Az ember napi ritmusa
Az ember napi biológiai ritmusát három tényező határozza meg:
- A külső ingerek fajtái, és azok intenzitása
- A belső biológiai óra – mindenek saját belső órája van, és mindenkinél eltérően működik
- A test belső állapotaiA napi ritmust cirkadián ritmusnak is nevezik (latin: circa – körül, dia – nap). Jelenlegi tudásunk szerint az emlősökben a napi ritmust az agyban lévő agyalapon elhelyezkedő mag (suprachiasmic nuclei – SCN) vezérli, amely a hipotalamusz előtt helyezkedik el. Az SCN mintegy 10 000 neuronból áll, melyek az agy középvonalában, mindkét oldalon megtalálhatók. Ha ezek a neuronok megsérülnek, a napi ritmus felborul. Az SCN működését a melatonin nevű hormon befolyásolja, amely többek között a szívritmusra is hatással van. Kutatások szerint a szervezetben lévő túl kevés melatonin emeli a vérnyomás értékét.
A reggeli fény a becsukott szemen keresztül az agyba jut, és ott az SCN a tobozmirigy melatonintermelését csökkenti, ezáltal elősegíti a szervezet ébredését. Sötétségben a folyamat fordított módon játszódik le: a fény hiánya a tobozmirigy stimulálásával növeli a melatonin termelését, ez pedig elősegíti az elalvást.
Az alvási problémák sokszor azzal függnek össze, hogy a szervezet belső órája és a külvilág órája nincs egymással szinkronban (ez könnyen előállhat például éjszakai műszak esetén, vagy időzónákat keresztező utazás alkalmával (a jelenség neve: jetlag), de a Föld körül keringő űrhajósokon is megfigyelhető).
Az alváskutatók az alvás folyamán mérik a szem körüli izmok és a végtagok mozgását, a szívritmust, valamint a légzés mélységét. Az alvás kezdetén az izmok állapota még az éber állapothoz hasonló, a szívritmus és a légzésszám azonban már csökken. Az alvásnak ezt az időszakát gyors-szemmozgás-nélküli (Non-Rapid-Eye-Movement, NREM) fázisnak vagy lassú hullámú alvásnak (LHA) nevezik. Az NREM fázis alatt áll helyre a szervezet energiája és ilyenkor szabadulnak fel a növekedési hormonok. Az NREM-től jól elkülöníthető a REM (Rapid Eye Movement – gyors szemmozgás) fázis, aminek ez a fő jellegzetessége. A légzés szabálytalanabb, gyorsabb és kevésbé mély. A szemek gyors mozgást végeznek mindenféle irányban, a végtagok izmai átmenetileg képtelenek a mozgásra. Az álmok túlnyomó többsége a REM fázisban történik. A vizsgálatok szerint ekkor az agynak azok a területei aktívak, amelyek a tanulásban, a gondolkodásban, a dolgok megszervezésében vesznek részt.
Alvási stádiumok, mélység szerint
Egy alvási ciklus nagyjából 90-120 percig tart, ez alatt 4 NREM és 1 REM fázis különíthető el egymástól. Ilyen ciklusból egy éjszaka alatt négy-hat fordul elő. Az éjszaka előrehaladtával a mély NREM fázisok hossza csökken, a REM fázisok hossza növekszik.
Az egyes fázisok jellemzői:
- NREM fázis: átmenetet képez az éber és az alvó állapot között, az álmosságérzet fokozódik. Az agyhullámok és az izmok aktivitása lassul.
- NREM fázis: könnyű alvási periódus, mely alatt a szemmozgás abbamarad, az agyhullámok tovább lassulnak, a szívritmus és a testhőmérséklet csökken.
- NREM fázis: rendkívül lassú agyhullámok jellemzik. A vérnyomás csökken, a légzés lassul.
- NREM fázis: a legmélyebb alvás fázisa, az agy a leglassabb hullámokat állítja elő. Szemmozgás nincs, de a végtagizmok még képesek a mozgásra. Ebben a fázisban a legnehezebb felébreszteni valakit. A 3. és 4. fázis alapvető a test energiájának helyreállításában, és ekkor szabadulnak fel a növekedési hormonok is.
- REM fázis: erős agyi aktivitás jellemzi, ekkor álmodunk. A mozgatóizmok átmenetileg lebénulnakEgy alvási cikluson belül a fázisok sorrendje szigorúan kötött, és a következőképpen alakul: 1-2-3-4-3-2-1-5, majd kezdődhet a következő ciklus. Az 5., vagyis REM fázisból a legkönnyebb felébredni, ez gyakran meg is történik néhány másodpercre (de erre nem emlékszünk). A sorrend olyannyira kötött, hogy ha például megpróbálunk valakit a 4. fázisban felébreszteni, az, mielőtt tudatára térne, gyorsan végigjárja a 3-2-1-5 fázisokat.
Az 1-es fázis alatt az alvás felszínes, ilyenkor ki-be járunk alvás és ébrenlét között, és könnyen felébredünk. Ebben a szakaszban a szem lassú mozgást végez, az izomműködés lelassul. Sokan tapasztalnak ilyenkor zuhanás-érzést követő izom-összehúzódásokat.
A 2-es fázis alatt a szemmozgás abbamarad, az agyhullámok tovább lassulnak, és az alvót csak ritkán zavarja meg gyors agyhullám-tevékenység.
A 3-as fázis egy mély alvási fázis, mely során a rendkívül lassú, ún. delta-agyhullámok tevékenységét időnként kisebb, gyorsabb hullámok szakítják meg.
A 4-es fázis szintén a mélyalvás fázisa; ilyenkor az agy szinte kizárólag delta-hullámokat állít elő. Ebben a legmélyebb alvási fázisban a legnehezebb felébreszteni valakit, ilyenkor nincs szemmozgás vagy izomműködés. A gyermekek ágybavizelése vagy éjszakai rémálmai is rendszerint erre a szakaszra tehetőek.
A REM fázis Ebben a fázisban a légzés felgyorsul, szabálytalanabbá és felszínesebbé válik, a szemek remegni kezdenek és a végtagok mozgatóizmai átmenetileg lebénulnak. Az agyi aktivitás megnő, egészen addig a szintig, míg felébredünk. Megemelkedik a pulzusszám és a vérnyomás, a férfiaknak ilyenkor szokott erekciója lenni, és a test részben elveszti hőszabályozási képességét. Legtöbbször ilyenkor álmodunk, és ha a REM-fázisban ébredünk fel, olyankor emlékezni szoktunk az álmainkra. Legtöbb ember éjszakáként 2-4 REM-fázist él át.
A csecsemők az idejük majdnem 50%-át a REM-alvási szakaszban töltik.
A felnőttek az alvási idejük mintegy felét a 2-es fázisban töltik, 20%-át REM-fázisban, míg a fennmaradó 30% a másik három alvási fázis között oszlik meg. Az idősebb korú felnőttek fokozatosan egyre kevesebb időt töltenek a REM-szakaszban.
