Co mierzy wearable: jakość snu i fazy REM/deep/light

Spoglądasz rano na ekran swojego smartfona i widzisz precyzyjny wykres przedstawiający minioną noc. Aplikacja informuje Cię, że Twój sen głęboki trwał dokładnie godzinę i dwadzieścia minut, a faza REM zajęła dwadzieścia procent całego wypoczynku. Dla wielu z nas te liczby stały się codzienną wyrocznią, która decyduje o tym, czy czujemy się wypoczęci, czy też planujemy dodatkową kawę jeszcze przed wyjściem z domu.

Warto jednak zadać sobie pytanie, co te dane właściwie oznaczają i jak Twój nadgarstkowy asystent radzi sobie z ich interpretacją. Zrozumienie architektury snu to pierwszy krok do tego, by przestać ślepo wierzyć algorytmom, a zacząć świadomie dbać o regenerację. W piątej części naszego cyklu przyjrzymy się faktom i badaniom, które rzucają światło na to, co dzieje się z nami, gdy gasną światła.

Architektura nocy: jak buduje się Twój sen

Sen zdrowego, dorosłego człowieka nie jest jednolitym stanem, lecz skomplikowaną strukturą złożoną z powtarzających się cykli. Typowa noc składa się z 4-5 cykli, z których każdy trwa zazwyczaj od 90 do 110 minut. W każdym takim oknie czasowym nasz mózg przechodzi przez konkretne stadia, zaczynając od lekkiego zasypiania, aż po głęboką regenerację i fazę marzeń sennych.

Cały proces dzieli się na dwa główne typy: sen NREM (non-REM) oraz sen REM. Według danych StatPearls (NCBI), typowa sekwencja w cyklu to przejście od stadium N1, przez N2 i N3, powrót do N2, a następnie wejście w faza REM. Po zakończeniu tego procesu cały cykl zaczyna się od nowa, zazwyczaj od stadium N1, chyba że dojdzie do krótkiego wybudzenia.

Proporcje poszczególnych faz w ciągu nocy są u zdrowych dorosłych dość stałe:

• Stadium N1 (zasypianie) — 3-5% nocy, najlżejszy sen, kilka minut
• Stadium N2 (sen lekki) — 45-55% nocy, dominuje w całym odpoczynku
• Stadium N3 (sen głęboki, SWS) — 10-25% nocy, fale wolne w EEG, głównie pierwsza połowa nocy
• Faza REM — 20-25% nocy, epizody wydłużają się nad ranem

Aby te wszystkie procesy mogły zajść prawidłowo, American Academy of Sleep Medicine rekomenduje dorosłym od 7 do 9 godzin snu na dobę. Taka ilość pozwala na domknięcie odpowiedniej liczby cykli i zapewnia właściwe proporcje między fazami. Zbyt krótki sen uderza zazwyczaj w fazę REM, która dominuje nad ranem, co może negatywnie wpływać na nasze samopoczucie.

Sen głęboki: biologiczna myjnia dla mózgu

Sen głęboki (SWS lub N3) to czas, gdy organizm realizuje trzy krytyczne procesy:

• Regeneracja fizyczna — szczyt wydzielania hormonu wzrostu, naprawa tkanek, wzmocnienie odporności
• Oczyszczanie mózgu — układ glimfatyczny najaktywniej usuwa metabolity, w tym beta-amyloid powiązany z chorobami neurodegeneracyjnymi
• Konsolidacja pamięci epizodycznej — przenoszenie wspomnień z hipokampa do kory mózgowej

Badania pokazują, że u dorosłych sen głęboki powinien zajmować od 10% do 25% całkowitego czasu spędzonego w łóżku.

Rolę oczyszczania mózgu opisuje przegląd z 2023 roku (Reddy & van der Werf). Podczas SWS układ glimfatyczny pracuje najmocniej — płyn mózgowo-rdzeniowy przemywa przestrzenie międzykomórkowe, usuwając szkodliwe metabolity. Reaktywacja wspomnień i ich przenoszenie do trwałej formy (konsolidacja pamięć epizodyczna) działa jak przenoszenie danych z pamięci podręcznej na dysk twardy.

