Zirkadiane Rhythmen

Abstract

Schlafen und Wachen sowie der Wechsel von Helligkeit und Dunkelheit prägen seit jeher das tierische und menschliche Leben auf der Erde. Obwohl das Schlafen wie die Nahrungsaufnahme und das Atmen zu den Grundbedürfnissen des Menschen gehört, bleibt seine wirkliche Funktion unklar. Die Regulation des Schlafs ist sowohl von der Dauer des Wachseins als auch von einem inneren tageszeitlichen Rhythmus bestimmt. Auch für viele andere Körperfunktionen ist ein Tagesrhythmus nachweisbar. Hierzu gehören unter anderem physiologische Parameter, wie die Körpertemperatur und Hormonausschüttung, und psychologische Faktoren, wie die mentale Leistungsfähigkeit und subjektive Wachheit. Mit Hilfe von Isolationsexperimenten, in denen Versuchspersonen bis zu einigen Monaten abgeschottet von jeglicher äußeren Zeitinformation lebten, wurde festgestellt, dass der Mensch ein inneres Zeitsystem besitzt, dessen Phase etwas länger als der normale Tag dauert. Durch die Umweltbedingungen wird der Mensch somit erst an den 24-Stunden-Tag synchronisiert. Als Sitz der inneren Uhr wurde schließlich der Nucleus suprachiasmaticus identifiziert. Licht, als wichtigster Zeitgeber, wirkt über die retinohypothalamischen Bahnen synchronisierend auf ihn ein, während er selbst u.A. über das Hormon Melatonin die zirkadianen Informationen an die übrigen Organsysteme des Körpers weitergibt. Seit der Entwicklung der Elektrizität und des elektrischen Lichts ist es dem Menschen möglich, auch unabhängig von dem natürlichen Wechsel von Hell und Dunkel zu leben und zu arbeiten. Dies kann die zirkadiane Rhythmik in Konflikt mit sozialen Anforderungen bringen, was sich in Befindlichkeitsstörungen, Schlafstörungen und Tagesmüdigkeit äußert, wie sie z.·B. bei Schicht- und Nachtarbeit zu finden sind. Ein Sonderfall ist der Jetlag, bei dem die Desynchronisation der zirkadianen Rhythmik mit den Umweltinformationen durch einen Zeitzonenflug ausgelöst wird. Auf Dauer im Ungleichgewicht mit seiner inneren Uhr zu leben, bietet gesundheitliche Risiken und ein erhöhtes Vorkommen von Unfällen durch Ermüdung. Gerade bei der Gestaltung von Arbeitsprozessen ist eine Beachtung der zirkadianen Leistungspotenziale essenziell.