťou konkrétnej fázy spánku, v ktorej by dochádzalo k fyzickému oddychu (Purves a kol. 2001). 

Existujú zreteľné a typické elektroencefalogramy (EEG) a fyziologické vzorce pre čulosť, prebúdzanie a bdelosť, REM spánok a pre každé zo štádií NREM spánku (Tabuľka 2). Aj keď sú všetky fázy spánku špecificky definované, v skutočnosti sa skôr postupne prelínajú z jednej do druhej (Institute of Medicine 2006).

Charakteristické elektroencefalogramy fáz ľudského spánku

Mozgové vlny počasí spánku a nich význam

V spánkovom laboratóriu sa zvyčajne zaznamenávajú dva alebo tri kanály EEG, hlavne s cieľom určiť, či je pacient hore a ak nie, v akom štádiu spánku sa nachádza. EEG zachytáva štyri typy mozgových vĺn, ktoré sa vyskytujú počas bdelosti a spánku a merajú sa v cykloch za sekundu (cps) (Campbell 2009). 

Beta vlny zaznamenávame počas dennej bdelosti. V porovnaní s inými vlnami majú najvyššiu frekvenciu a najnižšiu amplitúdu. Stretávame sa tu tiež s veľkou variabilitou.

Alfa vlny sa vyskytujú počas bdelosti a relaxácie (napr. počas meditácie). Tieto vlny sú pomalšie a majú menšiu amplitúdu a variabilitu ako beta vlny.

Theta vlny nastupujú v štádiách N1 a N2 a majú pomalšiu frekvenciu a väčšiu amplitúdu ako alfa vlny. Keď človek prechádza z N1 do N2 spánku, aktivita theta vĺn pokračuje a každých pár minút sa vyskytujú spánkové vretená (náhle zvýšenie vlnovej frekvencie) a K komplexy (náhle zvýšenie vlnovej amplitúdy). Na EEG záznamoch sa tieto vlny namerajú zvyčajne vo frekvencií 3-7 Hz. V tejto fáze spánku sa niekedy vyskytnú svalové kŕče charakteristické šklbnutím celého tela alebo len jeho časti, čo býva sprevádzané  prežitkom psychického šoku alebo padania.

Delta vlny sa vyskytujú počas štádia N3 a sú to najpomalšie vlny s najvyššou amplitúdou. Delta spánok sa tiež považuje za najhlbší spánok (Vetrugno a Montagna 2011).

Tabuľka: Charakteristika spánkových cyklov

Fáza spánkuMozgové vlny:
EEG frekvencia a typ vĺn
Mozgové vlny:
Charakteristika
Nástup

Bdelosť
rýchla s množstvom vĺn
> 13 cps
typ: beta
Pohybujú sa vo frekvencií 12 – 40 Hz. Nižšie frekvencie nastávajú pri nástupe únavy alebo ospalosti.Sú aktívne počas stavu bdelosti, s ich zvyšujúcou sa frekvenciu sa zvyšuje aj podráždená odpoveď organizmu na okolie.

Bdelosť
8 – 13 cps
typ: alfa
Ich frekvencia sa pohybuje na rozhraní  8 – 12 Hz. Sú zdrojom duševnej pohody.Človek relaxuje alebo je ospalý, má zavreté oči, je uvoľnený.
NREM (N1)3 – 7 cps
typ: tetha
Dôležitá úloha v niektorých fázach spánku. Nastávajú pri hlbokej meditácii alebo relaxácii. Ich frekvencia sa pohybuje medzi 4 – 8 Hz.Hneď ako sú alfa vlny < 50% z 30-sek. epochy.
Biochemickou podstatou hladiny theta vĺn  je najmä  tvorba hormónov melatonínu a serotonínu.
NREM (N2)12 – 14 cps trvajúcich > 0,5 s;
izolované vlny s pomalou/vysokou amplitúdou
typ: tetha so spánkovými vretenami a K komplexmi
Spánkové vretena sú skupiny vĺn s rýchlou frekvenciou (12-14 Hz), trvajúce 0,5-1,5 sekundy.Keď sa objaví prvé spánkové vreteno alebo K komplex.
NREM (N3)< 4 cps
typ: delta
Typické vysokými
pomalými delta vlnami o frekvencii 2 Hz a nižšie.
V NREM – 4 boli na EEG namerané  delta vlny v hodnote vyše 50 %.
Nastupujú zvyčajne do 15 – 45 minút po zaspatí.
REMTyp: vlny s pomalým napätím,Vlny sú náhodné a rýchle.Prvá REM po cca 85 minútach od začatia NREM spánku.

