Zirkadianer Rhythmus: Die Wissenschaft hinter Ihrer inneren Uhr

Wichtige Erkenntnisse

• Zirkadiane Rhythmen sind natürliche, interne Prozesse, die den Schlaf-Wach-Rhythmus regulieren und die physiologischen Funktionen an den Tag anpassen
• Störungen dieser Rhythmen, wie zum Beispiel unregelmäßige Schlafmuster, können sich negativ auf die Psyche auswirken
• Aufrechterhaltung konsistenter Schlafpläne

Zirkadiane Rhythmen sind die täglichen Zyklen unserer Körperprozesse wie Schlaf, Appetit und Wachsamkeit.

In gewisser Weise wissen wir alle von ihnen, weil wir sie alle erleben. Zu manchen Tageszeiten fühlen wir uns wacher und zu anderen Zeiten müde.

Aber wir verstehen möglicherweise nicht, wie unsere innere Uhr funktioniert, wie wichtig sie ist oder wie wir sie optimal funktionieren lassen können. Lesen Sie weiter, um alles über Ihren zirkadianen Rhythmus zu erfahren und wie Sie optimal nach Ihrer zirkadianen Uhr arbeiten.

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Verstehen, wie zirkadiane Rhythmen funktionieren

Es war schon immer klar, dass Menschen und andere Organismen auf den 24-Stunden-Rhythmus der Erdrotation eingestellt sind. Weniger offensichtlich ist, dass diese täglichen Zyklen nicht nur eine Reaktion auf Umwelteinflüsse wie den Auf- und Untergang der Sonne sind, sondern auch von einer inneren Uhr gesteuert werden (Albrecht, 2012).

Zirkadianer Rhythmus: Eine Definition

Unsere innere Uhr wird zirkadian genannt, weil sie ungefähr einen Tag bedeutet und die Uhr ohne äußere Signale wie Auf- und Untergang der Sonne standardmäßig einen Zyklus von 24,2 Stunden pro Tag einstellt (Czeisler et al., 1999).

Durch externe Hinweise wird es täglich auf einen exakten 24-Stunden-Zyklus zurückgesetzt, um mit der 24-Stunden-Rotation der Erde Schritt zu halten.

Entrainment

Der Vorgang, bei dem die biologische Uhr auf genau 24 Stunden zurückgesetzt wird, wird als Entrainment bezeichnet und geschieht durch zeitgebers (was übersetzt Zeitgeber bedeutet). Dies sind die Umweltsignale, anhand derer unser Körper erkennt, wie spät es ist, und das wichtigste davon ist das Tageslicht (Albrecht, 2012).

Zirkadiane Uhr vs. biologische Uhr

Die Begriffe zirkadiane Uhr und biologische Uhr können synonym verwendet werden. Die zirkadiane oder biologische Uhr eines Organismus ist der Mechanismus innerhalb des Organismus, der seinen zirkadianen Rhythmus steuert. Es handelt sich um ein komplexes System von Proteinen in Zellen im gesamten Körper, das von Tausenden von Genen gesteuert wird (Klein et al., 1991).

Bei Wirbeltieren reguliert eine Hauptuhr diese Gene und Proteine. Beim Menschen ist dies eine Struktur im Gehirn, die als suprachiasmatischer Kern bezeichnet wird (SCN; Klein et al., 1991).

Das SCN kommuniziert mit Uhren in anderen Teilen des Körpers (z. B. Herz und Leber), um sicherzustellen, dass alle Gewebe des Körpers mit ihm synchronisiert sind (Dibner

Warum der zirkadiane Rhythmus für das geistige und körperliche Wohlbefinden von entscheidender Bedeutung ist

Wir neigen dazu, den zirkadianen Rhythmus als selbstverständlich zu betrachten, bis er schief geht. Eine Störung des Tagesrhythmus fühlt sich nicht nur schlecht an, sondern ist auf lange Sicht sogar schädlich für die Gesundheit.

Hier ist der Forscher Satchin Panda mit einem hilfreichen Überblick:

Schlafen

Unser zirkadianer Rhythmus ist entscheidend für guten Schlaf und guter Schlaf ist entscheidend für eine gute Gesundheit. Langfristige Schlafstörungen werden mit Fettleibigkeit, Diabetes, Krebs usw. in Verbindung gebracht kognitiver Verfall , unter anderem (Knutson

Unter optimalen Umständen erreicht das Hormon Cortisol kurz nach dem Aufwachen seinen Höhepunkt und stellt den Timer für den Zyklus von Wachsamkeit und Müdigkeit ein, der Sie viele Stunden später wieder in den Schlaf führt (Dickmeis, 2009).

