Zweimal im Jahr ist es soweit – die Zeit wird umgestellt. Für viele Menschen ein Gräuel, denn sie brauchen Tage oder Wochen, um wieder in einen geregelten Wach-Schlaf-Rhythmus zu finden. Gehörst auch du dazu? Dann erfährst du hier alles zur Chronobiologie und wie du deinen Biorhythmus besser nutzen kannst.

Was ist Chronobiologie?

Der Begriff „Chronobiologie“ leitet sich aus den griechischen Wörtern für Zeit (chronos) und Leben (bio) ab. Dementsprechend befasst sich die Chronobiologie mit dem Zusammenhang zwischen der Zeit und dem Leben. Wie reagieren die Zellen über eine gewisse Zeitspanne? Welchen Einfluss haben Tag und Nacht, hell und dunkel auf den Körper? Und wie verändert sich das Leben im Lauf der Jahreszeiten? Diese und noch viel mehr spannende Fragen versucht die Forschung seit Jahrzehnten genauer zu ergründen.

Klingt ein wenig abstrakt? Mag sein, aber eigentlich hast du tagtäglich selbst mit Chronobiologie zu tun, ohne dir dessen bewusst zu sein. Einschlafen, aufwachen, Hunger kriegen, Leistungshoch, Leistungstief – all das hat mit Chronobiologie zu tun. Ein großes Thema wird der Bereich jedoch spätestens zweimal im Jahr, wenn die Zeitumstellung von Winter- auf Sommerzeit und anders herum ansteht. Denn dann wird der Biorhythmus auf eine harte Probe gestellt.

Eine kleine Geschichte der Zeit

Bis zum 13. Jahrhundert waren Sonnenuhren oder Wasseruhren die einzigen Zeitmesser. Minuten und Sekunden gab es damals nicht, nur eine grobe Anzeige der Stunden. Erst später begann man die Zeit mit Erfindung der Uhr genauer zu messen, es entstand die Einteilung in den 24-Stunden-Tag, in 60 Minuten pro Stunde und 60 Sekunden pro Minute. Das half zwar den Menschen bei ihrer Zeiteinteilung, der Körper – genau gesagt: die Zellen – behielt jedoch weiterhin seinen eigenen Rhythmus. Während die Menschen vor vielen hundert Jahren noch auf ihre innere Uhr hörten, kämpfen sie heute durch den modernen Lebenswandel permanent dagegen an.

Chronobiologie - der natürliche Rhythmus des Körpers

Denk dir einmal Wecker, Zeitdruck und Terminstress weg und konzentriere dich ganz auf deinen Körper: Wie würde er reagieren? Wenn es draußen hell wird, wachst du auf. Geht die Sonne unter und es wird dunkel, wirst du müde und schläfst. Braucht der Körper Nährstoffe, bekommst du Hunger. Ist es im Winter draußen kalt, beginnst du zu zittern, damit du Wärme produzierst. Ist es im Sommer zu heiß, schaltet sich die automatische Klimaanlage des Körpers an und du beginnst zu schwitzen. 

Eigentlich hat alles seinen geregelten Ablauf. Leider bleibt in der heutigen Zeit keine Zeit, um auf den natürlichen Rhythmus des Körpers zu hören. Denn Termine bestimmen den Tagesablauf und bringen den Biorhythmus völlig durcheinander. Dass es dadurch zu Störungen der Leistungsfähigkeit kommt, ist eigentlich kein Wunder.

