Il ciclo del sonno: gli stadi e le fasi

A volte ci svegliamo più stanchi di quando siamo andati a dormire ed a volte invece ci sentiamo ristorati solo dopo poche ore di sonno.
Queste condizioni possono essere legate ai cicli del sonno, ovvero alle fasi e agli stadi che lo regolano.
Vediamo in breve cosa occorre sapere al riguardo.

Il ciclo del sonno e la sua durata

Il sonno è un processo fisiologico fondamentale sia per gli uomini che per gli animali. Tutti sanno infatti che la nostra salute psicofisica è condizionata anche alla sua qualità e dalla sua durata. Non tutti sanno però,

che i neonati hanno ritmi di sonno differenti da quelli degli adulti;
che i bambini di 10 anni d’età dormono all’incirca 10 ore a notte;
che gli adulti, in condizioni ottimali dormono circa 7-9 ore;
che un anziano può dormire di meno, anche perché il suo sonno è intervallato da momenti di veglia,
perché in genere quello dell’anziano è maggiormente influenzato dai fattori ambientali per cui la qualità del suo sonno è diversa da quella di un giovane.

Nella seguente tabella della National Sleep Foundation sono riassunte per fasce d’età le durate raccomandate di sonno.

SleepNSF, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

I cicli del sonno: le fasi e gli stadi

Il sonno non è un fenomeno statico ma è un processo continuo, organizzato in una successione ciclica e regolare di fasi e di stadi.

Ogni ciclo del sonno è composto da due fasi:

La fase non-REM o NREM, è quella del sonno lento e sincronizzato, del sonno tranquillo e senza movimenti oculari, con un’attività cerebrale via via sempre più lenta, con frequenze cardiache e respiratorie irregolari e lente. Questa fase NREM è costituita da 4 stadi con diversi livelli di profondità del sonno: si parte dallo stadio 1 dell’addormentamento, per arrivare al quarto stadio, quello del sonno profondo.
Invece la fase del sonno REM, ovvero quella il sonno rapido e desincronizzato, è quella attiva con rapidi movimenti oculari, con più rapide attività cerebrali, con più rapide frequenze cardiache e respiratorie. E’ la fase in cui noi sognamo. Il fase REM costituisce circa il 25% della durata totale del sonno di una notte.

Queste due fasi, REM e NREM, sono costituite da cinque (4+1) stadi:

Stadio 1: addormentamento (fase NREM)
Stadio 2: sonno leggero (fase NREM)
Stadio 3: sonno profondo (fase NREM)
Stadio 4: sonno profondo effettivo (fase NREM)
Stadio 5 (fase REM)

I 4 stadi della fase non-REM e la fase REM formano quello che viene chiamato il ciclo del sonno:

Il ciclo di una persona adulta dura in media 90 minuti, e si ripete dalle 4 alle 5 volte nel corso di una notte.
Procede mediante una regolare alternanza di fasi non-REM e di fasi REM, di durata simile ma con distinti periodi (stadi) nel quali nostro cervello funziona seguendo determinati schemi.
Per avere un sonno ristoratore di buona qualità, è fondamentale riuscire a dormire non solo un numero sufficiente di ore, ma anche che queste sequenze fisiologiche non vengano alterate.
Infatti, quando l’organizzazione del nostro sonno sia altera, anche il fatto dormire un’intera notte potrebbe non darci il necessario ristoro, e conseguentemente potrebbe lasciarci in una condizione di stanchezza e di “scarso benessere” nonostante le ore che abbiamo passato a letto.
Ciò sta ad indicare che, ad essere fondamentale non è il quanto si dorme, ma il come si dorme.

Andiamo ad analizzare in dettaglio queste 2 fasi REM e NREM e questi 5 (4+1) stadi del sonno.

Le 2 fasi, REM e non REM (NREM), del sonno

a) la fase REM del sonno

La fase REM si alterna con quella del sonno non-REM.

Nella fase del sonno REM (conosciuto anche come sonno attivo, sonno paradosso o sonno paradossale) si verificano movimenti oculari ritmici e rapidi (Rapid Eyes Movement = rapidi movimenti oculari, appunto).

Questa fase REM è caratterizzata dalla mancanza, o dalla perdita, del tono muscolare (atonia muscolare) ed anche da un’intensa attività cerebrale (è questa infatti la fase in cui noi sogniamo).
Nelle persone adulte, la prima fase REM si verifica all’incirca un’ora e mezza dopo l’addormentamento. Poi, col progredire del sonno, si alterna circa ogni 90 -120 minuti con le fasi di sonno NREM.
La durata dei singoli periodi di sonno REM aumenta progressivamente man mano che ci si avvicina al risveglio.
Se osserviamo una persona che si trova nella fase REM, questa ci appare immersa in uno stato di assoluta quiete, e profondamente addormentata. In realtà però, la sua attività cerebrale è in estremo fermento.
In questa fase prendono piede i sogni, si elaborano le informazioni acquisite durante il giorno, si consolidano i ricordi.
Nell’intero periodo del sonno notturno, le durate delle fasi di sonno profondo (NREM) diminuiscono e nel contempo aumentano la durata e l’intensità delle fasi REM.

b) la fase non rem del sonno

Il sonno profondo (NREM) arriva progressivamente dopo l’addormentamento. Si caratterizza per:

un’attività cerebrale peculiare che determina l’assenza di attività cognitive (quindi non si sogna e non si pensa) ed un totale distacco dall’ambiente circostante;
un abbassamento della temperatura corporea;
un rallentamento del battito cardiaco e del respiro;
un marcato rilassamento muscolare.

