Wenn Du weißt, wie Dein zirkadianer Rhythmus funktioniert, dann kannst du einen großen Schritt in die richtige Richtung machen und im Einklang mit ihm leben. In diesem Artikel werde ich skizzieren, warum und wie das Licht der wichtigste externe Faktor ist, der Deinen zirkadianen Rhythmus beeinflusst. Wie Dein Körper die Lichtsignale interpretiert, die er über Deine Augen empfängt. Und wie sich dies auf Deinen zentralen zirkadianen Rhythmus auswirkt.

Wie funktioniert Dein zirkadianer Rhythmus? Dein zirkadianer Rhythmus wird zentral von einem Teil Deines Gehirns, dem SCN, gesteuert. Der SCN erhält seine Tageszeitinformationen über Lichtrezeptoren in Deinen Augen, die besonders empfindlich auf blaues Licht reagieren. Durch diese Lichtinformationen passt er Deinen zirkadianen Rhythmus an Deinen externen Tag an.

Lies weiter, um ein vollständiges Bild davon zu bekommen:

• Warum Licht die Schlüsselkomponente für Deinen zirkadianen Rhythmus ist
• Was die besondere Rolle des blauen Lichts in diesem Prozess ist
• Wie ein winziger Teil Deines Gehirns (der SCN) Deinen zirkadianen Rhythmus bestimmt
• Wie Du Deinen zirkadianen Rhythmus an externe Lichtinformationen (Zeitgeber) anpasst
• Wann und warum wir aufgehört haben, nach der Sonnenzeit zu leben
• Eine reale Fallstudie aus Deutschland über die Auswirkungen von Sonnenzeit und künstlichem Licht
• Meine persönlichen Erfahrungen und die wichtigsten Erkenntnisse

Licht spielt die Schlüsselrolle für Deinen zirkadianen Rhythmus. Vor allem blaue Lichtstrahlen. Lass uns deshalb mit Licht anfangen und schauen, wie es Dein Gehirn erreicht. Und dann schauen wir uns an, wie Dein Gehirn diese Lichtinformationen nutzt, um Deinen zirkadianen Rhythmus anzupassen. Aber eins nach dem anderen. Und zum Start schauen wir, warum Entdeckungen in diesem Bereich 2017 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurden.

Licht und Dein zirkadianer Rhythmus

Wie Dein Körper Deinen zirkadianen Rhythmus mit Hilfe von Licht anpasst

Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2017 wurde gemeinsam an Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael W. Young „für ihre Entdeckungen der molekularen Mechanismen, die den zirkadianen Rhythmus steuern“, verliehen.^​1​

„Das Leben auf der Erde ist an die Rotation unseres Planeten angepasst. Seit vielen Jahren wissen wir, dass lebende Organismen, einschließlich des Menschen, eine innere, biologische Uhr besitzen, die ihnen hilft, den regelmäßigen Tagesrhythmus zu antizipieren und sich daran anzupassen. […] Ihre Entdeckungen erklären, wie Pflanzen, Tiere und Menschen ihren biologischen Rhythmus so anpassen, dass er mit der Erdumdrehung synchronisiert ist.”

Die Nobelversammlung am Karolinska Institutet

Was wir uns anschauen werden, ist die Art und Weise, wie Dein Körper Deinen biologischen Rhythmus – Deinen zirkadianen Rhythmus – anpasst. Einen Schritt nach dem anderen. Fangen wir von vorne an. Fangen wir mit den verschiedenen Zeitsystemen an, mit denen Du interagierst.