Ohne äußere Uhr würde der Organismus auf ganz andere Uhren hören. Die natürliche Zeiteinteilung des Lebens würde viel lieber diesen verschiedenen Rhythmen folgen:

  • Zirkaannuale Rhythmen: Dabei handelt es sich um den natürlichen Jahresrhythmus (ungefähr=etwa, annus=Jahr). Er dauert ungefähr 365 Tage und beschreibt die Zeit, die die Erde braucht, um einmal um die Sonne zu kreisen. Im Lauf der Jahreszeiten verändert sich der Körper. Im Winter fährt der Stoffwechsel etwas runter, im Sommer sind wir hingegen zu Höchstleistungen bereit. Diesen Wechsel bemerken wir im Frühling als Frühjahrsmüdigkeit. Auch Körpertemperatur und Herzfrequenz sind im Winter anders als im Sommer.
  • Zirkalunare Rhythmen: Sie beschreiben die Zeitspannen, die von den Mondphasen bestimmt sind (circa=ungefähr, luna=Mond). Der Mond braucht für einen Umlauf etwa einen Monat. Während dieser Zeit verändert sich die Gravitationskraft, was am besten durch die Gezeiten des Meeres sichtbar wird. Auch Frauen kennen diesen Zyklus nur zu gut, denn auch die Menstruation folgt diesem Monats-Schema.
  • Zirkadiane Rhythmen: Sie folgen dem Tagesrhythmus von 24 Stunden, also inklusive Tag und Nacht, Wach- und Schlafphase (circa=ungefähr, dies=Tag). Dieser Rhythmus bestimmt den Stoffwechsel und sämtliche Funktionen des Körpers. Statt Minuten und Sekunden wird hier jedoch eher in Herzschlag, Atmung oder Blutdruck gemessen. Auch Gehirnfunktion, Verdauung, Hungergefühl oder Muskeltonus verändern sich im Lauf des Tages. So laufen beispielsweise Gehirn und Verdauung tagsüber auf Hochtouren, nachts hingegen kehrt Ruhe ein. Dafür werden während des Schlafes andere Hormone produziert, wie beispielsweise das Schlafhormon Melatonin.

Für die Chronobiologie-Forschung ist vor allem der Zirkadiane Rhythmus von Interesse, denn kommt es hier zu starken Schwankungen, kann das zu Krankheiten und Depressionen führen. Da jeder Mensch einen eigenen Zirkadianen Rhythmus hat, der in den Zellen verankert ist, lässt sich das 24-Stunden-Modell eigentlich nicht verallgemeinern. Denn der eine hat einen individuellen Tagesrhythmus von 24,7 Stunden, der andere vielleicht nur von 23,9 Stunden. Die tatsächliche innere Uhr weicht von der äußeren 24-Stunden-Uhr also minimal ab, was sich mal mehr, mal weniger auf die Leistungsfähigkeit auswirkt.


Take-Home-Message #1: Die Zellen des Körpers haben ihre ganz eigene Zeitstruktur, die einem natürlichen, ganz individuellen Rhythmus folgt. 

Der Einfluss von Licht auf die innere Uhr

Das Licht hat einen großen Einfluss auf den Biorhythmus. Denn je nach Helligkeit und Zusammensetzung der Lichtstrahlen schüttet der Körper verschiedene Hormone aus, die unterschiedliche Funktionen haben. Über die Rezeptoren im Auge werden die Lichtstrahlen ans Gehirn weitergeleitet, wo Zirbeldrüse und Hypophyse die Informationen verarbeiten. Im Suprachiasmatischen Nukleus, kurz SCN, sind sämtliche Nervenzellen versammelt, die darauf warten, die Signale weiterzugeben.

Das helle Tageslicht der Sonne hat einen hohen Blauanteil. Je heller und somit blauer das Licht am Tag, umso mehr wird die Bildung von Melatonin unterdrückt und der Körper dadurch auf Wach-Modus gesetzt. Gleichzeitig werden die Organe und Stoffwechselfunktionen angeregt. Gehirn und Organismus sind bereit, Leistung zu bringen. 

Je dunkler das Licht mit dem Sonnenuntergang wird, umso weniger Blauanteil besitzt es. Dadurch wird die Zirbeldrüse nicht mehr daran gehindert, das Schlafhormon auszuschütten. Also produziert sie Melatonin, das den Körper auf die Nachtruhe vorbereitet. In den frühen Morgenstunden beginnt hingegen die Produktion des Stresshormons Cortisol, das den Körper zurück auf Leistung pusht.

