Alles, was Sie über Ihren zirkadianen Rhythmus wissen müssen und wie er Ihren Schlaf beeinflusst

Kenneth P. Wright, PhD, Schlaf- und Chronobiologieforscher an der University of Colorado, erklärt, wie unsere innere Uhr mit unserer Gesundheit verbunden ist – und wie sie sich in Bezug auf unser biologisches Geschlecht unterscheidet.

medizinisch überprüft
Die Hauptuhr des Körpers orchestriert komplexe physiologische Prozesse, wie Schlaf, Stoffwechsel und Immunfunktion, den ganzen Tag, jeden Tag.iStock 2

Sie haben wahrscheinlich schon von der inneren Uhr oder dem zirkadianen Rhythmus Ihres Körpers gehört. Aber wussten Sie, dass es eine physische Stelle im Gehirn gibt, an der diese Uhr existiert? Sie heißt Nucleus suprachiasmaticus oder kurz SCN und wird am besten als Ihre bezeichnetdie Hauptuhr des Körpers – diejenige, die die komplexen physiologischen Prozesse orchestriert, die an unseren täglichen Schlaf-, Wach- und Aktivitätszyklen beteiligt sind. Synchronisiert mit Sonnenauf- und -untergang hält sie den Körper im Gleichgewicht oder in der Homöostase, erklärt Kenneth Wright, PhD, Professor für Integrative Physiologie und Direktor des Labors für Schlaf- und Chronobiologie an der University of Colorado in Boulder.

Aber wie sich herausstellt, gibt es viele Dinge, die wir tun, die dieses Gleichgewicht aus dem Gleichgewicht bringen könnten.

Dr. Wrights Forschung untersucht die gesundheitlichen und sicherheitstechnischen Folgen von schlechtem Schlaf und gestörter Körperuhr. Seine Arbeit hat zu einem wachsenden Feld von Beweisen beigetragen, dass zeitversetzte Zeitpläne, übermäßig lange Arbeitstage, unterbrochene oder unregelmäßige Mahlzeiten und die Abhängigkeit von künstlichenLicht lange nach Sonnenuntergang haben unser Risiko für Krankheiten, chronische Gesundheitsprobleme – wie Diabetes, Fettleibigkeit und Herzkrankheiten – Funktionsstörungen und Verschlechterung erhöht.

Circadianer Rhythmus und Schlaf: Wie man beides auf Kurs hält

Die zirkadianen Rhythmen unseres Körpers steuern Körperfunktionen, die eng mit dem Schlaf zusammenhängen. So können Sie alles pünktlich am Laufen halten, so Alex Dimitriu, MD, ein in Menlo Park, Kalifornien, ansässiger Psychiater und Schlafmediziner.

„Zirkadiane Fehlausrichtung, die nicht nach der natürlichen Uhr lebt, stört biologische Wege, die an Immunfunktion, Stoffwechsel, Krebs und einem veränderten Glukose- und Energiestoffwechsel beteiligt sind“, sagt Wright.

„Bei Frauen sehen wir Beweise dafür in den Auswirkungen von Nachtschichtarbeit, die die Inzidenz von Brust- und Gebärmutterschleimhautkrebs erhöht.“

In einem Telefoninterview erklärte Wright mehr über unsere zirkadianen Rhythmen und die Rolle, die sie spielen. gut schlafen und insgesamt langfristige Gesundheit.

Gesundheit im Alltag: Was ist unsere innere Uhr und was macht sie?

Kenneth Wright: Unser zirkadianer Rhythmus, den die meisten von uns als innere Uhr bezeichnen, wird tatsächlich im Nucleus suprachiasmaticus [SCN] gesteuert, der sich im Hypothalamus des Gehirns befindet – und Tag und Nacht mit der Sonne synchronisiert. Er sagt unsere täglichen Aktivitäten voraus und bereitet sie vor,Koordination der Körperfunktionen, die diese Aktivitäten vom Aufwachen bis zum Schlafen begleiten.

Dieser Master-Controller orchestriert das vegetative Nervensystem, das Körperfunktionen steuert, derer wir uns nicht bewusst sind wie Atmung und Herzschlag. Er koordiniert auch die Freisetzung von Kortisol, das Hormon, das den Körper auf den wachen Tag vorbereiten soll, und es steuert die Freisetzung von Melatonin, das Hormon, das dem Körper etwa zwei Stunden vor unserer normalen Schlafenszeit signalisiert, dass es Zeit zum Schlafen ist.