E’ intuibile allora come il sonno profondo sia fondamentale per farci recuperare le energie fisiche e mentali.

A differenza di quanto accade col sonno REM, è molto difficile svegliare una persona nel sonno profondo NREM. Un’ intensa attività fisica fatta durante il giorno, favorisce questa fase di sonno.

Se la fase NREM è sufficientemente lunga, vuol dire che (in genere) il sonno è di buona qualità, e vuol dire che il suo potere rigenerante lo noterà fin dalle prime ore della giornata.

I 5 (4+1) stadi del sonno

La scoperta dei 5 diversi stadi del sonno risale al 1953, quando Eugene Aserinsky e Nathaniel Kleitman, per mezzo di alcuni esami basati sul monitoraggio delle onde cerebrali, intuirono la presenza nel sonno di movimenti oculari rapidi. Vediamo brevemente per cosa si caratterizzano.

Stadio 1 (fase non REM): addormentamento

Lo stadio 1 rappresenta il passaggio dalla veglia al sonno. Durante questo breve periodo (che dura diversi minuti) di un sonno relativamente leggero,

rallentano, il battito cardiaco, la respirazione, i movimenti degli occhi;
le onde cerebrali iniziano a cambiare rispetto agli schemi della veglia diurna.

Stadio 2 (fase non REM): sonno leggero

Lo stadio 2 è un periodo di sonno leggero che precede un sonno più profondo.

Il battito cardiaco e la respirazione rallentano.
I muscoli si rilassano ulteriormente.
La temperatura corporea si abbassa.
I movimenti degli occhi s’interrompono.
L’elettroencefalogramma mostra delle onde cerebrali molto simili a quelle che sono visibili durante la veglia.

Stadio 3 (fase non REM) : sonno profondo

Lo stadio 3 è il periodo di sonno profondo, quello che ci fa sentire riposati al mattino.

Nella prima metà della notte si manifesta con periodi più lunghi.
Il battito cardiaco e la respirazione rallentano a livelli più bassi.
I muscoli sono rilassati.
In questo stadio potrebbe essere difficile svegliare chi dorme.
Le onde cerebrali diventano ancora più lente.
E’ in questa fase che noi rigeneriamo e recuperiamo le nostre forze.
Il nostro corpo produce una grande quantità di ormoni della crescita, i quali hanno un ruolo importante nel regolare la crescita e il metabolismo del nostro organismo.
In questa fase, quello che si rafforza di più è il nostro sistema immunitario.

Stadio 4 (fase non REM): sonno profondo effettivo

Nel quarto stadio si entra nella fase del rilassamento più profondo, del sonno senza sogni, e all’attività inconscia della mente.

Il respiro e il battito cardiaco sono lenti, la nostra temperatura corporea si abbassa ulteriormente.
Il sonno è pesante, i nostri muscoli sono completamente rilassati.
Gli occhi iniziano lentamente a muoversi in maniera irregolare sotto le palpebre, ed il nostro corpo si prepara alla fase successiva, quella del sonno REM.
Svegliarsi, oppure essere svegliati, durante questa fase potrebbe provocarci un forte senso di disorientamento.

Stadio 5 (fase REM)

Successivamente si entra nella fase REM del sonno – stadio 5 – . Lo stadio REM arriva la prima volta circa 90 minuti dopo che ci siamo addormentati.

In questo stadio si hanno rapidi movimenti oculari (REM=Rapid Eye Movements).
L’attività delle onde cerebrali diventa più simile a quella che si osservata nella veglia.
La respirazione diventa più veloce e più irregolare.
La frequenza cardiaca e la pressione sanguigna aumentano fino a raggiungere i livelli della veglia.
Durante il sonno REM si verifica la maggior parte dei sogni (anche se alcuni possano verificarsi anche nel sonno non REM).
I muscoli delle nostre braccia e delle nostre gambe si paralizzano temporaneamente, il che ci impedisce di mettere in atto quello che stiamo sognando.
Invecchiando, noi dormiamo meno tempo nella fase REM.

I disturbi del ciclo sonno veglia

Alla luce di quanto appena detto, si può ben intuire come i disturbi del ciclo sonno veglia possano avere anche dei risvolti psichiatrici oppure gli stessi effetti collaterali di molti farmaci, che conseguentemente questi disturbi possono avere profonde ripercussioni sulle persone.

Ciò detto, i vari disturbi del sonno non incidono solamente sulla sua complessiva durata ma anche sulle sue fasi e sui processi che in queste fasi si verificano. Due esempi:

se diminuiscono le durata delle fasi di sonno profondo, il nostro corpo ha difficoltà a rigenerarsi,
lo svegliarsi durante la fase REM interferisce sui processi di apprendimento che si verificano durante il sonno, e quindi ne risulta penalizzata la nostra capacità di memorizzare e di acquisire nuove informazioni durante il periodo di veglia.

Attenzione dunque ai disturbi del sonno come l‘insonnia e le apnee notturne, disturbi che se non trattati subito possono risolversi in vere e proprie patologie.

Sveglie biometriche e sleep tracker

Se desideriamo avere dettagliate informazioni sulle fasi, sulle caratteristiche e sulle durate del nostro sonno, possiamo affidarci – in ambito domestico, non medico – agli sleep tracker di cui abbiamo parlato qui, e alle sveglie biometriche.

Si tratta di dispositivi che ci possono essere utili: per esempio ci possono anche far svegliare nei periodi di sonno leggero in modo da rendere meno “traumatico” il nostro risveglio.