Was ist der zirkadiane Rhythmus?

Der zirkadiane Rhythmus ist ein biologischer Prozess, der in der Zeit begründet ist. Der Begriff zirkadian stammt von den lateinischen Wörtern „circa“, was „ungefähr“ bedeutet, und „diem“, was „ein Tag“ bedeutet. Daher bedeutet zirkadianer Rhythmus grob übersetzt „um einen Tagesrhythmus herum“

Der zirkadiane Rhythmus des Menschen läuft nämlich ungefähr alle 24 Stunden ab und reguliert den Stoffwechsel, die Hormonausschüttung, die Körpertemperatur und natürlich den Schlaf-Wach-Rhythmus. Manche Menschen vereinfachen den zirkadianen Rhythmus, indem sie ihn als die innere Uhr unseres Körpers bezeichnen. Er wird von einer Hauptuhr in unserem Gehirn gesteuert. Aber enthält unser Gehirn tatsächlich eine Uhr? Nun, irgendwie schon.

Lassen Sie uns einen genaueren Blick darauf werfen, was der zirkadiane Rhythmus ist, wie er funktioniert und warum er für die Schlafgesundheit wichtig ist.

Wie funktioniert der zirkadiane Rhythmus?

Wie bereits erwähnt, sind zirkadiane Rhythmen vorhersehbare, biologische Zyklen, die wichtige geistige und körperliche Funktionen wie Schlaf und Hunger koordinieren. Diese Rhythmen kommen in den meisten lebenden Organismen vor, darunter Menschen, Pflanzen, Tiere und sogar Pilze. Tatsächlich verfolgen die meisten Chronobiologie-Forscher (das Studium der zirkadianen Rhythmen) die zyklischen Muster von Fruchtfliegen und Mäusen, um diesen biologischen Prozess zu verstehen.

Die Studien der National Library of Medicine (NIH), Verified SourceNational Library of Medicine (NIH)World’s largest medical library, making biomedical data and information more accessible. Quelle anzeigenHaben herausgefunden, dass zirkadiane Rhythmen endogen erzeugt werden, was bedeutet, dass sie aus dem Körper selbst stammen. Das liegt daran, dass unsere innere Hauptuhr die Produktion der zirkadianen Rhythmen des Körpers steuert.

Die Hauptuhr und biologische Uhren

Unser Gehirn enthält eine Hauptuhr, den suprachiasmatischen Nukleus (SCN), der manchmal auch als zirkadianer Schrittmacher bezeichnet wird. Als Hauptuhr steuert unser SCN andere biologische Uhren Verified SourceOxford AcademicResearch journal published by Oxford University. View sourcelocated in peripheral tissues.

Nahezu jedes Organ und Gewebe in unserem Körper enthält eine biologische Uhr, die aus Genen und Proteinen besteht; die wichtigsten Proteine sind CLK (clock) und PER (period). Die CLK- und PER-Proteine haben einen Wippeffekt, da sie sich gegenseitig aktivieren und deaktivieren und sich so in einem zyklischen Gleichgewicht halten. Dieser Wipp-Zyklus trägt dazu bei, dass die Uhren im Takt bleiben.

Allerdings beeinflusst auch unser äußeres Umfeld die zirkadianen Rhythmen. Licht, Nahrungsaufnahme, Temperatur, Lärm und körperliche Aktivität sorgen dafür, dass die 24-Stunden-Zyklen aufrechterhalten oder gestört werden. Diese externen Reize werden als Zeitgeber bezeichnet. Licht und Nahrungsaufnahme sind die einflussreichsten Zeitgeber.

Wie beeinflusst Licht den zirkadianen Rhythmus?

Unsere Hauptuhr, oder SCN, besteht aus20.000 Nervenzellen Verifizierte QuelleNational Library of Medicine (NIH)Die weltweit größte medizinische Bibliothek, die biomedizinische Daten und Informationen besser zugänglich macht. Quelle anzeigenDer SCN befindet sich direkt über dem Chiasma opticum – den Sehnerven, die das Gehirn mit den Augen verbinden. Der SCN erstreckt sich auch zur Mitte des Gehirns hin zur Zirbeldrüse, einer erbsengroßen Drüse, die für die Produktion des schlaffördernden Hormons Melatonin bekannt ist. Warum ist das alles so wichtig? Der SCN empfängt Botschaften von den Netzhäuten in unseren Augen, um die Zeit zu bestimmen, und leitet dann die Uhrzeitinformationen an die Zirbeldrüse weiter, damit diese zur richtigen Zeit Melatonin produzieren kann.

