Biorhythmus und Schlafdrang: Wie die innere Uhr deinen Tag steuert

Hast du jemals bemerkt, dass du dich zu bestimmten Tageszeiten wacher und zu anderen Zeiten müder fühlst? Diese Muster sind das Ergebnis von zwei Körpersystemen: der Schlaf-Wach-Homöostase und dem zirkadianen Rhythmus, der inneren Körperuhr. Diese Systeme bestimmen deinen Schlafdrang bzw. das Schlafbedürfnis deines Körpers zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Schlaf/Wach-Homöostase und Schlafdrang

Homöostase beschreibt einen Zustand des Gleichgewichts zwischen verschiedenen Elementen eines Organismus oder einer Gruppe. Der Schlaf/Wach-Homöostase gleicht unser Bedürfnis nach Schlaf, das als „Schlafdrang“ oder „Schlafdruck“ bezeichnet wird, gegenüber unserem Bedürfnis nach Wachsein aus. Wenn wir über einen längeren Zeitraum wach waren, sagt uns unser Schlafdrang, dass es Zeit ist, zu schlafen. Während wir schlafen, erlangen wir die Homöostase zurück und unser Schlafdruck nimmt ab. Schließlich wächst unser Bedürfnis nach Wachheit und sagt uns, dass es Zeit ist, aufzuwachen.

Wenn die Schlaf-Wach-Homöostase allein unseren Schlafdrang regulieren würde, würden wir wahrscheinlich den ganzen Tag über zwischen Schlaf und Wachheit hin- und herpendeln. Wir würden uns wahrscheinlich auch am Morgen am wachsten fühlen, und diese Wachsamkeit würde nachlassen, je länger wir wach sind. Stattdessen können wir uns um 4:00 Uhr nachmittags genauso wach fühlen, wie um 10:00 Uhr morgens, auch wenn wir schon seit Stunden wach sind. Das liegt daran, dass die Schlaf-Wach-Homöostase bei der Regulierung unseres Schlafrhythmus nicht allein funktioniert; unser zirkadianer Rhythmus spielt ebenfalls eine Rolle.

Schlafdrang und zirkadianer Rhythmus

Unser zirkadianer Rhythmus sorgt für eine annähernde Homöostase in Abstimmung mit Umweltreizen wie Sonnenlicht. Aufgrund unseres zirkadianen Rhythmus sinkt und steigt unser Wachheitsgrad während jeder 24-Stunden-Periode, was sich auf die Menge an Schlaf- und Wachheit auswirkt, die wir während des Tages erleben.

Im Durchschnitt fühlen sich Menschen kurz nach Mitternacht und während des sogenannten Nachmittagstiefs, das nach der Mittagszeit auftreten kann, am müdesten. Natürlich wirkt sich die Schlaf-Wach-Homöostase auch darauf aus, wie wach oder müde wir uns fühlen. Müdigkeit fühlt sich intensiver an, wenn wir unter Schlafentzug leiden, und weniger, wenn wir ausreichend geschlafen haben.

Licht hat einen großen Einfluss auf den zirkadianen Rhythmus, und die innere Uhr der meisten Menschen folgt in etwa den Mustern der Sonne. Folglich kann die Aufnahme von künstlichem Licht außerhalb der Tageszeit unseren zirkadianen Rhythmus und damit auch unseren Schlaftrieb stören.

Was steuert unseren zirkadianen Rhythmus?

Woher weiß unsere innere Uhr, welche Tageszeit es ist? Die zirkadiane biologische Uhr wird von einem Teil des Gehirns namens suprachiasmatischer Nukleus (SCN) gesteuert, einer Gruppe von Zellen im Hypothalamus, die auf Licht- und Dunkelsignale reagieren. Wenn unsere Augen Licht wahrnehmen, senden unsere Netzhäute ein Signal an unseren SCN. Der SCN setzt eine Kettenreaktion von Hormonproduktion und -unterdrückung in Gang, die Körpertemperatur, Appetit, Schlafbedürfnis und vieles mehr beeinflusst.