(Zdroj: vlastné spracovanie podľa Aserinsky a Kleitman; Hueber, Esser, Ferrarelli 2007 National Sleep Foundation 2006)

Tabuľka Charakteristika spánkových cyklov 2

Fáza spánkuPoznámky
BdelosťDochádza k plynulému prechodu z ospalosti, poklesom svalovej aktivity a k prehĺbenému dýchaniu.
BdelosťAlfa vlny zvyšujú celkovú imunitu organizmu, podporujú produktivitu a zlepšujú kvalitu spánku.
NREM (N1)Dôležité najmä pre zdravý kognitívny vývin a dobré študijné výsledky, pretože počas týchto frekvencií dochádza ku skvalitňovaniu dlhodobej pamäti alebo schop. tvoriť.
NREM (N2)V tejto fáze klesá telesná teplota a tepová frekvencia, povoľuje svalový tonus.
NREM (N3)Chýbajú očné pohyby, je prítomný nízky tonus svalov brady, inak je svalstvo uvoľnené, pokračuje pokles dychovej a tepovej frekvencie.
REMVýrazný vplyv na mentálne zdravie a učenie.

(Zdroj: vlastné spracovanie podľa Aserinsky a Kleitman 1953; Hueber, Esser, Ferrarelli 2007 National Sleep Foundation 2006)

Prečo sa niekde hlboké štádium NREM fázy spánkového cyklu označuje ako N4 ? 

Akoste určite pochopili, NREM fáza spánku je nepreskočiteľná a nenahraditeľná. Veľmi významne procesy prebiehajú v štádiu hlbokého spánku. Ak sa niekedy na internete stretnete s označením hlbokého spánku N3 štádium alebo N4 štádium – je to úplne v poriadku. V odbornej literatúre sú správne obe označenia. Označenie hlbokého spánku ako N3 alebo N4 závisí od toho, ktorý spánkový klasifikačný systém alebo nomenklatúra je používaná v danej odbornej literatúre. Historicky bola NREM (Non-Rapid Eye Movement) fáza spánku klasifikovaná do štyroch štádií: N1, N2, N3 a N4. Avšak v roku 2007 predstavila Americká spoločnosť pre spánkovú medicínu nový systém klasifikácie spánku, v ktorom boli štádiá N3 a N4 zlúčené do jedného štádia nazývaného “N3” (Slow Wave Sleep – SWS). Ak teda nájdete literatúru, kde je stále používané označenie N4, ide pravdepodobne o staršiu literatúru, ktorá ešte používa staršiu klasifikáciu. V súčasnej dobe je však štandardom používať označenia N1, N2 a N3 pre klasifikáciu NREM fázy spánku. 

Čo sa deje v našom mozgu a v tele počas NREM fázy ?

Aby sme neboli len odborní, záver som pre Vás spracovala trochu inak. Verím, že na tomto príklade to lepšie pochopíte. 

Pri pohľade na NREM fázu spánku môžeme povedať, že ide o fascinujúci proces, ktorý nám umožňuje obnoviť naše telo a myseľ. Spánok nie je len pasívny čas, kedy sa naša vedomá myseľ vypne, ale je skutočným divom ľudskej fyziológie a neurológie. Je to čas, kedy naše mozgové vlny hrajú symfóniu pokoja a regenerácie, od prvých ospalých momentov N1 až po hlbokú a liečivú N3, kedy sa naše telo opravuje a rastie.

Aby sme to pochopili ešte jednoduchšie, predstavme si NREM fázu spánku ako nočnú smenu v opravárenskej dielni. Na začiatku dňa, po celom dni plnom rôznych aktivít, naša myseľ a telo potrebujú spraviť niečo viac, než len odpočívať. Vstupujeme teda do dielne a postupujeme cez rôzne pracovné stanice – od prípravy na hlavnú prácu v N1, cez jemné doladenie v N2, až po hlbokú a dôležitú opravu v N3. Tu sa naše telo a mozog plnohodnotne opravujú a regenerujú. To je čas, kedy sa opravujú naše svaly, ničia sa bunky, ktoré sa vymkly kontrole a mozog spracováva a ukladá nové informácie.

Ak by sme boli nútení opustiť túto dielňu skôr, ako sa dostaneme k najdôležitejšej práci, mohli by sme sa cítiť, že sme nedokončili svoju prácu dôkladne. To by mohlo viesť k tomu, že by sme sa budili s pocitom malátnosti a dezorientácie, podobne ako keď sa vrátime na miesto, kde sme nechali rozrobený projekt.

Takže, ak chceme mať kvalitný a obnovujúci spánok, musíme dať našej dielni – NREM fáze spánku – čas a priestor na to, aby mohla svoju prácu dokončiť. Je to investícia do našej fyzickej a duševnej pohody, ktorá nám pomáha byť lepšími verziami samých seba.

Prečo je Non-REM fáza taká dôležitá? Čo sa v nej s nami deje?