Du hast einen zentralen zirkadianen Rhythmus, der bei weitem am stärksten und wichtigsten für Dich ist. Und der auch all Deine anderen zirkadianen Rhythmen koordiniert. Wenn ich hier über den zirkadianen Rhythmus schreibe, dann ist dieser zentrale zirkadiane Rhythmus damit gemeint. Falls Du mehr über Deine anderen zirkadianen Rhythmen herausfinden möchtest, dann kann ich Dir diesen Artikel empfehlen: “How Many Circadian Rhythms Do We Have”

Sonnenzeit

Warum Dein Körper Dich immer noch an die Sonnenzeit anpasen will

Es gibt drei verschiedene Zeitsysteme, mit denen Dein Körper jeden Tag interagiert: die Sonnenzeit, die gesellschaftliche Zeit und Deine innere Zeit:^​2​

• Die Sonnenzeit ist die Zeit der Natur. Dein Körper erhält durch den Sonnenstand am Himmel und das jeweilige Sonnenstrahlmuster das entsprechende visuelle Feedback dazu.
• Deine innere Zeit ist die Zeit, nach der Dein Körper geht. Dafür hast Du eine innere biologische Uhr. Durch diese innere biologische Uhr bildet Dein Körper seine innere Zeit ab. Und durch seine innere Zeit entwickelt Dein Körper Deinen täglichen Rhythmus – Deinen zirkadianen Rhythmus.
• Gesellschaftliche Zeit ist die Zeit, nach der Du lebst. Vor allem aufgrund deines Umfeldes und deiner sozialen Verpflichtungen. Das kann alles sein, von der Arbeit oder dem Studienplan bis hin zu zeitlichen Verpflichtungen mit Freunden und Familie.

Nun zu den entscheidenden Fragen: Welche dieser Zeiten hat den größten Einfluss auf Deinen Lebensstil? Ja, Deine gesellschaftliche Zeit. Und welche hat den grössten Einfluss auf Deinen zirkadianen Rhythmus? Ok, das war eine Fangfrage. Es ist die Ausrichtung all dieser drei.

Eine kurze Vorschau: Dein Körper richtet Deine innere Zeit durch die Sonnenzeit aus. Zumindest kann er das machen, wenn Du täglich genügend Sonneneinfluss bekommst. Und Dein zirkadianer Rhythmus basiert auf Deiner inneren Zeit. Dein zirkadianer Rhythmus reguliert alle Deine Körperfunktionen so, dass diese mit Deiner internen Zeit übereinstimmen. Und wenn Deine interne Zeit im Einklang mit der Sonnenzeit und Deiner gesellschaftlichen Zeit ist, dann kann Dein Körper all Deine Funktionen zeitlich optimieren.

Aber warum ist Dein Körper so stark mit der Sonnenzeit verbunden? Die kurze Version ist, dass sich die Sonne zyklisch und vorhersehbar verhält. Und wir hatten einen evolutionären Vorteil, unseren Körper an die Sonnenzeit anzupassen, und zwar so, dass sich unser Körper ebenfalls zyklisch und vorhersehbar verhält.

Schau Dir diesen Artikel an, um einen vollständigen Überblick darüber zu erhalten, “Was ist der zirkadiane Rhythmus und warum haben wir einen”.

Genau wie die Sonne mehr beeinflusst als nur die beiden extreme Tag und Nacht ist auch Dein zirkadianer Rhythmus mehr als nur der Unterschied zwischen wach sein und schlafen. Alle Deine Körperfunktionen durchlaufen einen ständigen Wandel. Wachheit und Schlaf sind nur die beiden offensichtlichsten Zustände.

Der erste Teil, wie Dein zirkadianer Rhythmus funktioniert, hat damit zu tun, wie er vom Licht beeinflusst wird. Schauen wir uns also den Weg des Lichts genau an. Durch Deine Augen und dann zu Deiner inneren Uhr, wo es Deinen zirkadianen Rhythmus beeinflusst. Wollen wir?

Lichtsignale

Wie Dein Gehirn Lichtsignale über die Tageszeit empfängt

Licht ist das wichtigste Signal, das Dein Körper (und praktisch jeder andere Organismus) zur Ausrichtung Deiner inneren Uhr nutzt. Und Deine innere Uhr ist die Basis für Deinen zirkadianen Rhythmus.

