Zirkadianer Rhythmus – Alles was du wissen musst

Der zirkadiane Rhythmus trägt dazu bei, den täglichen Zeitplan für Schlaf und Wachsein zu steuern. Dieser Rhythmus ist mit der 24-Stunden-Körperuhr verbunden, und die meisten Lebewesen haben einen solchen Rhythmus. Ein zirkadianer Rhythmus wird durch äußere Faktoren wie Licht und Dunkelheit sowie durch andere Faktoren beeinflusst. Das Gehirn empfängt Signale aus der Umgebung und aktiviert bestimmte Hormone, verändert die Körpertemperatur und reguliert den Stoffwechsel, um dich wach zu halten oder in den Schlaf zu wiegen.

Bei manchen Menschen kann der zirkadiane Rhythmus durch äußere Faktoren oder Schlafstörungen gestört werden. Die Beibehaltung gesunder Gewohnheiten kann helfen, besser auf diesen natürlichen Rhythmus des Körpers zu reagieren.

Wie er funktioniert

Der zirkadiane Rhythmus deines Körpers setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen.

Zellen in deinem Körper

Zunächst reagieren die Zellen im Gehirn auf Licht und Dunkelheit. Die Augen nehmen solche Veränderungen in der Umgebung auf und senden dann Signale an verschiedene Zellen, wann es Zeit ist, müde oder wach zu sein.

Diese Zellen senden dann weitere Signale an andere Teile des Gehirns, die andere Funktionen aktivieren, die dich müder oder wacher machen.

Hormone spielen eine Rolle

Hormone wie Melatonin und Cortisol können im Rahmen des zirkadianen Rhythmus ansteigen oder abfallen. Melatonin ist ein Hormon, das dich schläfrig macht, und dein Körper schüttet nachts mehr davon aus und unterdrückt es tagsüber. Cortisol kann dich wacher machen, und dein Körper produziert morgens mehr davon.

Andere Faktoren

Auch die Körpertemperatur und der Stoffwechsel sind Teil des zirkadianen Rhythmus. Die Temperatur sinkt, wenn du schlafen, und steigt, wenn du wach bist. Außerdem arbeitet der Stoffwechsel im Laufe des Tages mit unterschiedlicher Geschwindigkeit.

Auch andere Faktoren können den zirkadianen Rhythmus beeinflussen. Der Rhythmus kann sich aufgrund deiner Arbeitszeiten, deiner körperlichen Aktivität und weiterer Gewohnheiten oder Lebensgewohnheiten ändern.

Das Alter ist ein weiterer Faktor, der deinen zirkadianen Rhythmus beeinflusst. Säuglinge, Jugendliche und Erwachsene erleben den zirkadianen Rhythmus unterschiedlich.

Zirkadianer Rhythmus bei Säuglingen

Bei Neugeborenen hat sich der zirkadiane Rhythmus erst im Alter von einigen Monaten entwickelt. Dies kann dazu führen, dass ihr Schlafverhalten in den ersten Tagen, Wochen und Monaten ihres Lebens unregelmäßig ist. Ihr zirkadianer Rhythmus entwickelt sich in dem Maße, wie sie sich an die Umwelt anpassen und Veränderungen in ihrem Körper erfahren. Säuglinge beginnen im Alter von etwa drei Monaten mit der Ausschüttung von Melatonin, und das Hormon Cortisol entwickelt sich im Alter von 2 bis 9 Monaten.

Kleinkinder und Kinder haben einen ziemlich geregelten Schlafrhythmus, sobald ihr Tagesrhythmus und die entsprechenden Körperfunktionen ausgereift sind. Kinder brauchen etwa 9 bis 10 Stunden Schlaf pro Nacht.

Zirkadianer Rhythmus bei Teenagern

Bei Teenagern kommt es zu einer Verschiebung des zirkadianen Rhythmus, die als Schlafphasenverschiebung bezeichnet wird. Im Gegensatz zu ihrer Kindheit, in der sie gegen 20 oder 21 Uhr ins Bett gehen mussten, werden Teenager erst viel später in der Nacht müde.

