Las 4 fases del sueño: Ciclos, etapas y cómo dormir mejor

Durante mucho tiempo se ha pensado que el sueño era un estado pasivo, un cierre de las funciones físicas y mentales que permitía al cuerpo recuperarse de las actividades del día. Todo eso cambió en los años 50 con el descubrimiento del sueño REM. Lo que se pensaba que era una forma de inconsciencia, resultó ser un proceso activo y complejo, crucial para la formación de los recuerdos, la regulación del metabolismo y la eliminación de toxinas del cerebro.

Los recientes avances en la ciencia del sueño han revelado lo importante que es dormir bien para la salud. El sueño es vital no sólo para sentirse enérgico y restaurado, sino para casi todas las funciones esenciales del cuerpo.

Nota: El contenido del Foro del Colchón es de naturaleza meramente informativa y no debe sustituir al consejo médico y la supervisión de un profesional capacitado. Si crees que puedes estar sufriendo algún trastorno del sueño o condición médica consulta con tu médico lo antes posible.

La estructura del sueño

La estructura del sueño

El proceso tal y como se organiza y estructura el sueño se conoce como arquitectura del sueño. La arquitectura típica del sueño consiste en cuatro ciclos, cada uno de los cuales dura un promedio de 90 minutos. Un ciclo de 90 minutos consiste en tres etapas de sueño de movimiento ocular no rápido, conocido como sueño NREM, y uno de sueño de movimiento ocular rápido, conocido como REM. El proceso completo de los cuatro ciclos dura aproximadamente de 7 a 8 horas.

El sueño se dividía anteriormente en cinco etapas, que se convirtieron en cuatro cuando se combinaron dos ciclos similares de NREM. Las cuatro etapas fueron recientemente renombradas a N1, N2, N3, y REM, para aclarar el tipo específico de sueño que ocurre en cada etapa durante un ciclo.

Cada etapa del sueño cumple una función fisiológica y psicológica distinta, y se produce en una secuencia predecible. Estas secuencias deben ser completas para el funcionamiento óptimo del cerebro y el cuerpo.

Las etapas del sueño son distintas pero comparten algunas características generales. Durante las fases del sueño NREM los músculos conservan la capacidad de funcionar, aunque normalmente permanecen quietos. Las ondas cerebrales son menos activas y el ritmo cardíaco, la presión arterial y la respiración se ralentizan. En el sueño NREM, como su nombre indica, los ojos están quietos o se mueven mínimamente.

En el sueño REM, los ojos se mueven rápidamente, los músculos están en su mayor parte o completamente paralizados y el sueño es vívido. Las ondas cerebrales durante el sueño REM son similares a las ondas cerebrales que se producen cuando estamos despiertos.

N1 (antes llamada Fase 1)

N1 es la etapa más ligera del sueño y ocurre en los momentos en que el estado de vigilia del cuerpo pasa al estado de sueño.

La etapa N1 suele comenzar a los pocos minutos de irnos a dormir, pero puede tomar más o menos tiempo dependiendo de los hábitos de sueño, la presencia de trastornos o alteraciones del sueño y la fisiología de cada individuo.

N1 es un estado dinámico que suele durar entre uno y siete minutos. Como su nombre lo indica, el sueño NREM implica que no existe, o en un muy menor medida, movimientos oculares como pasa con los estados de sueño vívidos que ocurren durante el sueño REM.

En esta primera fase todavía somos capaces de ser conscientes de nuestro entorno, aunque muchas personas comienzan a perder el sentido normal del tiempo y el espacio a medida que hacen la transición al sueño.

Durante la N1, se producen los siguientes cambios fisiológicos:

  • La temperatura corporal disminuye
  • La glándula pineal libera melatonina, la hormona que promueve el sueño
  • Los ojos se cierran
  • Las ondas cerebrales pasan de las ondas alfa de relajación a las ondas theta de sueño
  • Podemos empezar a tener sueños
  • Los músculos comienzan a relajarse

Durante el sueño N1, pequeños cambios de ida y vuelta entre las ondas cerebrales alfa y theta pueden dar a la persona que duerme la sensación de que todavía está despierta. Es fácil despertarse en esta etapa del sueño y veces no nos damos ni cuenta que ya no estamos completamente alerta.