Da jede Zelle und jedes Organ sozusagen ein eigenes Uhrwerk besitzen, muss sich der gesamte Organismus immer wieder synchronisieren, damit alle Funktionen aufeinander abgestimmt ablaufen können. Leber, Niere, Darm, Haut, Immunsystem – alles muss „in sync“ sein, damit du deine optimale Leistung abrufen kannst. Für die Harmonie im Organismus ist wiederum das Gehirn als Hauptschaltzentrale verantwortlich. Das führt uns dann wieder zurück zu den Lichtsignalen, die über die Augen aufgenommen werden. 

Chronobiologie, Biorhythmus und der Jetlag

Störfaktoren für den Biorhythmus

Eigentlich ist alles ein ganz natürlicher Vorgang, der von selbst funktioniert. Doch warum leiden dann so viele Menschen unter Schlafproblemen? Ganz einfach: Weil wir heute ständig gegen diese naturgegebene Balance arbeiten. Dafür gibt es verschiedene Faktoren:

  • Jetlag: Auch ständiges Reisen in ferne Länder bringt den Biorhythmus durcheinander. Jetlag ist hier das Phänomen, das vielen schon vor dem langen Flug schwer im Magen liegt. Denn durch die Zeitverschiebung in anderen Ländern gerät der Körper völlig aus seinem üblichen Takt. 
  • künstliches Licht: Wir sind ständig von künstlichem Licht umgeben, das die normalen Körperfunktionen beeinflusst. Vor allem das Licht der LED-Lampen, das inzwischen aus Energiesparmaßnahmen überall verwendet wird, besitzt einen hohen Blaulichtanteil. Ebenso LCD Bildschirme, Smartphones und Tablets, die heutzutage zu unseren ständigen Begleitern zählen. Dadurch gerät die Hormonproduktion natürlich völlig aus dem Gleichgewicht, denn es gibt keinen Übergang mehr von der Wach- in die Schlafphase. 
  • Schichtarbeit: Schichtarbeit ist ebenfalls der Feind des Biorhythmus. Beim ständigen Wechsel zwischen Tag- und Nachtschicht gerät der Organismus komplett durcheinander. Die Auswirkungen auf die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Schichtarbeitern belegt eine Studie von Henrik Oster, Chronobiologie-Forscher der Universität Lübeck [1]. Beim unregelmäßigen Wach-Schlaf-Rhythmus ließen sich Störungen des Metabolismus, eine Schwächung des Immunsystems, eine Abnahme der Stressresistenz und eine Anfälligkeit für Entzündungen nachweisen. Eine weitere Studie an Mäusen zeigte, dass ein unterbrochener und unregelmäßiger Schlaf den Stoffwechsel und die kognitiven Fähigkeiten beeinträchtigt [2]. 

Wie sehr Stoffwechsel und Fettverbrennung unter einem gestörten Schlafrhythmus leiden, wurde ebenfalls in einer Studie des Max-Planck-Instituts Göttingen bestätigt [3]. Dabei zeigte sich ein deutlicher Hang zur Fettleibigkeit von Mäusen, die aus ihrem normalen Schlafrhythmus gerissen wurde. Der Fettabbau funktioniert tagsüber anders als nachts. Gerät dieser Ablauf durcheinander, werden die Fettsäuren nicht mehr verstoffwechselt, sondern abgelagert. Denn die Leber ist am Tag auf Stoffwechsel und die Verarbeitung von Nahrung eingestellt. Kommt diese Nahrung jedoch erst nachts, hat die Leber ein Problem. Die Formel „Schlank im Schlaf“ hat also durchaus ihre Richtigkeit, wenn die Schlafphase regelmäßig und lang genug abläuft.