Doch dieser Prozess kann leicht gestört werden. Sonnenlicht ist für den Körper der wichtigste Auslöser für die Ausschüttung von Cortisol, aber auch Essen und körperliche Aktivität tragen dazu bei. Ohne Sonneneinstrahlung innerhalb der ersten Stunde nach dem Aufwachen funktioniert unsere zirkadiane Uhr möglicherweise nicht richtig. Künstliche Lichter, die wir eher morgens sehen, sind normalerweise nicht hell genug, um ihre Aufgabe zu erfüllen (Potter et al., 2016).

Und es wird schlimmer. Während wir morgens zu wenig Licht sehen, sehen wir abends zu viel. Das künstliche Licht unserer Häuser, Mobiltelefone und Computerbildschirme strahlt abends nach Sonnenuntergang hell und regt unsere innere Uhr an, uns unnatürlich wach zu halten, sodass wir nicht so früh oder so tief schlafen, wie wir sollten (Potter et al., 2016).

Für weitere Informationen zu diesem Thema empfehlen wir die Lektüre Die Wissenschaft des Schlafes .

Optimale Körperfunktion

Neben unserem Schlaf beeinflussen zirkadiane Rhythmen verschiedene Aspekte des Stoffwechsels wie die Hormonausschüttung, den Appetit, die Verdauung und die Körpertemperatur, die alle für das reibungslose Funktionieren unseres Körpers unerlässlich sind (Potter et al., 2016).

Störungen dieser Systeme aufgrund gestörter zirkadianer Rhythmen erhöhen das Risiko körperlicher Gesundheitsprobleme, einschließlich Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Fettleibigkeit, Diabetes und Krebs. Dies geschieht teilweise aufgrund der direkten Auswirkungen der zirkadianen Störung auf den Stoffwechsel und teilweise aufgrund ihres Einflusses auf die Nahrungsmittelpräferenzen. Menschen fühlen sich bei Schlafmangel stärker von fetthaltigen und zuckerhaltigen Lebensmitteln verführt (Simon et al., 2015).

Leistung

Wie zu erwarten ist, haben die Auswirkungen des zirkadianen Rhythmus auf die Funktion unseres Körpers Auswirkungen sowohl auf die körperliche als auch auf die geistige Leistungsfähigkeit.

In einer Studie fanden Forscher heraus, dass Schwimmer 90 Minuten nach dem jeden Abend auftretenden Abfall der Körpertemperatur am schnellsten waren (Kline et al., 2019). In anderen Fällen haben sie herausgefunden, dass Sportler tageszeitliche Schwankungen bei wichtigen Leistungsindikatoren wie VO2max, Kraft, Flexibilität, Sprintgeschwindigkeit und Reaktionszeit zeigten (Knaier et al., 2019; Vitale

Was die geistige Leistungsfähigkeit betrifft, gibt es Hinweise darauf, dass kognitive Funktionen durch das Erregungsniveau beeinflusst werden, das wiederum durch zirkadiane Rhythmen beeinflusst wird. Dies gilt insbesondere für jene kognitiven Funktionen, die an der kognitiven Kontrolle von oben nach unten beteiligt sind, wie z. B. Hemmung, Arbeitsgedächtnis, Aufgabenwechsel und psychomotorische Wachsamkeit (Xu et al., 2021). Kognitive Funktionen wie diese sind häufig an Aufgaben wie dem Abrufen von Informationen und der Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit bei der Arbeit beteiligt.

Psychische Gesundheit

Gestörte zirkadiane Zyklen sind in allen Kategorien psychischer Erkrankungen eher die Regel als die Ausnahme (Baglioni et al., 2016). In einer Studie mit 121 Erwachsenen, die in einem kommunalen psychiatrischen Zentrum behandelt wurden, erfüllten über 85 % die Kriterien für zwei oder mehr zirkadiane Schlafprobleme (Sarfan et al., 2021).

Der Zusammenhang zwischen zirkadianem Rhythmus und psychischer Gesundheit scheint in beide Richtungen zu verlaufen. Störungen des zirkadianen Rhythmus tragen zu psychischen Gesundheitsproblemen bei, während psychische Gesundheitsprobleme wiederum zu gestörten zirkadianen Rhythmen beitragen (Meyer et al., 2024).

