Dù đã qua nhiều thập kỷ nghiên cứu, lý do chính xác tại sao chúng ta ngủ vẫn còn là một bí ẩn. Các nhà khoa học đã khám phá ra rằng giấc ngủ không chỉ là một quá trình phức tạp mà còn liên quan mật thiết đến hầu hết các hệ thống trong cơ thể. Khi thiếu ngủ, cơ thể và tâm trí đều bị ảnh hưởng nghiêm trọng, dẫn đến mệt mỏi, khó tập trung và suy giảm tinh thần. Hiểu rõ cơ chế của giấc ngủ giúp bạn cải thiện sức khỏe toàn diện, đồng thời xây dựng thói quen ngủ đủ giấc mỗi ngày để đạt hiệu suất tốt nhất.
Mục lục
Điều gì diễn ra khi chúng ta ngủ
Ngay sau khi chìm vào giấc ngủ, cơ thể chúng ta bắt đầu trải qua những thay đổi đáng kể. Nhiệt độ cơ thể giảm, hoạt động của não bộ chậm lại, nhịp tim và hô hấp cũng chậm dần. Mặc dù khi ngủ trông có vẻ như cơ thể đang “nghỉ ngơi”, giấc ngủ không phải là một trạng thái tĩnh. Trong suốt đêm, bạn trải qua nhiều chu kỳ ngủ khác nhau, mỗi chu kỳ kéo dài từ 70 đến 120 phút, và mỗi chu kỳ bao gồm các giai đoạn ngủ riêng biệt.
Thực tế, cơ thể không hoàn toàn ngừng hoạt động khi ngủ. Nhiều bộ phận trong não vẫn hoạt động để điều chỉnh chu kỳ thức – ngủ của chúng ta, ví dụ như vùng dưới đồi (hypothalamus), nhân trên chéo (SCN), võng mạc, thân não, tuyến tùng và vỏ não. Và khi trời tối, võng mạc nhận ít ánh sáng hơn, gửi tín hiệu đến não bộ để kích thích sản xuất melatonin từ tuyến tùng – một loại hormone giúp bạn buồn ngủ và sẵn sàng cho giấc ngủ.
Chu kỳ giấc ngủ và các giai đoạn của chu kỳ giấc ngủ
Giấc ngủ của chúng ta được chia thành hai loại chính: NREM (Non-Rapid Eye Movement) và REM (Rapid Eye Movement). Theo đó, các giai đoạn NREM và REM thay phiên nhau trong suốt chu kỳ ngủ.
Mỗi chu kỳ giấc ngủ gồm bốn giai đoạn, ba giai đoạn đầu thuộc NREM và giai đoạn cuối cùng là REM. Một chu kỳ hoàn chỉnh kéo dài trung bình khoảng 90 phút và một người có thể trải qua 4-6 chu kỳ mỗi đêm.
Giai đoạn NREM 1
Đây là giai đoạn nhẹ nhất và ngắn nhất của giấc ngủ, thường kéo dài chưa đến 5 phút. Trong NREM 1, cơ thể bắt đầu chuyển từ trạng thái tỉnh táo sang giấc ngủ. Nhịp tim, nhịp thở, và hoạt động của cơ bắp đều giảm nhẹ. Não bộ cũng giảm hoạt động, dù vậy bạn rất dễ bị đánh thức trong giai đoạn này.
Giai đoạn NREM 2
NREM 2 vẫn là giai đoạn ngủ nhẹ nhưng sâu hơn NREM 1. Nhịp tim, nhiệt độ cơ thể giảm thêm và mắt không còn chuyển động. Giai đoạn này kéo dài khoảng 25 phút trong chu kỳ đầu tiên và tăng dần trong suốt đêm, chiếm khoảng 50% tổng thời gian ngủ. Dù vẫn dễ bị đánh thức hơn các giai đoạn sau, lúc này cơ thể đã bắt đầu nghỉ ngơi rõ rệt hơn.
Giai đoạn NREM 3
NREM 3 hay còn gọi là giấc ngủ sâu, là giai đoạn cơ thể phục hồi và tái tạo năng lượng. Nhịp tim, hơi thở và hoạt động của não bộ giảm xuống mức thấp nhất. Đây là giai đoạn mà cơ thể thực hiện các chức năng phục hồi như tái tạo tế bào và tăng cường chức năng miễn dịch. Giai đoạn này rất khó để thức dậy và thường xảy ra nhiều hơn trong nửa đầu của giấc ngủ.
Giai đoạn REM
REM là giai đoạn năng động nhất, diễn ra sau khoảng 90 phút từ lúc bắt đầu ngủ. Não bộ hoạt động gần giống như khi thức, nhịp tim và huyết áp tăng cao, mắt di chuyển nhanh qua lại. Hầu hết các giấc mơ diễn ra trong giai đoạn này và cơ thể trải qua tình trạng tê liệt tạm thời (ngoại trừ các cơ hô hấp và mắt). REM đóng vai trò quan trọng trong trí nhớ, học tập và điều hòa cảm xúc. Vào đầu đêm, giai đoạn REM ngắn hơn, nhưng càng về cuối đêm, thời gian REM càng dài và chiếm phần lớn trong các chu kỳ giấc ngủ.