Las sacudidas hipnóticas, o inicios del sueño, son comunes durante esta fase de transición. Los espasmos hipnóticos son contracciones repentinas de los músculos que pueden interrumpir el sueño. Estos movimientos a veces van acompañados de una sensación de caída o tropiezo y se consideran normales. Pueden empeorar con la cafeína, el estrés o ciertos medicamentos. Algunos investigadores teorizan que los espasmos hipnóticos son un mecanismo de protección que queda de nuestros antepasados, cuando dormíamos en los árboles, para ayudar a evitar que nos caigamos durante el sueño.

Hasta hace poco, investigadores del sueño creían que no era posible producir sueños durante el sueño NREM, aunque recientemente esto ha sido desmentido. Soñar en las etapas del sueño NREM puede ocurrir más a menudo cuando una parte del cerebro activa en el sueño REM, la etapa en la que los sueños son más vívidos y memorables, permanece activada durante el sueño NREM.

Las alteraciones durante el sueño N1, tiempo excesivo que se pasa en esta fase o la latencia prolongada del sueño (el tiempo que se pasa esperando para dormirse) pueden indicar la presencia de un trastorno del sueño. La dificultad para pasar al sueño N1 es un síntoma común del insomnio, tanto a corto plazo como crónico. Quienes sufren la forma de hipersomnia conocida como narcolepsia pueden caer directamente en el sueño MOR sin pasar primero por ninguna de las etapas del sueño NREM, incluida la N1.

N2 (antes llamada Fase 2)

Aproximadamente la mitad de los cuatro ciclos de sueño se pasan en la fase N2, la fase del sueño más frecuente. Aunque la N2 se considera una etapa de sueño ligero similar a la N1, la transición a la N2 causa cambios físicos pronunciados, que incluyen:

  • Se detiene el movimiento de los ojos
  • Reducción de la conciencia ambiental
  • Disminución de la frecuencia cardíaca y la temperatura corporal
  • Fluctuaciones inconsistentes entre la tensión y la relajación muscular
  • Relajación de los músculos de las vías respiratorias superiores

El hablar durante el sueño puede ocurrir durante las etapas N1 y N2 del sueño, así como breves episodios de despertarse y volver a dormirse.

Husos del sueño

Aunque las ondas cerebrales disminuyen su velocidad durante el N2, el cerebro muestra estallidos repentinos de actividad llamados husos de sueño. Los husos del sueño duran aproximadamente 1-2 segundos cada uno y son el resultado de interacciones entre las neuronas talámicas y corticales. Se cree que este tipo de actividad cerebral es esencial para la consolidación de los recuerdos y la capacidad de recordar los sueños.

El aumento del número de husos de sueño puede estar asociado a una mayor inteligencia, lo que aumenta la necesidad de procesar grandes volúmenes de información recientemente adquirida. Una de las principales funciones de los husos del sueño parece ser la transferencia de información de la memoria a corto plazo a la memoria a largo plazo.

Los complejos K son otro tipo de actividad de las ondas cerebrales que se observan durante el sueño N2. Los complejos K son reactivos a los estímulos internos y externos, ayudan al procesamiento de la información y ayudan a sincronizar las fases del sueño NREM en su conjunto. Se cree que las ondas del complejo K nos protegen mientras dormimos evitando que nos despertemos ante estímulos normales que no representan peligro.

Una cantidad inusual de tiempo en la fase N2 puede ser el resultado de la alteración de los patrones de sueño debido a los efectos secundarios de medicamentos o al proceso de envejecimiento. La fragmentación del N2 puede indicar un trastorno del sueño como la apnea del sueño, el síndrome de las piernas inquietas o el insomnio crónico.

N3 o sueño de ondas lentas (antes llamada Fases 3 y 4)

El sueño N3 se conoce como sueño de ondas lentas debido a las ondas cerebrales sincronizadas y visibles en una EEG (electroencefalografía). Algunos estudios muestran cómo las personas que duermen juntas pueden compartir parte de esta sincronización, así como otros patrones de sueño. La N3 suele comenzar aproximadamente cuarenta minutos después de dormirse por primera vez y es la más profunda y reparadora de todas las etapas del sueño.