Es gibt mehrere Mechanismen, die zu diesem Zusammenhang beitragen könnten, darunter mangelnde Einwirkung von Tageslicht, Schlafstörungen und seine wichtige Rolle bei der emotionalen Verarbeitung Neuroplastizität und Auswirkungen auf das Mikrobiom (Meyer et al., 2024).

Schlaflosigkeit und Hypersomnie (die eine zirkadiane Störung implizieren) kommen bei Depressionen so häufig vor, dass sie Teil der diagnostischen Kriterien für die Erkrankung sind (Weltgesundheitsorganisation, 2019), und etwa ein Drittel der Menschen mit schweren Depressionen leiden an beidem (Geoffroy et al., 2018).

Neben diesen düsteren Fakten können wir jedoch auch die Aussichten für die Behandlung von Depressionen mit Interventionen bestimmen, die auf die zirkadiane Uhr abzielen. Es gibt Hinweise darauf, dass die Einwirkung von sehr hellem künstlichem Licht am Morgen sowohl bei der Behandlung saisonaler Depressionen (oder saisonaler Depressionen) als auch bei Depressionen insgesamt wirksam sein kann (Lewy et al., 2006; Al-Karawi

Wie bei anderen psychischen Gesundheitsproblemen besteht ein enger Zusammenhang zwischen Angstzuständen und Schlafstörungen: 24 % der Menschen mit Angststörungen leiden auch unter Schlaflosigkeit und 28 % unter Hypersomnie (Ford

Wie bei anderen psychischen Problemen ist auch hier der Zusammenhang zwischen Schlaf und Angst komplex. Zirkadiane Rhythmen können sich auf die psychische Gesundheit auswirken, und die psychische Gesundheit kann sich auf zirkadiane Rhythmen auswirken. Gestörter Schlaf bedeutet eine beeinträchtigte emotionale Verarbeitung während des Schlafs, was tagsüber mehr Angst, Übererregung, Grübeln und emotionale Reaktivität bedeutet (Van Someren, 2021).

Störung des zirkadianen Rhythmus

Während Störungen des zirkadianen Rhythmus in die Kategorie eingeordnet werden Internationale statistische Klassifikation von Krankheiten und damit verbundenen Gesundheitsproblemen (Weltgesundheitsorganisation, 2019) Da sie eher Schlaf-Wach-Störungen als psychische Störungen und Verhaltensstörungen sind, sind sie, wie oben dargelegt, sehr häufig mit psychischen Gesundheitsproblemen verschiedener Art verbunden.

Eine zirkadiane Rhythmusstörung ist ein Problem, das auftritt, wenn Ihr zirkadianer Rhythmus nicht mit Ihrer Umgebung übereinstimmt (National Heart, Lung, and Blood Institute, 2022). Beispiele für Störungen des zirkadianen Rhythmus sind:

• Fortgeschrittene Schlaf-Wach-Phasenstörung: Sehr frühes Zubettgehen und sehr frühes Aufstehen
• Verzögerte Schlaf-Wach-Phasenstörung: Sehr spät zu Bett gehen und sehr spät aufstehen
• Unregelmäßige Schlaf-Wach-Phasenstörung: Wenn der Schlaf über Nacht und Tag in mehrere kurze Phasen unterteilt ist
• Nicht-24-Stunden-Schlaf-Wach-Phasenstörung: Wenn der Schlaf-Wach-Zyklus nicht 24 Stunden lang ist
• Jetlag-Störung: Wenn Sie auf Reisen Zeitzonen überqueren, sind Sie bei der Ankunft am Zielort nicht mehr auf dem Laufenden
• Schichtarbeitsstörung: Wenn Sie zwischen Tag- und Nachtschicht wechseln, verlieren Sie den Überblick über Ihre Arbeitszeiten oder die Welt um Sie herum

Anerkennung individueller Unterschiede im zirkadianen Rhythmus

Es ist leicht zu beobachten, dass Menschen unterschiedliche zirkadiane Rhythmen haben – am offensichtlichsten sind es Morgenmenschen und Nachtschwärmer. Diese unterschiedlichen Profile werden als Chronotyp einer Person bezeichnet (Roenneberg et al., 2003).

Der Chronotyp einer Person ist nicht festgelegt, sondern kann sich unter dem Einfluss von Faktoren wie Lichteinwirkung, Jahreszeit, Routine und Alter ändern. Kleine Kinder stehen normalerweise früh auf, während Teenager (bekanntermaßen) nicht vor Mittag geweckt werden können. Allerdings gibt es einen genetischen Einfluss auf den Chronotyp, der dem Merkmal eine gewisse Stabilität verleiht und dazu führt, dass es in Familien vorkommt (Kalmbach et al., 2017).

