Wie der zirkadiane Rhythmus die Langlebigkeit beeinflusst
Ein ausgeglichener Schlaf-Wach-Rhythmus kann das Altern verlangsamen
Eberhard Grossgasteiger
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In den letzten zehn Jahren haben Forschungsergebnisse zunehmend die subtile Beziehung zwischen zirkadianen Rhythmen und dem Altern belegt. Wir wissen jetzt nicht nur, was die Rhythmen aus dem Gleichgewicht bringt, sondern auch wie verschiedene Lebensstilpraktiken die zirkadiane Uhr zurücksetzen und so Gesundheit und Langlebigkeit fördern können. Aber was ist überhaupt ein zirkadianer Rhythmus? Und was macht ihn so bedeutungsvoll?
Was sind zirkadiane Rhythmen?
Zirkadiane Rhythmen sind körperliche, geistige und verhaltensbezogene Veränderungen, die einem 24-Stunden-Zyklus folgen. Diese natürlichen Prozesse reagieren vor allem auf Licht und Dunkelheit und betreffen die meisten Lebewesen, darunter Tiere, Pflanzen und Mikroben. Die Chronobiologie befasst sich mit den zirkadianen Rhythmen, die in einer kleinen Region im Gehirn, im Hypothalamus, angesiedelt sind. Dieser evolutionär konservierte Mechanismus der Zeitmessung ermöglicht es den Organismen, interne Prozesse mit Zeitangaben aus der Umwelt zu synchronisieren und so eine optimale Anpassung des Organismus zu gewährleisten.
Ein Beispiel für einen lichtbezogenen zirkadianen Rhythmus ist das Schlafen in der Nacht und das Wachsein am Tag.
Die zirkadianen Rhythmen sind hauptsächlich von innen gesteuert, aber sie reagieren auch auf Lichteinwirkung. Eine Struktur im Hypothalamus, der so genannte suprachiasmatische Nukleus (SCN), reagiert besonders stark auf Licht. Nahezu 80% der Neuronen des SCN weisen bei Lichteinwirkung eine erhöhte Aktivität auf. Im Wesentlichen teilt das Licht unserem SCN mit, dass es Tag ist, so dass der Rhythmus entsprechend angepasst werden kann.
Wie wirken sich die zirkadianen Rhythmen auf die Gesundheit aus?
Zirkadiane Rhythmen können wichtige Funktionen in unserem Körper beeinflussen, wie z.B. Essensgewohnheiten und Verdauung, Hormonausschüttung und Körpertemperatur.
Hormone
Die meisten Menschen bemerken jedoch die Auswirkungen der zirkadianen Rhythmen auf ihr Schlafverhalten. Der SCN steuert die Produktion von Melatonin, einem Hormon, das uns schläfrig macht. Er erhält Informationen über das einfallende Licht von den Sehnerven, die die Informationen von den Augen an das Gehirn weiterleiten. Wenn es weniger Licht gibt - zum Beispiel nachts -, weist der SCN das Gehirn an, mehr Melatonin zu produzieren, damit man schläfrig wird.
Cortisol hingegen erhöht die Wachsamkeit. Am Morgen aktiviert der Hypothalamus die Cortisolproduktion, die im Laufe des Tages allmählich abnimmt.
Bildschirmzeit
Ein häufiger Auslöser für die Störung des Tagesrhythmus ist die Bildschirmzeit vor dem Schlafengehen. Vor allem blaues Licht ruft eine sehr starke Reaktion des SCN hervor, die noch lange nach dem Weglegen der Geräte anhalten kann. Diese Aktivität beeinträchtigt die Melatonin-Produktion im Körper und kann das Erreichen des Tiefschlafs erschweren.
Körpertemperatur
Der Hypothalamus ist für die Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur im Körper verantwortlich. Wenn es draußen heiß ist, sendet der Hypothalamus aktivierende Signale an die Schweißdrüsen, um den Körper zu kühlen. Ist es hingegen kalt, regt er die Muskeln an und lässt sie zittern, damit die Bewegung den Körper warmhält.