Die ungefähr 100.000 Neuronen des menschlichen SCN koordinieren die vielen zellulären biologischen Uhren, die im ganzen Körper vorhanden sind, und stellen sicher, dass für jede Aktivität [jeden Tag] die richtige Abfolge von Ereignissen eintritt. Das Vorhandensein dieser Uhren – die in unseren Fettzellen, der Leber, existieren, Bauchspeicheldrüse, Muskeln und Organe – war bis in die frühen 2000er Jahre kein allgemeines wissenschaftliches Wissen.

EH: Wir haben also tatsächlich mehrere innere Uhren – aber die Hauptuhr steuert sie alle? Wie sind all diese Uhren miteinander verbunden?

KW: Wir haben gelernt, dass es zwar eine Hauptuhr im Gehirn gibt, aber fast jede Zelle im Körper auch ihre eigene biologische Uhr hat. Jede Zelle hält die Zeit durch die Expression bestimmter Gene und Proteine ​​[wird aktiv] zu bestimmten Zeitenwährend eines Zeitraums von 24 Stunden. Die Erklärung dieses Mechanismus brachte 2017 einen Nobelpreis ein, und seitdem haben andere Forscher diese Uhren überall im Körper gefunden.

In der Natur ist das Sonnenlicht der stärkste Zeitgeber für diese Uhren. Es bestimmt das Timing der Hauptuhr, die dann die Prozesse koordiniert, die im ganzen Körper ablaufen, einschließlich der frühmorgendlichen Prozesse, die die Wachheit fördern, sowie wannwir essen, wenn wir aktiv sind, und die Prozesse, die den Schlaf steuern.

Ein weiteres Beispiel: Die Hauptuhr bereitet den Körper auf das Essen vor, indem sie sicherstellt, dass unsere Zellen und Gewebe in Erwartung der Essenszeit zusammenarbeiten. Sie variiert auch die Körpertemperatur während des Tages. Ihr Zweck [der der Hauptuhr] ist es, Dinge zu haltensynchron arbeiten.

EH: Zusätzlich zu all den Funktionen, die während wir wach sind, steuert unsere Hauptuhr auch, wann wir schlafen, richtig?

KW: Ja, der zirkadiane Rhythmus fördert den nächtlichen Schlaf des Menschen. In der Natur ist unsere Physiologie auf das Tageslicht abgestimmt, sodass bei abnehmendem Licht die Prozesse ausgelöst werden, die uns auf den Schlaf vorbereiten. Während des Schlafs selbst bleibt der SCN involviertin der Spitzenzeit der verschiedenenSchlafstadien einschließlich REM, der Schlaf mit schnellen Augenbewegungen, und im Morgengrauen leitet er die Veränderungen ein, die die Wachsamkeit erhöhen.

Licht war schon immer entscheidend für diesen zirkadianen Prozess, aber historisch gesehen war es natürliches Licht von der Sonne.

Da wir uns tagsüber von der direkten Sonneneinstrahlung ferngehalten haben und Zeit bei der Arbeit oder in der Schule drinnen verbracht haben, haben wir uns davon getrennt, wichtige körperliche Hinweise zu erhalten.

Wenn wir nachts nach Hause kommen und helle Lichter einschalten, stören wir wieder den natürlichen Zyklus. Helle Lichter am Abend und in der Nacht neigen dazu, die biologischen Uhren später als normal zu stellen.

EH: Was meinst du mit „die Uhr später stellen“?

KW: Das bedeutet, dass wir unserem Körper nicht die zirkadianen Signale zukommen lassen, um sich auf den Schlaf vorzubereiten. Die Signale sind später getaktet, und so haben wir größere Probleme beim Einschlafen und anschließend beim Aufwachen am Morgen zur Arbeit und zur Schule.Die von meinem Team durchgeführte Forschung [veröffentlicht im April 2013 in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences PNAS] hat gezeigt, dass diese zirkadiane Fehlausrichtung zu einer geringeren Insulinsensitivität führt – ein Grund, warum sich ein kurzer Schlaf erhöhen kann Diabetesrisiko.

Es wird auch angenommen, dass eine kurze Schlafdauer und eine Fehlausrichtung des natürlichen zirkadianen Rhythmus zu Fettleibigkeit, metabolischem Syndrom, Herzerkrankungen, Stimmungsstörungen, kognitiven Beeinträchtigungen und Unfällen im Zusammenhang mit Schläfrigkeit beitragen.

VERWANDTE: Warum unser Körper jede Nacht schlafen muss

EH: Unterscheidet sich die Hauptuhr für Männer und Frauen?

KW: Im weitesten Sinne unterscheiden sich Männer und Frauen in der Geschwindigkeit ihrer biologischen Uhren. Ich beziehe mich bei der Beantwortung auf das biologische Geschlecht und nicht auf das selbstberichtete Geschlecht. Eine schnellere Uhr führt zu einem früher getakteten zirkadianen Rhythmus.

