Was ist der zirkadiane Rhythmus und die biologische Uhr? + Störungen und 16 Lebensmittel, die Ihnen helfen, besser zu schlafen

Die innere biologische Uhr oder zirkadianer Rhythmus - wo befindet sie sich und was beeinflusst sie?
Veränderungen im Zusammenhang mit dem Alter?
Der Zusammenhang zwischen Tageszeit und Krankheiten.
Störungen des inneren Rhythmus und wie man sie zu Hause in den Griff bekommt?
Lesen Sie weiter, um das Wichtigste zu erfahren.

Im Jahr 2017 erhielten drei amerikanische Wissenschaftler (Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael W. Young) den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für ihre einzigartige Forschung zur inneren biologischen Uhr.

Sie brachten viele neue Erkenntnisse über die Regulierung dieser biologischen Uhr auf zellulärer Ebene, klärten ihre Bedeutung für die menschliche Gesundheit und legten den Grundstein für die Entstehung einer neuen wissenschaftlichen Disziplin, der zirkadianen Biologie.

Was ist der zirkadiane Rhythmus?

Der durch die Drehung der Erde um ihre Achse bedingte Wechsel von Tag und Nacht bzw. Licht und Dunkelheit existiert seit den Anfängen der Lebewesen. Alle Organismen haben sich im Laufe der Evolution an diesen Wechsel angepasst und biologische Rhythmen entwickelt.

Je nach Länge der Periode werden die Biorhythmen in mehrere Typen unterteilt:

• Zirkadianer Rhythmus - die Länge der Periode beträgt 24 ± 4 Stunden.
• Ultradianer Rhythmus - die Periodenlänge ist länger als 24 Stunden
• Infradianer Rhythmus - mit einer Periode von weniger als 24 Stunden
• Zirkoseptischer Rhythmus - die Periode ist 7 (± 3) Tage lang
• Zirkadianer Rhythmus - mit einer Periode von etwa 1 Jahr (± 2 Monate)

Der zirkadiane Rhythmus ist definiert als die spontane Regulierung des Körpers als Reaktion auf Veränderungen in der äußeren Umgebung. Er ermöglicht es dem Körper, sich auf Bedingungen vorzubereiten, die erst noch eintreten werden.

So wie ein Student weiß, wann eine Vorlesung zu Ende ist, wann eine Prüfung stattfindet oder wann die Abendnachrichten im Fernsehen ausgestrahlt werden, antizipiert der Körper Veränderungen, bereitet sich auf sie vor und kann so besser mit ihnen umgehen.

Neben dem regelmäßigen Tag- und Nachtrhythmus gibt es in unserem Körper noch weitere Biorhythmen, wie z. B. den Rhythmus der Körpertemperatur, des Schlafs, der Nahrungsaufnahme, der Herzfrequenz, des Blutdrucks, der Hormonausschüttung usw.

Wenn diese Biorhythmen mit der äußeren Umgebung synchronisiert sind, sind wir leistungsfähiger, besser gelaunt, unsere Organe funktionieren besser, unser Immunsystem funktioniert besser und wir sind widerstandsfähiger gegen verschiedene Krankheiten, insbesondere Zivilisationskrankheiten.

Wo befindet sich unsere innere Uhr und wie funktioniert sie?

Jede Uhr hat ein Uhrwerk, das Herzstück des gesamten Mechanismus.

Im Falle der inneren Uhr befindet sich diese Funktionseinheit im Gehirn, in einem Zentrum, das suprachiasmatische Kerne genannt wird und sich im Hypothalamus befindet.

Dieses Zentrum hält die biologischen Rhythmen auch ohne äußere Reize aufrecht, es ist ein so genannter Schrittmacher, der auf der Ebene der Gene arbeitet.

Bei der Aufrechterhaltung des zirkadianen Rhythmus, bei dem sich Wachsein und Schlaf abwechseln, reagiert die innere Uhr auf den Wechsel von Licht und Dunkelheit.

Wenn es draußen hell ist, treffen die Lichtstrahlen auf die Netzhaut des Auges. Die Nerven der Netzhaut leiten die Informationen über das Licht an die suprachiasmatischen Kerne im Hypothalamus weiter. Diese Informationen werden dann an die Zirbeldrüse weitergeleitet, die kleine Mengen des Schlafhormons Melatonin ausschüttet.