Lass uns also den Weg des Lichts verfolgen, um zu sehen, wie genau Dein Körper es benutzt, um Deine innere Zeit und Deinen zirkadianen Rhythmus anzupassen:^​3–5​

1. Das Licht kommt von außen und dringt durch Deine Augen in den Körper ein. Genauer gesagt, es dringt durch die Linsen Deiner Augen in Deinen Körper ein.
2. Von Deinen Linsen wird das Licht dann auf die Rückseite Deiner Augäpfel projiziert.
3. Die Rückseite Deines Augapfels ist mit einer Zellschicht bedeckt, die Millionen von Lichtrezeptoren besitzt. Diese Schicht wird als Netzhaut bezeichnet.
4. Die Netzhaut verfügt über Rezeptoren, die verschiedene Lichtinformationen für das Gehirn übersetzen:
   • Vielleicht hast Du schon von den beiden Arten von Lichtrezeptoren in Deiner Netzhaut gehört, den Stäbchen und Zapfen. Die Stäbchen helfen Dir, Graustufen und Kontrast zu sehen (besonders bei schwachen Lichtverhältnissen). Die Zapfen helfen Dir, Farbe zu sehen (wenn genügend Licht vorhanden ist).
   • Doch dann, und zwar erst in 1998, entdeckten Wissenschaftler einen weiteren Lichtrezeptor: Melanopsin. Melanopsin ist ein Rezeptor (ein Protein, um genau zu sein) auf etwa fünf Prozent Deiner Netzhautzellen. Es hilft Dir nicht beim Sehen, aber es sammelt Informationen über die Lichthelligkeit Deiner Umgebung. Melanopsin hilft Dir, die Tageszeit der Sonne (Sonnenzeit) zu erkennen. Und wahrscheinlich hast Du schon richtig vermutet, dass Melanopsin der Lichtrezeptor ist, der Deinen zirkadianen Rhythmus beeinflusst.
5. Deine Netzhaut ist über den Sehnerv mit Deinem Gehirn verbunden. Dementsprechend sendet sie alle Lichtinformationen über den Sehnerv an Dein Gehirn.

Um es noch einmal zusammenzufassen: Licht tritt durch Deine Linsen in Deine Augen ein und fällt auf Deine Netzhaut. Die dortigen Lichtrezeptoren (Melanopsin genannt) übersetzen diese Lichtinformationen und senden diese Informationen dann über den Sehnerv an Dein Gehirn. Bist Du noch bei mir? Gut!

In diesem Prozess ist Melanopsin der Türsteher, der Deinem Gehirn sagt, welche Tageszeit es (anhand des Sonnenlichts) ist. Gehen wir also ein wenig tiefer auf die Frage ein, wie Melanopsin mit Deinem Gehirn zusammenarbeitet. Dies wird uns helfen zu verstehen, wie verschiedene Arten von Licht Deinen zirkadianen Rhythmus beeinflussen.

Blaues Licht

Warum blaues Licht Deinen zirkadianen Rhythmus besonders beeinflusst

Melanopsin hilft Deinem Gehirn, die Tageszeit durch Informationen über die Lichthelligkeit zu erfassen. Aber es nimmt nicht alle Farben des Lichtspektrums (die Lichtstrahlen) gleichermaßen wahr. Melanopsin ist am empfindlichsten für blaue Lichtstrahlen. Rote Lichtstrahlen, auf der anderen Seite des Spektrums, lösen es viel weniger aus.^​6,7​

Das bedeutet, dass Du viel rote Lichtintensität benötigen würdest, um Dein Melanopsin dazu zu bringen, genug Licht zu registrieren. Bei einem Aufenthalt am Lagerfeuer zum Beispiel wird Dein Melanopsin so gut wie kein Licht registrieren. Da Melanopsin jedoch am empfindlichsten auf blaue Lichtstrahlen reagiert, benötigst Du relativ wenig blaues Licht, bis Dein Melanopsin Licht registriert. Und viele Gegenstände unseres täglichen Lebens senden blaue Lichtstrahlen. Alle Bildschirme von Deinem Handy bis zu Deinem Computer oder Fernseher oder auch allen modernen LED-Glühbirnen.