Wiraus Forschung bekannt dass die Melatonin- und Temperaturkontrolle des SCN, die beide den Schlaf beeinflussen, bei jungen erwachsenen Frauen über einen kürzeren Tag-Nacht-Zeitraum läuft als bei Männern. Das bedeutet, dass Frauen – also Frauen insgesamt – einen zirkadianen Zyklus habendas ist im Verhältnis zu ihrer Schlafzeit ungefähr 30 Minuten kürzer als bei Männern [was dazu führt, dass der Zyklus so viel früher am Tag beginnt].

EH: Du sagst, dass die innere Uhr von Frauen im Durchschnitt jeden Tag 30 Minuten früher läuft als die Uhr von Männern? Wie wirkt sich dieser Unterschied auf unsere Funktion aus?

KW: Dieses „Vorauseilen“ macht Frauen eher zu „Morgenmenschen“. Dadurch sind sie besser auf den typischen Geschäfts- und Schultag abgestimmt, wo man eher früher aufsteht und früher ins Bett geht. Umgekehrt, schneiden Männer später tendenziell besser ab und haben weniger Probleme mit Schichtarbeit über Nacht als Frauen. Dies kann sich auch darauf auswirken, wie sich die Menschen den ganzen Tag über fühlen.

Wir wissen aus unserer [2013 PNAS]-Forschung, dass, wenn Frauen und Männer die empfohlene Schlafdauer mindestens sieben Stunden bekommen und so viel essen dürfen, wie sie wollen, Männer zu viel essen und zunehmen, während Frauen eher essenwas sie brauchen und ihr Gewicht halten. Wenn jedoch sowohl Männer als auch Frauen nicht genug Schlaf bekommen, wird die Zurückhaltung bei der Ernährung für beide Geschlechter reduziert.

Wir glauben, dass mehr Essen während eines zu kurzen Schlafs eine biologische Anpassung ist, die auftritt, wenn der Körper die Energie sucht, die er benötigt, um wach zu bleiben.

Wir wissen auch, dass die miteinander verbundenen Funktionen des Körpers nicht mehr richtig koordiniert werden, wenn der zirkadiane Rhythmus gestört ist. Beispielsweise verändert das nächtliche Essen das Timing der biologischen Uhrzellen in der Leber, sodass es nicht mehr synchron istdie Hauptuhr sowie die allgemeine Physiologie. Wir haben physiologische Prozesse, die dazu bestimmt sind, mit anderen zusammenzuarbeiten, und diese Mechanismen werden vereitelt. Als Folge davon belastet das Essen zu biologisch unpassenden Zeiten den Körper mit der Zeit und kann zu einer ernsthaften Gesundheit führenProbleme.

EH: Haben Frauen und Männer aufgrund der unterschiedlichen inneren Uhren unterschiedliche Schlafmuster wenn wir tatsächlich schlafen?

KW:Wir wissen, dass Kinder, sowohl Jungen als auch Mädchen, um das 12. Lebensjahr herum am tiefsten schlafen, wenn wir die höchste Anzahl an Gehirnzellen haben. Dieser erhöhte Schlaf ist erforderlich, um diese Gehirnzellen während der Wachstumsphase zu beschneiden.

Nach der Pubertät beginnen Mädchen und Jungen später zu Bett zu gehen, weil es ihnen mit ihrem verlängerten zirkadianen Zyklus leichter fällt, länger wach zu bleiben. Zu dieser Zeit, Forschung zeigt dasJungen gehen später zu Bett als Mädchen – sie werden noch in den frühen Zwanzigern später.

Als Erwachsene, Statistiken [vom US Department of Health and Human Services] zeigendass 1 von 4 Frauen entwickelt Schlaflosigkeitssymptome, was sie 10-mal wahrscheinlicher macht, später von Depressionen zu berichten, und 17-mal anfälliger für Angstprobleme ist. Inzwischen wird angenommen, dass Männer mehr dafür verantwortlich sind Schlafapnoe Fälle, bis Frauen postmenopausal sind.

Dieser geschlechtsspezifische Unterschied im Schlaftiming bleibt während des gesamten Erwachsenenalters bis zum Alter von etwa 50 Jahren erhalten, wenn Männer und Frauen im Schlaf sowie in ihren Schlafproblemen etwas mehr übereinstimmen. Im Alter von 60, Forschung schlägt vor Schätzungsweise 57 Prozent der Allgemeinbevölkerung berichten von Schlafbeschwerden.