Letzteres erreicht seine Rezeptoren (Melatoninrezeptoren) wiederum im suprachiasmatischen Kern, wo es die weitere Produktion hemmt, so dass tagsüber nur eine minimale Melatoninausschüttung erfolgt.

In der Dunkelheit wird Melatonin in großen Mengen ausgeschüttet, da es durch nichts blockiert wird.

Die Sekretion beginnt in der Abenddämmerung und erreicht gegen Mitternacht ihren Höchststand. Am Morgen nimmt sie wieder ab.

Melatonin hat zahlreiche biologische Wirkungen in unserem Körper, da sich an verschiedenen Organen Melatoninrezeptoren befinden, die auf die Melatoninausschüttung reagieren und ihre Funktion ändern.

Als Beispiel seien hier einige der Wirkungen von Melatonin genannt:

• Ankurbelung des Immunsystems
• positive Entwicklung der Fortpflanzungsorgane
• Verbesserung der Fruchtbarkeit
• Beeinflussung von Gedächtnis und Lernen
• antioxidative Wirkung

Andere Hormone, die den zirkadianen Rhythmus beeinflussen

Cortisol, das wichtigste und lebenswichtige Stresshormon, das von den Nebennieren ausgeschüttet wird, wird ebenfalls entsprechend dem zirkadianen Biorhythmus ausgeschüttet. Seine Konzentration schwankt im Laufe des Tages.

Die höchste Cortisolkonzentration im Blut haben wir morgens nach dem Aufwachen, gegen 8.00 Uhr.

Wenn wir zu dieser Zeit schlafen, kann der natürliche Höhepunkt der Cortisolausschüttung unterdrückt werden.

Umgekehrt ist die Cortisolkonzentration abends, wenn wir schlafen, am niedrigsten.

Unterbrochener Schlaf und häufiges nächtliches Erwachen können durch eine übermäßige Cortisolausschüttung während des Schlafs verursacht werden.

Ein weiteres Hormon, das dem zirkadianen Rhythmus unterliegt, ist das Wachstumshormon, das von der Hypophyse ausgeschüttet wird und dessen Ausschüttung direkt mit dem Wach-Schlaf-Zyklus verbunden ist.

Das Wachstumshormon wird in der tiefsten Phase des Schlafs, der so genannten Slow-Wave-Phase, am stärksten ausgeschüttet.

Häufiges Aufwachen und Unterbrechungen dieser Schlafphase können die Wachstumshormonausschüttung negativ beeinflussen.

Prolaktin ist ein weiteres Hormon, das von der Hypophyse, dem Hypothalamus, ausgeschüttet wird. Seine Ausschüttung steht ebenfalls in direktem Zusammenhang mit dem Schlaf-Biorhythmus. Prolaktin beginnt etwa eine Stunde nach dem Einschlafen ausgeschüttet zu werden und erreicht seine höchste Konzentration kurz vor dem Aufwachen.

Die Ausschüttung des Sexualhormons Luteinisierendes Hormon beginnt bei Kindern während des Schlafs vor dem Einsetzen der Pubertät und dient dazu, das Einsetzen der Pubertät bei Kindern vor den sichtbaren sekundären Geschlechtsmerkmalen, wie z. B. der zunehmenden Schambehaarung, zu erkennen.

Wann ist die gesündeste Zeit für unseren Körper, schlafen zu gehen?

DerSchlaf ist für den Körper äußerst wichtig: Während des Schlafs beginnen die Organe mit der Entgiftung, es werden wichtige Hormone ausgeschüttet, die unseren Körper im Gleichgewicht halten, das Gehirn stellt neue neuronale Verbindungen her und speichert alle neuen Informationen.

Deshalb verdient der Schlaf unsere Aufmerksamkeit und ein wenig "Programmierung".

Neben den oben beschriebenen zirkadianen Rhythmen gibt es einen weiteren wichtigen Biorhythmus unseres Körpers, nämlich die Körpertemperatur.

