Zirkadianer Rhythmus: Erklärung des biologischen Schlafrhythmus
Zirkadiane Rhythmen sind die täglichen biologischen Muster, die das meiste Leben auf der Erde bestimmen. Haben Sie sich jemals gefragt, warum Menschen zu bestimmten Tageszeiten dazu neigen, sich schläfrig oder hungrig zu fühlen, oder warum Jetlag tatsächlich eine Sache ist?
Von Menschen über Säugetiere, Insekten und sogar Pflanzen haben wir alle eine „Uhr“, die unseren Zeitplan bestimmt. Dieses interne System richtet unsere Schlaf-Wach-Zyklen nach einem 24-Stunden-Muster aus. Die moderne Wissenschaft zeigt, dass dieser Prozess viele biologische und mentale Funktionen beeinflussen kann.
Das Verständnis dieser Rhythmen hilft uns, die Muster und Bedürfnisse unseres eigenen Körpers zu verstehen. Die Arbeit mit diesen Zyklen hilft uns, unsere Routinen zu optimieren und Schlaf und Wohlbefinden zu verbessern.
Lassen Sie uns einen genaueren Blick darauf werfen, wie diese innere Uhr mit unserer Umgebung zusammenarbeitet und wie sich unsere Handlungen darauf auswirken können.
Inhaltsverzeichnis
Ein Überblick über den zirkadianen Uhrenrhythmus
Was genau ist diese innere Uhr und wie funktioniert sie?
Die Mehrheit der Menschen in modernen Gesellschaften lebt ganz anders als in der Natur. Das macht das zirkadiane System zu einem heißen Forschungsthema! Helle Bildschirme, elektrische Beleuchtung, Fernreisen, Schichtarbeit und mehr wirken sich auf die natürlichen Zyklen des Körpers aus. Aus diesem Grund kommt es häufig zu Störungen des zirkadianen Rhythmus.
Die „zirkadiane Uhr“ beinhaltet viele Prozesse. Diese Funktion findet auf molekularer Ebene innerhalb einzelner Zellen und zwischen Zellen statt. Wenn sie sich koordinieren, arbeiten diese Prozesse daran, die interne Zeit des Körpers mit dem 24-Stunden-Zyklus der Umgebungszeit zu synchronisieren.
Die meisten physiologischen Prozesse orientieren sich an diesem System. Seine Funktionsweise wirkt sich auch auf ein breites Spektrum von Gesundheitsproblemen aus. Schlaf ist die Schlüsseldomäne dieses Prozesses. Während der Ruhezeit heilt und reguliert der Körper das Immunsystem sowie Hormone wie Cortisol und Wachstumshormon sowie die Appetithormone Ghrelin und Leptin. Das Gehirn verarbeitet und festigt auch Gelerntes und Erinnerungen, während der Körper die Giftstoffe des Tages abbaut.
Welche Auswirkungen haben diese Prozesse? Nun, die Forschung verbindet schlechte Schlafgewohnheiten und gestörte zirkadiane Rhythmen mit kognitiven und Verhaltensstörungen sowie psychischen Gesundheitsproblemen, Stoffwechselproblemen, Alzheimer und einigen Krebsarten. Wissenschaftler glauben, dass diese internen Systeme unsere Gesundheit mehr beeinflussen, als uns vielleicht bewusst ist.
Die innere Zelluhr
Wenn Babys geboren werden, lernen sie mit etwa drei Monaten als Erstes, wie sie ihren zirkadianen Rhythmus aufbauen und stabilisieren können . Dieser Lernprozess beginnt damit, dass sie beginnen, die verschiedenen Zyklen von Licht/Dunkel und Kalt/Warm zu erfahren. Schwankungen der Körpertemperatur sind einer der ersten Regulatoren. Dann hilft die Produktion von Schlüsselhormonen wie Melatonin und Cortisol, einen regelmäßigen zirkadianen Zyklus zu etablieren.