Príbeh na Záver. Predsa si dovolím ešte jeden variant záveru. Verím, že po dnešnom článku budete mať všetci jasné, čo je to NREM a prečo je dôležitý. 

Raz, v tajomnej krajine snov a spánku, existovalo miesto nazývané “Nočná Dolina”. V Nočných Dolinách boli krásne lesy a jazerá plné všelijakých bytostí. Ale žila tu aj jedna špeciálna bytosť – Pani NREM.

Pani NREM bola starostlivá a múdra bytosť, ktorá mala za úlohu strážiť a starať sa o NREM fázu spánku. Každú noc, keď sa svet zaplavil tichom, Pani NREM vyšla z hlbokých lesov a začala svoju prácu.

Jej domovom bola obrovská kniha, ktorá predstavovala myseľ každého spiaceho človeka. Stránky tejto knihy boli plné slov a obrázkov, ktoré reprezentovali sny a myšlienky. Pani NREM mala za úlohu každú noc prechádzať týmito stránkami a opravovať ich.

V N1 štádiu spánku, kedy ľudia ešte len začínali upadať do hlbšieho spánku, Pani NREM pomaličky otvorila knihu a začala ju jemne listovať, čím pomaličky pomáhala ľuďom prejsť do hlbokého spánku. Potom, v N2, keď sa mozog stával pokojnejším, pani NREM opravovala nejasné myšlienky a sny, aby boli jasné a dobre zoradené.

Ale jej najväčšia časť práce sa konala v N3 štádiu spánku. Tu, v tejto najhlbšej časti, Pani NREM zmenila svoj vzhľad. Stala sa z nej liečiteľka, ktorej dotyk bol zázračný. V týchto chvíľach hlbokého oddychu opravovala telá a bunky, liečila zranenia a obnovovala dušu. Bola to práve Pani NREM, ktorá dávala svalom odpočinok a mysli pokoj.

Keď svitalo a nový deň sa začínal, Pani NREM opäť zmizla do svojho tajomného lesa, pripravená na ďalšiu noc. Vďaka jej starostlivosti a liečebným schopnostiam mohli ľudia prechádzať cez NREM fázu spánku s pocitom, že niečo výnimočné sa deje v ich vnútri, čo im pomáha opraviť a pripraviť sa na nový deň.

Zdroje:

ANDRÉS, I., M. GARZÓN a F. REINOSO-SUÁREZ, 2011. Functional Anatomy of Non-REM Sleep. In: Frontiers in Neurology [online]. Roč. 2, č. 70. ISSN 1664-2295. Dostupné z: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3215999/

ASERINSKY, E a N. KLEITMAN, 1953. Regularly occurring periods of eye motility, and concomitant phenomena, during sleep. In: Science [online]. Roč. 118, č. 3062, s. 273-274. ISSN 1095-9203. Dostupné z: https://science.sciencemag.org/content/118/3062/273

CAMPBELL, I. G., 2009. EEG Recording and analysis for sleep research. In: Current Protocols in Neuroscience [online]. Roč. 49, č. 1, s. 10.2.1 – 10.2.19. ISSN 1934-8576. Dostupné z: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2824445/

HUBER, R., S. K. ESSER, F. FERRARELLI et al., 2007. TMS-Induced cortical potentiation during wakefulness locally increases slow wave activity during sleep. In: PLoS ONE [online]. Roč. 2, č. 3. ISSN 1932-6203. Dostupné z: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0000276

Institute of Medicine, 2006. Sleep Disorders and Sleep Deprivation: An Unmet Public Health Problem. Washington, DC: The National Academies Press. ISBN 978-0-309-13370-8.

PURVES, D. et al., 2001. Neuroscience. 2. vyd. Sunderland: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-742-0

Santa Rosa Center for Cognitive-Behavioral Therapy, 2015. Insomnia: Understanding stages of sleep can help you with problems sleeping [online]. Dostupné z: https://srcbt.org/insomnia-understanding-stages-of-sleep-can-help-you-with-problems-sleeping/

VETRUGNO R. a P. MONTAGNA, 2011. Sleep-to-wake transition movement disorders. In: Sleep Medicine [online]. Roč. 12, č. 2. ISSN 1664-2295. Dostupné z: https://www.researchgate.net/publication/221718327_Sleep-to-wake_transition_movement_disorders

National Sleep Foundation, 2006. The Sleep-Wake Cycle: Its Physiology and Impact on Health [online]. [cit. 30. augusta 2020]. Dostupné z: http://www.sleepfoundation.org/primary-links/how-sleep-works


National Institutes of Health, 2007. Curriculum Supplement Series. [online]. [cit. 13. apríla 20
20]. Dostupné z: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK20359/

Viac článkov z kategórie "Veda o spánku"