Die Netzhaut ist eine Schicht des Auges, die auf Licht reagiert. Sie enthält lichtempfindliche Zellen, die dem SCN helfen, unsere inneren zirkadianen Rhythmen mit dem Licht des Tages und der Dunkelheit der Nacht zu synchronisieren. Wenn Licht auf die Netzhaut trifft, senden die lichtempfindlichen Zellen ein Signal an den SCN, der wiederum der Zirbeldrüse signalisiert, die Melatoninproduktion einzustellen. Wenn es dunkel ist, senden die lichtempfindlichen Zellen der Netzhaut keine Signale an den SCN, so dass die Zirbeldrüse ungehindert Melatonin ausschüttet und uns schläfrig macht.

Zusammen richten unsere Netzhaut, der SCN und die Zirbeldrüse unseren Schlaf-Wach-Rhythmus auf natürliche Weise auf Tag und Nacht aus. Allerdings beeinflusst auch das Licht in Innenräumen unsere innere Uhr. Das erklärt, warum viel Fernsehen, Videospiele oder das Scrollen auf dem Handy vor dem Schlafengehen den Schlafbeginn verzögern können.

Wie wirkt sich die Nahrungsaufnahme auf den zirkadianen Rhythmus aus?

Da die Körperfunktionen dem SCN Rückmeldung geben, hilft das Essen zur richtigen Zeit dem SCN, den Tagesrhythmus aufrechtzuerhalten. Aber wann ist die beste Zeit zum Essen? Aktive Körperfunktionen richten sich nach den Tageslichtstunden. Daher empfehlen Fachleute der NIH Verified SourceNational Library of Medicine (NIH)Die weltweit größte medizinische Bibliothek, die biomedizinische Daten und Informationen leichter zugänglich macht. Quelle anzeigenEssen Sie mit der Sonne, denn das optimiert Ihre Stoffwechselprozesse – chemische Reaktionen in unseren Zellen, die den Energiehaushalt ausgleichen. Das bedeutet, morgens, nachmittags und am frühen Abend zu essen.

Wenn wir essen, schüttet unsere Bauchspeicheldrüse Insulin aus. Insulin ist ein Hormon, das es ermöglicht, dass Glukose (Zucker) in die Zellen unseres Körpers gelangt. Unsere Zellen wandeln die Glukose dann in Energie um. Tagsüber sind wir insulinempfindlich, d. h. unser Körper nutzt die Glukose effektiver als nachts. Nachts wird unser Körper insulinresistent, was es unseren Zellen erschwert, Glukose als Energie zu nutzen. Stattdessen wird sie als Fett gespeichert.

Was stört den zirkadianen Rhythmus?

Unsere biologischen Uhren richten unsere körperlichen, geistigen und verhaltensbezogenen Prozesse von Natur aus auf Tag und Nacht aus. So sind wir beispielsweise biologisch darauf eingestellt, tagsüber produktiv zu sein und nachts zu ruhen.

Störungen unseres Tag-Nacht-Zyklus können unseren gesamten zirkadianen Rhythmus durcheinander bringen und sich negativ auf unsere Koordination, unsere Energie, unser Verdauungssystem, unser Schlafverhalten und vieles mehr auswirken. Woher wissen Sie also, ob Ihr zirkadianer Rhythmus gestört ist? Das offensichtlichste Anzeichen für einen gestörten zirkadianen Rhythmus ist Lethargie, aber Sie können auch die folgenden Symptome haben:

• Schläfrigkeit während des Tages
• Reizbarkeit
• Wolkiges Denken und Schwierigkeiten, sich an Dinge zu erinnern
• Schwierigkeiten beim Umgang mit anderen
• Depressionen, Angstzustände, oder negative Stimmungen
• Gewichtszunahme
• Magen-Darm-Probleme
• Mangel an Koordination
• Mangelnde Motivation und Energie
• Spannungskopfschmerzen

Zirkadiane Rhythmusstörungen

Menschen mit zirkadianen Rhythmusstörungen haben Probleme mit ihrem Schlafplan. Es fällt ihnen schwer, einzuschlafen, durchzuschlafen und zu den gewünschten Zeiten aufzuwachen. Es gibt sechs verschiedene Störungen des zirkadianen Schlafrhythmus. Wir werden die Ursachen und Symptome jeder einzelnen besprechen.