Sueño de ondas lentas

Debido a que el sueño en la fase N3 es tan profundo, puede ser muy difícil despertarse de él. Si te despiertas durante la fase N3 puede que te sientas aturdido y desorientado, y el rendimiento mental puede verse afectado durante 30 minutos o más. La reducción del flujo sanguíneo cerebral explica la necesidad de este tiempo de recuperación, necesario para dar al cerebro la oportunidad de reanudar las funciones normales.

Durante el sueño N3, se producen los siguientes cambios fisiológicos:

  • El cuerpo libera hormonas para ayudar a controlar el apetito
  • El flujo de sangre al cerebro disminuye, mientras que el flujo de sangre a los músculos aumenta, permitiéndoles recibir oxígeno y nutrientes
  • La consolidación de los recuerdos continúa
  • La presión arterial y la frecuencia cardíaca disminuyen aún más
  • La respiración se vuelve más lenta y rítmica
  • La actividad del huso del sueño en el cerebro disminuye

El sueño N3 es esencial para la recuperación del cuerpo, incluyendo el crecimiento y la reparación de los músculos, huesos y otros tejidos. Las células gliales reciben azúcar durante esta fase del sueño, lo que les permite proporcionar energía al cerebro. Esta fase del sueño también es esencial para fortalecer y apoyar el sistema inmunológico.

Durante el sueño de ondas lentas, las ondas cerebrales pasan a una actividad de ondas lentas de alto voltaje conocida como ondas delta. El movimiento ocular es casi inexistente, y el cuerpo está inmóvil. Es más difícil despertar a alguien en esta fase del sueño, y la mayoría de las perturbaciones externas pasan desapercibidas.

Los niños pueden experimentar pequeños problemitas por la noche y mojar la cama durante la fase N3 del sueño. Las parasomnias como los terrores nocturnos, el comer dormido y el sonambulismo también ocurren más comúnmente durante esta etapa. Las parasomnias pueden ser el resultado de un despertar incompleto durante el sueño N3, lo que da lugar a una excitación parcial del sistema nervioso autónomo que conduce a una actividad inusual.

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Durante la recuperación de la privación de sueño puede producirse una cantidad inusualmente alta de sueño N3, mientras que la reducción del sueño N3 puede ser el resultado del uso de benzodiacepinas como el Valium o los antidepresivos triciclicos.

Las personas que no duermen lo suficiente en la fase N3, como las que sufren de insomnio crónico, pueden experimentar una disminución de la capacidad de consolidar los recuerdos. La disminución del tiempo de permanencia en el N3 también puede estar asociada con el envejecimiento, el consumo de alcohol, la epilepsia o la depresión.

Sueño REM

El cambio al sueño REM es diferente a cualquier otra etapa del ciclo de sueño. Aunque el sueño REM se produce al final de cada ciclo, es la etapa más ligera del sueño además de la N1. Esta fase comienza con una señal desde la base del cerebro. La señal viaja a través del cerebro hasta la corteza cerebral, la capa exterior del cerebro responsable de procesar los pensamientos y la información. Se cree que los sueños se originan en esta área del cerebro.

La etapa del sueño REM se caracteriza por:

  • Una secuencia distinta de movimientos corporales que indican la transición fuera del sueño N3
  • Parálisis de los músculos
  • Movimientos oculares rápidos y aleatorios
  • Las fluctuaciones en la respiración, la circulación y la temperatura corporal que son exclusivas del sueño REM, y que no ocurren en ningún otro momento durante el sueño o la vigilia
  • Sueños vívidos

Durante el sueño NREM, la mente está descansada, mientras que durante el sueño REM la mente está activa y con energía. En el EEG, las ondas cerebrales aparecen rápidas y desincronizadas, similar a cuando estamos despiertos. De hecho, el sueño REM se denomina a veces «sueño paradójico» debido a las similitudes en las funciones con un cerebro despierto. La fase REM se alarga con cada ciclo consecutivo, y la etapa final REM dura aproximadamente una hora.

