Giấc ngủ là một trạng thái sinh học cần thiết cho sự phục hồi cơ thể và tâm trí. Nó không phải là một quá trình thụ động, mà được kiểm soát bởi các cơ chế sinh học phức tạp, bao gồm hoạt động của hệ thần kinh trung ương và sự điều chỉnh nội tiết tố.

Bài viết này A&C Pharma sẽ cung cấp cho bạn những thông tin tổng quát nhất về sinh lý giấc ngủ.

Các cơ chế điều hòa sinh lý giấc ngủ

1. Chu kỳ giấc ngủ (Sleep Cycle)

Giấc ngủ diễn ra theo từng chu kỳ khoảng 90-120 phút và lặp lại nhiều lần trong đêm. Mỗi chu kỳ bao gồm các giai đoạn chính:

Giai đoạn NREM (Non-Rapid Eye Movement):

Giai đoạn non-REM được đặc trưng bởi giấc ngủ sâu. Trong giấc ngủ non-REM, huyết áp, nhịp thở và tỷ lệ trao đổi chất đều giảm đáng kể. Các chuyển động cơ thể không xảy ra.

Giai đoạn non-REM cũng được gọi là giấc ngủ sóng chậm vì trong giai đoạn này, sóng não rất mạnh và có tần số rất thấp (tức là chậm). Giai đoạn này được chia thành 3 giai đoạn nhỏ (N1, N2 và N3).

• N1 (Ngủ nông): Là giai đoạn chuyển từ thức sang ngủ. Cơ thể bắt đầu thư giãn, nhịp tim và nhịp thở chậm lại.
• N2: Giấc ngủ sâu hơn, chiếm phần lớn thời gian ngủ. Tại đây, sóng não chậm lại, và cơ thể tiếp tục nghỉ ngơi.
• N3 (Ngủ sâu): Đây là giai đoạn quan trọng cho sự phục hồi thể chất, nơi cơ bắp được thư giãn hoàn toàn, hormone tăng trưởng được giải phóng và hệ miễn dịch được củng cố.

Một số lý thuyết chia giấc ngủ non-REM thành 4 giai đoạn nhỏ, nhưng thực tế giai đoạn 3 và 4 đều là giấc ngủ sâu và chỉ khác nhau về sóng não. Vì vậy chúng tôi không sử dụng cách chia này để tránh khiến độc giả cảm thấy khó hiểu.

Giai đoạn REM (Rapid Eye Movement):

Giai đoạn REM được đặc trưng bởi sự hiện diện của các chuyển động mắt nhanh trong khi ngủ. Loại giấc ngủ này ít yên tĩnh hơn giấc ngủ sóng chậm và liên quan đến giấc mơ và các chuyển động cơ thể. Trong giấc ngủ REM, ngưỡng bị đánh thức bởi các kích thích bên ngoài của một người cao hơn so với giấc ngủ sóng chậm. Nhịp tim và nhịp thở trở nên không đều trong giai đoạn REM, một đặc điểm của trạng thái mơ.

Não hoạt động cực kỳ tích cực trong giấc ngủ REM. Điện não đồ cho thấy các mô hình hoạt động sóng não tương tự như những mô hình xảy ra trong giờ thức. Do đặc điểm này của giai đoạn REM, nó thường được gọi là giấc ngủ nghịch lý vì đây là một nghịch lý khi một người có thể ngủ nhưng não lại cực kỳ hoạt động.

2. Cơ chế điều chỉnh giấc ngủ

Đồng hồ sinh học (Circadian Rhythm): Kiểm soát chu kỳ ngủ – thức của cơ thể, được điều khiển bởi nhân trên chéo (SCN) nằm trong não bộ. Đồng hồ này phản ứng với ánh sáng và bóng tối, kích thích cơ thể tỉnh táo vào ban ngày và buồn ngủ vào ban đêm.

Áp lực ngủ (Sleep Pressure): Cơ thể tích tụ áp lực cần ngủ khi bạn thức lâu. Yếu tố này chủ yếu liên quan đến sự gia tăng adenosine – một chất dẫn truyền thần kinh tích tụ khi hoạt động não bộ kéo dài.

3. Hormone và chất dẫn truyền thần kinh liên quan đến giấc ngủ

Cơ thể chúng ta sử dụng hàng loạt các hormone và chất dẫn truyền thần kinh đặc hiệu để điều chỉnh các phản ứng bên trong cơ thể, giúp chúng ta thích nghi với từng thay đổi nhỏ từ môi trường. Điều này cũng đúng khi cơ thể rơi vào trạng thái ngủ.

Khi chúng ta ngủ, não bộ sẽ điều chỉnh các tín hiệu cụ thể bao gồm:

• Melatonin: Được tiết ra bởi tuyến tùng khi trời tối, giúp cơ thể cảm thấy buồn ngủ.
• Adenosine: Tích tụ trong suốt thời gian thức, gây buồn ngủ. Lượng adenosine giảm khi bạn ngủ.
• GABA (Gamma-Aminobutyric Acid): Một chất ức chế thần kinh, giúp làm giảm hoạt động não và đưa cơ thể vào trạng thái thư giãn.
• Orexin: Điều chỉnh sự tỉnh táo và mức năng lượng. Nồng độ orexin giảm khi bạn ngủ.
• Cortisol: Thường thấp vào ban đêm và tăng cao vào buổi sáng, giúp cơ thể tỉnh táo.