Der Melatoninspiegel steigt möglicherweise erst gegen 22 oder 23 Uhr oder noch später an. Diese Verschiebung führt auch dazu, dass Teenager morgens später schlafen müssen. Ihre nächtliche Hauptschlafenszeit liegt zwischen 3 und 7 Uhr morgens – oder sogar noch später -, aber sie brauchen trotzdem genauso viel Schlaf wie Kinder.

Zirkadianer Rhythmus bei Erwachsenen

Erwachsene sollten einen ziemlich konstanten Tagesrhythmus haben, wenn sie gesunde Gewohnheiten pflegen. Ihre Schlafens- und Aufwachzeiten sollten stabil bleiben, wenn sie einen ziemlich regelmäßigen Zeitplan einhalten und jede Nacht sieben bis neun Stunden Schlaf anstreben. Erwachsene werden wahrscheinlich schon vor Mitternacht müde, da ihr Körper Melatonin freisetzt. Sie erreichen ihre müdesten Phasen des Tages zwischen 2 und 4 Uhr morgens und 13 und 15 Uhr nachmittags.

Ältere Erwachsene bemerken möglicherweise, dass sich ihr zirkadianer Rhythmus mit zunehmendem Alter verändert und sie früher ins Bett gehen als früher und in den frühen Morgenstunden aufwachen. Im Allgemeinen ist dies ein normaler Bestandteil des Alterns.

Wie er aus dem Takt gerät

Manchmal ist es nicht möglich, dem zirkadianen Rhythmus zu folgen, und die Bedürfnisse des Lebensstils und die innere Uhr kollidieren miteinander. Dies kann vorkommen aufgrund von:

• Nachtschichten oder Schichten außerhalb der Arbeitszeit, die den natürlichen Licht- und Dunkelzeiten des Tages zuwiderlaufen
• Arbeitsschichten mit unregelmäßigen Arbeitszeiten
• Reisen, die durch eine oder mehrere Zeitzonen führen
• Ein Lebensstil, der späte Nachtstunden oder frühe Weckzeiten begünstigt
• Medikamente, die Sie einnehmen
• Stress
• Psychische Erkrankungen
• Gesundheitszustände wie Hirnschäden, Demenz, Kopfverletzungen oder Blindheit
• Schlechte Schlafgewohnheiten, wie z. B. ein unregelmäßiger Schlafrhythmus, spätes Essen oder Trinken in der Nacht, Bildschirmkonsum zu kurz vor dem Schlafengehen oder ein unbequemer Schlafplatz

Wie der zirkadiane Rhythmus sich neu einstellen lässt

Der zirkadiane Rhythmus kann gestört sein, aber du kannst ihn wieder in richtige Bahnen lenken. Hier sind einige Tipps für einen gesunden 24-Stunden-Rhythmus:

• Versuche jeden Tag eine Routine einzuhalten
• Verbringe Zeit im Freien, wenn es hell ist, um die Wachheit zu steigern
• Bewege dich täglich ausreichend – zwanzig oder mehr Minuten Ausdauersport werden allgemein empfohlen
• Schlafe in einer Umgebung, die die Erholung fördert, mit der richtigen Beleuchtung, einer angenehmen Temperatur und einer stützenden Matratze
• Vermeide Alkohol, Koffein und Nikotin am Abend
• Schalte den Bildschirme rechtzeitig vor dem Schlafengehen aus und beschäftige dich mit etwas Analogem, z. B. mit dem Lesen eines Buches oder mit Meditation
• Mache keinen Mittagsschlaf am späten Nachmittag oder Abend

Schlafstörungen

Manchmal kann eine Veränderung des zirkadianen Rhythmus ein Anzeichen für eine ernstere Erkrankung wie eine zirkadiane Schlafstörung sein. Zwei dieser Störungen sind die fortgeschrittene Schlafphase und die verzögerte Schlafphase. Du bist möglicherweise anfälliger für diese Störungen, wenn du in unregelmäßigen Schichten arbeitest.

Eine verzögerte Schlafphasenstörung liegt vor, wenn du zu Bett gehst und zwei Stunden oder länger nach den meisten Menschen aufwachst. Du hälst dich selbst vielleicht für eine “Nachteule”. Teenager und junge Erwachsene sind anfälliger für diese Störung.

Die fortgeschrittene Schlafphasenstörung ist das Gegenteil der verzögerten Schlafphasenstörung. Du schläfst ein paar Stunden vor den meisten Menschen ein und wachst dann sehr früh am Morgen auf.