Además de señalar el comienzo del sueño REM, el cerebro cierra las señales a las neuronas de la columna vertebral, creando una parálisis muscular generalizada. Si esta parálisis temporal no se produce, puede ser un síntoma del trastorno del comportamiento del sueño REM, un trastorno del sueño en el que los afectados actúan sus sueños. El trastorno del comportamiento del sueño REM puede provocar lesiones o daños en el entorno, y es un posible predictor de enfermedades neurológicas como el Parkinson o la demencia.

Sueño vívidos en fase REM

Aunque el sueño REM es el estado fisiológicamente más parecido a estar despierto, es el más alejado de la vigilia en términos del ciclo de sueño. Sólo los enfermos de narcolepsia y los bebés son capaces de pasar directamente del estado de vigilia al sueño REM. Típicamente, todas las etapas del sueño NREM deben pasar antes de que el sueño REM pueda ocurrir.

Aunque las etapas del sueño normalmente se desarrollan en orden, pueden variar en términos de duración a medida que los ciclos se repiten durante la noche. En los dos primeros ciclos de sueño, generalmente se pasa más tiempo en el sueño NREM, mientras que en los ciclos subsiguientes se puede pasar más tiempo en la etapa REM.

Además, la cantidad de tiempo que se pasa en cada etapa puede depender del momento en que la persona se duerme. Los que se acuestan y se levantan temprano pasan más tiempo en el sueño NREM, que tiende a ser dominante entre las 11 pm y las 3 am. Los noctámbulos pasan más tiempo en el sueño REM, que es más frecuente entre las 3 y las 7 de la mañana.

Para sentirse suficientemente bien descansado y disfrutar de los beneficios para la salud del sueño, éste debe ser suficiente y eficiente. Si no se logra el sueño REM, se produce una fragmentación del sueño, lo que puede dar lugar a una sensación de fatiga y a un deterioro cognitivo. Además, un sueño REM insuficiente puede provocar:

  • Inmunidad reducida
  • Deterioro de la producción hormonal
  • Cambios en el metabolismo
  • Riesgo elevado de enfermedades neurológicas como la demencia

Un ciclo de sueño ineficiente puede producir los mismos efectos que la privación del sueño, entre ellos una reducción de la concentración, mala coordinación, somnolencia diurna e irritabilidad.

La cantidad de tiempo que se pasa en el sueño REM tiende a disminuir con la edad. Mientras que los niños pasan hasta un 50% del tiempo de sueño en la etapa REM, los adultos pueden pasar cerca del 20%. La fragmentación del sueño también aumenta con la edad, aunque esto puede deberse, al menos en parte, a los medicamentos que se utilizan en los ancianos para tratar afecciones médicas y psiquiátricas.

¿Qué son los procesos S y C?

Cuanto más tiempo pasamos despiertos, más aumenta nuestra necesidad de dormir. Esta sensación de «presión de sueño» es generada por un complejo proceso homeostático llamado Proceso S. El Proceso S es una parte de un modelo de dos procesos de regulación del sueño.

El proceso S es impulsado por la acumulación de una sustancia química llamada adenosina en el cerebro, así como por el agotamiento del glicógeno. La adenosina inhibe muchos de los procesos del cuerpo que influyen en la vigilia. La molécula se adhiere a las células del cerebro anterior que controlan la vigilia e influyen en su actividad. Esta área del cerebro es particularmente sensible a la sensación de «presión del sueño» asociada con el Proceso S.

Ganas de dormir según las horas del día

El impulso homeostático por dormir del Proceso S es tan fuerte que es casi imposible que un ser humano permanezca despierto durante más de unos pocos días. Esto ayuda a prevenir extensas lesiones físicas debido a la prolongada privación de sueño.

El sueño restaurador de ondas lentas de la fase N3 alivia la sensación de necesidad de dormir característica del Proceso S. Otras fases como la N1 y la REM no disipan completamente las ganas de dormir, lo que subraya la naturaleza esencial del sueño de la N3.