1. Verspätetes Schlafphasensyndrom

Beim versetzten Schlafphasensyndrom ist der Schlaf-Wach-Zyklus einer Person um zwei oder mehr Stunden gegenüber dem herkömmlichen Zeitplan verzögert (z. B. werden sie erst um 2 Uhr morgens oder noch später müde). Diese Menschen sind typischerweise als Nachteulen und Langschläfer bekannt. Das Syndrom tritt häufig bei Teenagern auf und kann eine Nebenwirkung der Pubertät sein.

Zu den Anzeichen für das Syndrom der verzögerten Schlafphase gehören eine erhöhte Produktivität in der Nacht und übermäßige Tagesmüdigkeit, wenn man gezwungen ist, am frühen Morgen aufzuwachen.

„Eine verzögerte Schlafphase ist nicht unbedingt ungesund“, erklärt Dr. Jade Wu, Verhaltensforscherin für Schlafmedizin. „Wenn jemand mit einer verzögerten Schlafphase ausreichend Schlaf bekommt und zu den von ihm bevorzugten Zeiten schlafen darf, ist er genauso gesund und produktiv wie ein Morgenmensch. Sie können jedoch mit körperlichen oder psychischen Problemen zu kämpfen haben, wenn sie ständig früher als zu ihrer bevorzugten Weckzeit aufstehen müssen.“

2. Fortgeschrittenes Schlafphasensyndrom

Personen mit einem fortgeschrittenen Schlafphasensyndrom schlafen ein und wachen mehrere Stunden früher auf als in der herkömmlichen Schlaf-Wach-Phase. Zum Beispiel können sie sich bereits ab 18 Uhr schläfrig fühlen.

Das fortgeschrittene Schlafphasensyndrom wirkt sich nicht negativ auf die Schlafqualität aus, kann aber die Fähigkeit beeinträchtigen, die täglichen Pflichten zu erfüllen. Schlafmediziner sind sich über die Ursache nicht im Klaren, aber das Älterwerden könnte eine Rolle spielen.

3. Unregelmäßiges Schlaf-Wach-Syndrom

Unregelmäßiges Schlaf-Wach-Syndrom liegt vor, wenn jemand keinen konsolidierten nächtlichen Schlafrhythmus hat. Unabhängig von der Tages- oder Nachtzeit kann der Betroffene für ein paar Minuten oder ein paar Stunden einschlafen, ohne dass ein bestimmtes Tagesmuster erkennbar ist. Das Syndrom ist selten und tritt typischerweise bei Menschen mit einer neurodegenerativen Erkrankung wie der Alzheimer-Krankheit auf. Auch traumatische Hirnverletzungen sind eine häufige Ursache.

Zu den Symptomen gehören ein längeres Nickerchen während des Tages sowie Schwierigkeiten beim Einschlafen und Durchschlafen in der Nacht. Eine Person wird mit diesem Syndrom diagnostiziert, wenn sie drei oder mehr anormale Schlaf-Wach-Zyklen innerhalb eines einzigen Tages erlebt.

4. Nicht-24-Stunden-Schlaf-Wach-Störung

Personen mit einer nicht-24-Stunden-Schlaf-Wach-Störung können ihren Schlaf-Wach-Rhythmus nicht in einem 24-Stunden-Zeitplan halten. Ihre Schlaf- und Wachzeiten verschieben sich nach und nach um Minuten, manchmal auch um Stunden, bis sie sich schließlich ganz um die Uhr drehen. Zum Beispiel fühlt sich eine Person heute um 12 Uhr nachts schläfrig, morgen um 1 Uhr und in der darauffolgenden Nacht um 2 Uhr nachts.

Die meisten Menschen, die unter dieser Störung leiden, haben einen regelmäßigen Tages- und Nachtrhythmus, so dass ihr Tagesablauf stark gestört wird. Die Störung tritt am häufigsten bei blinden Menschen auf, weil ihre SCNs keine lichtinduzierten Signale von ihren Augen empfangen, so dass sich ihre zentralen Uhren nicht an die 24-Stunden-Hell-Dunkel-Umgebung anpassen können.

5. Schichtarbeitsstörungen

Schichtarbeitsstörungen treten häufig bei Menschen auf, die in Nacht-, Wechsel-, Früh- oder Rotationsschichten arbeiten, da die Schlaf-Wach-Zeiten, die Essenszeiten und die Lichtexposition unregelmäßig sind. Häufige Symptome sind Schlaflosigkeit, Lethargie, übermäßige Schläfrigkeit und ein Mangel an erholsamem Schlaf.

