Die Bedeutung der circadianen Rhythmen für Ihre Gesundheit: Gründe, warum sie nicht ignoriert werden sollten

Der Ausdruck “circadian” setzt sich aus den lateinischen Wörtern “circa”, was ungefähr bedeutet, und “diem”, was Tag bedeutet, zusammen. Ursprünglich bezieht sich dieser Begriff auf einen inneren Mechanismus, der den ungefähren 24-Stunden-Rhythmus des Schlaf-Wach-Zyklus eines Organismus kontrolliert.

Das Wichtigste zum Mitnehmen:

• Die erheblichen Variationen der individuellen Chronotypen erfordern eine feinfühlige und personalisierte Herangehensweise an Schul- und Arbeitszeiten.
• Es ist äußerst wichtig, dass wir unseren zirkadianen Rhythmus im Gleichgewicht halten, um eine gesunde körperliche und physiologische Funktion zu gewährleisten. Es geht darum, Phasenverschiebungen zu vermeiden, die erzwungen werden könnten.
• Es gibt Menschen, die früh aufstehen und andere, die spät ins Bett gehen, auch wenn es ungewöhnlich ist, dass sie sich an den extremen Enden des Tagesrhythmus befinden.
• Der SCN ist ein körpereigener Zeitgeber, der einen ungefähren 24-Stunden-Rhythmus aufrechterhält.
• Zeitgeber sind äußere Reize, wie z.B. Licht, die den zirkadianen Rhythmus des Menschen beeinflussen.

Der Begriff wird nicht speziell auf den Menschen angewendet, sondern kann die sich wiederholenden zyklischen Abläufe bei Tieren, Pflanzen, Pilzen und sogar Bakterien beschreiben.

Endogene und exogene Faktoren

Der zirkadiane Rhythmus wird von verschiedenen Einflüssen beeinflusst, die in zwei Kategorien unterteilt werden können: interne und externe Einflüsse.

• Endogene Faktoren beziehen sich auf etwas, das von innen heraus im Organismus entsteht und daher angeboren ist. Obwohl die zirkadianen Rhythmen per Definition endogen sind, können sie dennoch von äußeren Einflüssen wie exogenen Faktoren beeinflusst werden.
• Externe Einflüsse. In der Literatur werden diese als “Zeitgeber” bezeichnet, ein Begriff, der aus dem Deutschen stammt. Das Wort “Zeit” bedeutet Zeit und “Geber” bedeutet Giver. Einer der wichtigsten Zeitgeber für den Menschen ist das Licht. Allerdings können auch andere externe Reize den natürlichen zirkadianen Rhythmus des Menschen beeinflussen, wie zum Beispiel Temperatur, Aktivität und Nahrungsaufnahme. Obwohl externe Faktoren den zirkadianen Rhythmus beeinflussen können, handelt es sich dabei um einen lebenswichtigen Prozess, der unabhängig von Zeitgebern auf natürliche Weise abläuft.

Es gibt verschiedene Fallstudien, die darauf hinweisen, dass der zirkadiane Rhythmus normalerweise einen ungefähren 24-Stunden-Zyklus beibehält, selbst ohne äußere Einflüsse. Wenn der Schlaf-Wach-Zyklus stabil bleibt, ohne dass externe Faktoren darauf einwirken, wird dies als “freilaufender zirkadianer Rhythmus” bezeichnet.

Die endogenen zirkadianen Rhythmen des Menschen werden von einer einzigen Hauptuhr gesteuert, die als suprachiasmatischer Nukleus (SCN) bezeichnet wird. Der SCN besteht aus rund 20.000 Neuronen und befindet sich im Gehirn. Diese Struktur empfängt direkte Signale von unseren Augen, da das Licht der wichtigste Zeitgeber für den Menschen ist. Unsere Augen nehmen das Tageslicht oder die Dunkelheit der Nacht wahr und übermitteln diese Informationen an den SCN. Dieser wiederum koordiniert die Aktivitäten unserer Körperzellen im Einklang mit dem 24-Stunden-Tag.

Hormone für Tag und Nacht

Der Mensch ist in der Regel tagsüber aktiv und wach, während er nachts ruht. Im Gegensatz dazu sind manche Menschen nachtaktiv und fühlen sich in der Nacht am aktivsten, während sie tagsüber schlafen, wenn es hell ist. Jedes Organ und fast jedes Gewebe im menschlichen Körper hat eine interne Uhr, die ihnen sagt, wann sie aktiv sein sollen oder sich auf die Ruhephase vorbereiten sollen. Diese inneren Uhren sind miteinander synchronisiert und werden von der Hauptuhr im Gehirn gesteuert – dem suprachiasmatischen Kern (SCN), der mit der Zirbeldrüse verbunden ist.

Zwei primäre Hormone beeinflussen die Wachheit und Schläfrigkeit des Menschen:

• Melatonin wird von der Zirbeldrüse freigesetzt, einem Hormon, das nachts seine höchste Konzentration erreicht. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung unseres zirkadianen Rhythmus, indem es Veränderungen im Schlaf-Wach-Zyklus verhindert, die Gesamtdauer des Schlafs verlängert und Entspannung fördert.
• Kortisol ist ein weiteres Hormon, das in der Nebenniere produziert wird und eine gegensätzliche Wirkung zum Melatonin hat. Das Kortisol wird über die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA) vom SCN gesteuert. Dieses Hormon erreicht nachts seinen niedrigsten Wert und steigt morgens an, um dem Körper das Signal zum Aufwachen zu geben. Die Freisetzung von Kortisol steht in einer negativen Rückkopplung mit Melatonin, da es dessen Ausschüttung hemmt.

