Die innere Uhr

• Der Spuk beginnt kurz nach Sonnenuntergang. Jeden Abend, immer dann, wenn die Dämmerung einen bestimmten Punkt erreicht, schwirren die Fledermäuse umher, flattern zwischen Bäumen oder Häusern hindurch, kreisen hoch in der Luft oder fangen im Sturzflug Insekten. Schon nach einer halben Stunde kehren sie satt in ihre Höhlen zurück.

Ihre Pünktlichkeit verdankt die Kunstflugstaffel einer biologischen Eigenschaft, die sie mit praktisch allen Lebewesen teilt: Sie hat eine innere Uhr. Die weckt die fliegenden Säuger am späten Nachmittag zur immer gleichen Zeit. Dann heizen sie per Muskelzittern ihre Körper auf und sind deshalb im vollen Flugmodus, wenn das Licht sich zum Ausfliegen eignet. Kaum zurück, fallen die Tiere erneut in Schlaf. Ihr Zyklus aus zwanzig Stunden Schlaf- und vier Stunden Wachzeit wiederholt sich jeden Tag.

Warum haben wir eine innere Uhr?

Uns Menschen mag das Leben der Fledermäuse grausam monoton vorkommen. Und doch besitzen auch wir innere Uhren. Die Evolution hat auch uns für ein gleichförmiges, rhythmisch organisiertes Dasein optimiert. Jede unserer rund 37 Billionen Körperzellen ist theoretisch in der Lage, aus sich selbst heraus einen ungefähren 24-Stunden-Rhythmus zu erzeugen. Jedes unserer Organe wiederholt einen bestimmten, in sich selbst erzeugten und mit den anderen Organen abgestimmten Tagesablauf.

Erst diese Synchronisation erlaubt es, reibungslos so verschiedene Prozesse wie Nahrungsaufnahme, Verdauung oder das Speichern und Abrufen von Energie in der richtigen Reihenfolge zu erledigen. Ähnlich sieht es aus mit der Bekämpfung von Krankheiten, dem Wechsel von Regeneration und Anstrengung oder dem von Gedächtniskonsolidierung und Informationsaufnahme.

Klar, dass ein Organismus, der die Zeit messen und seine vielfältigen Aufgaben koordinieren kann, anderen überlegen ist. Deshalb haben sich innere Uhren in der Evolution durchgesetzt. Sie sind mächtig. Und es ist entsprechend gesund, im Einklang mit ihnen zu leben – und nicht gegen sie.

Die Chronobiologie erforscht das Leben mit der Zeit. Wer sich mit ihr auskennt und einige Regeln einhält, kann auch die Risiken der Nachtarbeit verringern.

Was passiert, wenn wir den inneren Rhythmus ignorieren?

Wenn wir unsere biologischen Uhren ihre Arbeit machen lassen, ihrem Takt folgen und diesen zusätzlich mit gut getimten Impulsen unterstützen – etwa den passenden Zeiten für Aktivität, Schlaf oder Essen –, dann arbeiten unsere Organe gleichmäßig vor sich hin. Der Stoffwechsel, das Immunsystem, die Muskulatur und das Gehirn entfalten ihre volle Leistungsfähigkeit.

Selbst bei gesunden jungen Männern genügt einer Studie aus dem Jahr 2018 zufolge allerdings eine einzige Nacht ohne Schlaf, um die Regulation der Gene in vielen Körperzellen so zu verstellen, dass beispielsweise das Risiko für krankhaftes Übergewicht steigt. Natürlich kehren die Zellen rasch wieder in den ursprünglichen Zustand zurück, wenn man in der folgenden Nacht durchschläft. Macht man die Nacht aber immer wieder zum Tag, fällt es dem Körper zunehmend schwer, mit der Situation umzugehen.

Leben wir also dauerhaft gegen unsere innere Uhr, arbeiten und essen häufig nachts oder im Wechselschichtbetrieb, schlafen nur am Tag oder treiben Sport, wenn der Körper nach Ruhe verlangt, dann kann all das krank machen. Studien ergeben hier ein klares Bild: Schicht- und Nachtarbeit erhöhen statistisch gesehen auf Dauer das Risiko für eine Vielzahl von Krankheiten. Die Lebenserwartung sinkt.

Was es bedeutet, zur falschen inneren Uhrzeit aktiv sein zu müssen, kennen wir vom Jetlag nach einer Fernreise. In der ungewohnten Zeitzone ist man zunächst tags schläfrig und nachts hellwach. Man ist unkonzentriert, reizbar und schwermütig, hat keinen Appetit, und die Verdauung macht nicht mehr, was sie soll.