6. Jetlag-Störung

Das Überqueren mehrerer Zeitzonen während einer Reise setzt uns anderen äußeren Reizen aus, als wir es gewohnt sind. Dadurch wird unser zirkadianer Rhythmus durcheinander gebracht, was sich auf unsere Schlaf- und Essgewohnheiten auswirkt. Zu den Jetlag-Symptomen gehören Schlafstörungen, Müdigkeit, Konzentrationsschwierigkeiten, Reizbarkeit und Magen-Darm-Probleme. Die meisten Menschen erholen sich innerhalb weniger Tage vom Jetlag, aber häufiges Reisen macht es schwierig, den zirkadianen Rhythmus aufrechtzuerhalten.

Wie man den zirkadianen Rhythmus aufrechterhält

Die Störung des zirkadianen Rhythmus ist leicht, aber zum Glück kann man ihn mit etwas Disziplin wiederherstellen. Sehen wir uns einige Möglichkeiten an, wie Sie Ihren Schlafrhythmus regulieren können.

• Gehen Sie morgens spazieren. Das morgendliche Sonnenlicht hilft uns, unsere zirkadiane Uhr umzustellen. Wenn sich Ihr Tagesablauf in letzter Zeit geändert hat oder Sie Schwierigkeiten beim Einschlafen haben, sollten Sie einen Morgenspaziergang in Erwägung ziehen. Ihr zirkadianer Rhythmus wird sich mit der Zeit an den Energiezuwachs während Ihres Morgenspaziergangs gewöhnen und damit beginnen, die Wachsamkeit jeden Tag zur gleichen Zeit zu fördern.
• Legen Sie einen Schlafplan fest. Eine feste Aufstehzeit mag elementar erscheinen, ist aber ein wichtiger Bestandteil Ihres zirkadianen Rhythmus. Wenn Sie jeden Tag etwa zur gleichen Zeit schlafen und aufwachen, passt sich Ihre innere Uhr schnell an und fördert die Schläfrigkeit oder Wachsamkeit zu diesen bestimmten Zeiten, was einen besseren Schlaf gewährleistet.
• Setzen Sie sich am späten Abend nicht zu viel hellem Licht aus. Wie bereits erwähnt, unterdrückt Licht die Melatoninproduktion. Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention reagieren wir zwei Stunden vor dem Schlafengehen am empfindlichsten auf Licht. Wenn Sie in diesem Zeitraum auf einen Fernseh-, Computer- oder Telefonbildschirm starren, verzögert sich der Schlafbeginn (Einschlafen). Ziehen Sie in Erwägung, die Wärme der Bildschirme zu regulieren oder ganz darauf zu verzichten.
• Schränken Sie Ihr Nickerchen ein. Vermeiden Sie Nickerchen, die länger als 30 Minuten dauern oder kurz vor dem Zubettgehen stattfinden, da dies Ihren Schlaftrieb verringert und den normalen Schlafrhythmus stört.
• Mieden Sie Koffein in den Abendstunden. Koffein steigert die autonome Erregung, wodurch es schwieriger wird, die natürlichen Schläfrigkeitssignale wahrzunehmen und der Schlaf-Wach-Rhythmus durcheinander gebracht wird.
• Passen Sie die Temperatur in Ihrem Schlafzimmer an. Unser SCN reguliert auch die Körpertemperatur, um Schläfrigkeit und Wachsamkeit zu fördern. Dieser Vorgang wird als Thermoregulation bezeichnet. Unsere Körpertemperatur sinkt auf natürliche Weise, wenn wir in den Schlaf übergehen, und steigt, wenn wir uns auf das Wachsein vorbereiten. Wenn Ihr Schlafzimmer also zu warm ist, haben Sie möglicherweise Schwierigkeiten, sich abzukühlen und zur Ruhe zu kommen. Eine angenehm kühle Raumtemperatur fördert die Thermoregulation.

FAQs

Sind biologische Uhren dasselbe wie unser zirkadianer Rhythmus?

Biologische Uhren und zirkadiane Rhythmen sind nicht dasselbe. „Biologische Uhren“ beziehen sich auf bestimmte Proteine und Gene, die in fast jeder Zelle des Körpers zu finden sind. Diese Proteine und Gene interagieren miteinander, um zirkadiane Rhythmen zu erzeugen.

Sind zirkadiane Rhythmen angeboren oder erlernt?