Además del Proceso S, el sueño está influenciado por el Proceso C, un componente del reloj biológico interno conocido como ritmo circadiano. Mientras que el Proceso S explica por qué nos sentimos cada vez más somnolientos a medida que pasa el tiempo, el Proceso C explica por qué nos sentimos más somnolientos en determinados momentos del día. Este proceso está controlado por el reloj circadiano, el cual regula el impulso de dormir según la luz y la oscuridad.

Mientras que el impulso homeostático del sueño del Proceso S aumenta a lo largo del día, se equilibra por el impulso circadiano de permanecer despierto hasta la noche, cuando el reloj circadiano pasa de mantener el estado de alerta a la producción de melatonina en preparación para irse a dormir. A medida que dormimos a lo largo de la noche, las ganas de dormir del Proceso S disminuye, la producción de melatonina disminuye y la unidad circadiana para despertarse predomina, incitándonos a despertar.

Mientras que el Proceso S y el Proceso C generalmente permanecen en equilibrio, compensando la necesidad de dormir con la necesidad de permanecer despierto, la privación de sueño frecuentemente inclina la balanza a favor del Proceso S, aumentando el impulso de dormir durante los momentos en que normalmente prevalecería el permanecer despierto. Sin embargo, cuando el sueño es insuficiente, el cuerpo se vuelve menos sensible a los cambios de luz que afectan al ritmo circadiano. La privación del sueño puede llevarnos a dormir cuando deberíamos estas más despiertos, como a última hora de la mañana y de la tarde.

Aunque los procesos S y C controlan en gran medida los impulsos de dormir y despertar, otros factores pueden influir en el sueño y la vigilia. Estos factores incluyen:

  • La temperatura ambiente
  • Estrés
  • Ejercicio
  • Comidas
  • Ejercicio
  • La luz y el ruido

Cómo mantener la salud del sueño

Lejos de ser un proceso pasivo, las funciones que se producen durante el sueño son esenciales para la salud y el bienestar. Para lograr que se duerma lo suficiente en las cuatro etapas se requiere un tiempo adecuado para dormir, así como atención al estrés y otras emociones que pueden afectar al sueño. Otros elementos esenciales para mantener una buena salud del sueño son:

  • Diagnosticar y tratar las afecciones médicas subyacentes que pueden afectar al sueño
  • Evaluar los posibles trastornos del sueño como el insomnio, la apnea del sueño, el síndrome de las piernas inquietas y la hipersomnia
  • Tratar el condicionamiento negativo asociado al sueño y al entorno de sueño con regímenes como el Protocolo de Terapia Cognitiva del Comportamiento para el Insomnio
  • Ejercicio regular

Practicar una higiene de sueño saludable también puede ayudar a fomentar un sueño descansado y reparador. Los fundamentos de la higiene del sueño incluyen:

  • Mantener horarios regulares de sueño y de despertarse
  • Eliminando el ruido, la luz excesiva y las temperaturas extremas en el entorno de sueño
  • Evitar la cafeína y el alcohol antes de acostarse
  • Reduciendo el uso de aparatos electrónicos en las horas previas a irse a dormir, ya que muchos de ellos emiten una luz azul similar a la luz del sol que puede fomentar la vigilia
  • Evitar las siestas
  • Usar la cama sólo para dormir y no para trabajar

El sueño es un estado dinámico que evoluciona a medida que nuestros cuerpos cambian a lo largo de la vida. Desde la eliminación de toxinas hasta la consolidación de la memoria y la curación de heridas, los procesos que ocurren durante el sueño son esenciales para el funcionamiento saludable del cerebro y del cuerpo.

Dormir adecuadamente y sin perturbaciones se sacrifica frecuentemente por horarios de trabajo y  rutinas familiares, pero la creciente comprensión de la importancia de dormir bien puede estar cambiando la forma en que priorizamos el descanso y la actividad. Los hábitos más saludables y las rutinas que promueven el sueño ayudan al cuerpo a utilizar las cuatro etapas esenciales del sueño, en beneficio de nuestra salud a largo plazo.


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