Unsere Körpertemperatur ist zwischen 3 und 5 Uhr morgens am niedrigsten. Danach steigt die Temperatur allmählich an und fällt 12 Stunden später wieder leicht ab. Nach diesem Abfall steigt die Körpertemperatur gegen Abend wieder an, bevor sie am Morgen erneut sinkt.

Der gesündeste Schlaf beginnt etwa 5 bis 7 Stunden vor dem morgendlichen Temperaturminimum, was bedeutet, dass es für den Körper am gesündesten ist, vor 22 Uhr schlafen zu gehen.

Neben dem Einschlafen ist natürlich auch der Zeitpunkt des Aufstehens wichtig: Dieser sollte 2 Stunden nach dem Temperaturminimum liegen, also spätestens um 7 Uhr.

Die Geschwindigkeit des Einschlafens und die Aufrechterhaltung des Schlafs werden durch das bereits erwähnte Hormon Melatonin beeinflusst, dessen Ausschüttung aus der Zirbeldrüse durch intensives blaues Licht blockiert wird, insbesondere wenn es draußen natürlich dunkel ist.

Wenn Sie schnell und fest einschlafen wollen, sollten Sie vor dem Schlafengehen nicht auf hell erleuchtete Handybildschirme oder den Fernseher schauen, und Sie sollten in Ihrer Wohnung eine gedämpfte Beleuchtung haben.

Anstatt auf einen Bildschirm zu starren, sollten Sie vor dem Schlafengehen ein Buch lesen. Das Licht einer Leselampe ist natürlicher und besser für Ihre Augen.

Andererseits ist die morgendliche Beleuchtung willkommen, und die frühzeitige Blockierung von Melatonin kann das Gehirn schneller in Schwung bringen und erfrischen.

Altersbedingte Veränderungen des Biorhythmus

Der Mensch hat nicht von Geburt an eine "feste Uhr", sondern dieser Prozess entwickelt und verändert sich mit dem Alter. Dies hängt vor allem mit der Veränderung der Ausschüttung des wichtigsten Schlafhormons Melatonin zusammen.

Neugeborene haben noch keinen zirkadianen Rhythmus.

Aus diesem Grund ist ihr Biorhythmus unregelmäßig, und es dauert mehrere Monate, bis sie sich an die äußere Umgebung angepasst haben. Die Ausschüttung von Melatonin selbst beginnt im Alter von drei Monaten.

Nach einer gewissen Zeit passen sich alle Funktionen und der Biorhythmus an die äußere Umgebung an, und ein regelmäßiger Schlafzyklus beginnt. Kinder brauchen bis zu 9-10 Stunden Schlaf pro Tag, vorzugsweise nachts.

Obwohl Jugendliche bereits einen voll entwickelten zirkadianen Rhythmus haben, kommt es zu einer Verschiebung des zirkadianen Rhythmus, der so genannten "verzögerten Schlafphase". In der Praxis bedeutet dies, dass Jugendliche viel später müde werden als jüngere Menschen.

Am müdesten fühlen sie sich zwischen 3 und 7 Uhr morgens. Es ist logisch, dass sie am Morgen länger schlafen müssen. Die Schlafmenge ändert sich nicht, und sie brauchen immer noch die idealen 9 Stunden ungestörten Schlaf.

Diese Tatsache kann Ihnen helfen, Ihren Kindern im Teenageralter entgegenzukommen, die spät einschlafen und morgens am müdesten sind, wenn sie in die Schule müssen.

Erwachsene sollten einen stabilen zirkadianen Rhythmus haben.

Allerdings ist es wichtig, regelmäßige Gewohnheiten und eine gute Schlafhygiene zu pflegen, damit er richtig funktioniert.

Den tiefsten Schlaf haben Erwachsene vor Mitternacht, nachdem das Melatonin abgebaut wurde.

Paradoxerweise fühlen sie sich zu einem ganz anderen Zeitpunkt, nämlich zwischen ein und drei Uhr nachmittags, am müdesten. Zu diesem Zeitpunkt tritt die Flaute ein.

Wenn Sie sich für ein kleines Schläfchen entscheiden, ist es erlaubt, aber nur für einen kurzen Zeitraum, idealerweise 45-60 Minuten. Spätere Stunden oder längere Nickerchen sind nicht zu empfehlen.