Störungen des zirkadianen Rhythmus können zu nächtlichen Einschlafproblemen, häufigem Aufwachen während der Nacht und zu Aufwachen, bei dem man mitten in der Nacht nicht wieder einschlafen kann, führen.

Zu den Symptomen im Zusammenhang mit diesen Störungen gehören:

• Schlaflosigkeit
• Schlafverlust
• Probleme beim Aufwachen am Morgen
• Müdigkeit während des Tages
• Depression oder Stress

Andere Erkrankungen, die mit dem zirkadianen Rhythmus zusammenhängen, sind unter anderem:

• Jetlag, verursacht durch schnelles Reisen über mehrere Zeitzonen
• Störung der Schichtarbeit, verursacht durch einen Job außerhalb der Arbeitszeit oder einen Job mit unvorhersehbaren Arbeitszeiten
• Unregelmäßiger Schlaf-Wach-Rhythmus, der durch die Unfähigkeit verursacht wird, einen regelmäßigen Schlaf- und Wachrhythmus festzulegen

Die Behandlung dieser Störungen kann verschiedene Ansätze umfassen. Eine davon lauten:

• einen regelmäßigeren Zeitplan aufzustellen
• eine Lichttherapie anzuwenden
• Einnahme von Medikamenten oder Nahrungsergänzungsmitteln wie Melatonin, um besser einschlafen zu können
• eine bewusste Veränderung des Schlafverhaltens über mehrere Tage oder Wochen hinweg

Auswirkungen auf die Gesundheit

Die Aufrechterhaltung des zirkadianen Rhythmus ist für die Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Wenn der zirkadiane Rhythmus gestört ist und du Schwierigkeiten hast, die richtige Menge an Schlaf zu bekommen, kann dies sowohl kurz- als auch langfristige Folgen für deine Gesundheit haben.

Eine Störung des zirkadianen Rhythmus kann langfristig zu gesundheitlichen Problemen in verschiedenen Teilen des Körpers führen. Dazu gehört:

• Organe
• Herz-Kreislauf-System
• Stoffwechsel
• Magen-Darm-System
• Haut

Du könnest auch anfälliger für Diabetes, Fettleibigkeit und psychische Erkrankungen sein.

Kurzfristige Störungen des zirkadianen Rhythmus können zu Gedächtnisproblemen oder Energiemangel führen. Auch die Heilung einer Verletzung kann länger dauern, wenn du nicht genug Schlaf bekommst.

Fazit

Der zirkadiane Rhythmus ist die natürliche Art und Weise, wie der Körper seine 24-Stunden-Körperuhr einhält, und hilft dem Körper, nach einem gesunden Schlaf-Wach-Rhythmus zu funktionieren. Ein gesunder, aktiver Lebensstil, der angemessene Ruhezeiten fördert, hilft, diese wichtige Komponente des Körpers zu erhalten.

Häufig gestellte Fragen

Was sind biologische Uhren?

Biologische Uhren sind die natürlichen Zeitgeber der Organismen, die den Zyklus der zirkadianen Rhythmen regulieren. Sie bestehen aus spezifischen Molekülen (Proteinen), die mit Zellen im ganzen Körper zusammenwirken. Nahezu jedes Gewebe und jedes Organ enthält biologische Uhren. Forscher haben ähnliche Gene in Menschen, Fruchtfliegen, Mäusen, Pflanzen, Pilzen und verschiedenen anderen Organismen identifiziert, die die molekularen Komponenten der Uhren herstellen.

Was ist die Hauptuhr?

Eine Hauptuhr im Gehirn koordiniert alle biologischen Uhren eines Lebewesens und hält sie im Gleichschritt. Bei Wirbeltieren, einschließlich des Menschen, ist die Hauptuhr eine Gruppe von etwa 20 000 Nervenzellen (Neuronen), die eine Struktur namens suprachiasmatischer Nukleus (SCN) bilden. Der SCN befindet sich in einem Teil des Gehirns, der als Hypothalamus bezeichnet wird, und erhält direkten Input von den Augen.

Stellt der Körper seine eigenen zirkadianen Rhythmen her und behält sie bei?

