Jak se měří a prodlužuje hluboký spánek

Současný výzkum ukazuje, že hluboký spánek tvoří pouze 15-25% celkového spánku, ale jeho dopady na zdraví jsou nesrovnatelně větší. Jeden jediný rok nedostatečného hlubokého spánku může způsobit změny v mozku ekvivalentní dvěma letům stárnutí, zatímco optimalizace hlubokého spánku může zlepšit kognitivní funkce o 30% během několika týdnů.

Fáze spánku

Spánek se skládá ze čtyř odlišných fází, které se během noci cyklicky opakují v 90 - 120 minutových intervalech. Každá fáze má specifické neurologické charakteristiky a funkce pro obnovu organismu.

Samotná struktura spánku zahrnuje lehký spánek (fáze N1 a N2), hluboký spánek (fáze N3) a REM spánek:

• Fáze N1 představuje přechod ke spánku a trvá pouze 1-7 minut s theta vlnami o frekvenci 4-8 Hz.
• Fáze N2, která zabírá 45-55% celkového spánku, je charakterizovaná postupným snižováním srdeční frekvence a tělesné teploty.
• Hluboký spánek (fáze N3) se vyznačuje delta vlnami o frekvenci 0,5-4 Hz a vysoké amplitudě přesahující 75 mikrovoltů. Tato fáze je nejhojnější v první polovině noci a je také nejtěžší se v ní vzbudit - pro probuzení je třeba zvuku přesahujícího 100 decibelů. Pokud je člověk probuzen během hlubokého spánku, následuje dezorientace trvající 30-60 minut, známá jako spánková setrvačnost.
• REM fáze je pak charakteristická intenzivní mozkovou aktivitou. V této fázi dochází ke zpracování emocí a paměťových stop.

Po 30. roce života dochází k poklesu množství hlubokého spánku. Starší lidé tak tráví více svého spánku v lehčích spánkových fázích s častějšími probuzeními. Snížený hluboký spánek ve stáří pak koreluje s problémy s pamětí a zvýšeným rizikem demence. Změny struktury spánku přispívají i k vyšším mírám diabetu, hypertenze a kardiovaskulárních onemocnění.

Neurologické procesy během hlubokého spánku

Během hlubokého spánku dochází k masivní synchronizaci neuronů napříč mozkovými oblastmi, což vytváří ideální podmínky pro vývoj či posílení nových synapsí v mozku. Výzkumy odhalily, že jsou to právě pomalé vlny, které optimalizují konsolidaci synapsí (krátkodobé změny v mozku se mění na dlouhodobé). Probíhá také konsolidace paměti. Vzorce z denních zkušeností se znovu přehrávají a přesouvají z hippokampu do neokortexu pro dlouhodobé uložen

Také glymfatický systém, objevený v roce 2012, se během hlubokého spánku aktivuje na maximum. Mozkomíšní mok proudí a odstraňuje metabolické odpady včetně beta-amyloidu a tau proteinů souvisejících s Alzheimerovou chorobou. Extrace­lulární prostor se během spánku zvětší o 60%, což umožňuje efektivní “čištění” mozku. Je třeba ale připustit, že některé studie naopak pozorují spíše snížené než zvýšené “čištění” během spánku.

Fyziologické procesy během hlubokého spánku

Během prvních epizod hlubokého spánku dosahuje vrcholné produkce i růstový hormon, přičemž 70% jeho pulzů je spojeno právě se “slow-wave” spánkem. Tento hormon je zásadní pro opravu tkání, růst svalů a posílení imunitního systému. S věkem přitom jeho produkce během spánku klesá.

Hluboký spánek dále podporuje anabolické procesy včetně zvýšené syntézy proteinů. Jediná noc spánkové deprivace snižuje syntézu svalových proteinů až o 18%, zatímco optimální hluboký spánek stimuluje opravné procesy v celém těle.

Metody měření hlubokého spánku

Měření hlubokého spánku představuje složitou výzvu s významnými rozdíly v přesnosti měření různými metodami. Zlatým standardem pro měření hlubokého spánku přitom zůstává polysomnografie. Ta při měření monitoruje 12+ fyziologických signálů včetně EEG (měření elektrické aktivity mozku), EOG (sledování pohybu očí), EMG (měření elektrické aktivity svalů), EKG (měření elektrické aktivity srdce), nazálního průtoku vzduchu, dechového úsilí a saturace kyslíkem.