Bei älteren Menschen verschiebt sich der zirkadiane Rhythmus erneut, und zwar in die entgegengesetzte Richtung wie in der Pubertät: Sie gehen viel früher ins Bett und stehen auch früher auf.

Der zirkadiane Rhythmus steuert auch die Ausprägung einiger Krankheiten.

Ärzte haben in der Vergangenheit festgestellt, dass das Auftreten bestimmter Krankheiten zu bestimmten Tageszeiten häufiger ist.

So haben beispielsweise Menschen mit arterieller Hypertonie morgens beim Aufwachen einen viel höheren Blutdruck als zu anderen Tageszeiten.

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Epileptische Anfälle treten vor allem am frühen Morgen und am späten Abend vor Mitternacht auf.

Migräneanfälle treten vor allem am Morgen auf, ebenso wie allergischer Schnupfen oder Gelenkschmerzen bei rheumatoider Arthritis.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben ihre Zeit vor dem Mittag: Angina pectoris, Herzinfarkt oder plötzlicher Schlaganfall treten zu dieser Zeit am häufigsten auf.

Am Nachmittag treten Erkrankungen des Verdauungstraktes auf, vor allem Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüre werden gemeldet.

Hauterkrankungen, Dermatosen, Ekzeme, Juckreiz usw. neigen dazu, sich gegen Abend zu verschlimmern.

Sehr unangenehm sind auch chronische Schmerzen oder Tumorschmerzen, die nachts ein Maximum erreichen und aus dem Schlaf aufwecken.

Störungen des zirkadianen Rhythmus

Zu den häufigsten Arten von Störungen des zirkadianen Rhythmus im Schlaf gehören folgende...

Verspätete Schlafphasenstörung

Bei dieser Art von Schlaf-Wach-Rhythmusstörung treten Müdigkeit und Schlafbedürfnis viel später auf als bei anderen Menschen in Ihrer Umgebung. Ihr Schlaf und das anschließende Aufwachen verzögern sich um mindestens zwei Stunden im Vergleich zu dem, was als normale Biorhythmuseinstellung gilt.

Solche Menschen werden oft als "Nachteulen" bezeichnet, weil sie kein Bedürfnis haben, schlafen zu gehen, und bis zum Morgen, z. B. bis 2:00 Uhr, wach bleiben.

Ihr Schlafbedürfnis unterscheidet sich jedoch nicht von dem anderer Menschen und sie schlafen bis zum Mittag. Wenn sie morgens früh aufstehen müssen, um zur Arbeit zu gehen, sind sie ständig müde, unaufmerksam und schläfrig. Solche Menschen werden oft als faul, unmotiviert und unkonzentriert wahrgenommen.

Sie kommen morgens zu spät zur Schule, zur Arbeit oder zu Sitzungen, was keinen guten Eindruck hinterlässt.

Dagegen fühlen sie sich am späten Abend und in der Nacht am produktivsten und kreativsten, sind aufmerksamer und effizienter.

Diese Störung kann familiär gehäuft auftreten, d. h. Sie könnten sie z. B. von Ihren Eltern geerbt haben.

Fortgeschrittene Schlafrhythmusstörung

Menschen mit dieser Störung sind dafür bekannt, dass sie zu früh einschlafen, oft beim Fernsehen, und dass sie bei gesellschaftlichen Ereignissen und bei der Arbeit schläfrig sind, was sich bis in die Abendstunden fortsetzt.

Umgekehrt wachen sie früh auf, oft mitten in der Nacht oder am frühen Morgen, wenn alle anderen noch schlafen, etwa zwischen 2 und 5 Uhr morgens, und schaffen es meist trotz aller Bemühungen nicht, wieder einzuschlafen.

Dieses frühe Aufstehen ist unangenehm, und die Betroffenen klagen oft über Schlaflosigkeit, obwohl sie, wenn man ihre Schlafstunden zählt, genauso lange schlafen wie andere Menschen.

Diese Art von Störung tritt hauptsächlich bei Menschen mittleren Alters und älteren Menschen auf und kann auch erblich bedingt sein.

