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Zirkadiane Rhythmik

Die natürlichen Zeitgeber des Körpers

Die meisten biologischen und psychischen Vorgänge im Körper verlaufen nach einem natürlichen Rhythmus. Viele dieser Funktionen haben einen Zyklus von etwa einer Tageslänge und werden als zirkadiane Rhythmen bezeichnet.

Zirkadiane Rhythmen haben Einfluss auf den Schlaf- und Wachzustand, die Körpertemperatur und Hormonveränderungen. Tageslicht und andere Zeitgeber erzeugen zirkadiane Zyklen, die jeden Tag periodisch gleich verlaufen. Auch ohne äußere Zeitgeber würden zirkadiane Rhythmen innnerhalb eines Tages erfolgen. Die zirkadiane Periodik der meisten Menschen entspricht einem zeitlichen Ablauf von ca. 25 Stunden. Zirkadiane Rhythmen werden von Nervenkernen in der Hirnbasis, den sogenannten suprachiasmatischen Kernen, gesteuert. Diese stehen mit anderen Gehirnteilen in Verbindung und regulieren bzw. kontrollieren die Körpertemperatur, Hormonfreisetzungen und viele andere Körperfunktionen. Eine vom Auge zu den suprachiasmatischen Kernen verlaufende Nervenbahn und das Tageslicht spielen eine wesentliche Rolle für die Funktionsfähigkeit der zirkadianen Uhr. Bezeichnenderweise haben häufig blinde Menschen, denen äußere Zeitgeber zur Bestimmung der inneren biologischen Uhr fehlen, zirkadiane Rhythmusstörungen. Schwankende Körpertemperaturen und die verschiedenen Wirkstoffe gleichzeitig eingenommener Medikamente können sich ebenfalls negativ auf die suprachiasmatischen Kerne und somit auf den Lauf der zirkadianen Uhr auswirken.

Bei gesunden Menschen befinden sich die verschiedenen zirkadianen Rhythmen in Einklang und harmonieren im Zusammenspiel wie die Musiker eines Orchesters. Die Körpertemperatur steigt z. B. am Ende der nächtlichen Schlafphase bis kurz vor dem Aufwachen deutlich an. Dadurch entsteht ein Gefühl der Wachheit am frühen Morgen. Abends nimmt dagegen die Körpertemperatur ab und bereitet somit den Organismus auf den Schlaf vor. Auch zwischen 14 und 16 Uhr findet bei den meisten Menschen ein Rückgang der Körpertemperatur statt, was die Tatsache erklärt, dass gerade am Nachmittag Müdigkeitserscheinungen häufig auftreten. Obwohl der endgültige Nachweis über den Einfluss der Körpertemperatur auf den Schlaf noch nicht erbracht ist, scheint doch ein enger Zusammenhang zwischen beiden zu bestehen.

Zirkadiane Rhythmusstörungen

Gewisse Umstände und äußere Faktoren können das harmonische Zusammenspiel des "zirkadianen Orchesters" in Missklang bringen.

Jet Lag
Die häufigste zirkadiane Rhythmusstörung wird durch den sogenannten Jet Lag verursacht, der bei Überschreitung verschiedener Zeitzonen entsteht. Flüge zwischen Europa und Amerika verursachen z. B. Jet-Lag-Symptome, die eine Woche oder sogar länger andauern können. Typische Symptome sind Ein- und Durchschlafschwierigkeiten, Tagesschläfrigkeit, Verdauungsstörungen, Gereiztheit und Konzentrationsstörungen. Manche Menschen benötigen eine ganze Woche, um sich den neuen Zeitgebern anzupassen, anderen gelingt dies erheblich schneller. Die Zeitspanne der Anpassung ist allerdings auch abhängig von der Anzahl überschrittener Zeitzonen. Einer milden Form eines Jet Lags sind viele Menschen zweimal im Jahr ausgesetzt, nämlich zu Beginn und Ende der Sommerzeit, wenn die Uhr eine Stunde zurück- bzw. vorgestellt wird.

Probleme der zirkadianen Rhythmik bei Schichtarbeit
Durch Nacht- und Wechselschichten werden Schichtarbeitern ungewöhnliche und unregelmäßige Arbeitszeiten auferlegt. Dadurch entstehen gesundheitliche Probleme, die denen des Jet Lags ähneln.

Nachtschichtarbeiter müssen sich nicht nur einem unnatürlichen Rhythmus anpassen, wenn die normalen Arbeits-und Schlafzeiten vertauscht bzw. verschoben werden. Sie schlafen zudem auch weniger, weil Lärm, Tageslicht und höhere Raumtemperaturen häufige Störfaktoren für den Schlaf am Tage darstellen.

