Zirkadianer Rhythmus – Die innere Uhr des Menschen

Fast jeder biologische Prozess wird durch einen Rhythmus oder ein Muster gesteuert. Das Wort „zirkadian“ wurde im 20. Jahrhundert von Biologen geprägt. Es ist eine Zusammensetzung des Wortes „circa“ (dem lateinischen Begriff für „ringsherum“) und „diem“ (lat.“ Tag“). Andere Begriffe für biologische Rhythmen sind ultradian (kurzfristige Zyklen) und infradian (Zyklen länger als ein Tag).

Zu den ultradianen Rhythmen gehören Augenzwinkern, der Herzschlag und die Atmung. Zu den infradianen Rhythmen gehört Beispielsweise der Menstruationszyklus. Diese Rhythmen gibt es bei einzelligen Bakterien bis hin zu hoch entwickelten Säugetieren. Während die meisten Tiere und Pflanzen Zyklen haben, die an die Sonne gebunden sind, hängen manche auch mit dem Mond und den Gezeiten zusammen.

Der suprachiasmatische Kern des Gehirns sitzt im Hypothalamus und ist für unsere innere Uhr, Schlafzyklus, Essenszeiten und Verdauung verantwortlich.

Der Zirkadianer Rhythmus und Schlaf

Der Schlafzyklus ist eine Interaktion zwischen der zirkadianen Uhr und einem separaten homöostatischen Schlaf-Wach-Prozess. Die Interaktion wird auch das Zwei-Prozess-Modell der Schlafregulierung genannt. Der homöostatischen Prozess reguliert den Schlafdrang und die Schlafmenge. Je länger du nicht geschlafen hast, desto höher ist der Druck schlafen zu gehen. Die innere Uhr wird von externen Faktoren wie Tageslicht und sozialen bzw. gesellschaftlichen Aktivitäten beeinflusst.

Auswirkungen bei Störungen der inneren Uhr

Eine Störung des zirkadianen Rhythmus ist mit einer Reihe von Gesundheitsproblemen verbunden, darunter Fettleibigkeit, Depressionen, saisonale affektive Störungen (SAD) und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Schlaf und zirkadiane Rhythmusstörungen (SCRD) sind ein Zustand, in dem die natürlichen zirkadianen Muster des Körpers nicht richtig funktionieren, was zu gestörten Schlafmustern führt. SCRD ist mit psychischen Erkrankungen verbunden, was auf die entscheidende Bedeutung zirkadianer Muster für das körperliche und psychische Wohlbefinden hindeutet.

Was kann gegen Störungen machen?

Egal ob durch Jetlag, durchgemachte Nächte oder anderweitig induzierte zirkadiane Rhythmusstörungen – schlechter Schlaf kann eine Reihe von Problemen mit sich ziehen, weswegen die zirkadianen Muster stets so schnell wie möglich zurückgesetzt werden sollten.

Eine Form der Linderung ist die Lichttherapie, bei der die biologische Uhr durch künstliche Lichteinstrahlung manipuliert wird. Helles Licht signalisiert der inneren Uhr Tageslicht und Wachzustand, wodurch diese schrittweise versetzt werden kann, um Zeitverschiebungen zu kompensieren.

Das chronobiotische Hormon Melatonin wird ebenfalls als Ergänzung genommen, um eine Änderung des Zyklus zu erzwingen.

Halte deine innere Uhr in Top-Form

Die Aufrechterhaltung einer regelmäßigen Schlafroutine und konstanter Schlaf- und Wachzeiten ist eine der effektivsten Möglichkeiten, einen gesunden zirkadianen Zyklus zu unterstützen. Weitere Strategien sind:

  • Vermeide die Einwirkung von Licht innerhalb einer Stunde vor dem Schlafengehen, da Licht die natürliche Melatoninproduktion des Körpers unterdrückt (Das blaue Licht elektronischer Bildschirme kann besonders schädlich für das Schlafverhalten sein).
    Entferne Lichtquellen aus dem Schlafzimmer und installiere Vorhänge / Rollos, um künstliches Licht von außen zu blockieren.
  • Setze dich morgens hellem Licht aus (am besten Sonnenlicht), um den zirkadianen Zyklus des Körpers zu verstärken.
  • Halte regelmäßige Mahlzeiten ein.

Wie sich zirkadiane Rhythmen mit dem Alter verändern

Wissenschaftler glaubten einst, dass Jugendliche und junge Erwachsene eine etwas längere zirkadiane Uhr mit 25 Stunden an jedem Tag hätten. Dies sollte erklären, warum ältere Erwachsene weniger schliefen als jüngere Erwachsene. Allerdings führen die Forscher heute altersbedingte Unterschiede im Schlafverhalten auf neurologische Veränderungen zurück, die in der Mitte des Lebens beginnen.

Forschungen zeigten einen Rückgang des Tiefschlafes und einen Anstieg des fragmentierten Schlafes mit zunehmendem Alter. Die Produktion von Wachstumshormonen und Melatonin im Gehirn nimmt ebenfalls ab, was bei älteren Menschen zu einer Verschiebung der Schlafzyklen führt (aus diesem Grund sind Melatoninpräparate und Melatoninagonisten bei älteren Erwachsenen beliebt). Altersbedingte Sehstörungen können ebenfalls eine Rolle spielen, da der Graue Star die Lichtsignale reduziert, die auf die Netzhaut treffen.

Um gesunde zirkadiane Muster zu erhalten, können ältere Menschen eine bewusste Auseinandersetzung mit „Zeitgebern“ suchen. Dazu gehören Licht, Temperatur, Umgebungslärm und Essenszeiten. Senioren können den Kontakt zu Zeitgebern erhöhen, indem sie einen Morgenspaziergang machen, sich regelmäßig mit einer sozialen Gruppe treffen und die Essenszeiten und Schlafzeiten konstant halten.

Saisonale Verschiebungen im zirkadianen Rhythmus

Licht ist einer der stärksten Faktoren, der den zirkadianen Rhythmus des Körpers reguliert. Saisonale Verschiebungen des Sonnenaufgangs und -untergangs können daher das Schlafverhalten beeinflussen. Wir fühlen uns im Sommer weniger müde und sind generell Wacher als in den dunklen Wintertagen.

Wissenschaftler haben saisonale Veränderungen in der Melatoninproduktion und daraus resultierende Verhaltensänderungen bei Mensch und Tier beobachtet, obwohl noch nicht bekannt ist, wie sich diese Veränderungen auf biologische Prozesse auswirken können. Für einige Tiere bewirken zirkadiane Zyklen die Freisetzung von Melatonin, was wiederum auf saisonal bedingtes Verhalten wie Migration, Paarung und Häutung hinweist.

Dein persönlicher zirkadianer Chronotyp

Bis zu einem gewissen Grad kann das eigenen zirkadianen Muster durch deine Gene beeinflusst werden. Biologen verwenden das Wort Phänotyp, um zu beschreiben, wie sich die Gene in der Umwelt verhalten. Dein Chronotyp ist eine spezialisierte Form eines Phänotyps und beschreibt dein genetisch bedingten Schlaf-Wach-Muster.