Wissenschaftler identifizieren die wichtigste biologische Uhr als die suprachiasmatischen Kerne (SCN) . Der SCN befindet sich im Hypothalamus und ist der Schrittmacher des circadianen Systems des Körpers. Es erhält Input von komplexen Nervenbahnen, die mit den Augen in Verbindung stehen. Wenn es lichtbezogene Signale empfängt, hält es den Körper aktiv. In der Dunkelheit stimuliert es dann das parasympathische Nervensystem, um Schlaf einzuleiten. Der SCN funktioniert jedoch nicht alleine.
Mehrere Gene regulieren die zelluläre Expression der inneren Uhr des Körpers. Andere periphere Uhren in Organen und Geweben teilen ebenfalls Feedback und synchronisieren sich mit dem SCN. Zellen im Körper verwenden diese Signale, um die Tageszeit zu identifizieren, damit sie wissen, welche Funktionen auszuführen sind. Auch Dinge wie Innentemperatur und Essenszeiten beeinflussen unseren Tagesrhythmus.
Früh- und Langschläfer
Obwohl die meisten Menschen in standardmäßige zirkadiane Muster fallen, gibt es Ausreißer. Ohne konsistente und angemessene tägliche Gewohnheiten und externe Hinweise kann die innere Uhr abdriften oder aus dem Takt geraten. Auch Alter, Genetik und Verhalten können den zirkadianen Rhythmus beeinflussen.
Manche Menschen neigen dazu, viel früher einzuschlafen und viel früher aufzuwachen als gewöhnlich. Dies wird am häufigsten bei älteren Menschen beobachtet. Andere neigen dazu, viel später einzuschlafen und viel später aufzuwachen, am häufigsten bei Teenagern. Die Forschung zeigt, dass sich die circadianen Rhythmuszyklen mit zunehmendem Alter oft früher verschieben. Änderungen der Lichtwahrnehmung, der körperlichen Aktivität, der Temperatur und der Genexpression der Uhr können Ihren zirkadianen Rhythmus verändern.
Die Genetik beeinflusst auch circadiane Systeme. Chronotyp bezieht sich auf den Verhaltensausdruck unseres inneren Uhrrhythmus. Frühere Chronotypen tendieren dazu, sich mit kürzeren Zyklen zu verbinden. Abendchronotypen haben tendenziell längere zirkadiane Zyklen. Diese Muster bleiben trotz sozialer Hinweise, Licht, Ernährung und anderer Einflüsse bestehen. Während sowohl Früh- als auch Langschläfer insgesamt gesund schlafen können, kann sozialer Jetlag ein echtes Problem sein.
Die Schlüsselrolle von Licht und Schlaf
Sie haben es vielleicht schon erraten, aber Licht spielt eine entscheidende Rolle im Schlaf-Wach-Prozess. Wissenschaftler glauben , dass das zirkadiane System existiert, um uns bei der Anpassung an Umweltveränderungen zu helfen. Die Erde dreht sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 24 Stunden um ihre Achse, was uns Tag- und Nachtzyklen gibt. Unsere Energie erreicht ihren Höhepunkt bei Tageslicht mit wärmeren Temperaturen und reichlich verfügbarer Nahrung. Unsere Energie nimmt dann ab, wenn die Nacht näher rückt, da unser Körper das, was übrig ist, für den Schlaf reserviert.
Der SCN hält nicht die genaue Zeit, und hier kommen Faktoren wie Licht ins Spiel. Unser Körper verwendet externe Hinweise, die als Entrainment bezeichnet werden, um unseren zirkadianen Schrittmacher jeden Tag zu kalibrieren. Die Forschung zeigt, dass Menschen sehr lichtempfindlich sind. Lichteinwirkung oder Lichtmangel beeinflusst also die innere Uhr.
Untersuchungen haben gezeigt, dass die Exposition gegenüber Licht im Wachzustand die Wachsamkeit und Aufmerksamkeit erhöht. Andererseits beeinträchtigen Schlafstörungen und zirkadiane Phasen die Kognition. Beide deuten darauf hin, dass die Hauptuhr und das Licht eine große Rolle bei der Gehirnfunktion spielen.