So erkennen Sie Ihren persönlichen Rhythmus

Viele von uns können ganz einfach sagen, ob wir ein Morgenmensch oder ein Abendmensch sind, aber für eine genauere Beurteilung gibt es eine Reihe wissenschaftlich validierter Fragebögen, die von Forschern entwickelt wurden.

Dazu gehören der Munich Chronotype Questionnaire (Roenneberg et al., 2007), der Morningness-Eveningness Questionnaire (Horne

Die Auswirkungen der Lichteinwirkung auf den zirkadianen Rhythmus

Unser Körper nutzt eine Reihe von Hinweisen, um seine inneren Uhren zu stellen.

Das wichtigste davon ist Licht, das von spezialisierten Zellen in der Netzhaut, den sogenannten retinalen Ganglienzellen, empfangen wird, die Informationen über den Lichtpegel in unsere zentrale zirkadiane Uhr, den SCN im Gehirn, einspeisen (Blume et al., 2019).

Die genaue Wirkung von Licht auf die zirkadiane Uhr hängt jedoch sowohl von der Tageszeit der Lichtexposition als auch von der Frequenz (d. h. der Farbe) des Lichts ab (Wahl et al., 2019).

Morgenlicht

Wie oben erwähnt, lässt die Einwirkung von hellem Licht am Morgen die zirkadiane Uhr vorrücken; es bringt den Schlaf näher. Oder anders ausgedrückt: Es teilt dem Körper mit, dass der Tag gekommen ist, und stellt die innere Uhr auf Nacht- und Schlafenszeit ein. Allerdings reicht dafür kein Licht aus. Tageslicht ist wesentlich heller als die meisten künstlichen Lichter, und unser zirkadianes System hat sich entwickelt, um auf das Tageslicht zu reagieren (Spitschan et al., 2016).

Abendlicht

Lichteinwirkung am Abend hingegen täuscht die innere Uhr so ​​vor, als ob es noch Tag wäre, was das Einschlafen verzögert. Leider kann diese Reaktion durch künstliches Licht ausgelöst werden, sodass Sie wahrscheinlich wach bleiben, wenn Sie abends das Licht einschalten oder auf den Computer- oder Telefonbildschirm schauen.

Blaues Licht

Blaues Licht has a short wavelength and has the largest effect on circadian rhythm. This is because the pigment melanopsin, which is found in the retinal cells that affect circadian rhythm, is most responsive to light at this frequency (Wahl et al., 2019).

Elektronische Geräte wie Telefone, Tablets und Computer erzeugen blaues Licht – etwas, das Sie bei der Schlafenszeit berücksichtigen sollten.

Rotlicht

Rotlicht has a longer wavelength than blue light and so has less effect on the melanopsin pigment in the eye — and therefore on circadian rhythm (Tähkämö et al., 2019). Because it doesn’t have the effect that blue light does, a dim red light at night may be a good option to protect your circadian rhythm.

2 wissenschaftliche Protokolle zum Zurücksetzen Ihrer zirkadianen Uhr

Wenn Sie die Nachricht beunruhigt, dass eine Störung des zirkadianen Rhythmus gesundheitsschädlich und dennoch unter den Bedingungen des modernen Lebens häufig vorkommt, dann können Sie sicher sein, dass es Möglichkeiten gibt, dem entgegenzuwirken.

Jet-Schicht

Der effektivste Weg, Jetlag zu bekämpfen, besteht darin, eine Phasenverschiebung herbeizuführen, das heißt, Ihren Tagesrhythmus früher oder später zu verschieben, um ihn an Ihr Ziel anzupassen. Eine wirksame Möglichkeit, eine Phasenverschiebung herbeizuführen, besteht darin, sich entweder morgens hellem Licht auszusetzen, damit Sie früher einschlafen und aufwachen, oder spät am Tag, damit Sie später einschlafen und aufwachen. Dies kann entweder vor oder nach der Reise erfolgen.

Das Verfahren läuft folgendermaßen ab (Burgess et al., 2003):

1. Bestimmen Sie, wann Ihre Körpertemperatur ein Minimum erreicht. Dies geschieht normalerweise zwei bis drei Stunden vor dem Aufwachen.
2. Wenn Sie Ihren zirkadianen Zyklus vorverlegen müssen, um früher aufzuwachen, setzen Sie sich vier Stunden lang dem Tageslicht oder einem künstlichen Lichtkasten aus, bevor Ihre Körpertemperatur ein Minimum erreicht, und meiden Sie dies für vier Stunden danach. Wenn Sie Ihren zirkadianen Zyklus verzögern müssen, machen Sie das Gegenteil.
3. Versuchen Sie, den Zeitpunkt Ihrer minimalen Körpertemperatur jeden Tag um eine Stunde zu verschieben, wenn Sie versuchen, Ihren zirkadianen Zyklus früher zu erreichen, und um 1,5 Stunden, wenn Sie ihn später erreichen möchten.

