Der Schlaf folgt einem bestimmten Rhythmus: Normalerweise werden wir abends müde und sind tagsüber wach. Unser Körper richtet sich dabei aber nicht nur nach dem Tageslicht. Der Schlafrhythmus wird vor allem von einer inneren Uhr gesteuert, die sich willentlich kaum beeinflussen lässt: Wir können nichts dagegen tun, dass wir in regelmäßigen Abständen müde werden und schlafen müssen.
Unsere „innere Uhr“ befindet sich im Hypothalamus – dem Bereich des Gehirns, der das vegetative Nervensystem steuert –, und dort im sogenannten Nucleus suprachiasmaticus (SCN). Der SCN besteht aus Nervenzellen, die in bestimmten Abständen Impulse abgeben. Der Rhythmus dieser Nervenimpulse verändert sich im Laufe des Tages und zeigt so auch anderen Bereichen des Gehirns eine Veränderung an.
Der Tageszyklus der inneren Uhr ist nicht bei allen Menschen gleich lang und beträgt nie genau 24 Stunden. Meist ist er etwas länger. Werden Menschen unter Laborbedingungen ohne äußere Zeitgeber wie den natürlichen Tag-Nacht-Wechsel beobachtet, pendelt sich ihr Tagesrhythmus nach einigen Tagen zum Beispiel bei 25 Stunden ein. Um sich auf einen 24-Stunden-Tag einzustellen, brauchen Menschen das Tageslicht.
Die Information, ob es draußen hell oder dunkel ist, leiten die Sehzellen des Auges über den Sehnerv an das Gehirn weiter. Das Licht wiederum steuert die Herstellung von Melatonin, einem Hormon, das den Takt der inneren Uhr stark beeinflusst.
Melatonin ist ein hormoneller Botenstoff, der in der Zirbeldrüse produziert wird. Es hat verschiedene Aufgaben im Körper, spielt aber vor allem bei der Regelung des Schlafes eine wichtige Rolle. So führt zum Beispiel ein Melatoninmangel zu Schlaflosigkeit. Verschiebungen im Rhythmus, in dem der Körper Melatonin produziert, können zu Schlafstörungen führen.
Melatonin wird vor allem nachts zwischen 21 Uhr und 8 Uhr hergestellt und in den Blutkreislauf abgegeben. Danach nimmt seine Konzentration im Blut schnell wieder ab. Bei Dunkelheit wird die Zirbeldrüse angeregt, Melatonin zu produzieren. Tageslicht dagegen hemmt die Herstellung von Melatonin. Wie lange es ausgeschüttet wird, hängt damit von der Tageslänge ab. Auf diese Weise ist unser Schlafrhythmus auch mit der Jahreszeit verknüpft.
Hohe Konzentrationen Melatonin im Körper machen schläfrig und unaufmerksam. Mit zunehmendem Alter produziert die Zirbeldrüse aber immer weniger Melatonin. Das führt dazu, dass ältere Menschen im Durchschnitt kürzer schlafen.
Bei Langstreckenflügen über mehrere Zeitzonen ist die Tageszeit bei der Ankunft eine andere als beim Abflug. Dadurch wird der Takt der inneren Uhr vom gewohnten Tagesverlauf abgekoppelt. Wer eine solche Reise macht, fühlt sich daher nach der Ankunft für einige Zeit zur „falschen“ Zeit müde und erschöpft. Da die Ausschüttung von Melatonin aber weiterhin vom Tageslicht beeinflusst wird, gleicht sich die innere Uhr allmählich wieder dem Tagesverlauf an. Dies kann mehrere Tage dauern. Ähnliches passiert häufig auch bei Schichtarbeit, wenn von der Tag- zur Nachtschicht gewechselt wird. Da häufige Schichtwechsel ernsthafte Folgen für die Gesundheit haben können, ist es besser, sie möglichst zu vermeiden.
Helles Licht in der Nacht kann die Ausschüttung von Melatonin verringern. Dadurch bleibt der Körper künstlich länger wach. Wie stark dieser Effekt ist, hängt davon ab, wie hell das Licht ist, welche Farbe es hat, wie lange und wann man ihm ausgesetzt sind. Je mehr es dem natürlichen Tageslicht ähnelt, umso stärker kann es den Schlaf stören. Bei Menschen, die nachts arbeiten, können die veränderten Lichtverhältnisse den Tag-Nacht-Rhythmus insgesamt stören. Dies kann dazu führen, dass sie auch in ihren Ruhezeiten nicht genug Schlaf bekommen.
Vor dem Schlafengehen vor einem hellen Bildschirm zu sitzen, kann das Einschlafen erschweren und die Schlafqualität beeinträchtigen: Gerade das bläuliche Licht von Smartphones, Tablets und größeren Displays hemmt die Melatonin-Ausschüttung.
Brandes R, Lang F, Schmidt R. Physiologie des Menschen: mit Pathophysiologie. Berlin: Springer; 2019.
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