Allerdings ist Licht nicht gleich Licht. Die abendliche Exposition gegenüber blauem Licht durch elektronische Geräte korreliert tatsächlich mit einer verzögerten und/oder verminderten Melatoninproduktion. Was wiederum verzögerte Schläfrigkeit bedeutet. Umgekehrt scheint die natürliche Sonneneinstrahlung tagsüber tatsächlich zu helfen, tagsüber wach zu sein und die Schlafqualität am Abend zu verbessern.
Essen und zirkadianes Timing
Aktuelle Daten deuten darauf hin, dass Essgewohnheiten den Schlaf beeinflussen – alles, vom Zeitpunkt der Mahlzeiten bis hin zu den Arten von Lebensmitteln, die wir konsumieren, hat einen Einfluss. Die Beziehung zwischen der Hauptuhr und den peripheren Körperuhren kann Aufschluss über dieses Phänomen geben.
Die Theorie besagt, dass sich das zirkadiane System für die Anpassung an die Umwelt entwickelt hat. Insbesondere glauben sie, dass sich Menschen an einen zirkadianen Rhythmus angepasst haben, um sich an die Verfügbarkeit von Nahrung zu gewöhnen.
Die Forschung zeigt, dass viele unserer Gene für die zirkadiane Uhr Hinweise vom Verdauungssystem erhalten. Während die meisten Studien zu diesem Thema Tiere betreffen, deutet die Humanforschung darauf hin, dass das Timing der Mahlzeiten unsere Fähigkeit zur Ruhe beeinflusst. Die Hauptuhr scheint auch die Hungersignale und das Essenstiming zu beeinflussen.
Zum Beispiel beeinträchtigt das Essen zu kurz vor dem Schlafengehen die Schlafqualität. Würzige und fettreiche Speisen können Säurereflux oder andere Verdauungsbeschwerden verursachen und den Schlaf unterbrechen. Die genauen Mechanismen sind noch nicht verstanden. Wir wissen jedoch, dass die Verdauung die Expression von Uhrengenen in mehreren Geweben auslöst.
Was ist, wenn meine innere Uhr zurückgesetzt werden muss?
Die typische Uhr läuft um den 24-Stunden-Tag-Nacht-Zyklus der Sonne herum, aber Schwankungen sind ganz normal. Oft verändern tägliche Zwänge und Umstände unsere Art zu schlafen. Menschen mit unregelmäßigen Arbeitszeiten oder Nachtschichten sind anfälliger für zirkadiane Störungen. Auch Blinde leiden häufiger unter Störungen des Schlafzyklus. Und Jetlag nicht vergessen! Sowohl Reisen über Zeitzonen hinweg als auch sozialer Druck können unseren natürlichen Rhythmus beeinträchtigen.
Störungen des zirkadianen Rhythmus können ein konsistentes fortgeschrittenes, verzögertes oder unregelmäßiges Schlaftiming umfassen. In der Regel bedeutet dies eine mehrstündige Abweichung von einem „normalen“ oder gewünschten Zeitplan. Menschen mit ungleichmäßigen biologischen Rhythmen können unerwünschte Schwierigkeiten erfahren.
Solange Sie genug Ruhe bekommen und es Ihr Leben nicht beeinträchtigt, sollten Sie sich keine Sorgen machen. Bei erheblicher Tagesmüdigkeit oder anhaltenden Veränderungen Ihres Schlafzyklus kann es jedoch an der Zeit sein, mit einem Arzt zu sprechen.
Was Sie tun können, um Ihren zirkadianen Rhythmus zu optimieren
Wenn Sie das Gefühl haben, dass Ihr biologischer Rhythmus etwas aus dem Ruder läuft, oder wenn Sie feststellen, dass Sie zu früh oder zu spät müde werden, gibt es ein paar einfache Lösungen.
Laut der Harvard Health-Website besteht eine wichtige Änderung, die Sie vornehmen können, darin, Ihre Geräte so einzustellen, dass sie abends rotes oder warmes Licht abgeben. Während blaues Licht Wachheit auslöst, ist rotes Licht neutraler. Entscheiden Sie sich also für Nachtlichter und andere Abendbeleuchtung für wärmere Töne.