Một số điều thú vị về chu kỳ giấc ngủ
- Trẻ sơ sinh dành tới 70-80% giấc ngủ trong REM, giúp hỗ trợ phát triển não bộ. Khi lớn lên, tỷ lệ này giảm còn khoảng 20-25% ở người trưởng thành.
- Mặc dù giấc ngủ sâu (NREM 3) thường giảm dần theo tuổi tác, giấc ngủ REM lại giữ vai trò quan trọng suốt cuộc đời, đặc biệt trong việc duy trì chức năng nhận thức.
Cơ thể điều chỉnh giấc ngủ như thế nào?
Giấc ngủ là một quá trình phức tạp được điều khiển bởi hai hệ thống chính: hệ thống điều chỉnh giấc ngủ-thức (sleep-wake homeostasis) và hệ thống cảnh báo nhịp sinh học (circadian alerting system). Cả hai hệ thống này phối hợp để đảm bảo chúng ta có một chu kỳ ngủ – thức ổn định và khỏe mạnh, dựa trên thời gian thức, ánh sáng và các yếu tố môi trường.
Hệ thống điều chỉnh giấc ngủ-thức
Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý rằng càng thức lâu, bạn càng cảm thấy mệt mỏi và cần ngủ. Cụ thể, áp lực ngủ (sleep pressure) dần dần tích lũy theo thời gian thức, cơ thể sẽ càng muốn ngủ nhiều hơn khi không được nghỉ ngơi đủ. Đây là lý do bạn cảm thấy mệt mỏi và ngủ sâu hơn sau một đêm thiếu ngủ.
Một yếu tố quan trọng trong hệ thống này là adenosine – một hóa chất tích tụ trong não khi chúng ta thức. Adenosine làm tăng cảm giác buồn ngủ (caffeine được biết đến có tác dụng ức chế adenosine, giúp cơ thể tỉnh táo hơn). Khi chúng ta ngủ, adenosine dần được “xóa bỏ” và áp lực ngủ giảm đi.
Hệ thống cảnh báo nhịp sinh học
Nhịp sinh học, kéo dài khoảng 24 giờ, điều chỉnh nhiều chức năng sinh học của cơ thể, bao gồm cả giấc ngủ. Ánh sáng là yếu tố tác động lớn nhất đến nhịp sinh học, giúp cơ thể tỉnh táo vào ban ngày và tạo cảm giác buồn ngủ vào ban đêm. Melatonin, một hormone liên quan đến giấc ngủ, được sản xuất nhiều hơn khi trời tối, giúp chúng ta cảm thấy buồn ngủ. Vào buổi sáng, khi có ánh sáng, sản xuất melatonin giảm, cơ thể thức dậy và hoạt động mạnh mẽ hơn.
Nhịp sinh học là chu kỳ tự nhiên của cơ thể kéo dài khoảng 24 giờ, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiều chức năng sinh học của cơ thể, trong đó có giấc ngủ. Nhịp sinh học giúp đồng bộ hóa cảm giác buồn ngủ và tỉnh táo với chu kì ngày đêm. Ánh sáng là yếu tố tác động lớn nhất đến nhịp sinh học, giúp cơ thể tỉnh táo vào ban ngày và tạo cảm giác buồn ngủ vào ban đêm.
Melatonin một hormone giúp điều chỉnh giấc ngủ, được sản xuất nhiều hơn vào ban đêm khi trời tối, khiến chúng ta cảm thấy buồn ngủ. Vào buổi sáng, khi có ánh sáng melatonin giảm, giúp cơ thể thức dậy và trở nên tỉnh táo hơn.
Kết luận
Giấc ngủ không chỉ là thời gian nghỉ ngơi, mà là một quá trình sinh lý quan trọng giúp cơ thể phục hồi và duy trì sự cân bằng. Khi chúng ta ngủ, cơ thể trải qua một chu kỳ liên tục, gồm các giai đoạn khác nhau, mỗi giai đoạn đóng vai trò riêng biệt trong việc tái tạo năng lượng, củng cố trí nhớ và hỗ trợ các chức năng cơ thể khác. Tuy nhiên, giấc ngủ không phải là một cơ chế tự động đơn giản mà là kết quả của sự điều chỉnh tinh vi từ hai yếu tố chính: nhịp sinh học và yếu tố nội tại của cơ thể. Cùng với các yếu tố bên ngoài như ánh sáng, nhiệt độ, và thói quen sống, chúng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu quả của giấc ngủ.
Khi chúng ta hiểu rõ hơn về chu kỳ giấc ngủ và cơ chế điều chỉnh giấc ngủ, chúng ta có thể nhận thức sâu sắc hơn về tầm quan trọng của việc duy trì một giấc ngủ lành mạnh. Mời bạn đọc tiếp phần 2 để khám phá những giải pháp giúp cải thiện chất lượng giấc ngủ.
Tài liệu tham khảo
- 1. https://www.sleepfoundation.org/how-sleep-works
- 2. https://sleepdoctor.com/how-sleep-works/
