Woher weiß der Körper eigentlich, wie viel Uhr es ist? Sehr lange haben Forscher daher gesucht, ob es eine innere Uhr gibt. Gefunden haben sie schließlich mehrere. In diesem Artikel erfährst du die Aufgaben der inneren Uhr, wie du sie im richtigen Takt behältst und was für einen Einfluss sie auf deinen Schlaf hat.

Was ist die innere Uhr?

Die innere Uhr ist so etwas wie das Steuerungselement des Körpers. Anhand bestimmter Taktgeber bekommen die verschiedenen Körperfunktionen Signale, wie viel Uhr es ist und ob sie bestimmte Aufgaben zu erledigen haben.

Unser Körper hat jedoch nicht  eine Uhr, die alles steuert. Neben einer „Hauptuhr“, die sich im Gehirn befindet, hat jedes System (Organ, Nervenzellen, etc.) im Körper seine eigene Uhr, die nach einem zirkadianen Rhythmus von 24 h schlägt. Damit alles im Lot bleibt, stimmen sich die inneren Uhren untereinander ab, um ihre jeweiligen Aufgaben zu erledigen.

Die Wissenschaft hinter diesem System nennt sich Chronobiologie. Sie setzt sich damit auseinander, was passiert, wenn das System aus dem Ruder gerät. Darunter kann insbesondere der Schlaf leiden. Damit das nicht passiert, ist es wichtig die Aufgaben, Taktgeber und Störfaktoren der inneren Uhr zu kennen. Dazu weiter unten mehr. Für die Erkenntisse rund um die innere Uhr haben drei amerikanische Forscher 2017 den Nobelpreis für Medizin erhalten.

Wie viele Stunden hat unsere innere Uhr?

Diese Frage beschäftigte die Wissenschaft besonders in den 1960ern. So haben sie damals das berühmte Andechser-Bunker-Experiment durchgeführt. Dabei lebten die Teilnehmer in einem Bunker fernab von äußeren Einflussfaktoren, insbesondere Licht.

Das Ergebnis war, dass die Teilnehmer in etwa einem 25 h-Tagesrhythmus lebten. Jeweilige Unterschiede führten zur Erkenntnis, dass es verschiedene Schlaftypen (Lerchen und Eulen) und eine innere Uhr gibt, unabhängig vom Tageslicht.

Unser Tag dauert jedoch 24 Stunden und keine 25, fragst du dich nun. Richtig, und deshalb gibt es Taktgeber, die dafür sorgen, dass die innere Uhr nicht ständig nach und vor geht, sondern sich dem 24 h Rhythmus anpasst. Die inneren Uhren von Menschen ticken verschieden. Das Tempo deiner inneren Uhr hängt von deinem Erbgut ab. Beeinflussen kannst du deine Uhr daher nicht. Taktgeber sorgen dafür, dass sich deine Uhr unserem 24-Stunden-Rhythmus anpasst.

Aufgaben der inneren Uhr

Beim Schlaf ist eine wesentliche Aufgabe der inneren Uhr die Steuerung des Schlafhormons Melatonin. Ist es draußen hell, wird kein Melatonin produziert. Machst du dagegen deine Augen am Abend zu und schläfst, erhalten die Zirbeldrüsen als Produzenten des Melatonin das Signal, zu arbeiten.

Außerhalb des Schlafes werden noch viele andere Prozesse gesteuert. So z. B. :

• Regulierung der Körpertemperatur
• Das Ausschütten bestimmter Hormone
• Stoffwechselprozesse
• Blutdruck
• …

Taktgeber der inneren Uhr

Unsere innere Uhr benötigt Taktgeber. Nur so weiß sie, wie sie ticken muss.

Tageslicht

Ein wesentlicher Taktgeber der inneren Uhren ist das Tageslicht, am besten Sonnenlicht. In der Netzhaut haben wir ein Eiweiß namens Melanopsin. Dieses reagiert auf die unterschiedlichen Lichtintensitäten und gibt die Signale im Gehirn weiter.

Dort kommt das Signal im SCN an, dem suprachiasmatischen Nukleus. Das ist sozusagen das Herz der inneren Uhren und gibt die Signale an die vielen anderen inneren Uhren in unseren Zellen und Organen weiter. Ausreichend Tageslicht am Morgen und am Tag helfen der inneren Uhr, die richtige Taktung beizubehalten.