Jetlag

Eine der bekanntesten vorübergehenden Schlafstörungen, unter der Menschen leiden, die mit dem Flugzeug mehr als zwei Zeitzonen von ihrem Heimatort entfernt sind. Die Störung des zirkadianen Rhythmus und der inneren Uhr erschwert die Akklimatisierung und das Funktionieren in der neuen Zeitzone erheblich.

Manchmal macht sich der Jetlag nicht im Urlaub bemerkbar, sondern erst nach der Rückkehr nach Hause.

Das liegt daran, dass das Urlaubsziel vielleicht im Westen der Erde lag, denn westliche Länder sind im Allgemeinen biorhythmisch einfacher zu bereisen, da es leichter ist, trotz Müdigkeit wach zu bleiben als einzuschlafen, wenn man nicht müde ist.

Während des Urlaubs hat sich die innere Uhr auf natürliche Weise umgestellt, während man zu Hause bereits in Richtung Osten reist, und dann kann der Jetlag zu Hause mit voller Wucht einsetzen.

Neben Müdigkeit und Schläfrigkeit macht sich der Jetlag auch durch andere Symptome wie Appetitlosigkeit, Magenverstimmung, Durchfall oder Verstopfung, Stimmungsschwankungen und Reizbarkeit bemerkbar.

Störung des Biorhythmus bei Schichtarbeit

Unter dieser Schlafstörung leiden Menschen, die im Schichtdienst arbeiten müssen. In Zeiten, in denen es draußen dunkel ist und der Körper von Natur aus auf Schlaf programmiert ist, müssen diese Menschen Höchstleistungen erbringen und wach bleiben.

Am häufigsten betrifft dies medizinisches Personal, Rettungskräfte, Feuerwehrleute, Beschäftigte in der Lebensmittelindustrie, in der Technologiebranche und andere.

Außerdem handelt es sich dabei nicht um einen regulären Nachtjob: In der Regel wechseln sich bei diesen Beschäftigten Tag- und Nachtschichten ab, so dass sich ihr zirkadianer Rhythmus ständig ändert und sich nicht auf einen regelmäßigen Rhythmus einstellen kann.

Diese Menschen leiden nicht nur unter ständiger Müdigkeit, sondern können auch unter ernsteren Symptomen leiden, wie z. B:

• Verdauungsstörungen
• Appetitlosigkeit oder Fettleibigkeit
• Übelkeit
• Magengeschwüre
• Darmerkrankungen
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen
• Kopfschmerzen
• neurologische Störungen
• Reizbarkeit
• Angstzustände
• Stimmungsstörungen und Depressionen
• erhöhtes Krebsrisiko, z. B. für Brustkrebs

Zu den schwerwiegenderen gesundheitlichen und sozialen Problemen gehört ein erhöhtes Risiko des Alkoholmissbrauchs und der Alkoholabhängigkeit.

Zu den häufig missbrauchten Substanzen gehören Suchtmittel wie verschiedene Stimulanzien und Drogen.

Unregelmäßiger Schlaf-Wach-Rhythmus

Diese Schlafstörung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schlaf-Wach-Rhythmus nicht klar definiert ist und der Betroffene innerhalb von 24 Stunden mehrmals ein Nickerchen machen muss.

Obwohl sie oder er häufig schläft, leidet eine solche Person unter erheblicher chronischer Schlaflosigkeit und Müdigkeit.

Diese Störung tritt am häufigsten bei Menschen mit schweren neurologischen Erkrankungen wie verschiedenen degenerativen Krankheiten, Demenz, älteren Menschen, die in Pflegeheimen leben, Kindern mit geistigen Behinderungen und Menschen, die eine Kopfverletzung mit Hirnschaden erlitten haben, auf.

Störung des 24-Stunden-Schlaf-Wach-Rhythmus

Menschen mit dieser Art von Schlafstörung haben eine normale Schlafdauer, aber ihre "innere Uhr" ist länger als 24 Stunden.

Dies führt dazu, dass sich der eigentliche Schlaf-Wach-Rhythmus von Tag zu Tag ändert und sich täglich um ein bis zwei Stunden verzögert. Diese Störung ist typisch für blinde Menschen, denen es an Lichtreizen auf der Netzhaut fehlt.

