weiterlesenChronobiologie
Rhythmus des Lebens
- Seit Jahrmillionen bestimmt der Wechsel von Tag und Nacht unsere biologische Uhr.
Alles Leben in unserem Universum ist abhängig von Zyklen, Perioden und damit einem lebensbestimmenden Rhythmus. Der gewaltigste uns bekannte Zyklus ist Ebbe und Flut. Ob Makro- oder Mikrokosmos, alles ist der Ordnung unterworfen, die wir «die Zeit» nennen.
«Alles was lebt, tickt im Takt kosmischer Bio-Uhren. Alle Funktionen des Menschen unterliegen einem Rhythmus, der sich aus der Anpassung an die vier Zeitprogramme entwickelt hat: Tages- und Jahreszeiten sowie Mondphasen und Gezeiten.» So der Chronopionier Prof. Jürgen Aschoff.
Aus dem Griechischen übersetzt bedeutet «chronos» die Zeit und «bios-logos» die Lehre vom Leben. Chronobiologen kann man also sehr gut als «Lebenszeiten-Forscher» bezeichnen. Und sie haben viel zu erforschen, denn die Wissenschaft beginnt gerade erst, die vielfältigen biologischen Zeitstrukturen zu verstehen. Denn alles – ob Konzentration, Potenz, Wach- und Schlafphasen, Hormonspiegel oder Körpertemperatur, Fortpflanzung oder Wachstum, ja sogar Geschicklichkeit und Kreativität – unterliegt der Zeit, oder genauer gesagt, einem exakten Rhythmus.
Mit Hilfe von unterschiedlichsten mathematischen Verfahren analysieren Chronobiologen eine Unzahl von inneren Uhren, nach biologischen, biochemischen, psychologischen und biophysikalischen Gesichtspunkten, aber auch nach Funktionen und Prozessen.
Mittlerweile sind bei uns Menschen mehr als 100 verschiedene Rhythmen von unterschiedlicher Dauer bekannt. Sie werden nach «Perioden» bestimmt – Zeiten, in denen sie regelmäßig wiederkehren. Die wichtigsten Rhythmen sind:
Der ultradiane Rhythmus wiederholt sich in weniger als 24 Stunden. Er gilt für die Ausschüttung einiger Hormone, aber auch für die Zahl der Herzschläge und der Atemzüge.
Der ultradiane Rhythmus
wiederholt sich in weniger als 24 Stunden. Er gilt für die Ausschüttung einiger Hormone, aber auch für die Zahl der Herzschläge und der Atemzüge.
Der circadiane Rhythmus
umfasst mit ca. 24 Stunden einen Tag und eine Nacht. Jede Zelle des Körpers folgt diesem wichtigsten Rhythmus. Er bestimmt das ganze Leben und ist mittlerweile am besten erforscht.
Der circaseptane Rhythmus
hat eine Dauer von ungefähr 7 Tagen, was in etwa der Zeit entspricht, die circadiane Rhythmen benötigen, um sich neu einzustellen. Somit tritt z.B. Jetlag innerhalb der ersten 7 Tage nach einer Zeitverschiebung auf. Nach Transplantationen führt er zu Krisenzeiten, in denen die Gefahr der Abstoßung besonders groß ist. Auch im Verlauf chronischer Erkrankungen wie Asthma zeigt sich diese Rhythmik.
Der circatrigintane Rhythmus
umfasst etwa 30 Tage. Bekanntestes Beispiel ist der weibliche Zyklus, aber auch die menschliche Haut erneuert sich genau in diesem Zeitraum von Grund auf.
Der circannuale Rhythmus
erstreckt sich über ein Jahr. Er hat Einfluss auf die Anzahl der Samenzellen des Mannes, die Fruchtbarkeit der Frau und die Anfälligkeit für Krankheiten. Sogar auf die Reaktionsfähigkeit beim Autofahren hat er Auswirkungen.
Von «Eulen» und «Lerchen»
In jeder Körperzelle tickt eine eigene Uhr – und jede hat ihren eigenen Takt. Sie alle müssen auf einen 24-Stunden-Rhythmus koordiniert werden. Seit Jahrmillionen bestimmt der Wechsel von Tag und Nacht unsere biologische Uhr. Dieser Tag-Nacht-Rhythmus synchronisiert unsere innere Uhr auf die Umwelt, denn der circadiane Tagesrhythmus ist genetisch fixiert, also in unseren Erbanlagen festgelegt. Drei Gene wurden bislang gefunden, die die Körperfunktionen zeitlich ordnen. Die inneren Uhren ticken von Mensch zu Mensch leicht unterschiedlich und bestimmen individuell deren Alltag. Am frühen Morgen könnte der Unterschied nicht größer sein. Während der eine schon bei den ersten Sonnenstrahlen hurtig sein Bett verlässt, um vor Vitalität strotzend den neuen Tag zu begrüßen, graut dem anderen ob solcher Aktivität, und er trollt sich zur Seite, um genüsslich noch eine Runde zu schlafen. Der Unterschied liegt nicht im «Fleiß» oder der «Faulheit», sondern ausschließlich in den Genen, die unseren Biorhythmus vorgeben. Bei den sogenannten «Langschläfern» beginnt der Tagesrhythmus einfach etwas später. Daran können sie wenig verändern, denn alles verläuft nach einem inneren, genetisch festgelegten Zeitprogramm.