Die Körpertemperatur schwankt auch während unseres Tageszyklus. Melatonin kühlt uns aktiv ab, um den Schlaf zu fördern, weshalb unsere Körpertemperatur nachts am niedrigsten ist.
Regulierung des Stoffwechsels
Der Stoffwechsel ist ein chemischer Prozess, bei dem Nahrungsmittel und Getränke in Energie umgewandelt werden. Die Stoffwechselreaktionen, insbesondere die, die an der Verdauung beteiligten, folgen zirkadianen Rhythmen.
5 - 15% der Gene im Verdauungsgewebe variieren in ihrer Expression entsprechend den zirkadianen Rhythmen. Mehrere dieser Gene sind an der Verstoffwechselung von Zucker und Fetten beteiligt. Bei der Vorfreude auf eine Mahlzeit schüttet der Magen das Hungerhormon Ghrelin aus, das dem Hypothalamus signalisiert, den Fettstoffwechsel zu stoppen und den Appetit zu anzuregen.
Wie wirken sich die zirkadianen Rhythmen auf den Alterungsprozess aus?
Diese Rhythmen sind von entscheidender Bedeutung, da sie unseren Körper u.a. auf Nahrung, körperliche Aktivität und Schlaf vorbereiten. Wenn diese Prozesse unregelmäßig sind, wird der Organismus überrascht und ist manchmal nicht in der Lage, sich anzupassen. Das kann dazu führen, dass man ständig Hunger verspürt oder nicht schlafen kann.
Ohne regelmäßigen Schlaf und eine gesunde Ernährung leiden die Schlafqualität und die Verdauungsleistung. Schlechte Schlafqualität und unregelmäßige Nahrungsaufnahme beschleunigen bekanntermaßen den Alterungsprozess und lösen epigenetische Veränderungen aus. (Mehr zu Epigenetik und Alterung hier.)
Während konstante zirkadiane Rhythmen Gesundheit und Langlebigkeit fördern, werden gestörte Rhythmen mit altersbedingten Krankheiten wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Stoffwechselstörungen in Verbindung gebracht.
Wie beeinflussen die zirkadianen Rhythmen das biologische Alter?
Die zirkadianen Rhythmen beeinflussen unser Epigenom, und dieses wiederum wirkt sich auf unser biologisches Alter aus. Wenn unsere zirkadianen Rhythmen unregelmäßig werden, ändert sich unser Lebensstil. Es ist bekannt, dass unregelmäßiger Schlaf und Schlafmangel unsere Epigenetik beeinflussen und unser biologisches Alter erhöhen.
Wie kann der zirkadiane Rhythmus wieder hergestellt werden?
Medikamente, Stress, Jetlag, unregelmäßiger Schlafrhythmus, spätes Essen oder Trinken in der Nacht und andere Einflüsse können den zirkadianen Rhythmus stören. Mit diesen Tipps lässt sich die innere Uhr wieder in den Griff bekommen:
- Möglichst jeden Tag eine Routine einhalten.
- Bei Tageslicht im Freien aufhalten, um die Wachsamkeit zu steigern.
- Täglich ausreichend Bewegung machen - 20 Minuten oder mehr (Ausdauersport wird allgemein empfohlen).
- Die Schlafumgebung sollte erholungsfördernd sein, d. h. abgedunkelt, kühl und gerauschfrei.
- Am Abend auf Alkohol, Koffein und Nikotin verzichten.
- Bildschirme rechtzeitig vor dem Schlafengehen ausschalten und einer Tätigkeit wie dem Lesen oder Meditieren nachgehen.
- Mittags- und Abendschlaf vermeiden.