Bildschirme sind vielleicht unsere wichtigste Quelle für blaues Licht. Experten schlagen vor, Geräte ein paar Stunden vor dem Schlafengehen auszuschalten – das bedeutet, Computer, Fernseher und Smartphones zu meiden. Auch Blaulichtblocker-Apps, Brillen oder Displayschutzfolien können hilfreich sein. Das Lesen eines nicht digitalen Buches ist eine Alternative zur Verwendung eines Geräts vor dem Schlafengehen!
Tatsächlich rät Whitney Roban, Ph.D., eine Schlafspezialistin für Familien, Bildungseinrichtungen und Unternehmen: „Beziehen Sie keine elektronischen Geräte in [Ihre Schlaf-]Routine ein, da alle elektronischen Geräte mindestens eine Stunde vor dem Schlafengehen ausgeschaltet werden sollten. ”
Andere beruhigende Aktivitäten vor dem Schlafengehen können leichte Dehnübungen, Journaling und tiefes Atmen umfassen. Roban bemerkt: „Es ist auch hilfreich, eine kurze und konsequente Schlafenszeitroutine zu entwickeln, damit Ihr Gehirn Ihrem Körper signalisiert, dass es jetzt Zeit zum Schlafen ist.“
Sie fügt hinzu: „Viele Menschen haben zirkadiane Rhythmen, die aufgrund unregelmäßiger Schlafpläne nicht synchron sind. Um den bestmöglichen Schlaf zu haben, ist es wichtig, dass wir unseren circadianen Rhythmus (unseren Schlaf-Wach-Zyklus) konstant halten. Dazu müssen wir einen angemessenen und konsistenten Schlafplan einführen, damit wir jede Nacht ungefähr zur gleichen Zeit schlafen gehen und jeden Tag ungefähr zur gleichen Zeit aufwachen. Auch am Wochenende sollte unser Schlaf-Wach-Rhythmus nicht mehr als eine Stunde abweichen. Wenn Sie diese Schlafregeln befolgen, wird Ihr zirkadianer Rhythmus gleichmäßiger und Sie fühlen sich automatisch müde, wenn Sie sich Ihrer festgelegten Schlafenszeit nähern. Ihr Körper beginnt auch täglich zu einer geeigneten Zeit am Abend Melatonin zu produzieren.
Versuchen Sie auch, sobald Sie aufwachen, sowie tagsüber, nach draußen und in etwas natürliches Sonnenlicht zu gehen. Unterstützen Sie Ihren zirkadianen Schrittmacher mit einem kurzen Spaziergang oder ein paar Minuten im Freien. Sonnenschein versorgt unseren Körper nicht nur mit dem lebensnotwendigen Vitamin D, sondern hilft auch dabei, Wachheit und Schlaf auszugleichen.
Es ist immer eine gute Idee, gute Schlafhygienepraktiken wie die unten aufgeführten zu befolgen:
- Halten Sie sich auch am Wochenende an einen regelmäßigen Schlaf-Wach-Rhythmus.
- Vermeiden Sie Nickerchen, wenn Sie versuchen, die innere Uhr zurückzusetzen oder anzupassen. Wenn Sie ein Nickerchen machen müssen, halten Sie es kurz (30 Minuten oder weniger) und beschränken Sie es auf den frühen Nachmittag (endet vor 15 Uhr).
- Beenden Sie den Koffeinkonsum um 14 Uhr.
- Vermeiden Sie es, innerhalb von ein paar Stunden vor dem Schlafengehen Sport zu treiben oder schwere Mahlzeiten zu sich zu nehmen. Übung erhöht die Wachsamkeit, daher ist sie ideal für den Morgen oder Nachmittag. Essen aktiviert auch das Nervensystem, und nächtliches Essen kann die Erholung beeinträchtigen. Wenn Sie einen Snack brauchen, entscheiden Sie sich für schlaffördernde Lebensmittel wie Kirschen, Lavendeltee oder Nüsse.
- Nehmen Sie eine entspannende und konsequente Routine vor dem Schlafengehen an.
- Holen Sie sich tagsüber helles Licht und halten Sie das Licht beim Übergang in die Nacht gedämpft und warm.