Zaburzenia tego etapu snu mogą prowadzić do problemów z koncentracją i obniżonej odporności. Wpływ na to ma między innymi nasz wewnętrzny rytm okołodobowy, który reguluje moment, w którym mózg wchodzi w fazy głębokie. Jeśli kładziemy się spać zbyt późno, możemy "przegapić" największe okno dla snu głębokiego, który naturalnie dominuje przed północą.

Faza REM: emocjonalny poligon doświadczalny

Faza REM (Rapid Eye Movement) to czas niezwykłej aktywności mózgu przy jednoczesnym niemal całkowitym sparaliżowaniu ciała. To właśnie wtedy powstaje większość naszych snów, a umysł zajmuje się regulacją emocji i przetwarzaniem stresujących wydarzeń. Badanie opublikowane w Communications Biology w 2025 roku sugeruje, że REM ma fundamentalne znaczenie dla naszego zdrowia psychicznego.

Badanie przeprowadzone przez UC Irvine na grupie osób pamiętających sny wykazało ciekawe zależności. Uczestnicy, którzy wykazywali regularną aktywność w fazie REM, mieli lepszą pamięć i mniejszą reaktywność emocjonalną na negatywne obrazy następnego dnia. Oznacza to, że mózg w trakcie tej fazy "przerabia" trudne bodźce, co pozwala nam rano spojrzeć na problemy z większym dystansem.

Integracja bodźców emocjonalnych i konsolidacja pamięci emocjonalnej to dwa główne zadania, jakie spełnia faza REM. Podczas gdy sen głęboki zajmuje się faktami, REM skupia się na uczuciach towarzyszących naszym doświadczeniom. Brak tej fazy może sprawiać, że stajemy się bardziej drażliwi i gorzej radzimy sobie ze stresem w ciągu dnia.

Warto zauważyć, że epizody REM wydłużają się wraz z każdą kolejną godziną snu. Ostatnie cykle nad ranem mogą składać się w dużej mierze właśnie z tej fazy, dlatego gwałtowne przerywanie snu budzikiem często pozbawia nas tej ważnej regeneracji. Właściwy poziom melatoniny, zwanej często jako melatonina, pomaga w utrzymaniu stabilności tych faz przez całą noc.

Jak wiek zmienia strukturę naszego snu

Nasza architektura snu nie jest stała i zmienia się znacząco wraz z upływem lat, co udowodniły długofalowe badania. W Current Sleep Medicine Reports opublikowano w 2018 roku badanie, które objęło grupę aż 2 643 dorosłych w średnim i starszym wieku. Naukowcy przez blisko 5 lat obserwowali, jak zmienia się dynamika faz SWS oraz REM u uczestników.

Wyniki pokazały, że ilość snu głębokiego (SWS) spadała średnio o 9% w ciągu pięciu lat obserwacji. Jest to naturalny proces związany ze starzeniem się organizmu, który może wpływać na gorsze funkcjonowanie płata czołowego. Co ciekawe, w tym samym czasie ilość fazy REM wzrastała średnio o 3,6%, co badacze interpretują jako mechanizm kompensacyjny.

W badaniu obejmującym 2 643 osoby zauważono, że sen głęboki spada o 9% w ciągu zaledwie pięciu lat.

Michael K. Scullin i Chenlu Gao, autorzy tego badania, wysnuli wniosek, że osoby z zachowaną lub wzmocnioną fazą REM mogą lepiej radzić sobie z ubytkami funkcji poznawczych. Sugeruje to, że choć sen głęboki jest trudniejszy do utrzymania z wiekiem, dbanie o jakość fazy REM może wspierać naszą długowieczność intelektualną. Zrozumienie tych zmian pomaga zaakceptować fakt, że sen seniora będzie wyglądał inaczej niż u dwudziestolatka.

Utrata snu głębokiego nie oznacza jednak nieuchronnych problemów, o ile ogólna jakość wypoczynku pozostaje dobra. Schody zaczynają się dopiero gdy zmiany przeradzają się w bezsenność wymagającą interwencji specjalisty.

