مراحل خواب انسان چیست؟ (بررسی خواب REM و NREM)

خواب حالتی یکنواخت و ثابت نیست، بدن در طول شب، چندین بار از مراحل خواب عبور می‌کند که هر کدام ویژگی‌ها و نقش خاص خود را دارند. مجموعهٔ این مراحل که پشت سر هم تکرار می‌شوند، چیزی است که به آن چرخه خواب گفته می‌شود.

هنگام خواب بدن و مغز همچنان فعال‌اند و کارهای مهمی برای ترمیم سلول‌ها، تنظیم هورمون‌ها و مرتب‌سازی اطلاعات آموخته‌شده، انجام می‌دهند. به همین دلیل کیفیت مراحل مختلف خواب بر روی تمرکز، خلق‌وخو، میزان انرژی و حتی سلامت قلب یا سیستم ایمنی اثر می‌گذارد. شناخت دقیق مراحل خواب، درک عمیق‌تری از آنچه در طول شب در بدن ما رخ می‌دهد فراهم می‌کند.

خواب چند مرحله دارد؟

خواب بخش‌های مختلفی دارد که بدن و مغز در طول شب به‌ترتیب از آن‌ها عبور می‌کنند. هر مرحله از خواب با تغییر در فعالیت مغز، تنفس، ضربان قلب و حرکت چشم همراه‌اند و نقش مهمی در استراحت، بازسازی بدن و عملکرد مغز دارند. این مراحل توالی منظمی در کنار یکدیگر به نام چرخه خواب (سیکل خواب) تشکیل می‌دهند که حدود ۹۰ تا ۱۲۰ دقیقه طول می‌کشد و در طول شب چندین بار تکرار می‌شود. 

خواب به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود:

• خواب بدون حرکت سریع چشم (NREM)
• خواب با حرکت سریع چشم (REM)

خواب انسان چهار مرحله اصلی دارد:
سه مرحله NREM (خواب غیر REM) و یک مرحله REM. مراحل N1، N2 و N3 زیرمجموعه خواب NREM هستند و پس از آن مرحله REM قرار می‌گیرد.

• N1: خواب سبک و ابتدایی
• N2: خواب پایدارتر
• N3: خواب عمیق
• REM: مرحله رویا دیدن

این مراحل به‌صورت چرخه‌ای در طول شب تکرار می‌شوند.

خواب سبک چیست؟ (مرحلۀ N1)

مرحلهٔ N1 اولین مرحلهٔ خواب و لحظه‌ای است که از بیداری وارد خواب می‌شویم. در این مرحله، بدن تازه شروع به آرام شدن می‌کند؛ ضربان قلب، تنفس و فعالیت مغز به‌تدریج کند می‌شود. در این حالت خواب هنوز خیلی سبک است و اگر صدایی بیاید، افراد به‌راحتی بیدار می‌شوند. این مرحله معمولاً خیلی کوتاه است (فقط چند دقیقه طول می‌کشد) و بخش کوچکی از کل خواب شبانه را شامل می‌شود. 

مرحلۀ دوم خواب (N2) چیست؟

افراد بعد از N1 وارد مرحلهٔ N2 در سیکل خواب شبانه می‌شوند. اینجا هنوز خواب سبک است، اما بدن و مغز آرامش بیشتری دارد:

• ضربان قلب و تنفس کندتر می‌شود،
• دمای بدن کمی پایین‌تر می‌آید،
• چشم‌ها دیگر حرکت نمی‌کنند.

در مرحلۀ N2 یا مرحلۀ تثبیت خواب مغز فعالیتش را به شیوه‌ای خاص تنظیم می‌کند، امواج مغزی کندتر می‌شوند و الگوهایی به‌وجود می‌آیند که به ترتیب‌دادن اطلاعات و حافظه کمک می‌کنند. قسمت زیادی از خواب شبانه در این مرحله می‌گذرد و بدن برای رفتن به مراحل بعدی آماده می‌شود.

خواب عمیق چیست؟ (مرحلۀ N3) 

مرحلهٔ N3 مرحلهٔ خواب عمیق است که درصد قابل‌توجهی از خواب شبانه را دربر می‌گیرد. این مرحله برای ترمیم بدن، تقویت سیستم ایمنی و بازیابی انرژی بسیار مهم است و بدن طی آن خودش را بازسازی می‌کند. در این بخش:

• ضربان قلب و تنفس در آرام‌ترین حالت هستند،
• عضلات شل و مغز در کندترین الگوهای امواج مغزی قرار دارد،
• بیدار کردن فرد سخت‌تر می‌شود (در صورت بیداری ناگهانی، ممکن است فرد سرحال نباشد).