  • Zeitumstellung: Nicht zuletzt macht die halbjährliche Zeitumstellung vielen Menschen sehr zu schaffen. Auch wenn es sich dabei nur um eine Stunde plus/minus handelt, wird der natürliche Wach-Schlaf-Rhythmus gestört. Die Gehirnleistung, Verdauung und das Immunsystem brauchen einige Zeit, bis sich äußere und innere Uhr aneinander angepasst haben. 

Wenn du allgemein Schlafprobleme, unregelmäßige Schlafzeiten durch Schichtarbeit oder Jetlag auf Reisen hast, kannst du durch Nahrungsergänzungsmittel Melatonin zuführen (z.B. enthalten in SLEEP). Damit lässt sich der Körper auch gut auf die halbjährliche Zeitumstellung vorbereiten. 

Take-Home-Message #2: Der moderne Lebenswandel arbeitet ständig gegen den natürlichen Biorhythmus an. Licht, Arbeitszeiten und Zeitverschiebungen bringen den Körper immer wieder aus dem Gleichgewicht. 

So nutzt zu deinen Biorhythmus optimal

Es gibt zwei klassische Chronotypen, die genetisch festgelegt sind und die sich nicht umtrainieren lassen:

  • Frühaufsteher (Lerchen-Typ) 
  • Langschläfer (Eulen-Typ) 

Das Motto der einen lautet „Der frühe Vogel fängt den Wurm“, die anderen werden eher als „späte Nachteule“ aktiv. Dass sich die jeweiligen Typen keinen Gefallen tun, wenn sie dauerhaft gegen ihren grundgegebenen Biorhythmus arbeiten, belegen diverse Untersuchungen. Dennoch müssen sich in der Arbeitswelt viele Menschen gegen ihren Chronotyp an die vorgegebenen Arbeitszeiten halten. Chronobiologe Till Roenneberg beschreibt diesen Zustand als „Social Jetlag“, der über kurz oder lang zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen kann [4]. Sofern möglich, sollten Lerchen und Eulen ihren Wach-Schlaf-Rhythmus also an ihren Typ anpassen.

Du hast bereits einen geregelten Wach-Schlaf-Rhythmus? Glückwunsch! Doch selbst dann kennst du bestimmt das Leistungstief, das sich tagsüber mehrfach bemerkbar macht. Die Konzentration lässt nach, die Gedanken schweifen immer wieder ab und du fühlst dich irgendwie träge. Das ist aus chronobiologischer Sicht soweit ganz normal, denn die Leistungskurve nimmt im Tagesverlauf immer wieder ab und zu. 

Damit du deine Gehirnleistung noch effektiver nutzen kannst, solltest du deine eigenen Leistungs-Peaks beobachten. Wann bist du geistig fit und aufnahmebereit? Wann schleicht sich ein Tief ein? Dementsprechend solltest du Aufgaben, die deine volle mentale Aufmerksamkeit benötigen, für die Peak-Phase planen. Kleinkram, der sich nebenbei erledigen lässt, wird im Leistungs-Low abgearbeitet. Und hast du einmal ein totales Tief, bringt dich ein kurzer Spaziergang an der frischen Luft wieder zurück an die Spitze.

Allgemein gelten die Zeiten von 8 Uhr bis 11 Uhr und 15 Uhr bis 17 Uhr als leistungsstarke Phasen, mittags und nach 18 Uhr ist eher mentale Flaute angesagt. Doch jeder Mensch tickt anders, deshalb solltest du über einige Tage und Wochen hinweg deine persönliche Leistungskurve erstellen. 

Ganz wichtig für die optimale Leistung ist natürlich die Ernährung. Denn ohne Brainfood keine Brainpower. Hör auf dein natürliches Hungergefühl, es sagt dir ganz genau, wann dein Körper frische Nährstoffe für neue Power braucht. 

Take-Home-Message #3: Finde deinen Chronotyp und beobachte deine persönliche Leistungskurve. So erkennst du deine Leistungs-Peaks und kannst sie optimal nutzen.

Studien:

[1] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26059855

[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28444394

[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3712056/

[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16687322