Její nevýhodou je však nutnost navštívit specializované zařízení a přenocovat v laboratoři. Efekt první noci a měřících přístrojů může přitom ovlivnit přirozenou strukturu spánku, takže jednorázová analýza nakonec ani nemusí reprezentovat typické spánkové vzorce.

Jako alternativa se tedy nabízí chytrá komerční zařízení, která uživatelé nosí na svém těle (prsteny, hodinky, náramky apod.). Běžně rozšířená zařízení (Oura Ring, Apple Watch aj.) využívají kombinaci dat z více senzorů - typicky se jedná o fotoplethysmografii (prosvícení tkáně a měření kolísání intenzity světla s množstvím krve ve tkáni), akcelerometrii (měření pohybu resp. zrychlení těla) a analýzu variability srdeční frekvence.

Většina zařízení je díky tomu schopna s vysokou spolehlivostí určit, zda uživatel spí, či nikoliv. Spolehlivost určení jednotlivých fází spánku je však nižší. Podle jedné studie z roku 2021 je Oura Ring díky kombinaci metod schopen určit fázi hlubokého spánku se 79% přesností.

Pro přibližnou představu taková data asi stačí, ale zatím nelze brát naměřené hodnoty nějak extra vážně. V případě, že 8 hodinový spánek představuje 60 - 110 minut hlubokého spánku, znamená 21 % chybných měření asi 12 - 22 minut. Pokud tedy ráno uvidíme na hodinkách 88 místo 110 minut hlubokého spánku (při reálně stejně kvalitním spánku), můžeme celý spánek interpretovat jako horší, než skutečně je.

V praxi je pak vhodné kombinovat jak objektivní měření, tak subjektivní hodnocení spánku. To typicky využívá různé spánkové deníky a dotazníky, které se snaží určit celkovou spokojenost se spánkem. Příkladem je např. Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI). Optimální přístup kombinuje obě metody - objektivní měření se subjektivním reportováním, jelikož žádné komerční zařízení nedosahuje přesnosti PSG.

Pravidelné měření přináší potenciálně ještě další potíž, kterou je potenciální “úzkost z výkonu”. Tzv. ortosomnie, tedy obsedantní snaha o optimální spánek, se začala objevovat právě s rozšířením měřících zařízení. Úzkost z kvality nadcházejícího spánku může pak způsobit jeho zhoršenou kvalitu, což je pravděpodobně opak toho, co mělo být při měření cílem.

Faktory ovlivňující hluboký spánek

Není asi překvapením, že změna životního stylu může významně zlepšit kvalitu a délku trvání hlubokého spánku prostřednictvím různých mechanismů. Nejúčinnější přístupy kombinují optimalizaci spánkového prostředí, doplňky stravy, vhodné načasování cvičení a relaxační techniky.

Spánková hygiena a její vliv

Naprostým základem je pravidelný režim, protože napomáhá sladění cirkadiánního rytmu a tím i prodlužuje hluboký spánek v první polovině noci. Lidé, kteří chodí spát pozdě, vstávají brzy a spí celkově málo, se připravují právě o Non-REM a hluboký spánek. Celá situace bude ještě horší v případě, že večer dochází k vystavování intenzivnímu světlu z obrazovek počítačů, televizí a mobilů, což posune vyplavování melatoninu do brzkých ranních hodin.

Přitom platí, že individuální cirkadiánní chronotypy významně ovlivňují optimální načasování hlubokého spánku. Je tak potřeba vědět, zda je člověk spíše “sova” či “skřivan” a pokusit se život a spánkový režim tomuto nastavení přizpůsobit.

Důležité také je se vyhýbat alkoholu, kofeinu a jiným stimulantům. Podle některých studií trvá odbourání 400 mg kofeinu (4 - 5 káv typu espresso) 22 letému člověku až 15 hodin. To znamená ideálně nepřijímat odpoledne a večer žádnou kávu, čaj, ale ani “nakopávače” obsahující kofein před odpoledním či večerním cvičením v posilovně. Stimulanty tohoto druhu je lepší používat cíleně v situaci, kdy to potřebujeme, ne je konzumovat jako jakékoliv jiné nápoje či jimi kompenzovat špatný spánek v noci.