Jeden Morgen, wenn das Sonnenlicht in den Körper eindringt, beginnt unsere Körpertemperatur zu steigen und Cortisol wird ausgeschüttet, was unsere Wachsamkeit erhöht und uns wach werden lässt. Am Abend, wenn es draußen dunkel wird, steigt der Melatoninspiegel und die Körpertemperatur sinkt. Melatonin bleibt die ganze Nacht über erhöht und fördert den Schlaf. Solange unsere Augen Licht wahrnehmen, reagiert der SCN, indem er die Melatoninproduktion unterdrückt. Dies erklärt, warum abendliche Lichteinwirkung, wie z. B. durch Innenraumlicht oder elektronische Geräte, die blaues Licht ausstrahlen, wie z. B. ein Computer oder Fernseher, das Einschlafen erschweren.

Verändert sich das Schlafverhalten mit zunehmendem Alter?

Bei den meisten Menschen ändert sich der zirkadiane Rhythmus an drei wichtigen Punkten im Leben – im Säuglingsalter, in der Pubertät und im Erwachsenenalter.

Wenn Babys geboren werden, haben sie noch keinen zirkadianen Rhythmus entwickelt. Der Schlafzyklus eines Neugeborenen erfordert bis zu 18 Stunden Schlaf, aufgeteilt in mehrere kurzen Perioden. Im Alter von vier bis sechs Monaten entwickeln Babys einen zirkadianen Rhythmus und neigen dann dazu, in größeren Zeiträumen zu schlafen.

In der Pubertät erleben bis zu 16 % der Teenager eine Schlafphasenverschiebung. Aufgrund dieser zirkadianen Verschiebung beginnt ihr Melatoninspiegel erst später am Abend anzusteigen. Dies wäre kein Problem, wenn die Schule nicht so früh beginnen würde, was es für Teenager schwierig macht, die empfohlenen 8 bis 9 Stunden Schlaf pro Nacht zu bekommen. Mit einem geringeren Schlafpensum können Teenager Schwierigkeiten haben, in der Schule konzentriert zu bleiben.

Unser Schlafbedürfnis ändert sich wieder, wenn wir älter werden. Mit dem Älterwerden beginnt der innere Schlafrhythmus an Konstanz zu verlieren. Ältere Erwachsene neigen dazu, abends früher müde zu werden und morgens früher aufzuwachen, was insgesamt zu weniger Schlaf führt und das Risiko eines zunehmenden kognitiven Verfalls erhöht. Senioren, die an Alzheimer, Demenz oder anderen neurodegenerativen Erkrankungen leiden, erleben sogar noch schwerwiegendere Veränderungen des Schlafrhythmus.

Was passiert, wenn dein Schlafverhalten gestört ist?

Wenn dein Schlafverhalten gestört ist, kann es sein, dass du dich tagsüber müde und nachts aufgedreht fühlst. Schlaflosigkeit und Tagesmüdigkeit können durch eine Änderung der Tageslichtexposition entstehen, wie z. B. während der Sommerzeit und durch einen Jetlag. Wenn du in eine neue Zeitzone reist, sind die Zeit- und Lichthinweise, auf die sich dein zirkadianer Rhythmus verlässt, plötzlich anders und zwingen dein Gehirn und deinen Körper, sich anzupassen. Während sich dein Schlaftrieb an diese zirkadiane Störung anpasst, fühlst du dich möglicherweise müde oder unwohl und hast Schwierigkeiten, dich zu konzentrieren.

Ein gestörter zirkadianer Rhythmus kann auch auftreten, wenn du zu unregelmäßigen Zeiten oder in Nachtschichten arbeitest. Eine solche Störung bei Schichtarbeit kann zu Schlaflosigkeit, übermäßiger Tagesmüdigkeit, Stimmungsproblemen und einem erhöhten Risiko für Unfälle oder Verletzungen am Arbeitsplatz führen. Schichtarbeiter können auch hormonelle Ungleichgewichte im Zusammenhang mit dem Cortisol-, Testosteron- und Melatoninspiegel haben.

Es ist schwierig, deinen zirkadianen Rhythmus zu ändern. Du kannst jedoch deinen Schlafrhythmus anpassen, indem du regelmäßige Schlaf- und Aufwachzeiten einhältst, dir 7 oder mehr Stunden Schlaf pro Nacht gönnst und deine Essenszeiten und Koffeinaufnahme anpasst. Nachtschichtarbeiter könnten auch eine Therapie mit hellem Licht in Betracht ziehen. Wenn du Änderungen am Lebensstil vornimmst, um einen gesunden Schlafrhythmus zu fördern, und die Schlafprobleme weiterhin bestehen, solltest du einen Arzt aufsuchen.