Als praktischer Tipp gibt es online mehrere Jetlag-Rechner und sogar einen Jet-Team-App für Vielreisende.

Schichtarbeit

Schichtarbeit can be especially detrimental to a healthy circadian rhythm because it is often ongoing. Helpfully, the Centers for Disease Control and Prevention offer evidence-based training for nurses working night shifts, in which are included these suggestions (Jones & McAuliffe, 2023):

1. Priorisieren Sie den Schlaf. Gehen Sie direkt nach der Nachtschicht schlafen, anstatt der Versuchung nachzugeben, sich um Hausarbeiten und andere Geschäfte zu kümmern.
2. Verbringen Sie in der ersten Hälfte einer Nachtschicht so viel Zeit wie möglich in hell beleuchteten Bereichen und in der zweiten Hälfte mehr Zeit in dunkleren Bereichen, um den Übergang zu einem neuen Tagesrhythmus zu fördern.
3. Versuchen Sie es mit einer Blaulicht-blockierenden Brille, wenn Sie bei Tageslicht von einer Nachtschicht nach Hause fahren. Dadurch werden die Auswirkungen des Tageslichts auf Ihre zirkadiane Uhr nicht vollständig beseitigt, aber es hilft.
4. Machen Sie Ihr Schlafzimmer zum Schlafen so dunkel wie möglich.
5. Als letzten Ausweg sollten Sie die Einnahme eines Melatoninpräparats kurz vor dem Zubettgehen in Betracht ziehen. Dies ist ein Hormon, das hilft, den Schlaf anzuregen.

Verbessern Sie Ihren zirkadianen Zyklus mit diesen 6 Tipps

Die Belichtung ist der größte Zeitgeber, aber hier sind noch einige weitere Gewohnheiten zur Stärkung Ihres zirkadianen Rhythmus, mit freundlicher Genehmigung von Andrew Huberman (2021), dessen Podcast über optimale Gesundheit und Leistung viel dazu beigetragen hat, den zirkadianen Rhythmus und das Gute zu verbessern Schlafhygiene einer breiteren Öffentlichkeit Aufmerksamkeit zu verschaffen.

1. Machen Sie früh am Tag Sport. Intensive körperliche Aktivität später wird Ihre Schlafenszeit nach hinten verschieben.
2. Konsumieren Sie früh am Tag Koffein und nicht zu viel.
3. Essen Sie abends und nachts nicht zu viel. Der Verzehr von Nahrungsmitteln ist ein Signal für Ihren Körper, dass es Zeit ist, aktiv und wachsam zu sein.
4. Trinken Sie keinen (viel) Alkohol. Alkohol kann Ihnen beim Einschlafen helfen, aber er beeinträchtigt die Qualität Ihres Schlafes, was Ihren Tagesrhythmus durcheinander bringt.
5. Machen Sie nicht zu lange oder zu spät am Tag ein Nickerchen.
6. Erwägen Sie Medikamente und Nahrungsergänzungsmittel. Wir haben Melatonin bereits erwähnt, Huberman (2021) schlägt jedoch stattdessen Nahrungsergänzungsmittel wie Magnesiumthreonat, Apigenin und Theanin vor.

Eine Nachricht zum Mitnehmen

Hoffentlich haben Sie inzwischen eine Vorstellung davon, wie wichtig der zirkadiane Rhythmus ist und was Sie tun können, um ihn zu erhalten oder zu verbessern.

Es ist eine herausfordernde Aufgabe, denn ein Großteil des modernen Lebens mit seinen hell erleuchteten Abenden, verführerischen Geräten und anregendem Koffein scheint darauf ausgelegt zu sein, uns aus unserem natürlichen Rhythmus zu reißen.

Aber mit dem Wissen und den Werkzeugen in diesem Artikel können Sie ein Gleichgewicht zwischen den Dingen, die Sie tun möchten, und der Sorge um sich selbst finden.

Wir hoffen, dass Ihnen die Lektüre dieses Artikels gefallen hat. Vergessen Sie nicht, uporabnapsihologija.com zu besuchen.