Anfangs werden die Symptome oft sogar schlimmer, weil sich die verschiedenen Organe und Stoffwechselsysteme unterschiedlich schnell an die neue Situation anpassen. Fachleute sprechen dann von der internen Desynchronisation innerer Rhythmen. Und die ist definitiv nicht gesund. In Kombination mit chronischem Schlafmangel, einem logischen Begleiter von Nachtarbeit und Jetlag, erhöht sie auch das Risiko für psychische Krankheiten.

Peter Spork im brand eins-Podcast

Kann man sich an Nachtarbeit gewöhnen?

Jetlags gehen vorbei. Nach einer Faustregel benötigt man dafür ungefähr so viele Tage, wie man Zeitzonen übersprungen hat. Nach der Fernreise sind wir in der neuen Zeitzone tags aktiv, aber für unsere innere Uhr ist es dann noch Nacht. Weil Aktivität und Helligkeit zusammenfallen, lernt die biologische Uhr um. Mit viel Bewegung am Tag und dem Aufenthalt im Tageslicht oder dem Blick in eine Lichttherapielampe können wir die Umstellung beschleunigen und uns verhältnismäßig schnell anpassen.

Nachtarbeiterinnen und Nachtarbeitern ist das nicht möglich. Sie sind dauerhaft gezwungen, dann zu schlafen, wenn es draußen hell ist, und bei Dunkelheit oder Kunstlicht zu arbeiten. Dadurch erhält die innere Uhr permanent das falsche Signal. Es ist so, als würde man immer wieder über mehrere Zeitzonen hinweg verreisen und die innere Uhr jedes Mal neu zwingen, sich umzustellen.

Die häufigste Folge dieses Eingriffs ist das sogenannte Nacht- oder Schichtarbeitersyndrom: Der Schlafrhythmus ist bleibend gestört. Chronischer Schlafmangel kann langfristig auch zu Übergewicht, Verdauungsstörungen und Herz-Kreislauf-Problemen führen. Das Risiko für Typ-2-Diabetes und Krebs ist erhöht.

Können wir unsere innere Uhr verstellen?

Die biologische Uhr kontrolliert sich permanent selbst. Stimmt etwas nicht – ist es beispielsweise dunkel, obwohl sie auf Tag steht –, korrigiert sie sich. In der Chronobiologie spricht man deshalb vom Zeitgeber Licht. Sinneszellen im Auge registrieren, wie hell oder dunkel es ist, und melden das Signal an einen Nervenknoten mitten im Gehirn – den Suprachiasmatischen Nucleus. Dieser koordiniert die inneren Rhythmen des restlichen Körpers.

Stimmen Aktivitätsphase und Helligkeit überein, hat die biologische Zeitmessung kein Problem, sich darauf einzustellen. Passt aber wie im Fall der Nachtarbeit beides nicht zueinander, gelingt ihr das von allein nicht. Theoretisch könnten wir nachhelfen. Dazu müssten wir nachts beim Arbeiten Tageslichtlampen anschalten, die deutlich heller sind als gewöhnliches Kunstlicht. Zudem müssten wir unsere Tage in abgedunkelten Räumen verbringen.

Welche Menschen sind Nachteulen?

Dass die inneren Uhren der Menschen nicht alle gleich ticken, liegt an unserem individuellen genetischen Erbe. Die biologische Zeitmessung gelingt dank mehrerer Gene in den Zellen, die sich gegenseitig beeinflussen und damit ein stabiles, schwingendes System erzeugen. Je nachdem, welche Varianten dieser Gene wir von unseren Vorfahren geerbt haben, tickt unser Uhrwerk etwas schneller oder leicht verzögert.

Unser Alltag funktioniert trotzdem, da die meisten Menschen einen Wecker benutzen und sich auf diese Weise mit ihren Mitmenschen und der Arbeitswelt synchronisieren. Aber wenn man sie lässt, werden die einen morgens früher wach und die anderen abends später müde: Extreme Lerchen schlafen gern von 20 Uhr bis 4 Uhr nachts. Extreme Eulen gehen in den frühen Morgenstunden hingegen erst zu Bett. Die meisten Menschen sind weniger extreme sogenannte Chronotypen, üblich ist für sie eine natürliche Schlafenszeit von ungefähr 24 bis 8 Uhr (siehe Grafik).