Medizinische Möglichkeiten zur Behandlung von Schlafstörungen

Die Behandlung von Schlafstörungen und Störungen des zirkadianen Rhythmus richtet sich nach der Art der Störung und ihrem Schweregrad.

Für einen positiven Behandlungseffekt ist in der Regel eine Kombination aus mehreren therapeutischen Methoden und Disziplin im häuslichen Umfeld erforderlich.

Therapie mit hellem Licht

Die Therapie mit hellem Licht wird zur Erleichterung des Einschlafens oder zur Verzögerung des Schlafs eingesetzt. Das Wichtigste und Schwierigste an dieser Therapie ist der richtige Zeitpunkt, weshalb sie von einem Spezialisten für Schlafstörungen in einem Schlafzentrum durchgeführt werden sollte.

Bei der Therapie mit hellem Licht wird sehr helles, hochintensives Licht (2.000 bis 9.500 Lux) für eine Dauer von ein bis zwei Stunden eingesetzt.

Dadurch wird die zirkadiane Uhr so eingestellt, dass sie sich besser mit dem äußeren Hell-Dunkel-Zyklus synchronisiert.

Medikamente

Das gebräuchlichste und leicht erhältliche Medikament, auch ohne Rezept, ist Melatonin, das sowohl als Spray als auch in Tablettenform erhältlich ist. Es wird kurz vor dem Schlafengehen eingenommen und soll das Einschlafen und Durchschlafen erleichtern.

Bei schwerwiegenderen Schlafstörungen wird ein Facharzt, z. B. ein Psychiater oder Neurologe, eingreifen und je nach Art der Störung die erforderlichen Medikamente verschreiben.

Chronotherapie

Dieser Therapieansatz basiert auf einer schrittweisen Verschiebung oder Verzögerung der Schlafenszeit (z. B. um drei Stunden alle zwei Tage).

Es handelt sich um einen relativ anspruchsvollen Prozess, der nicht nur dem Patienten, sondern auch seinem Partner Geduld abverlangt. Eine erfolgreiche Umstellung des Schlafzyklus kann sich erst nach mehreren Wochen intensiver Bemühungen einstellen.

Ist der Zyklus einmal auf einen zufriedenstellenden Rhythmus eingestellt, muss dieser regelmäßige Schlaf-Wach-Rhythmus langfristig beibehalten werden.

Tipps für den Umgang mit einem verschobenen zirkadianen Rhythmus

Wir können uns schnell zu einem guten und gesunden Schlaf verhelfen, indem wir unsere Lebensgewohnheiten ändern und einige Lebensmittel einbeziehen, die das Einschlafen fördern.

Zu den Schlafhygienegewohnheiten gehören:

• Einhalten einer regelmäßigen Schlaf- und Aufwachzeit, auch an freien Tagen, Wochenenden und Feiertagen
• Begrenzung des Tagesschlafs (gilt nicht für Schichtarbeiter)
• regelmäßige körperliche Betätigung, aber mindestens 1 Stunde vor dem Schlafengehen keinen Sport mehr treiben
• Begrenzung des Alkoholkonsums vor dem Schlafengehen (obwohl bekannt ist, dass ein Glas Wein oder Bier beim Einschlafen hilft, ist der Schlaf nicht von guter Qualität und wird durch den Alkoholstoffwechsel beeinträchtigt)
• kein Koffein und Nikotin vor dem Schlafengehen zu sich nehmen
• Verzicht auf blaues Licht auf Bildschirmen, wie z. B. Handy- oder Computerbildschirmen

10 Lebensmittel, die von Natur aus Melatonin enthalten und das Einschlafen verbessern:

1. Weintrauben
2. Kirschen
3. Haferflocken
4. Erdbeeren
5. Tomaten
6. Pistazien
7. Mandeln
8. Walnüsse
9. Himbeeren
10. Goji

6 Lebensmittel, die Tryptophan enthalten, das eine Vorstufe zur Synthese von Melatonin ist:

1. Kürbiskerne
2. Tofu
3. Hühnerfleisch
4. Erdnüsse
5. Hüttenkäse
6. Joghurt