Hier ist der wichtige Teil für Deinen zirkadianen Rhythmus: Wenn Dein Melanopsin aktiviert wird, indem es (blaues) Licht registriert, sendet es ein Signal an Dein Gehirn, dass Licht vorhanden ist. Und Dein Gehirn reagiert darauf, indem es Deine innere Zeit in Richtung Tageszeit anpasst – unabhängig davon, wie spät es wirklich ist.

Was bedeutet das für Deinen zirkadianen Rhythmus? Verfolgen wir den Prozess des blauen Lichts, den wir uns gerade angeschaut haben:

1. Blaue Lichtstrahlen lösen Deine Melanopsin-Rezeptoren im hinteren Teil Deines Auges (auf der Netzhaut) aus.
2. Deine Netzhaut sendet Deinem Gehirn die Information, dass Licht vorhanden ist.
3. Für Dein Gehirn bedeutet das Vorhandensein von Licht, dass es (noch) Tag sein muss. Es passt Deine innere Zeit entsprechend an – unabhängig davon, welche Tageszeit es wirklich ist.
4. Deine angepasste interne Zeit beeinflusst dann Deinen zirkadianen Rhythmus.

Kurz gesagt: Blaues Licht aktiviert Deine Melanopsin-Rezeptoren. Und diese Lichtinformation teilt Deinem Gehirn mit, wann es morgens und wann es abends ist. Es passt Deine innere Zeit und damit auch Deinen zirkadianen Rhythmus an.

Aber jetzt kommt der heikle Teil. Höchstwahrscheinlich bekommst Du tagsüber nicht genug Licht (Sonnenlicht oder anderes intensives Licht), damit Deine Melanopsin-Rezeptoren deinem Gehirn sagen können, dass es Tag ist. Und abends bekommst Du zu viel (insbesondere blaues) Licht, so dass deine Melanopsin-Rezeptoren weiterhin Licht registrieren – ein Zeichen für dein Gehirn, dass es noch nicht Nacht sein kann.

Die von Deinem Auge wahrgenommene Lichtintensität wird in Lux gemessen. Ein normal beleuchteter Raum hat eine Lichtintensität von etwa 100 Lux. Ein stark bewölkter, eher dunkler Himmel beginnt bei etwa 1.000 Lux und ein heller, sonniger Himmel kann über 150.000 Lux erreichen. Du brauchst diese natürlichen Lichtintensitäten, damit Dein zirkadianer Rhythmus stark genug ist, um deine Körperfunktionen zu optimieren. Die Lichtintensitäten in Gebäuden reichen dafür nicht aus. Dadurch schwächen sie Deinen zirkadianen Rhythmus.^​2,5​

Nun zum zweiten Teil dieser Geschichte. Du brauchst keine hohe Intensität an blauem Licht, damit dein Melanopsin noch Licht wahrnimmt. Und Dein Gehirn dadurch glaubt, dass es noch nicht Nacht ist. Erinnerst Du Dich an die etwa 100 Lux in Deinem Zimmer? Nun, ein typischer Nachthimmel hat weit weniger als 1 Lux Lichtintensität. Und Deine blaues Licht ausstrahlenden Bildschirme machen die Sache nur noch schlimmer. Sie sind intensiv genug, um Deinen zirkadianen Rhythmus zu stören, da sie Dir zur falschen Zeit Lichtsignale zu geben. Und auf diese Weise schwächen sie auch Deinen zirkadianen Rhythmus.

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Unser moderner Lebensstil lässt unsere Melanopsin-Rezeptoren nicht die Menge an Licht bekommen, die wir brauchen: mal bekommen sie zu viel und mal zu wenig. Tagsüber bekommen wir nicht genug (natürliches) Licht und abends und nachts zu viel (blaues) Licht. Das schwächt unseren zirkadianen Rhythmus. Es verhindert, dass sich unser Körper sowohl für den Tag als auch für die Nacht vorbereiten kann.

