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Non-REM-Schlaf (von engl: Non-rapid-eye-movement) sind jene Schlafphasen (Non-REM-Phasen), in denen der Schläfer normalerweise nicht träumt. Sie werden Non-REM-Phasen genannt, weil die Augenbewegungen stark reduziert sind. Die Körpertemperatur und der Blutdruck des Schläfers sinken ab. Der Non-REM-Schlaf wird in vier Phasen, bezeichnet mit Stadium I - Stadium IV unterteilt. Die Phasen reichen vom Einschlafen bis in den Tiefschlaf und der Schläfer ist schwer aufzuwecken. Die fünfte Schlafphase ist der sogenannte REM-Schlaf, der seinen Namen von den nun einsetzenden raschen Augenbewegungen hat.
Die REM- und Non-REM-Phasen wechseln sich während einer Nacht mehrmals ab und dauern zusammen ungefähr 1 bis 1 1/2 Stunden. Der Anteil der REM-Phase beträgt dabei zuerst nur ca. 5 Minuten. Er kann aber im Laufe des Schlafes auf bis zu 50 Minuten Dauer ansteigen. Gleichzeitig sinkt der Anteil der Non-REM-Phase ab, so dass sich zusammen immer ungefähr 1 bis 1 1/2 Stunden ergibt.
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