Tại sao chúng ta cần ngủ?

Tầm quan trọng của giấc ngủ được thể hiện rõ qua sự bảo tồn tiến hóa mạnh mẽ của nó. Hầu hết các loài động vật đã tiến hóa theo cách mà chúng dành nhiều thời gian để ngủ, mặc dù giấc ngủ khiến chúng ta dễ bị tổn thương (ví dụ như bị động vật ăn thịt tấn công).

Các chức năng của giấc ngủ vẫn chưa chắc chắn. Tuy nhiên, người ta biết rằng giấc ngủ REM và non-REM thực hiện các chức năng khác nhau và các quá trình sinh hóa, sinh lý, thần kinh và tâm lý diễn ra khác nhau khi một cá thể ngủ so với khi chúng thức.

Sinh hóa

Các loại hormone khác nhau được tiết ra tùy thuộc vào việc một cá nhân đang ngủ hay thức. Ví dụ, hormone tăng trưởng được tiết ra trong khi ngủ trong khi cortisol được tiết ra trong khi thức.

Tốc độ trao đổi chất giảm trong khi ngủ non-REM, năng lượng được bảo toàn và nhiệt độ cơ thể giảm xuống. Trong giai đoạn này, quá trình tổng hợp protein và sản xuất các phân tử phức tạp trong cơ thể tăng lên.

Khi chúng ta thức, các tế bào não của chúng ta sử dụng một lượng glucose đáng kể để hoạt động và các kho dự trữ glycogen nội bào bị cạn kiệt. Trong khi ngủ, quá trình này bị đảo ngược để glucose có sẵn trong lần thức tiếp theo.

Sinh lý

Giấc ngủ được coi là giai đoạn phục hồi hoặc phục hồi giúp cơ thể chuẩn bị cho lần thức tiếp theo. Sự phân chia tế bào diễn ra nhanh hơn trong giai đoạn non-REM và giấc ngủ có chức năng quan trọng đối với hệ thống miễn dịch.

Hệ thần kinh

Giấc ngủ có thể có một số vai trò trong quá trình phát triển các tế bào não và kết nối giữa các tế bào não trong quá trình phát triển. Khả năng hình thành các tế bào thần kinh mới (sự hình thành tế bào thần kinh) chậm lại trong giai đoạn đầu đời và chính sự phát triển của các mạng lưới tế bào thần kinh mới chịu trách nhiệm cho các hành vi mới.

Đồng bộ hóa hoạt động vỏ não trong giai đoạn non-REM có thể theo một cách nào đó phối hợp các kết nối vỏ não. Vỏ não trước trán không hoạt động trong tất cả các giai đoạn của giấc ngủ (điều này cũng có thể mang lại một số lợi ích). Trong giai đoạn REM, vỏ não mở ra các đầu vào cảm giác và hình thành các liên kết lỏng lẻo không thể hình thành trong khi thức.

Sức khỏe tâm lý

Cả hai giai đoạn của giấc ngủ đều liên quan đến quá trình củng cố trí nhớ. Rất ít thông tin mới được tiếp thu trong khi ngủ, nhưng quá trình củng cố và duy trì trí nhớ từ những trải nghiệm của ngày hôm trước là đáng kể. Người ta biết rằng việc học thông tin trực quan được cải thiện đáng kể trong đêm đầu tiên và việc thiếu ngủ làm suy yếu khả năng nhớ lại thông tin.

Các giai đoạn ngủ khác nhau có tác động khác nhau đến quá trình củng cố trí nhớ và lưu giữ thông tin. Việc lưu giữ thông tin là tốt nhất nếu giai đoạn 3 và 4 của giấc ngủ non-REM xảy ra trong 2 giờ đầu tiên của giấc ngủ và nếu 25% cuối cùng của giấc ngủ là giấc ngủ REM.

Bản thân các thông tin cũng được não bộ củng cố theo những cách rất khác nhau dựa trên chu kỳ giấc ngủ. Học các chuỗi chuyển động là tốt nhất nếu giai đoạn 2 của giai đoạn non-REM xảy ra muộn vào ban đêm, trong khi học các chuỗi nhận thức diễn ra tốt nhất nếu có chu kỳ giai đoạn REM và non-REM.

Giấc mơ là biểu hiện của hoạt động não bộ cơ bản và phản ánh các kết nối liên tưởng lỏng lẻo được tạo ra trong giấc ngủ REM. Những liên tưởng lỏng lẻo này có khả năng dẫn đến tăng cường hoạt động tinh thần sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề.

Theo dõi trang Fanpage của chúng tôi để biết thêm thông tin về cách bạn có thể đạt được giấc ngủ ngon mỗi đêm, đồng thời bạn cũng có thể tham gia trò chuyện và nhận tư vấn miễn phí từ đội ngũ dược sĩ của A&C Pharma.

Nguồn Tổng hợp