Aber: Der SCN reagiert nicht nur auf Licht. Er beobachtet z. B. auch, was wir tun und passt die Uhren an. Sonst könnte sich unsere innere Uhr nicht „umstellen“, wenn wir in eine andere Zeitzone fliegen. Denn dann haben wir eine Differenz zwischen der Zeit im Körper und der Zeit außen. Um das zu korrigieren und an alle inneren Uhren weiterzugeben, benötigen wir meist einige Tage.

Unser Verhalten

Unsere inneren Uhr reagiert auch auf andere Einflussfaktoren. Das sind etwa Reisen in eine andere Zeitzone, der Schlaf und unser Essverhalten. Der Körper macht sich damit weniger abhängig vom Haupttaktgeber Licht und der Schaltzentrale der inneren Uhren, dem SCN.

Regelmäßigkeiten in Sachen Schlaf und Licht helfen bei der richtigen Taktung unserer inneren Uhren.

Störfaktoren

Aufstehen, wenn es hell wird und zu Bett gehen, wenn es dunkel wird. Klingt ganz einfach und hat auch viele Jahre problemlos funktioniert. Wir Menschen haben ideal im Einklang mit der Natur gelebt. Unsere inneren Uhren waren total glücklich. Dann kam die Industrialisierung und unsere Uhren begannen durcheinander zu kommen. Der tägliche Arbeitsablauf stimmte nicht mehr mit der Natur überein und immer mehr Störfaktoren haben Einzug in unser Leben bekommen. Das Gute:

Viele dieser Störfaktoren können wir selbst beeinflussen.

Schichtarbeit

Schichtarbeiter haben nicht nur ständig wechselnde Schafens- und Wachzeiten. Sie arbeiten vor allem dann, wenn der Körper und unsere inneren Uhren auf Ruhe gestellt sind und ruhen, wenn der Körper auf Leistung ausgelegt ist. Das führt vor allem zu einem gestörten Schlaf-Wach-Rhythmus und Schlafstörungen. Auch für andere chronische Krankheiten haben Schichtarbeiter durch das Leben entgegen der inneren Uhren ein erhöhtes Risiko.

Anders als bei einem Wechsel in eine andere Zeitzone, können sich die inneren Uhren auch bei dauerhafter Nachtarbeit nicht wirklich umstellen. In Deutschland arbeitet fast jeder Fünfte in Schichtarbeit (Quelle).

Wechselnde Schlafenszeiten

Unser Körper mag Kontinuität und Regelmäßigkeit. Wechselnde Schlafenszeiten sorgen dafür, dass die innere Uhr und der Schlaf-Wach-Rhythmus durcheinander geraten. Eine regelmäßige Schlafenszeit mit einer Flexibilität von rund 30 Minuten sehen viele Forscher als ideal an. Gegen spontane Ausnahmen bei Geburtstagen oder Feiertagen ist natürlich nichts einzuwenden.

Die moderne Arbeitswelt

Gängige Arbeitszeiten beginnen zwischen 7.30 Uhr und 9.00 Uhr. Das bedeutet ein frühes Aufstehen, meist gegen 6.30 Uhr. Pendler müssen noch früher aufstehen. Wenn du jetzt weißt, dass es Lerchen und Eulen gibt, stellst du fest: Die Arbeitszeiten sind für Lerchen gemacht. Millionen Menschen stehen damit entgegen ihrer inneren Uhr auf, weil sie müssen. Dafür benötigen sie dann einen Wecker, der sie allzu früh aus dem Schlaf klingelt.

Die Abweichung von biologischer Aufstehtzeit zu tatsächlicher Aufstehtzeit hat u.a. von Till Roenneberg, Professor für Chronobiologie an der Uni München, einen coolen Namen bekommen: Sozialer Jetlag.

„Normaler“ Jetlag ist bewusst gewählt, etwa bei einem Flug in den Urlaub. Der soziale Jetlag hingegen ist das Ergebnis der Anpassung an soziale und gesellschaftliche Entwicklungen. Viele Menschen leiden daher unter der Woche an 5 Tagen an einem Jetlag, von dem sie sich am Wochenende wieder erholen.

Elektrisches Licht

Besonders abends setzen wir uns elektrischem Licht aus. Fernseher, Smartphone und Co. gehören bei vielen Menschen zum täglichen Abendprogramm.