Und die einfache Lösung dafür? Du solltest tagsüber mehr Zeit im Freien verbringen und abends und nachts weniger Zeit vor relativ hellen, blau leuchtenden Bildschirmen. Oder zumindest diese blauen Lichtstrahle blockieren, indem Du entweder Deine Bildschirmeinstellungen in den Nachtmodus änderst oder eine Brille mit Blaulichtfilter trägst. Wer hätte gedacht, dass es so einfach sein könnte

Ok, die vollständige Version gibt es hier: „Wie Du Deinen zirkadianen Rhythmus reparieren kannst„

isher habe ich die Bedeutung des Lichts, insbesondere des blauen Lichts, für Deinen zirkadianen Rhythmus erwähnt. Und dass Dein Gehirn mit diesen Lichtinformation Deine innere Zeit und Deinen zirkadianen Rhythmus bestimmt. Aber eigentlich ist es nur ein winziger Teil Deines Gehirns, der dafür zuständig ist. Der sogenannte SCN.

Zentrale innere Uhr

Wie Deine zentrale innere Uhr, der SCN, funktioniert

Erinnerst Du Dich, dass dein Sehnerv die Verbindung zwischen Deiner Netzhaut und Deinem Gehirn ist? Nun, es gibt einen Sehnerv, der von Deinem linken Auge in Dein Gehirn verläuft, und einen von Deinem rechten Auge. Und beide sind sowohl mit dem linken als auch mit dem rechten Teil Deines Gehirns verbunden. Das bedeutet, dass Teile des Sehnervs Deines linken Auges in die rechte Gehirnhälfte übergehen müssen. Und Teile des Sehnervs Deines rechten Auges müssen zur linken Gehirnhälfte übergehen.

Warum erzähle ich Dir das? Weil sich der Teil Deines Gehirns, der für Deine innere Uhr und damit für Deinen zirkadianen Rhythmus zuständig ist, genau über dieser Kreuzung des Sehnervs befindet. Er befindet sich direkt hinter Deinem Nasenrücken. Und ist allgemein als SCN bekannt.

SCN steht für suprachiasmatic nucleus. Supra bedeutet über. Und chiasmatic steht für die Kreuzung Deines Sehnervs (optic chiasm in Englisch). Nucleus bedeutet einfach Kern. Dein SCN ist also dein “Kern über der Kreuzung des optischen Sehnervs”.

Ok, genug von diesen Begriffen für den Moment. Wichtig ist, dass es Dein SCN ist, der Deinen zirkadianen Rhythmus zentral steuert. Und zwar mit Hilfe der Lichtinformationen Deiner Melanopsin-Rezeptoren.

Hier sind die wichtigsten Fakten über Deinen SCN:^​5,8,9​

• Dein SCN besteht aus etwa 20.000 Zellen, das ist ein winziger Bruchteil Deines Gehirns. Dein Gehirn hat insgesamt etwa 100 Milliarden Neuronen. Das ist fünf Millionen Mal so viel wie Dein SCN.
• Dein SCN verwendet Lichtinformationen von den Melanopsin-Rezeptoren, um Deine interne Zeit anzupassen. Deshalb reagiert Dein SCN am empfindlichsten auf blaues Licht und wird von diesem am direktesten beeinflusst.
• Dein SCN bestimmt Deinen zirkadianen Rhythmus, wenn er Deine innere Zeit mit dem Rest Deines Körpers teilt und synchronisiert.
• Dein SCN ist indirekt mit vielen Bereichen Deines Gehirns verbunden, die u.a. das Stresshormon Cortisol (in der Nebenniere), das Schlafhormon Melatonin (Zirbeldrüse), das Wachstumshormon (Hypophyse) und die Fortpflanzungshormone (Keimdrüsen) produzieren.

Dein SCN kontrolliert Deinen zirkadianen Rhythmus. Und damit kontrolliert und optimiert er auch das Timing aller Deiner Körperfunktionen, die für Dein tägliches Leben wichtig sind.

Wir haben oben gesehen, dass Du Deinen zirkadianen Rhythmus schwächst, wenn Du tagsüber nicht genug Licht und abends und nachts zu viel Licht bekommst. Schau Dir schnell nochmals die Stichpunkte von eben an. Insbesondere die letzte Zeile über die Hormone, die mit Deinem SCN indirekt verbunden sind.