Es ist auch erwähnenswert, dass über diese allgemeine Regel hinaus, dass die weibliche Uhr früher getaktet ist, Männer und Frauen keine unterschiedlichen Körperuhren haben. Ihre zirkadianen Rhythmen sind eher ähnlich als unterschiedlich.

EH: Gibt es andere Unterschiede neben denen, die durch den zirkadianen Rhythmus bestimmt werden, die die Art und Weise unterscheiden, wie Männer und Frauen schlafen?

KW: Obwohl ihre zirkadianen Rhythmen ziemlich gleich sind, gibt es Unterschiede in der Art und Weise, wie Männer und Frauen schlafen. Diese beginnen im Säuglingsalter, wenn kleine Jungen einem höheren Risiko für den plötzlichen Kindstod ausgesetzt sind als kleine Mädchen.

Wenn Mädchen in die Pubertät kommen, kann ihr Schlaf durch ein schweres prämenstruelles Syndrom und seine schmerzhaften Krämpfe unterbrochen werden.Polyzystisches Ovarialsyndrom PCOS bei Frauen ist ein weiteres geschlechtsbezogenes Problem von hormonelles Ungleichgewicht, und es neigt dazu, mit einem erhöhten Schlafapnoe-Risiko.

Und noch einmal Schlaflosigkeit ist häufiger bei Frauen, wo es auch das Risiko für Depressionen erhöht. Schlafbezogene Essstörung SRED, ein Zustand, bei dem Menschen während der Nachtruhe unfreiwillig essen und trinken, betrifft tendenziell mehr Frauen als Männer. Es gibt einige Spekulationen, dass es mit Hunger zusammenhängen könnte, der durch Diäten am Tag verursacht wird.

EH: Wir haben viel behandelt, einschließlich des Punktes, dass viele unserer täglichen Routinen die natürliche Funktion unserer inneren Uhr beeinträchtigen könnten. Haben Sie irgendwelche Tipps, wie Sie die Uhren pünktlich laufen lassen?

KW: Ich möchte, dass die Leute aufhören, zu wenig Schlaf zu haben. Ich werde oft gefragt, ob es wichtiger ist, eine halbe Stunde mehr Schlaf zu bekommen oder 30 zusätzliche Minuten zu verbringen trainieren . Ich denke, sie sind beide wichtig. Und wenn wir uns Zeit für etwas nehmen müssen, sei es der Fernseher, der Computer oder der Smartphone-Bildschirm. Schlaf und Bewegung sind beide entscheidend für die Aufrechterhaltung eines gesunden Lebensstils.

VERWANDTE: Warum Bewegung und Schlaf die ultimative Verteidigung Ihres Körpers gegen Stress sind

Erinnern Sie sich, vor nicht allzu langer Zeit konnten wir die Menschen nicht davon überzeugen, dass Rauchen ungesund ist. Die breite Öffentlichkeit kam langsam dazu, aber jetzt akzeptiert jeder, dass es Krankheiten verursacht. Ich denke, wir werden dasselbe passieren sehenmit Schlaf.

Diejenigen, die verstehen, dass zu wenig Schlaf ungesund ist, aber noch keinen Weg gefunden haben, selbst gute Schlafgewohnheiten aufzubauen, werden sich irgendwann Zeit von anderen Aktivitäten nehmen und sie dem Schlaf widmen. Und für diejenigen, die immer noch Probleme haben, haben wir gute Behandlungen dafürkann Schlafprobleme beheben und den Schlaf und die zirkadiane Gesundheit fördern.

VERWANDTE: Was Sie tun können, um Ihren Schlafplan zurückzusetzen und heute Nacht mehr Schlaf zu bekommen

Bis dahin möchte ich das Tageslicht und seinen Einfluss auf das circadiane System betonen. Wir brauchen helles Licht am Morgen und weiches, abnehmendes Licht, wenn wir uns der Schlafenszeit nähern. Wir sollten unser Bestes tun, um früh rauszugehen und Sonne zu tanken.Und wenn es nicht möglich ist, trainieren Sie zumindest in der Nähe eines Fensters und drehen Sie tagsüber das Licht auf, während Sie darauf achten, die Beleuchtung zu reduzieren, wenn wir uns der Schlafenszeit nähern.Entfernen Sie elektronische Geräte aus dem Schlafzimmer und hören Sie auf, sie innerhalb von ein oder zwei Stunden zu benutzenSchlaf.

Denken Sie daran, Gesundheit ist ein dreibeiniger Stuhl. Sie müssen gut essen, aktiv sein und ausreichend Schlaf und Tageslicht bekommen, um eine gute Gesundheit zu gewährleisten. Entfernen Sie eines der Beine und der Stuhl bricht.