Ja, natürliche Faktoren in deinem Körper erzeugen zirkadiane Rhythmen. Beim Menschen sind einige der wichtigsten Gene in diesem Prozess die Gene Period und Cryptochrom. Diese Gene kodieren für Proteine, die sich nachts im Zellkern anreichern und tagsüber abbauen. Studien an Fruchtfliegen deuten darauf hin, dass diese Proteine dazu beitragen, Gefühle von Wachsein, Aufmerksamkeit und Schläfrigkeit zu aktivieren. Aber auch Signale aus der Umwelt beeinflussen den zirkadianen Rhythmus. So kann z. B. Lichteinfall zu einer anderen Tageszeit den Zeitpunkt der Aktivierung der Gene Period und Cryptochrom durch den Körper verändern.

Wie wirken sich zirkadiane Rhythmen auf die Gesundheit aus?

Zirkadiane Rhythmen können wichtige Funktionen in unserem Körper beeinflussen, wie z. B.:

• Hormonausschüttung
• Essensgewohnheiten und Verdauung
• Körpertemperatur

Die meisten Menschen bemerken jedoch die Auswirkungen der zirkadianen Rhythmen auf deine Schlafgewohnheiten. Der SCN steuert die Produktion von Melatonin, einem Hormon, das uns schläfrig macht. Er erhält Informationen über das einfallende Licht von den Sehnerven, die die Informationen von den Augen an das Gehirn weiterleiten. Wenn es weniger Licht gibt – zum Beispiel nachts -, weist der SCN das Gehirn an, mehr Melatonin zu produzieren, damit Sie schläfrig werden.

Welche Faktoren können den zirkadianen Rhythmus verändern?

Veränderungen in unserem Körper und Umweltfaktoren können dazu führen, dass unser zirkadianer Rhythmus und der natürliche Hell-Dunkel-Zyklus aus dem Takt geraten. Zum Beispiel:

Mutationen oder Veränderungen in bestimmten Genen können unsere biologischen Uhren beeinflussen.
Jetlag oder Schichtarbeit verursachen Veränderungen im Hell-Dunkel-Zyklus.
Das Licht von elektronischen Geräten in der Nacht kann unsere biologischen Uhren durcheinander bringen.
Diese Veränderungen können zu Schlafstörungen und anderen chronischen Erkrankungen wie Fettleibigkeit, Diabetes, Depressionen, bipolaren Störungen und saisonal abhängigen Störungen führen.

Wie hängen die zirkadianen Rhythmen mit dem Jetlag zusammen?

Wenn Sie verschiedene Zeitzonen durchqueren, weicht deine biologische Uhr von der Ortszeit ab. Wenn du zum Beispiel von Berlin nach Dubai fliegst, verlierst du 3 Stunden. Wenn du um 7:00 Uhr morgens in Dubai aufwachst, läuft deine biologische Uhr noch nach Berliner Zeit, so dass du dich so fühlen, wie du dich um 4:00 Uhr morgens fühlen würdest. Es dauert oft ein paar Tage, bis sich deine biologische Uhr an eine neue Zeitzone angepasst hat.

Wie untersuchen Forscher den zirkadianen Rhythmus?

Wissenschaftler lernen über zirkadiane Rhythmen, indem sie Menschen und Organismen mit ähnlichen Genen für die biologische Uhr untersuchen, wie z. B. Fruchtfliegen und Mäuse. Die Forscher, die diese Experimente durchführen, steuern die Umgebung der Versuchspersonen, indem sie die Licht- und Dunkelperioden verändern. Dann suchen sie nach Veränderungen in der Genaktivität oder anderen molekularen Signalen. Die Wissenschaftler untersuchen auch Organismen mit unregelmäßigen zirkadianen Rhythmen, um herauszufinden, welche genetischen Komponenten der biologischen Uhr möglicherweise gestört sind.

Wenn man versteht, was die biologischen Uhren zum Ticken bringt, kann dies zu Behandlungen für Jetlag, Schlafstörungen, Fettleibigkeit, psychische Störungen und andere Gesundheitsprobleme führen. Es kann auch dazu beitragen, dass sich die Menschen besser an nächtliche Schichtarbeit gewöhnen können. Wenn wir mehr über die Gene erfahren, die für die zirkadianen Rhythmen verantwortlich sind, können wir auch mehr über den menschlichen Körper erfahren.