Auch daraus lässt sich ablesen, was ein geschwächter zirkadianer Rhythmus für Deinen Körper bedeutet: Während des Abends produzierst Du zu viel Cortisol (um Dich für den „Tag“ zu energetisieren) und zu wenig Melatonin (um Dir beim Schlafen zu helfen und Deine Schlafqualität zu verbessern). Und morgens produzierst Du nicht genug Cortisol (um aufzustehen und Dich auf den Tag vorzubereiten) und immer noch zu viel Melatonin (das Dich schläfrig hält).

Infolgedessen fällt es Dir abends schwer einzuschlafen und in der Nacht wirst Du dann keinen voll erholsamen Schlaf bekommen. Am nächsten Morgen fällt es Dir dann schwer aufzuwachen und du fühlst dich den Tag über nicht voller Energie.

Lies mehr dazu in diesem Artikel “Warum ist der zirkadiane Rhythmus so wichtig für Dich”.

Lass uns jetzt mal eine extreme Situation anschauen: Was würde passieren, wenn Dein SCN überhaupt nicht mehr funktioniert?

Nehmen wir den Fall von Patienten, die einen beschädigten SCN haben. Alzheimer-Patienten in ihren späteren Stadien. Wenn ihr SCN degeneriert ist, verlieren sie ihren zirkadianen Rhythmus. Und damit verlieren sie ihr Zeitgefühl und haben große Probleme, einen regelmäßigen Schlaf-Wach-Zyklus einzuhalten. Und alles, was damit verbunden ist. Ihre Körperfunktionen, die einst eine bestimmte Zeit innerhalb ihres zirkadianen Rhythmus hatten, geschehen jetzt zu zufälligen Zeiten. Autsch.^​10,11​

Zeit für eine kurze Zusammenfassung!

Bislang wissen wir, dass das Licht die Hauptkomponente ist, um Deinen zirkadianen Rhythmus zu bestimmen. Besonders die blauen Lichtstrahlen. Wir wissen, dass dies von Deinen Melanopsin-Rezeptoren in Deinem Auge empfangen wird. Diese übersetzen dann die Lichtinformationen und senden sie an Dein SCN in Deinem Gehirn. Und dass Dein SCN diese Informationen benutzt, um Deine innere Zeit einzustellen. Schließlich ist Dein zirkadianer Rhythmus die Optimierung Deiner täglichen Funktionen und arbeitet auf der Grundlage Deiner inneren Uhr.

Aber wie verwendet Dein SCN Licht, um Deinen zirkadianen Rhythmus zu regulieren?

Anpassung Deines zirkadianen Rhythmus

Wie Dein Körper Deinen zirkadianen Rhythmus anpasst

Wie wir bereits gesehen haben benötigt Dein SCN externe Lichtinformationen, um Deinen zirkadianen Rhythmus anzupassen. Das liegt daran, dass Dein zirkadianer Rhythmus nicht genau vierundzwanzig Stunden lang ist. Aber Dein externer Tag ist es.

Um Deinen zirkadianen Rhythmus mit dem externen Tag zu synchronisieren, verwendet Dein SCN (Deine innere Uhr) die Lichtinformationen, die er von Deinen Melanopsin-Rezeptoren (durch Lichtinformationen) über die Tageszeit der Sonne erhält. Dein SCN nimmt ständig kleine Anpassungen an Deiner internen Uhr vor. Dieser Vorgang wird als „Licht-Entrainment“ bezeichnet.

Licht-Entrainment

Wie Licht-Entrainment funktioniert

Licht-Entrainment ist die Bezeichnung dafür, wenn Dein SCN Deinen zirkadianen Rhythmus anpasst, um ihn mit Deinem externen Tag abzustimmen. Und das tut er durch Lichtsignale, die er von Deinen Melanopsin-Rezeptoren über Deine Lichtumgebung erhält.^​2,12​

Lass uns ein wenig tiefer gehen und sehen, was das genau für Dich bedeutet.