Der zirkadiane Rhythmus ist die natürliche Art und Weise, wie der Körper seine innere 24-Stunden-Uhr einhält, und ihm hilft, nach einem ausgeglichenen Schlaf-Wach-Rhythmus zu funktionieren. Ein gesunder, aktiver Lebensstil, der angemessene Ruhezeiten fördert, hilft dabei, diese wichtige Komponente unseres Körpers zu erhalten. Die Rückstellung der zirkadianen Uhr kann die Langlebigkeit fördern und das biologische Alter verringern.
Referenzen
- De Nobrega, A. K., Luz, K. V. & Lyons, L. C. (2020). Resetting the Aging Clock: Implications for Managing Age-Related Diseases. Advances in Experimental Medicine and Biology, 193–265. https://doi.org/10.1007/978-3-030-42667-5_9
- Drouyer, E., Rieux, C., Hut, R. A. & Cooper, H. A. (2007). Responses of Suprachiasmatic Nucleus Neurons to Light and Dark Adaptation: Relative Contributions of Melanopsin and Rod Cone Inputs. The Journal of Neuroscience, 27(36), 9623–9631. https://doi.org/10.1523/jneurosci.1391-07.2007
- Van Drunen, R. & Eckel-Mahan, K. (2021). Circadian Rhythms of the Hypothalamus: From Function to Physiology. Clocks & sleep, 3(1), 189–226. https://doi.org/10.3390/clockssleep3010012
- Tong, J. & D’Alessio, D. A. (2015). Ghrelin and hypothalamic development: too little and too much of a good thing. Journal of Clinical Investigation, 125(2), 490–492. https://doi.org/10.1172/jci79187
- Froy, O. (2011). Circadian Rhythms, Aging, and Life Span in Mammals. Physiology, 26(4), 225–235. https://doi.org/10.1152/physiol.00012.2011
- Acosta-Rodríguez, V. A., Rijo-Ferreira, F., Green, C. A. & Takahashi, J. S. (2021). Importance of circadian timing for aging and longevity. Nature Communications, 12(1). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22922-6
Publiziert
2.11.2024
Kategorie
Lifestyle
Experte
In den letzten zehn Jahren haben Forschungsergebnisse zunehmend die subtile Beziehung zwischen zirkadianen Rhythmen und dem Altern belegt. Wir wissen jetzt nicht nur, was die Rhythmen aus dem Gleichgewicht bringt, sondern auch wie verschiedene Lebensstilpraktiken die zirkadiane Uhr zurücksetzen und so Gesundheit und Langlebigkeit fördern können. Aber was ist überhaupt ein zirkadianer Rhythmus? Und was macht ihn so bedeutungsvoll?
Was sind zirkadiane Rhythmen?
Zirkadiane Rhythmen sind körperliche, geistige und verhaltensbezogene Veränderungen, die einem 24-Stunden-Zyklus folgen. Diese natürlichen Prozesse reagieren vor allem auf Licht und Dunkelheit und betreffen die meisten Lebewesen, darunter Tiere, Pflanzen und Mikroben. Die Chronobiologie befasst sich mit den zirkadianen Rhythmen, die in einer kleinen Region im Gehirn, im Hypothalamus, angesiedelt sind. Dieser evolutionär konservierte Mechanismus der Zeitmessung ermöglicht es den Organismen, interne Prozesse mit Zeitangaben aus der Umwelt zu synchronisieren und so eine optimale Anpassung des Organismus zu gewährleisten.
Ein Beispiel für einen lichtbezogenen zirkadianen Rhythmus ist das Schlafen in der Nacht und das Wachsein am Tag.
Die zirkadianen Rhythmen sind hauptsächlich von innen gesteuert, aber sie reagieren auch auf Lichteinwirkung. Eine Struktur im Hypothalamus, der so genannte suprachiasmatische Nukleus (SCN), reagiert besonders stark auf Licht. Nahezu 80% der Neuronen des SCN weisen bei Lichteinwirkung eine erhöhte Aktivität auf. Im Wesentlichen teilt das Licht unserem SCN mit, dass es Tag ist, so dass der Rhythmus entsprechend angepasst werden kann.