خواب REM چیست؟ 

در مراحل خواب، پس از خواب عمیق، وارد مرحله‌ای می‌شویم که به آن REM (حرکت سریع چشم) گفته می‌شود. این مرحله با حرکت سریع چشم‌ها پشت پلک بسته، افزایش فعالیت مغزی و رؤیاپردازی‌های روشن و واضح همراه است. هرچند بدن در این مرحله نسبتاً بی‌حرکت است، مغز در حال انجام کارهای مهمی برای ثبت خاطرات، یادگیری و تنظیم احساسات است. خواب REM معمولاً بعد از حدود ۹۰ دقیقه از شروع خواب اتفاق می‌افتد و در طول شب، بخش‌های آن هر بار طولانی‌تر می‌شوند.

از کجا بفهمیم کیفیت خواب مناسب است؟

برای بررسی کیفیت خواب شبانه، بررسی می‌شود که بدن در طول شب چند بار می‌تواند از چرخه خواب کامل عبور و مراحل مختلف خواب را به‌درستی طی کند. در سیکل طبیعی خواب، بدن تقریباً هر ۹۰ تا ۱۲۰ دقیقه یک بار از خواب سبک به خواب عمیق و سپس به خواب REM می‌رود. اگر این الگو چند بار در طول شب تکرار شود، احتمالاً خواب از نظر فیزیولوژیک مناسب است.

نشانه‌های خواب باکیفیت چیست؟

۱. بیدار شدن همراه با احساس هوشیاری
اگر صبح بدون احساس گیجی، سردرد یا خستگی شدید بیدار شوید، احتمالاً در انتهای یک چرخه خواب کامل بیدار شده‌اید، نه در میانه خواب عمیق.

۲. نداشتن بیداری‌های مکرر شبانه
قطع شدن‌های مداوم خواب باعث می‌شود چرخه‌ها کامل نشوند. یعنی حتی اگر ۸ ساعت در تخت بوده باشید، ممکن است بدن فرصت کافی برای ورود به مراحل عمیق و REM نداشته باشد.

۳. تجربه خواب عمیق و REM به میزان کافی
در یک سیکل طبیعی خواب، بخشی از شب به خواب عمیق اختصاص دارد (که برای ترمیم بدن مهم است) و بخش‌هایی هم به REM (که با پردازش حافظه و تنظیم احساسات مرتبط است). اگر این مراحل کوتاه یا مختل شوند، کیفیت خواب کاهش می‌یابد.

نقش نمودار سیکل خواب در ارزیابی کیفیت

در آزمایش‌های مربوط به خواب یا حتی برخی از ساعت‌های هوشمند، می‌توان نمودار سیکل خواب را مشاهده کرد. این نمودار نشان می‌دهد افراد در طول شب چه زمانی وارد خواب سبک، عمیق یا REM شده‌اند و آیا چرخه‌ها منظم بوده‌اند یا خیر. اگر نمودار نشان دهد که چندین بار چرخه کامل طی شده و خواب عمیق و REM به میزان طبیعی وجود داشته‌، کیفیت خواب احتمالاً مناسب است.

آیا محاسبه گر سیکل خواب مفید است؟

بعضی افراد از محاسبه گر سیکل خواب استفاده می‌کنند تا زمان خواب و بیداری خود را طوری تنظیم کنند که در پایان یک چرخه طبیعی بیدار شوند. این ابزارها بر اساس میانگین طول چرخه‌ها (حدود ۹۰ دقیقه) زمان پیشنهادی ارائه می‌دهند. البته باید توجه داشت که این محاسبه‌گرها تقریبی هستند؛ چون طول چرخه خواب در هر فرد می‌تواند کمی متفاوت باشد.

سنجش خواب چگونه انجام می‌شود؟

برای اینکه بدانیم کیفیت خواب واقعاً چگونه است، تکیه بر احساس شخصی کافی نیست. سنجش خواب راه‌های مختلفی دارد انتخاب روش ارزیابی به هدف بررسی بستگی دارد: آیا فقط کیفیت خواب مهم است؟ یا احتمال یک اختلال خواب مانند آپنه وجود دارد؟

به‌طور کلی، ارزیابی خواب در سه سطح انجام می‌شود:

• ارزیابی ذهنی
• بررسی‌های کلینیکی تخصصی
• پایش دیجیتال خانگی

ارزیابی ذهنی کیفیت خواب (پرسشنامه استاندارد PSQI)

یکی از رایج‌ترین ابزارهای سنجش کیفیت خواب، پرسشنامه کیفیت خواب پیتزبورگ (Pittsburgh Sleep Quality Index – PSQI) است. این پرسشنامه یک ابزار خودگزارشی معتبر است که کیفیت خواب فرد را در بازه یک‌ماهه گذشته ارزیابی می‌کند.