Obgleich Menschen sich chronobiologisch voneinander unterscheiden, liegt die Abweichung, auch in extremsten Fällen, bei nur um die 20 Prozent (d.h. ca. plus/minus 2,5 Stunden). Daher lassen sich durchaus allgemein gültige Schlüsse über den 24-Stunden-Rhythmus anstellen.
| 6 Uhr: | Das Herz schlägt schneller und der Organismus startet durch. |
| 7â9 Uhr: | Gipfelsturm unserer Hormone. Allen Arbeitsregeln zum Trotz: die beste Zeit für sexuelle Aktivität! |
| 8â10 Uhr: | Niedriger Schmerzpegel, daher die ideale Zeit für schmerzhafte Eingriffe und Zahnarztbesuche. |
| 10â12 Uhr: | Topfit und hellwach. Knifflige Denkprozesse fallen leicht. Daher die ideale Zeitspanne für Geschäftstermine und Prüfungen. Auch unser Kurzzeitgedächtnis arbeitet hervorragend. |
| 12 Uhr: | Mittagszeit ist Essenszeit! Nicht nur aus gewohnter Tradition, denn zwischen 12 Uhr und 14 Uhr produziert der Magen viel Magensäure, und auch die Verdauung funktioniert besonders gut. Auch wenn wir nichts gegessen haben, kommt zwischen |
| 13â14 Uhr: | Das Mittagstief. Das wäre die Zeit, uns ein wenig auszuruhen – und ein Nickerchen von 10 bis 30 Minuten am gesündesten. |
| 15â16 Uhr: | Neuer geistiger und körperlicher Aufschwung. Idealer Zeitpunkt für die Lernphase, denn das Langzeitgedächtnis speichert jetzt am besten. Das Schmerzempfinden erreicht allerdings seinen absoluten Tiefstand. Der Zahnarzt kann warten! |
| 17â18 Uhr: | Das zweite Hoch. Die manuelle Geschicklichkeit ist am Gipfelpunkt angelangt. |
| 18â21 Uhr: | Zeit zur Erholung und Entspannung. Unsere Sinne wie Geruch und Geschmack sind geschärft. |
| 21 Uhr: | Der Magen begibt sich zur Ruhe - und die sollte man ihm auch gönnen! |
| 23 Uhr: | Zeit, um ins Bett zu gehen. Andererseits – und hier scheiden sich die «Geister»: |
| 23â1 Uhr: | Das absolute Kreativitäts-Hoch. Wer jetzt aktiv ist, kann mit dem «Stoff, aus dem die Träume sind» denken, erfinden, schreiben, komponieren … |
| 1 Uhr: | Die Traumzeit. |
| 2 Uhr: | Alle Systeme stoppen, nur Haut und Leber arbeiten auf Hochtouren. |
| 3 Uhr: | Der Tiefpunkt und die intensivste Schlafphase, aber gleichzeitig der Wendepunkt. |
| 4 Uhr: | Kritischer Zeitpunkt für Lungenkranke, auch Raucher sollten sich in Acht nehmen. |
| 5 Uhr: | Die Nierentätigkeit ist auf ihrem Tiefpunkt angelangt. |
| 6 Uhr: | Das Herz schlägt wieder schneller, der Organismus startet von neuem durch … |
Die Gen-Uhr hat einen 25-Stunden-Tag
Versuche des Max-Planck-Institutes für Verhaltensphysiologie brachten erstaunliche Ergebnisse zu Tage. Freiwillige begaben sich in unterirdische Isolierkammern fernab jeder zeitlichen Wahrnehmung und ohne Kommunikationsmittel, die eine Verbindung zur Außenwelt ermöglicht hätten. Während dieser vierwöchigen Testdauer wurden regelmäßig Schwankungen der Körpertemperatur, der Einschlafzeiten und des allgemeinen Befindens aufgezeichnet. Die Ergebnisse überraschten: Der circadiane Rhythmus der Versuchspersonen verlängerte sich auf etwas mehr als 25 Stunden. Der exakte Grund für diese Abweichungen ist zwar noch nicht bekannt, aber eines ist vollkommen klar: Die genetische Uhr hat ihren eigenen Rhythmus und lässt sich weder durch den Wechsel von Tag und Nacht und schon gar nicht durch das Zeitmaß unserer Zivilisation beeinflussen.
Welche Bedeutung diese Erkenntnisse für unsere technisierte Welt haben, kann anhand von zwei signifikanten Beispielen veranschaulicht werden. Die fortschreitende Automatisierung der Industrie verlangt Arbeitszeiten rund um die Uhr. Die Schichtarbeit wird jedoch nicht von einer Umstellung der inneren Uhr begleitet, sodass eine zunehmende Anzahl von Erwerbstätigen gegen ihren biologischen Rhythmus lebt. Die internationalen Vernetzungen führen zu deutlich mehr Flügen über viele Zeitzonen hinweg. Der bekannte Jetlag ist die Folge. Der Organismus braucht für eine Stunde Zeitverschiebung einen Tag, um wieder synchron mit dem Tag-Nacht-Wechsel am neuen Ort zu laufen. All dies muss langfristig zu chronischen Erkrankungen führen. Schlafstörungen, Energielosigkeit, Verstimmungen bis hin zu schweren Depressionen sind die Folgen.
Schwerwiegende Synchronisationsstörungen
Während der gesunde menschliche Organismus in die kosmischen Rhythmen eingebunden ist, treten bei verschiedensten Erkrankungen Störungen dieser Synchronisation auf. Bei bestimmten Formen von Depression wurden Synchronisationsstörungen der Circadianrhythmik aufgedeckt. Bei Krebserkrankungen konnten Frequenzabweichungen der circadianen Temperaturrhythmik im erkrankten Gebiet festgestellt werden. Selbst Schlafstörungen sind als Störungen der biologischen Tagesrhythmik zu sehen.
Daher beschäftigen sich immer mehr Mediziner mit einer relativ neuen Forschungsrichtung – der Chronomedizin.
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Chronobiologie der Zukunft
Interview mit Dr. med. Jan-Dirk Fauteck (Chronobiologe und Schlafforscher)