Wie wirken sich die zirkadianen Rhythmen auf die Gesundheit aus?
Zirkadiane Rhythmen können wichtige Funktionen in unserem Körper beeinflussen, wie z.B. Essensgewohnheiten und Verdauung, Hormonausschüttung und Körpertemperatur.
Hormone
Die meisten Menschen bemerken jedoch die Auswirkungen der zirkadianen Rhythmen auf ihr Schlafverhalten. Der SCN steuert die Produktion von Melatonin, einem Hormon, das uns schläfrig macht. Er erhält Informationen über das einfallende Licht von den Sehnerven, die die Informationen von den Augen an das Gehirn weiterleiten. Wenn es weniger Licht gibt - zum Beispiel nachts -, weist der SCN das Gehirn an, mehr Melatonin zu produzieren, damit man schläfrig wird.
Cortisol hingegen erhöht die Wachsamkeit. Am Morgen aktiviert der Hypothalamus die Cortisolproduktion, die im Laufe des Tages allmählich abnimmt.
Bildschirmzeit
Ein häufiger Auslöser für die Störung des Tagesrhythmus ist die Bildschirmzeit vor dem Schlafengehen. Vor allem blaues Licht ruft eine sehr starke Reaktion des SCN hervor, die noch lange nach dem Weglegen der Geräte anhalten kann. Diese Aktivität beeinträchtigt die Melatonin-Produktion im Körper und kann das Erreichen des Tiefschlafs erschweren.
Körpertemperatur
Der Hypothalamus ist für die Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur im Körper verantwortlich. Wenn es draußen heiß ist, sendet der Hypothalamus aktivierende Signale an die Schweißdrüsen, um den Körper zu kühlen. Ist es hingegen kalt, regt er die Muskeln an und lässt sie zittern, damit die Bewegung den Körper warmhält.
Die Körpertemperatur schwankt auch während unseres Tageszyklus. Melatonin kühlt uns aktiv ab, um den Schlaf zu fördern, weshalb unsere Körpertemperatur nachts am niedrigsten ist.
Regulierung des Stoffwechsels
Der Stoffwechsel ist ein chemischer Prozess, bei dem Nahrungsmittel und Getränke in Energie umgewandelt werden. Die Stoffwechselreaktionen, insbesondere die, die an der Verdauung beteiligten, folgen zirkadianen Rhythmen.
5 - 15% der Gene im Verdauungsgewebe variieren in ihrer Expression entsprechend den zirkadianen Rhythmen. Mehrere dieser Gene sind an der Verstoffwechselung von Zucker und Fetten beteiligt. Bei der Vorfreude auf eine Mahlzeit schüttet der Magen das Hungerhormon Ghrelin aus, das dem Hypothalamus signalisiert, den Fettstoffwechsel zu stoppen und den Appetit zu anzuregen.
Wie wirken sich die zirkadianen Rhythmen auf den Alterungsprozess aus?
Diese Rhythmen sind von entscheidender Bedeutung, da sie unseren Körper u.a. auf Nahrung, körperliche Aktivität und Schlaf vorbereiten. Wenn diese Prozesse unregelmäßig sind, wird der Organismus überrascht und ist manchmal nicht in der Lage, sich anzupassen. Das kann dazu führen, dass man ständig Hunger verspürt oder nicht schlafen kann.
Ohne regelmäßigen Schlaf und eine gesunde Ernährung leiden die Schlafqualität und die Verdauungsleistung. Schlechte Schlafqualität und unregelmäßige Nahrungsaufnahme beschleunigen bekanntermaßen den Alterungsprozess und lösen epigenetische Veränderungen aus. (Mehr zu Epigenetik und Alterung hier.)