Auch bei Wechselschicht finden die Betroffenen aufgrund häufig wechselnder Arbeitszeiten gewöhnlich keinen ausreichenden Schlaf. Dabei können geringe zeitliche Anpassungen den Übergang von der einen zur nächsten Schicht erheblich erleichtern. Werden an den letzten Tagen vor Ablauf der Spätschicht sowohl die Schlafens- als auch die Aufstehzeiten um ein bis zwei Stunden hinausgezögert, kann sich der Organismus auf den neuen Rhythmus der Nachtschicht einstellen.

Tips zur besseren Bewältigung von Jet Lag und Schichtarbeit

  • Nehmen Sie sich bei der Umstellung auf andere Zeitzonen oder wechselnde Arbeitszeiten ausreichend Zeit und sparen Sie diese nicht in Ihrer Freizeit ein.

  • Ein kurzes Schläfchen zur rechten Zeit je nach Zeitzone kann zur Überwindung des Jet Lag beitragen.

  • Der gelegentliche Gebrauch kurzzeitig wirkender Schlaftabletten kann die Beschwerden bei zirkadianen Rhythmusstörungen mindern. Nehmen Sie nur vom Hausarzt verordnete Präparate ein und diese nie zusammen mit Alkohol oder Antihistaminen.

In der Regel sollten Schlaf fördernde Medikamente nicht länger als 3 bis 4 Wochen eingenommen werden, da die Wirksamkeit im Laufe der Zeit nachlässt.

Vererbung von zirkadianen Rhythmusstörungen
Erbanlagen scheinen zu einem wesentlichen Teil das zirkadiane System des Menschen zu beeinflussen. Auch altersbedingte Veränderungen des zirkadianen Systems wirken sich auf den natürlichen Rhythmus und die Fähigkeit, auf Zeitgeber zu reagieren, aus. Diese Faktoren können zu einem Konflikt zwischen dem vom Körper signalisierten Schlafbedürfnis und allgemeinen gesellschaftlichen Anforderungen führen. Die Wissenschaft steht mit ihrer Kenntnis über das zirkadiane System und die Methoden, wie man gleichzeitig körperlichen und gesellschaftlichen Vorgaben gerecht werden kann, imgrunde erst am Anfang.

Syndrom der verzögerten Schlafphase (Delayed sleep phase syndrome = DSPS)
Manche Menschen können vor 2 oder 3 Uhr morgens nicht schlafen und geraten damit in Konflikt mit gesellschaftlich vorgegebenen Schul- und Arbeitszeiten. Nur selten lassen die äußeren Lebensumstände einen solchen Schlaf-/Wachrhythmus zu. Diese Probleme, die im übrigen in jüngeren Altersgruppen häufiger vorkommen als in älteren, führen zu Konflikten an der Arbeit bzw. in der Schule und schaffen psychischen Stress.

Syndrom der vorverlagerten Schlafphase (Advanced sleep phase syndrome = ASPS)
Dieses Syndrom, dessen Problematik erst seit kurzem wahrgenommen wird, kommt häufiger bei älteren Menschen vor. Die Betroffenen fühlen sich bereits am frühen Nachmittag schläfrig. In der Regel wachen sie zu früh aus ihrem Nachtschlaf auf und können anschließend nicht mehr einschlafen.

Insgesamt reagiert die Gesellschaft auf das vorverlagerte Schlafphasen-Syndrom wesentlich toleranter als auf das verzögerte Schlafphasen-Syndrom, weil die Einhaltung der Arbeitszeiten keine Schwierigkeiten bereitet. Probleme entstehen aber dann, wenn die Betroffenen aus beruflichen Gründen oder aufgrund gesellschaftlicher Verpflichtungen abends fit sein müssen. Der therapeutische Schlafentzug hilft - ebenso wie beim verzögerten Schlafphasen-Syndrom - nicht weiter. Hält man die Betroffenen abends künstlich länger wach, so fallen sie dennoch morgens zu früh aus ihrem Schlaf.

Weitere zirkadian bedingte Schlafstörungen

Anpassung an regelmäßige Schlaf- und Wachzeiten
Manchen Menschen gelingt es trotz aller Bemühungen nicht, ihren Schlaf-/Wachrhythmus an die Periodik des 24-Stundentages anzupassen. Sie haben sehr unregelmäßige Einschlafzeiten oder verschieben diese täglich weiter nach hinten, so dass gesundheitliche Probleme auftreten, die denen des Jet Lag sehr ähneln.

Schwache oder fehlende zirkadiane Rhythmen
Einige Menschen weisen schwach ausgeprägte oder gar fehlende zirkadiane Zyklen auf. Sie fühlen sich schon wenige Stunden nach dem Aufstehen wieder schläfrig und legen sich dann erneut für ein paar Stunden schlafen. Diese Schlafanfälle kommen mehrmals am Tag vor. Der Schlaf findet also nicht an einem Stück während der Nacht statt, sondern verteilt sich über mehrere kurze Schlafzeiten.