PSQI هفت مؤلفه اصلی خواب را بررسی می‌کند، از جمله:

• مدت زمان خواب
• مدت زمان به خواب رفتن (Sleep Latency)
• اختلالات خواب شبانه
• مصرف داروهای خواب‌آور
• عملکرد روزانه و احساس خستگی

نمرۀ نهایی پرسشنامه پترزبورگ نشان می‌دهد که آیا کیفیت خواب مطلوب است یا نیاز به بررسی بیشتر وجود دارد. مزیت این روش، سادگی، دسترسی آسان و هزینه کم است؛ اما محدودیت آن این است که کاملاً وابسته به برداشت ذهنی فرد از خواب خود است.

ارزیابی تخصصی در کلینیک خواب (پلی‌سومنوگرافی)

اگر احتمال اختلال خواب وجود داشته باشد، پزشک ممکن است آزمایش پلی‌ سومنوگرافی (Polysomnography) را پیشنهاد دهد. این روش، دقیق‌ترین ابزار تشخیصی در پزشکی خواب محسوب می‌شود.

در پلی‌سومنوگرافی که معمولاً یک شب در کلینیک خواب انجام می‌شود، پارامترهای متعددی همزمان ثبت می‌شوند، از جمله:

• امواج مغزی (EEG) برای تعیین مراحل خواب
• حرکات چشم (EOG)
• فعالیت عضلات (EMG)
• ضربان قلب (ECG)
• سطح اکسیژن خون
• الگوی تنفس

این روش به تشخیص اختلالاتی مانند آپنه خواب، سندرم پای بی‌قرار، نارکولپسی و اختلالات حرکتی در خواب کمک می‌کند. اگرچه پلی‌ سومنوگرافی بسیار دقیق است، اما به دلیل هزینه بالا، نیاز به تجهیزات تخصصی و انجام در محیط آزمایشگاهی، برای همه افراد ضروری نیست.

پایش دیجیتال خواب در منزل (گجت‌ها و ابزارهای پوشیدنی)

ساعت‌ها و انگشتر هوشمند، مچ‌بندهای پایش سلامت و اپلیکیشن‌های خواب، امکان پایش خانگی و طولانی‌مدت خواب را فراهم کرده‌اند.

مزیت استفاده از گجت‌های پوشیدنی، سهولت استفاده و پایش طولانی‌مدت در شرایط طبیعی زندگی است. با این حال، باید توجه داشت که دقت این ابزارها در تشخیص مراحل خواب به اندازه پلی‌سومنوگرافی نیست و برای رصد روند کلی خواب کاربرد دارند.

انواع گجت‌های پوشیدنی برای سنجش مراحل خواب

گجت‌های پوشیدنی با ثبت سیگنال‌هایی مانند ضربان قلب، HRV، حرکت بدن و گاهی اکسیژن خون، الگوهای فیزیولوژیک شبانه را تحلیل می‌کنند و بر اساس آن‌ها مراحل خواب (سبک، عمیق و REM) را تخمین می‌زنند. تفاوت اصلی این ابزارها در محل قرارگیری روی بدن، دقت حسگرها و راحتی استفاده در طول شب است.

در ادامه رایج‌ترین انواع آن‌ها را مرور می‌کنیم:

ساعت‌های هوشمند (Smartwatch)

ساعت‌های هوشمند علاوه بر پایش فعالیت روزانه، خواب را نیز با استفاده از حسگر PPG (فناوری نوری اندازه‌گیری ضربان قلب از طریق تغییرات جریان خون)، شتاب‌سنج (حسگر ثبت حرکت بدن) و گاهی SpO2 (سنجش میزان اشباع اکسیژن خون) تحلیل می‌کنند. مزیت آن‌ها چندکاره بودن است، اما به دلیل قرارگیری روی مچ دست و اندازه بزرگ‌تر، ممکن است برای برخی افراد هنگام خواب مزاحمت ایجاد کنند.