Während konstante zirkadiane Rhythmen Gesundheit und Langlebigkeit fördern, werden gestörte Rhythmen mit altersbedingten Krankheiten wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Stoffwechselstörungen in Verbindung gebracht.
Wie beeinflussen die zirkadianen Rhythmen das biologische Alter?
Die zirkadianen Rhythmen beeinflussen unser Epigenom, und dieses wiederum wirkt sich auf unser biologisches Alter aus. Wenn unsere zirkadianen Rhythmen unregelmäßig werden, ändert sich unser Lebensstil. Es ist bekannt, dass unregelmäßiger Schlaf und Schlafmangel unsere Epigenetik beeinflussen und unser biologisches Alter erhöhen.
Wie kann der zirkadiane Rhythmus wieder hergestellt werden?
Medikamente, Stress, Jetlag, unregelmäßiger Schlafrhythmus, spätes Essen oder Trinken in der Nacht und andere Einflüsse können den zirkadianen Rhythmus stören. Mit diesen Tipps lässt sich die innere Uhr wieder in den Griff bekommen:
- Möglichst jeden Tag eine Routine einhalten.
- Bei Tageslicht im Freien aufhalten, um die Wachsamkeit zu steigern.
- Täglich ausreichend Bewegung machen - 20 Minuten oder mehr (Ausdauersport wird allgemein empfohlen).
- Die Schlafumgebung sollte erholungsfördernd sein, d. h. abgedunkelt, kühl und gerauschfrei.
- Am Abend auf Alkohol, Koffein und Nikotin verzichten.
- Bildschirme rechtzeitig vor dem Schlafengehen ausschalten und einer Tätigkeit wie dem Lesen oder Meditieren nachgehen.
- Mittags- und Abendschlaf vermeiden.
Der zirkadiane Rhythmus ist die natürliche Art und Weise, wie der Körper seine innere 24-Stunden-Uhr einhält, und ihm hilft, nach einem ausgeglichenen Schlaf-Wach-Rhythmus zu funktionieren. Ein gesunder, aktiver Lebensstil, der angemessene Ruhezeiten fördert, hilft dabei, diese wichtige Komponente unseres Körpers zu erhalten. Die Rückstellung der zirkadianen Uhr kann die Langlebigkeit fördern und das biologische Alter verringern.
Experte
Referenzen
- De Nobrega, A. K., Luz, K. V. & Lyons, L. C. (2020). Resetting the Aging Clock: Implications for Managing Age-Related Diseases. Advances in Experimental Medicine and Biology, 193–265. https://doi.org/10.1007/978-3-030-42667-5_9
- Drouyer, E., Rieux, C., Hut, R. A. & Cooper, H. A. (2007). Responses of Suprachiasmatic Nucleus Neurons to Light and Dark Adaptation: Relative Contributions of Melanopsin and Rod Cone Inputs. The Journal of Neuroscience, 27(36), 9623–9631. https://doi.org/10.1523/jneurosci.1391-07.2007
- Van Drunen, R. & Eckel-Mahan, K. (2021). Circadian Rhythms of the Hypothalamus: From Function to Physiology. Clocks & sleep, 3(1), 189–226. https://doi.org/10.3390/clockssleep3010012
- Tong, J. & D’Alessio, D. A. (2015). Ghrelin and hypothalamic development: too little and too much of a good thing. Journal of Clinical Investigation, 125(2), 490–492. https://doi.org/10.1172/jci79187
- Froy, O. (2011). Circadian Rhythms, Aging, and Life Span in Mammals. Physiology, 26(4), 225–235. https://doi.org/10.1152/physiol.00012.2011
- Acosta-Rodríguez, V. A., Rijo-Ferreira, F., Green, C. A. & Takahashi, J. S. (2021). Importance of circadian timing for aging and longevity. Nature Communications, 12(1). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22922-6
Publiziert
2.11.2024
Kategorie
Lifestyle
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