Wie Untersuchungen im Schlaflabor zeigen, verläuft der Schlaf normalerweise in verschiedenen Phasen und der Tendenz nach in einem Block von 8 Stunden. Verzögerte und vorverlagerte Schlafphasen können während der Schlafdauer zu jeder beliebigen Zeit auftreten. Durch Arbeit, Schule oder gesellschaftliche Verpflichtungen bedingte soziale Anforderungen lassen sicht oft nicht mit dem individuellen Schlafbedürfnis in Einklang bringen.

Behandlungsmethoden bei zirkadianen Rhythmusstörungen

Ein von der Norm abweichender Schlafzyklus kann auf Depressionen oder schlechte Schlafgewohnheiten hinweisen. Schlafmediziner und Psychologen können die Symptome beurteilen und geeignete Behandlungsmethoden für die individuelle Störung aufzeigen.

Die Lichttherapie hat sich als eine wirkungsvolle Methode zur Regulierung des zirkadianen Rhythmus und der inneren biologischen Uhr herausgestellt. Nach einem genau festgelegten Zeitplan werden die Patienten starken Lichtquellen ausgesetzt, wodurch sich der Schlafzyklus verbessern lässt. Der positive Effekt dieser Therapie wurde durch einige Studien belegt und er hält für die Dauer der Lichtherapie an. Negative Effekte sind bei einer sorgfältigen Wahl der Lichtquelle nicht bekannt.

Mit Hilfe der Chronotherapie kann das zirkadiane System wieder "richtig eingestellt" werden. Unter Berücksichtigung des natürlichen 25-Stunden-Rhythmus wird der Einschlafzeitpunkt fortlaufend verzögert, bis ein ganzer Tag periodisch durchlaufen ist. Mit dieser Technik lässt sich der angemessene Einschlafzeitpunkt individuell ermitteln. Die Chronotherapie wird selten eingesetzt, da eine Betreuung über viele Tage notwendig ist. Nicht immes ist es möglich, den verschobenen Schlafbeginn auch dauerhaft beizubehalten. Negative Effekte der Chronotherapie sind nicht bekannt.

Forschungsinteresse wird heute auch Melatonin - eine natürliche Substanz, die nachts im Blutkreislauf vermehrt vorkommt - entgegengebracht. Melatonin werden Schlaf fördernde Eigenschaften zugeschrieben. Allerdings befinden sich Behandlungen mit Melatonin noch im Versuchsstadium. Es ist auch nicht vollständig geklärt, in wie weit eingenommenes Melatonin die körpereigene Melatonin-Produktion beeinflusst.
Gesundheitliche Folgen einer Nicht-Behandlung von zirkadianen Rhythmusstörungen sind nicht bekannt.

Weitere Informationsquellen

Leitlinie S2 "Nicht erholsamer Schlaf"
der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin (DGSM) online auf der AWMF-Homepage (Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften.

Liste DGSM-akkreditierter Schlaflabore

Literaturverzeichnis

Fischer J, Mayer G, Peter J H, Riemann D, Sitter H : Nicht-erholsamer Schlaf. Leitlinie "S2" der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin (DGSM). Somnologie 5 (Supplement 3) (2001).

Zulley J, Wirz-Justice A (Hrsg.): Lichttherapie. 3. erweiterte und überarbeitete Ausgabe. Regensburg, Roderer Verlag 1999.

Zulley J: Zirkadiane Rhythmen autonomer Funktionen. In: Schulz H et al. (Hrsg.): Kompendium Schlafmedizin für Ausbildung, Klinik und Praxis. Landsberg, Ecomed 1998: VII-1.4

Zulley J: a. Grundlagen: Zirkadiane Rhythmen und Schlaf beim Menschen; b. Schichtarbeit; c. Schlafstörungen bei Zeitzonenwechsel. In: Schulz H et al. (Hrsg.): Kompendium Schlafmedizin für Ausbildung, Klinik und Praxis. Landsberg, Ecomed 1997: IV-4.1-4.3.

Peter JH, Köhler D, Knab B, Mayer G, Penzel T, Raschke F, Zulley J (Hrsg.): Weißbuch Schlafmedizin. Regensburg, S. Roderer Verlag 1995.

Schramm E, Riemann D: ICSD - Internationale Klassifikation der Schlafstörungen. Weinheim, PVU-Beltz 1995.

Quellenangabe
Der Text wurde aus dem Amerikanischen übersetzt und unter Berücksichtigung der schlafmedizinischen Praxis in Deutschland redaktionell überarbeitet. Die Originalvorlage entstammt der Broschüre:
"Circadian Rhythms". American Sleep Disorders Association Rochester, MN, USA, Copyright 1997.

 Redaktion:   Prof. Thomas Penzel            Martin Glos

Inhaltsverzeichnis  Zurück zum Inhaltsverzeichnis Erstellt: 08.06.2000
Letzte Änderung dieser Seite: 09.02.2010