مچ‌بندهای پایش سلامت (Fitness Band)

این دستگاه‌ها سبک‌تر از ساعت‌های هوشمند هستند و تمرکز اصلی‌شان روی پایش فعالیت و خواب است.
داده‌های حرکتی و ضربان قلب را ثبت می‌کنند و بر اساس الگوریتم‌های داخلی، مراحل خواب را تخمین می‌زنند. دقت آن‌ها معمولاً متوسط و مناسب پایش روند کلی خواب است.

هدبندها و پیشانی‌بندهای خواب

برخی ابزارهای تخصصی‌تر روی پیشانی قرار می‌گیرند و در بعضی مدل‌ها حتی فعالیت مغزی سطحی را نیز ثبت می‌کنند. اگرچه می‌توانند اطلاعات دقیق‌تری نسبت به مچ‌بندها ارائه دهند، اما به دلیل تماس مستقیم با سر، استفادۀ طولانی‌مدت برای همه راحت نیست.

حلقه یا انگشتر هوشمند (Smart Ring)

حلقه‌های هوشمند روی انگشت قرار می‌گیرند و با استفاده از حسگرهای نوری بسیار دقیق، تغییرات جریان خون، HRV، دمای پوست و گاهی SpO2 را اندازه‌گیری می‌کنند.

از آنجا که عروق خونی در انگشت متراکم‌تر و سیگنال ضربان قلب در این ناحیه قوی‌تر است، داده‌های PPG معمولاً پایدارتر و دقیق‌تر از مچ دست ثبت می‌شود. همین موضوع باعث شده برخی مطالعات، حلقه‌های هوشمند را در پایش پارامترهای قلبی-عروقی شبانه قابل اعتمادتر بدانند.

چرا انگشتر هوشمند برای پایش مراحل خواب کاربردی‌تر است؟

چند ویژگی باعث می‌شود رینگ یا انگشتر هوشمند برای سنجش مراحل خواب انتخاب مناسبی باشند:

• دقت بالاتر سیگنال ضربان قلب و HRV به دلیل موقعیت آناتومیک انگشت
• راحتی بیشتر هنگام خواب به دلیل اندازه کوچک و وزن کم
• تماس پایدار با پوست در طول شب که نویز حرکتی را کاهش می‌دهد
• پایش هم‌زمان چند شاخص فیزیولوژیک مانند HRV و دمای پوست که به تخمین بهتر مرحله خواب کمک می‌کند

در نتیجه، اگر هدف شما پایش منظم و طولانی‌مدت کیفیت و مراحل خواب در خانه باشد، حلقه‌های هوشمند می‌توانند تعادل مناسبی بین راحتی استفاده و دقت داده‌ها ایجاد کنند.

البته مانند سایر گجت‌های پوشیدنی، این ابزارها نیز مراحل خواب را به‌صورت تخمینی و بر اساس الگوریتم تحلیل داده‌های بدنی گزارش می‌کنند و جایگزین آزمایش تخصصی خواب نیستند.

چه عواملی چرخه خواب را مختل می‌کنند؟

چرخه خواب زمانی سالم عمل می‌کند که بدن بتواند بدون بیداری‌های مکرر، بین خواب سبک، خواب عمیق و REM جابه‌جا شود. هر عاملی که تنفس، فعالیت عصبی یا ریتم شبانه‌روزی را بر هم بزند، می‌تواند این توالی طبیعی را مختل کند. نتیجه معمولاً کاهش خواب عمیق، افت REM و احساس خستگی صبحگاهی است.

در ادامه مهم‌ترین عواملی که واقعاً ساختار مراحل خواب را تخریب می‌کنند مرور می‌کنیم:

آپنه خواب چگونه چرخه خواب را مختل می‌کند؟

آپنه خواب اختلالی تنفسی هنگام خواب است که در آن راه هوایی به‌طور مکرر و موقت بسته می‌شود (آپنه انسدادی) یا سیگنال مغز برای تنفس دچار اختلال می‌شود (آپنه مرکزی). در نتیجه، جریان هوا کاهش می‌یابد یا برای چند ثانیه متوقف می‌شود و سطح اکسیژن خون افت می‌کند.

وقتی اکسیژن کاهش پیدا کند، مغز به‌طور خودکار یک بیداری کوتاه ایجاد می‌کند تا تنفس دوباره برقرار شود. این بیداری‌ها ممکن است فقط چند ثانیه طول بکشند و فرد آن‌ها را به یاد نیاورد، اما از نظر عصبی باعث خروج از خواب عمیق یا REM می‌شوند. این اتفاق چند پیامد مهم دارد:

• کاهش مدت و پیوستگی خواب عمیق (مرحله N3)
• اختلال در تداوم خواب REM
• افزایش تکه‌تکه شدن چرخه‌های خواب (Sleep Fragmentation)
• فعال شدن مکرر سیستم عصبی سمپاتیک (افزایش ضربان قلب و فشار خون)

در نتیجه، حتی اگر فرد ۷–۸ ساعت در تخت باشد، ساختار طبیعی چرخه خواب کامل نمی‌شود و احساس خستگی، سردرد صبحگاهی یا خواب‌آلودگی روزانه ایجاد می‌شود.