Was macht einen Menschen zum Morgenmenschen?

Phasenverschiebung bezieht sich auf die individuellen Schlaf- und Aufwachzeiten. Wenn diese Zeiten früher auftreten, wie zum Beispiel frühes Zubettgehen und frühes Aufwachen, sprechen wir von einer Phasenverschiebung. Wenn sie jedoch später auftreten, sprechen wir von einer Phasenverzögerung. Die wissenschaftliche Literatur zeigt deutlich, dass es für eine gesunde psychologische und physiologische Funktion unerlässlich ist, eine stabile Phasenverschiebung und Gesamtschlafdauer aufrechtzuerhalten.

Der natürliche Rhythmus unseres Körpers hat nicht nur Einfluss auf unsere physiologischen Prozesse. Untersuchungen haben gezeigt, dass unsere kognitiven Fähigkeiten von diesem internen Zyklus abhängen und individuell stark variieren können. Obwohl der zirkadiane Rhythmus in etwa dem 24-Stunden-Zyklus folgt, können die Schlaf- und Wachzeiten von Mensch zu Mensch unterschiedlich sein. Wenn Sie sich jemals gefragt haben, ob es Menschen gibt, die Frühaufsteher oder Nachteulen sind, dann lautet die Antwort: Ja. Es gibt zwei Arten von Chronotypen.

• Frühe Chronotypen werden auch als Lerchen bezeichnet. Diese Menschen haben eine starke Vorliebe für das frühe Aufwachen und zeigen eine Tendenz dazu, Schwierigkeiten zu haben, nach ihrer üblichen Schlafenszeit wach zu bleiben.
• Menschen mit einem späten Chronotyp, auch bekannt als Eulen, sind eher abendliche Typen und ziehen es vor, spät ins Bett zu gehen. Es fällt ihnen oft schwer, morgens aufzustehen.

Diese Unterschiede in den Chronotypen spiegeln sich in den Zeiten der kognitiven Spitzenleistung wider. Es gibt Hinweise darauf, dass Menschen bei kognitiven Tests besser abschneiden, wenn sie den Test zur besten Tageszeit durchführen. Dieser Effekt wird als Synchronisationseffekt bezeichnet und deutet darauf hin, dass die Anforderungen an die kognitive Leistung mit der besten täglichen geistigen Leistung einer Person übereinstimmen.

Insbesondere haben bildgebende Studien des Gehirns, die die täglichen Muster der kognitiven Leistung untersuchen, eine subtilere Verbindung zwischen Kognition und zirkadianen Rhythmen gezeigt – einige Aufgaben variieren im Laufe des Tages auf ähnliche Weise, aber nicht alle. Es wurde festgestellt, dass die Leistung bei Einsichtsaufgaben zu ungünstigen Tageszeiten zunimmt im Gegensatz zur Lösung analytischer Aufgaben. Studien haben gezeigt, dass die tägliche Gehirndynamik die Aufmerksamkeit beeinflussen kann, was wiederum das Lernen, die Arbeits- oder Schulleistung sowie das Gedächtnis und die Produktivität beeinflusst.

In wissenschaftlichen Fachbüchern wird betont, dass psychologische und neuropsychologische Bewertungen sowie Arbeits- und Schulzeiten unter Berücksichtigung des natürlichen Schlaf-Wach-Rhythmus und des individuellen Chronotyps festgelegt werden sollten. Soziale und wirtschaftliche Faktoren sollten nicht ausschlaggebend dafür sein, da erstere nicht so flexibel anpassbar sind.

Faktoren, die den zirkadianen Rhythmus stören

Eine Störung des natürlichen Schlaf-Wach-Rhythmus hat Auswirkungen auf unsere körperliche und geistige Gesundheit sowie unser allgemeines Wohlbefinden. Es gibt verschiedene Faktoren, die unseren Tagesrhythmus beeinflussen können:

• Koffeinkonsum spät in der Nacht.
• Geistig anregende Aktivitäten am späten Abend, z. B. Sport.
• Geistig anstrengende Tätigkeiten wie Arbeiten oder Studieren am späten Abend.
• Lange oder häufige Reisen über verschiedene Zeitzonen hinweg.
• Verwendung von hellem Licht während der sensiblen Tageszeit, normalerweise 2 Stunden vor dem Schlafengehen.
• Konsum von Nahrungsmitteln, Alkohol und Tabak.
• Kein fester Schlafrhythmus oder keine feste Schlafenszeit, z. B. bei wechselnden Tag- und Nachtschichten.

Ressourcen:

1. Frontiers. Leben ohne zeitliche Anhaltspunkte: Eine Fallstudie.
2. NIH. Die biologische Uhr stellt die Organe des Körpers ein: Zeitmessung durch Hormone und das autonome Nervensystem.
3. Cold Spring Harbor-Symposien zur quantitativen Biologie. Schlaf und zirkadiane Rhythmen beim Menschen.
4. NIH. Eine Zeit zum Denken: Zirkadiane Rhythmen in der menschlichen Kognition.
5. NIH. Zirkadiane Rhythmen in der Aufmerksamkeit.