Co wearable naprawdę wie o Twoich fazach snu

Wielu użytkowników smartwatchy uważa ich odczyty za tak samo pewne jak laboratoryjna polisomnografia (PSG). Musimy jednak pamiętać, że zegarek nie mierzy naszych fal mózgowych, co jest podstawą klasyfikacji faz snu w medycynie. Urządzenia te wnioskują o fazach snu pośrednio, analizując ruch, tętno oraz zmienność rytmu serca, znaną jako HRV — zmienność rytmu serca.

W 2025 roku w czasopiśmie Sleep Advances opublikowano badanie walidacyjne przeprowadzone na grupie 62 dorosłych osób. Testowano sześć popularnych urządzeń: Fitbit Charge 5, Fitbit Sense, Withings ScanWatch, Garmin Vivosmart 4, WHOOP 4.0 oraz Apple Watch Series 8. Wyniki pokazały, że urządzenia te bardzo dobrze wykrywają sam fakt, że śpimy (czułość na poziomie 91,68-96,27%).

Pojawiły się jednak problemy z odróżnianiem czuwania od lekkiego snu, gdzie specyficzność spadła do poziomu zaledwie 29,39-52,15%. Oznacza to, że jeśli leżysz bez ruchu, ale nie śpisz, Twój zegarek prawdopodobnie zaliczy ten czas do lekkiego snu. Dodatkowo wskaźnik WASO, czyli czas czuwania po zaśnięciu, był niedoszacowany średnio o 12-48 minut.

W kwestii precyzji faz snu badacze posługują się współczynnikiem kappa (κ). W badaniu Robbins i wsp. z 2024 roku na 35 zdrowych dorosłych najlepiej wypadł Oura Ring Gen3 z wynikiem κ=0,65. Apple Watch Series 8 osiągnął wynik κ=0,60, a Fitbit Sense 2 – κ=0,55. Wyniki powyżej 0,61 uznaje się za "znaczną zgodność", co pokazuje, że technologia ta jest dobra, ale wciąż daleka od ideału laboratorium.

Zegarek nie mierzy fal mózgowych — fazy snu wnioskuje pośrednio z kilku sygnałów:

• Tętno i HRV — sen głęboki to najniższy puls, REM jest bardziej zmienny (powiązane: tętno spoczynkowe)
• Ruch (akcelerometr) — bezruch sugeruje sen
• Temperatura skóry lub palca — Oura mierzy spadek w śnie głębokim
• Częstość oddechu — stabilna w głębokim, wzrasta w REM

Algorytmy uczenia maszynowego łączą sygnały i klasyfikują fazy, ale nie zastąpią elektrod EEG z polisomnografii.

Podsumowanie

Analiza architektury snu za pomocą urządzeń typu wearable może być niezwykle przydatna, o ile podchodzimy do danych z odpowiednim dystansem. Pamiętaj, że Twój zegarek najlepiej radzi sobie z wyznaczaniem trendów długoterminowych, a nie z aptekarską precyzją pojedynczej nocy. Jeśli widzisz, że Twój sen głęboki regularnie oscyluje w dolnych granicach normy, warto przyjrzeć się higienie snu, zamiast stresować się każdą minutą odczytu.

Zrozumienie, że sen to proces dynamiczny, który zmienia się z wiekiem i zależy od wielu czynników fizjologicznych, pozwala na lepsze zarządzanie własną energią. Wiedza o tym, jak urządzenia interpretują Twój ruch i tętno, pomoże Ci zrozumieć, dlaczego wynik VO2max na zegarku czy dane o fazach mogą czasem wydawać się niedokładne. Najważniejszym czujnikiem zawsze pozostanie Twoje własne samopoczucie po przebudzeniu.

W kolejnym odcinku naszego cyklu przyjrzymy się innemu kluczowemu parametrowi, który coraz częściej pojawia się na tarczach naszych zegarków. Sprawdzimy, co tak naprawdę mówi nam pomiar SpO2, czyli saturacja krwi tlenem, i kiedy jej spadki w nocy powinny być sygnałem ostrzegawczym. Zapraszamy do lektury części szóstej: "Saturacja SpO2 — czy Twój zegarek widzi, jak oddychasz?".