آیا انگشتر هوشمند راه مطمئنی برای سنجش آپنه خواب است؟

انگشترهای هوشمند با پایش مداوم ضربان قلب، HRV و به‌ویژه سطح اکسیژن خون (SpO2)، می‌توانند افت‌های مکرر اکسیژن و الگوهای غیرطبیعی شبانه را که با آپنه خواب مرتبط هستند شناسایی کنند. این ویژگی آن‌ها را به ابزاری مطمئن برای پایش و غربالگری اولیه آپنه خواب در خانه تبدیل کرده است. البته برای تشخیص قطعی و پزشکی، همچنان انجام تست خواب تخصصی توصیه می‌شود.

استرس و اضطراب چه اثری بر مراحل خواب دارند؟

استرس سیستم عصبی را در حالت هشدار نگه می‌دارد. در این وضعیت، ضربان قلب و فعالیت مغزی بالا می‌ماند و ورود به خواب عمیق دشوار می‌شود. در نتیجه در استرس مزمن، ساختار چرخه خواب به‌تدریج ناپایدار می‌شود.

نور آبی چگونه ریتم خواب را به هم می‌زند؟

نور آبی صفحه‌نمایش‌ها ترشح ملاتونین (هورمون تنظیم‌کنندۀ شروع خواب) را مهار می‌کند. وقتی ملاتونین کاهش پیدا کند،

• زمان به خواب رفتن عقب می‌افتد
• ورود به خواب عمیق دیرتر اتفاق می‌افتد
• چرخه‌های اول شب ناقص می‌شوند

به همین دلیل استفاده از موبایل قبل از خواب می‌تواند کیفیت مراحل خواب را کاهش دهد.

مصرف الکل چگونه ساختار خواب را مختل می‌کند؟

الکل ممکن است در ابتدا احساس خواب‌آلودگی ایجاد کند اما در نیمه دوم شب باعث افزایش بیداری‌ها و کاهش REM می‌شود. در نتیجه:

• چرخه‌های خواب ناپایدار
• کاهش خواب REM
• بیداری زودهنگام

بی‌نظمی در ساعت خواب چه تأثیری بر چرخه خواب دارد؟

خوابیدن در ساعات نامنظم یا تغییر مداوم برنامه خواب، ساعت زیستی بدن را مختل می‌کند. وقتی ریتم شبانه‌روزی به هم بخورد، توالی طبیعی مراحل خواب نیز ناپایدار می‌شود و بدن سخت‌تر وارد خواب عمیق و REM می‌شود.

چگونه چرخه خواب را بهینه کنیم؟

چرخه خواب سالم زمانی شکل می‌گیرد که بدن بتواند بدون بیداری‌های مکرر، به‌طور منظم بین خواب سبک، خواب عمیق و REM جابه‌جا شود. برای بهینه‌سازی آن، بهتر است هم عوامل مختل‌کننده را کاهش دهیم و هم کیفیت خواب را به‌صورت منظم پایش کنیم.

تنظیم ساعت خواب، مدیریت استرس و توجه به علائمی مانند خروپف یا خواب‌آلودگی روزانه، از گام‌های اولیه هستند. در کنار این موارد، بررسی شاخص‌هایی مانند میزان خواب عمیق، REM و افت‌های اکسیژن شبانه می‌تواند نشان دهد آیا ساختار خواب طبیعی است یا نیاز به بررسی بیشتر دارد.

ابزارهای پوشیدنی مانند حلقه‌های هوشمند این امکان را فراهم می‌کنند که داده‌های خواب خود را در خانه ثبت کنید. اگر این داده‌ها نشان‌دهنده الگوهای غیرطبیعی باشند، می‌توانید برای بررسی دقیق‌تر و دریافت راهنمایی شخصی‌سازی‌شده با تیم مشاوره پزشکی ما مشورت کنید.

بهینه‌سازی خواب یعنی خواب را جدی بگیریم، آن را اندازه‌گیری کنیم و در صورت نیاز، با راهنمایی تخصصی اصلاحش کنیم.

سؤالات متداول