Auch die benötigte Schlafdauer schwankt: Acht Stunden sind bei Erwachsenen der Mittelwert, alles zwischen sechs und zehn Stunden gilt als normal.

Grundsätzlich gibt es zwei Typen, die sich am ehesten für die Arbeit in der Nacht eignen. Beide sollten eher wenig Schlaf benötigen, aber die für sie geeigneten Arbeitszeiten sind unterschiedlich. Eulen können eher vom Abend bis in den frühen Morgen arbeiten. Lerchen eignen sich hingegen für Frühschichten, bei denen die frühesten in der Nacht beginnen. Kein Wunder also, dass man unter Bäckerinnen und Bäckern überwiegend Lerchen und unter Nachtportiers, Kneipenwirtinnen oder Kabarettistinnen bevorzugt Eulen antrifft.

Das rund um die Uhr rotierende Schichtarbeitssystem ist angesichts dieser Erkenntnisse eigentlich überholt. Eulen sollten nur noch in Tag- und Nachtschichten eingesetzt werden, Lerchen in Tag- und Frühschichten. Eine Studie, die dies bei Angestellten der Firma Thyssen-Krupp vor einigen Jahren ausprobierte, brachte erfreuliche Ergebnisse: Die Versuchspersonen waren gesünder, ausgeschlafener und fühlten sich wohler.

Auch das Alter spielt eine Rolle: Je älter wir werden, desto schwerer können wir mit Nacht- und Schichtarbeit umgehen. Außerdem werden wir im Alter immer mehr zu Lerchen. Abends fallen wir früher ins Bett, und morgens können wir nicht mehr lange ausschlafen – beides keine idealen Voraussetzungen für Nachtarbeit.

Was ist der soziale Jetlag?

Die innere Uhr gerät nicht nur bei denjenigen durcheinander, die regelmäßig nachts arbeiten müssen – am sozialen Jetlag leiden alle Menschen, die morgens fürs pünktliche Aufstehen einen Wecker benötigen. Das bedeutet, dass soziale allgemeine Rhythmen wie Arbeits- oder Schulzeiten nicht mit den biologischen individuellen Rhythmen übereinstimmen. Betroffene schlafen am Wochenende oft völlig anders als unter der Woche: Bei einem guten Drittel beträgt die Differenz zwischen dem Rhythmus an Arbeits- und an freien Tagen weniger als eine Stunde, die knappe Hälfte hat einen sozialen Jetlag von ein bis zwei Stunden, und etwas mehr als ein Fünftel schläft an Arbeitstagen sogar mehr als zwei Stunden später als an freien Tagen. Klar, dass der soziale Jetlag fast aller Nachtaktiven extrem ist. Das ist fatal, denn es gibt Belege, dass Menschen eher krank werden und häufiger zu Suchtmitteln greifen, je größer ihr sozialer Jetlag ist. Das permanente Leben im falschen Rhythmus ist für den Körper und die Psyche Dauerstress.

Wie wird Nachtarbeit erträglich?

Das Wichtigste für Nachtarbeiterinnen und Nachtarbeiter ist, auf ausreichenden Schlaf zu achten. Gehen sie direkt nach der Arbeit am Morgen zu Bett, werden sie oft relativ rasch von der inneren Uhr geweckt, weil sie aufs Tageshoch zusteuert. Es kann helfen, erst später am Tag zu Bett zu gehen oder am Nachmittag ein zweites Mal zu schlafen.

Außerdem sollten alle Menschen, die häufig nachts und in wechselnden Schichten arbeiten, sich so viel Schlaf wie möglich gönnen: im Urlaub, im Schichtwechsel oder in anderen Phasen, in denen sie längere Zeit nicht arbeiten.

Für alle Menschen mit gestörten Schlaf-Wach-Rhythmen ist es wichtig, der Intuition zu folgen und den eigenen, biologisch vorgegebenen Schlafrhythmus wiederzufinden. Das klingt leichter, als es meist ist, weshalb es sinnvoll ist, sich dafür ärztliche und psychologische Hilfe zu suchen.

Anders als bei Fledermäusen ist unser Leben nämlich schon lange nicht mehr ein Abbild unserer Biologie. Die Evolution hat es noch nicht geschafft, uns mit dem nötigen Rüstzeug für ein Leben in der 24-Stunden-Gesellschaft auszustatten. ---

Peter Spork im brand eins-Podcast

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