Cvičení a jeho načasování

Cvičení obecně zvyšuje hromadění adenosinu (vytváří “spánkový tlak”) a podporuje hlubší spánek. Ranní cvičení (v 6 - 8 hodin ráno) zlepšuje celkovou strukturu spánku a cirkadiánní rytmus, zatímco intenzivní cvičení do 1 hodiny před spaním spánek zhorší. Je proto třeba s časem cvičení experimentovat a intenzivnější tréninky si odbýt raději dříve než později v průběhu dne.

Environmentální faktory

Za optimální teplotu v ložnici je považováno 16 - 18°. Každý nárůst teploty o 1°C nad optimum totiž snižuje efektivitu spánku a pokles tělesné teploty je pro hluboký spánek zásadní. Dbejte proto na to, ať v ložnici nepřetápíte.

Již zmíněné světlo má také vliv, a proto je třeba v čase před spaním ubrat na intenzitě osvětlení a vyhýbat se obrazovkám elektronických zařízení. Řešení zahrnují brýle blokující modré světlo, noční režim na zařízeních (např. aplikace flux) a oranžové až červené osvětlení interiéru po západu slunce (např. s pomocí chytrých žárovek).

Toto přitom platí i pro světlo přicházející z ulice skrze okno. Zejména u dětí, kde je spánek důležitý pro jejich vývoj, dává smysl dobře okna v dětském pokoji zatemnit. Různá světýlka a noční lampičky by pak měly vydávat velmi tlumené oranžové až červené světlo, které by mělo mířit ideálně do země či směrem od postele. Mimochodem, ranní světlo do 1 hodiny po probuzení naopak optimalizuje cirkadiánní rytmus. Je tedy vhodné se jít ráno projít na 15 - 30 minut (bez slunečních brýlí).

Velký vliv na délku hlubokého spánku má také kvalita vzduchu v místnosti. Čím menší místnost a čím více lidí v ní spí, tím rychleji klesá hladina kyslíku a roste hladina oxidu uhličitého. Podle jedné studie každé zvýšení CO2 o 100 PPM znamenalo pokles hlubokého spánku o 4,3 %. Před spaním je tak potřeba místnosti důkladně vyvětrat. Pokud spíte v malé místnosti, nechte přes noc otevřené dveře či pootevřené okno.

Relaxační techniky

Pro uklidnění před spánkem jsou vhodné různé relaxační techniky. Např. dechová technika 4-7-8 pomáhá rychleji usnout a prodlužuje délku hlubokého spánku. Zklidnění dechu totiž aktivuje parasympatický nervový systém a snižuje hladinu kortizolu. Postup je následující: pomalý nádech trvající 4 sekundy následuje zadržení dechu na 7 sekund a pomalý výdech v délce 8 sekund. Opakovat by se tento postup měl 4-8x.

Také tzv. progresivní svalová relaxace má na uvolnění před spánkem vliv. Provádí se při ní cílené zatínání jednotlivých svalů a jejich následné postupné uvolňování. Provádět by se měla 20 - 30 minut před spaním.

Vliv na strukturu spánku má také tzv. mindfulness meditace, která přináší pozitivní účinky údajně již při 10 - 20 minutách praktikování denně.

Strava a suplementy

Z doplňků stravy vykazuje pozitivní vliv na délku a efektivitu spánku např. hořčík (ideálně ve formě bisglycinátu). Pomáhá totiž uvolňovat svaly i nervový systém. Také samotný glycin má vliv na spánek - snižuje tělesnou teplotu a tím pomáhá usnout a prodlužuje i hluboký spánek. Často se hovoří i o melatoninu. U něj je ale lepší maximalizovat jeho přirozenou tvorbu úpravou životního stylu.

Z dalších přípravků podporující relaxaci můžeme zmínit: l-theanin, GABA, 5-HTP, vitamín B6, či různé bylinné čaje a extrakty (např. meduňka lékařská či heřmánek). Vždy ale záleží na konkrétní příčině problému s hlubokým spánkem.

Kdy vyhledat odbornou pomoc

Problémy se spánkem mohou být způsobeny i některou z poruch spánku, což je třeba aktivně řešit. Varovné příznaky zahrnují trvalé potíže s usínáním a udržením spánku déle než 4 týdny v řadě, hlasité chrápání s pauzami dýchání, nadměrnou denní ospalost navzdory adekvátnímu času spánku, nebo neobvyklé spánkové chování. V takovém případě je třeba navštívit lékaře.