Zirkadiane Rhythmen sind sowohl angeboren als auch erlernt. Sie sind angeboren, weil bestimmte Proteine, Gene und Neuronen in unserem Körper darauf programmiert sind, in einem zyklischen Muster zu laufen. Er kann jedoch auch erlernt und sogar manipuliert werden. Äußere Reize, wie Licht und Nahrung, beeinflussen unseren Tagesrhythmus. Wenn man sich also dem Licht aussetzt oder innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens isst, führt das zu einem stabileren Rhythmus und besserem Schlaf.

Was passiert mit dem zirkadianen Rhythmus, wenn es kein Sonnenlicht gibt?

Wie bereits erwähnt, reagiert unsere Hauptuhr sehr empfindlich auf Sonnenlicht. Sonnenlicht fördert die Wachsamkeit und kann eine gestörte zirkadiane Uhr zurücksetzen. Ein Mangel an Sonnenlicht, wie etwa im Winter im hohen Norden, kann zu Lethargie am Tag und Energiemangel in der Nacht führen. Künstliches Licht kann die Auswirkungen des begrenzten Sonnenlichts lindern, aber es strahlt nicht annähernd so viel Energie aus wie die Sonnenstrahlen.

Stört die Sommerzeit den zirkadianen Rhythmus?

Die Sommerzeit kann Sie zwingen, zu anderen Zeiten einzuschlafen, aufzuwachen, zu essen und Sport zu treiben als Sie es gewohnt sind. Dies kann Ihren zirkadianen Rhythmus vorübergehend durcheinander bringen und Ihre Körperfunktionen stören. Sie können sich auf die Sommerzeit vorbereiten, indem Sie Ihre Routine jeden Tag um ein paar Minuten vorverlegen oder verschieben. Wenn die Zeitumstellung beispielsweise eine Stunde vorverlegt wird, beginnen Sie damit, jeden Abend ein paar Minuten früher ins Bett zu gehen und aufzuwachen, bis Sie eine Stunde früher fertig sind.

Wirkt sich der zirkadiane Rhythmus auf die psychische Gesundheit aus?

In einer in The Lancet Psychiatry veröffentlichten Studie wurde das Aktivitätsniveau von 91 000 Teilnehmern mit einem kleinen Monitor am Handgelenk gemessen. Die Teilnehmer, die nachts aktiver waren als tagsüber, hatten ein höheres Risiko, Stimmungsstörungen wie Depressionen oder bipolare Störungen zu entwickeln. Außerdem fühlten sie sich subjektiv wohler. Diese Studie legt nahe, dass unnatürliche zirkadiane Rhythmen psychische Probleme entwickeln oder verschlimmern.

Wirkt sich das Alter auf den zirkadianen Rhythmus aus?

Zirkadiane Rhythmen können sich mit dem Alter verändern. So ist der zirkadiane Rhythmus eines Fötus im Mutterleib an den Hormonspiegel der Mutter gebunden. Nach der Geburt brauchen sie 3 bis 4 Monate, um sich an eine ungewohnte Umgebung anzupassen und ihren eigenen zirkadianen Rhythmus zu entwickeln. Dies erklärt den unregelmäßigen Schlafrhythmus von Neugeborenen.

Auch bei Heranwachsenden kommt es zu Störungen des zirkadianen Rhythmus. Durch die Pubertät verschieben sich die zirkadianen Rhythmen nach hinten, was Teenager zu natürlichen Nachteulen macht. Aus diesem Grund leiden viele Teenager an einer verzögerten Schlafphasenstörung, d. h. sie schlafen später ein und wachen später auf als gewöhnlich.

Junge Erwachsene und Erwachsene mittleren Alters mit einem festen Tagesablauf haben einen relativ normalen zirkadianen Rhythmus. Bei vielen älteren Erwachsenen können jedoch zirkadiane Veränderungen den Schlaf stören. Das liegt daran, dass ältere Erwachsene weniger lichtempfindlich sind und weniger robuste Hauptuhrsignale haben.

Schlussfolgerung

Wir alle leben unser Leben nach Rhythmen und Mustern, aber der zirkadiane Rhythmus ist einer der wichtigsten und oft der am meisten vernachlässigte. Wenn Sie im Einklang mit Ihrem natürlichen zirkadianen Rhythmus schlafen, können Sie sich besser ausruhen und schneller erholen. Sie wachen mit neuer Energie auf und sind tagsüber produktiver. Achten Sie darauf, das Licht zu dimmen, wenn die Sonne untergeht, und sorgen Sie tagsüber für viel helles Licht. Ihre innere Uhr wird es Ihnen danken und Ihnen helfen, sich tagsüber wacher, nachts schläfriger und allgemein ausgeruhter zu fühlen.