Das Problem:

Durch Blaues Licht bekommen die inneren Uhren (vereinfacht gesagt) das Signal, dass es Tag ist. Das führt zu einer späteren Ausschüttung des Schlafhormons Melatonin und kann zu Problemen beim Einschlafen führen. Das helle Licht bekämpft sozusagen deine Müdigkeit. Elektronisches Licht gilt jedoch als ein wesentlich schlechterer Taktgeber als Tageslicht. Deswegen schlafen wir alle auch ein, obwohl wir uns am Abend vor den Fernseher setzen.

Leben entgegen der inneren Uhr

Unser Körper reguliert also mit den inneren Uhren alle wichtigen Körperprozesse. So arbeitet der Körper in der Nacht anders als am Tag. Diesen Grundmechanismus können wir nicht ändern. Es kommt daher zu körperlichen Problemen, wenn wir regelmäßig den Störfaktoren ausgesetzt sind und entgegen des Grundmechanismus leben.

Kurzfristige Probleme kennst du sicher vom Jetlag, damit kommt der Körper klar. Dauerhaftes Leben entgegen der inneren Uhr wie bei der Schichtarbeit führt zu einem erhöhten Krankheitsrisiko. Das liegt vor allem daran, dass wichtige Stoffwechselprozesse gestört werden. Dass wir fast alle entgegen der inneren Uhr leben, können wir an der Nutzung unseres Weckers erkennen. Den bräuchten wir ja nicht, wenn wir gemäß unserer inneren Uhr leben und arbeiten, oder?[

Studien

Die innere Uhr war schon Gegenstand unzähliger Forschungsarbeiten und ist es noch immer. Eine unserer Meinung nach sehr interessante Studie haben wir dir hier zusammengefasst.

Einfluss von viel Tageslicht und wenig elektrisches Licht auf die innere Uhr

Inhalt der Studie:

8 Teilnehmer verbrachten eine Woche lang ihren üblichen Alltag. Anschließend gingen sie eine Woche lang campen in den Rocky Mountains – ohne elektrisches Licht wie Smartphones oder Taschenlampen und nur mit Lagerfeuer und Sonnenlicht. Die Schlafenszeit durften die Teilnehmer selbst bestimmten und wachten mit der Sonne wieder auf.

Die Forscher verglichen u.a. die Melatoninspiegel und die Aufsteh- und Zubettgeh-Zeiten, um den Einfluss von elektronischem Licht auf die innere Uhr zu untersuchen.

Ergebnis:

Der Melatoninspiegel sank während des Campings ganze 2 Stunden früher als im „normalen“ Alltag. Dort sank das Melatonin erst gegen 8 Uhr, was die Teilnehmer morgens entgegen der inneren Uhr erst spät wach machte. Nun war ihr Schlaf im Einklang mit der inneren Uhr.

Die Teilnehmer gingen früher zu Bett als im Alltag und standen auch wesentlich früher auf.

Die Forscher schlossen aus der zugegebenermaßen sehr kleinen Studie:

• Die innere Uhr synchronisiert sich mit dem natürlichen Wechsel von Tag und Nacht bzw. Helligkeit und Dunkelheit.
• Elektrisches Licht und wenig Sonneneinstrahlung bzw. Tageslicht stören maßgeblich den natürlichen Rhythmus der inneren Uhr.

Dich interessiert die Studie? Hier kannst du die Studie nachlesen

Weiterführende Links

Bericht über das Andechser-Bunker-Experiment über das Bestehen eines Schlaf-Wach-Rhythmus

Tipps für eine innere Uhr in der richtigen Taktung

1) Viel Licht am Tag, wenig Licht am Abend

• Morgens sofort Rolläden hoch, Vorhänge aufziehen
• Abends die Beleuchtung dimmen
• Fernseher, Smartphone am Abend meiden, mindestens 1-2 Stunden vor dem Zubettgehen

2) Technische Hilfsmittel nutzen

• Sollte es (dauerhaft) nicht anders möglich sein als dass du abends an einem Bildschirm arbeitest: Nutze die App f.lux. Diese sorgt dafür, dass sich die Farbtemperatur des Bildschirms der Uhrzeit anpasst. So kannst du die Auswirkungen auf deinen Schlaf so gering wie möglich halten.

3) Flexible Arbeitszeiten, wenn möglich

• Arbeitest du in einem Job, der nicht deinem Schlaftyp entspricht, versuche flexiblere Arbeitszeiten durchzusetzen. Das kann eine Ausweitung der Kernarbeitszeit oder die Möglichkeit des Home-Office sein.

Grundsätzlich gilt: Die Regeln der Schlafhygiene sind auch für eine richtig getakte innere Uhr gut.