Quali sono le fasi del sonno e come possiamo misurarle?

Si stima che un terzo della nostra vita noi lo passiamo a dormire. Tempo sprecato? Assolutamente no, il sonno è uno dei tre pilastri della vita sana insieme ad alimentazione ed esercizio fisico. La qualità del nostro riposo infatti, incide a 360 gradi sul benessere fisico e psicologico di ognuno di noi. Per questo, dal 2008, l’americana World Sleep Society ha istituito una giornata dedicata al buon dormire e alla diffusione e approfondimento delle conoscenze sulle patologie che disturbano la qualità delle fasi del sonno, il World Sleep Day, la Giornata Mondiale del Sonno che quest’anno viene celebrata oggi, venerdì 18 marzo.

In questo precedente articolo abbiamo intervistato il Dottor Alvise Cappello, esperto in Medicina del Sonno e membro della World Sleep Society che ci ha parlato nel dettaglio dei disturbi del sonno.

Oggi però, andiamo allora alla scoperta di come “funziona” il nostro corpo mentre dormiamo e quali sono le fasi del sonno. Infine vedremo alcune curiosità tecnologiche che possono aiutarci a misurare la qualità del nostro sonno.

Le fasi del sonno

Dormire non è semplice come molti possono immaginare. I ritmi che scandiscono sonno e veglia, i cosiddetti ritmi circadiani, sono operazioni piuttosto complesse caratterizzate da specifici processi fisiologici che dovrebbero essere rispettati per ottenere una buona qualità del sonno, e di conseguenza, una migliore qualità di vita

Grazie a diversi studi su questi processi, basati sull’utilizzo di elettromiografie, elettroencefalografie ed elettro-oculografie, si è scoperto che il sonno è composto da una prima fase Non REM o NREM e infine dalla fase REM. REM è un acronimo inglese per Rapid Eye Movement, movimento rapido degli occhi. Il termine fu coniato per la prima volta nel 1953 dallo studioso americano Eugene Aserinsky, mentre studiava a Chicago nel laboratorio di Nathaniel Kleitman, uno dei pionieri sugli studi del sonno. Con questo termine si indica il nistagmo (movimenti oscillatori ritmici dei bulbi oculari) durante questa fase del sonno.

La fase NREM

Scopriamo nel dettaglio quali sono le fasi del sonno e come si caratterizzano, partendo dalla fase NREM che si suddivide in quattro stadi diversi. Come il nome suggerisce, in questa fase non vi sono ancora i movimenti rapidi degli occhi.

Stadio 1: addormentamento
Il nostro organismo, in maniera graduale, passa dallo stato di veglia al sonno. La temperatura corporea si abbassa, la muscolatura si rilassa parzialmente e il battito cardiaco rallenta. Il cervello che durante il giorno opera con le onde cerebrali Beta, con una frequenza tra i 14 e 30 hertz, passa a quelle Alfa con una frequenza più bassa tra gli 8 e i 13,9 hertz. Questo stadio generalmente dura pochi minuti e rappresenta il 5% di tutta la notte.

Stadio 2: sonno leggero
Il corpo e le sue funzioni continuano a rallentare in preparazione della fase di sonno vero e proprio. In questo momento i muscoli sono completamente distesi, il respiro è profondo e si è dunque completamente addormentati. In questo stadio il cervello opera con le onde Theta che vanno dai 4 ai 7,5 hertz. Questo stadio dura tra i 10 e 15 minuti.

Stadio 3: sonno profondo
Il corpo è completamente rilassato e in questo momento se dovessimo essere svegliati improvvisamente reagiremmo con confusione e disorientamento a causa della lentezza del nostro metabolismo. Le onde cerebrali Theta lavorano insieme a onde più lente e regolari, le Delta dalla frequenza di 0,1 e 3 hertz. Questo stadio dura all’incirca 40-50 minuti.

Stadio 4: sonno profondo effettivo
È l’ultimo stadio della fase NREM, quando operano principalmente le onde Delta che permettono un rilassamento profondo, mantenendo operative le attività inconsce come la respirazione, il battito cardiaco e la digestione. Il movimento oculare è lento e la temperatura del corpo scende ancora. In questo stadio della fase NREM il nostro corpo si rigenera e ripristina le riserve metaboliche.

La fase REM

Terminata la fase NREM, il corpo passa alla fase REM, conosciuta anche come la fase del sonno paradosso. Infatti, nonostante ci troviamo in uno stadio di sonno profondo, l’attività cerebrale si risveglia e cominciano i movimenti rapidi degli occhi. Inoltre, il cervello riattiva le onde Theta, Alpha e Beta. È in questa fase che sogniamo e il nostro corpo aumenta gradualmente il flusso sanguigno e la respirazione. Secondo alcuni studi tramite elettroencefalogramma su soggetti in fase REM, il cervello è attivo come se fossimo svegli. Infatti, anche il consumo di glucosio e ossigeno e uguale a quello della fase di veglia. 

Un’altra particolarità della fase REM è l’atonia muscolare. I muscoli infatti vengono paralizzati e, anche se gli esperti non siano ancora del tutto convinti, si pensa che sia dovuto ad un meccanismo di protezione del cervello, per impedire al corpo di compiere movimenti involontari che possono essere causati dai sogni.

Durante la notte, la fase NREM e la fase REM, si alternano per circa 4 o 5 volte, a seconda dell’individuo, con una durata tra i 90 e 100 minuti determinando così i cicli del sonno. Nei primi cicli, il sonno profondo dura di più, mentre, più la notte avanza, più tende a ridursi in favore dell’aumento del sonno REM.

Misurare la qualità e le fasi del sonno con lo smartwatch

Nonostante esistano specifici esami medici per valutare la qualità del nostro sonno, la tecnologia, in particolare nel settore dei cosiddetti wearables, ci permette di misurare anche a casa il nostro riposo notturno fornendoci molte informazioni interessanti.

Esistono vari tipi di smart-watch o fit-band, e tutti hanno un sensore per il battito cardiaco integrato con un app dedicata, utile soprattutto per chi pratica attività fisica. Questo sensore e l’app spesso forniscono anche delle opzioni per misurare le fasi del sonno, partendo proprio dalle informazioni fornite dalle informazioni sul battito cardiaco. In questa maniera, indossando il dispositivo per tutta la notte, potremmo valutare e calcolare l’ora precisa, in cui iniziano e finiscono le varie fasi NREM e REM e per quante volte si ripetono i cicli del sonno. 

Un altro sensore utile per valutare il nostro sonno è l’accelerometro. Questo sensore, quando siamo svegli è utile per calcolare i nostri movimenti. Mentre stiamo dormendo compie la stessa attività e ci fornisce informazioni precise su quando ci siamo mossi durante la notte.

Infine, nei dispositivi più all’avanguardia, si può trovare anche il sensore per misurare la saturazione di ossigeno del sangue (SpO2). La tecnologia con cui funziona è la stessa dei pulsossimetri, il livello di ossigeno viene rilevato grazie alla luce proiettata sul polso, misurando quella che viene assorbita dalla pelle. In questo caso, il rilevatore potrebbe risultare utile per individuare la presenza di apnee notturne. Infatti, se si soffre di questo disturbo il sensore potrebbe rilevare una saturazione più bassa rispetto alla norma, un possibile segnale della presenza di questa patologia.

Ovviamente non si tratta di informazioni mediche precise ma comunque, costituiscono un aiuto in più, magari per individuare la possibile presenza di un disturbo del sonno.

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