Welche Lichtinformationen Dein SCN auch immer erhält, es hat drei grundlegende Optionen, um Deinen zirkadianen Rhythmus an Deinen externen Tag anzupassen:

1. Dein SCN kann Deine interne Uhr beschleunigen – das nennt man die Kompression Deines zirkadianen Rhythmus.
2. Dein SCN kann Deine interne Uhr so lassen, wie sie ist.
3. Dein SCN kann Deine innere Uhr verlangsamen – das nennt man die Expansion Deines zirkadianen Rhythmus.

Dein zirkadianer Rhythmus ist wie ein Pendel, das ständig zwischen Tag und Nacht pendelt. Du kannst Dir das wie eine Schaukel vorstellen: Dein SCN ist dabei die Person, die hinter der Schaukel steht und anschubst. Und Dein zirkadianer Rhythmus sitzt fest auf der Schaukel.

Jetzt, wenn die Schaukel an ihrem Startpunkt ist (morgens), wird er (SCN) durch das Anschieben (Licht) nach vorne bewegt. Dein SCN beschleunigt Deinen zirkadianen Rhythmus. Aber wenn die Schaukel ihren Endpunkt erreicht hat und wieder auf dem Rückweg ist (am Abend), geht das Anschieben (Licht) gegen ihre Bewegung. Und Dein SCN verlangsamt Deinen zirkadianen Rhythmus. Oder stoppt ihn sogar.

Genau wie in diesem Schaukel-Anschubs-Beispiel (linkes Bild) hängt der Einfluss von Licht auf Deinen zirkadianen Rhythmus von seinem Timing ab (rechtes Bild).

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Schauen wir uns nun das rechte Bild an. Erinnerst Du Dich an die drei Optionen, die Dein SCN hat, um Deinen zirkadianen Rhythmus anzupassen? Ihn zu beschleunigen (Kompression), ihn so zu belassen, wie er ist, und ihn zu verlangsamen (Expansion). Lass uns diese Optionen anschauen, wie Licht Deine innere Zeit beeinflusst und damit auch Deinen zirkadianen Rhythmus, der ja Deiner inneren Zeit folgt:

1. Licht in der ersten Hälfte Deines vierundzwanzig-Stunden-Tages beschleunigt (komprimiert) Deine innere Zeit. Es ist Dein SCN, der erkennt, dass es bereits hell und damit Tag ist. Je früher am Morgen es ist (je höher die Anpassungskurve), desto mehr muss Dein SCN Deine interne Zeit komprimieren. Licht am frühen Morgen beschleunigt Deine interne Zeit viel mehr als Licht gegen Mittag.
2. Licht während der Mittagszeit hat wenig oder keine Auswirkungen auf Deine innere Zeit. Dies ist keine neue Information für Dein SCN: er erwartet Licht, und es gibt Licht. Dementsprechend muss er Deine interne Zeit nicht anpassen.
3. Licht in der zweiten Hälfte Deines vierundzwanzig-Stunden-Tages verlangsamt (expandiert) Deine innere Zeit. Es ist, als ob Dein SCN denkt, dass es noch Tag sein muss. Je später am Abend (je niedriger die Anpassungskurve), desto mehr muss dein SCN Deine innere Zeit ausdehnen. Auch hier verlangsamt das Licht später am Abend Deine innere Zeit viel mehr als Licht früher gegen Mittag.

Dein SCN verwendet Lichtinformationen, um Deine interne Zeit mit der externen Tageszeit der Sonne zu synchronisieren (Licht-Entrainment). Durch die Beschleunigung (Kompression) und Verlangsamung (Expansion) Deiner internen Zeit stellt Dein SCN sicher, dass Dein zirkadianer Rhythmus mit Deinem externen Tag übereinstimmt

Unterschiedliche Tageslängen

Wie sich Dein Körper bei längeren oder kürzeren internen Tageslängen anpasst

Wenn Dein zirkadianer Rhythmus länger als vierundzwanzig Stunden ist, dann komprimiert Dein SCN ihn mehr, als er ihn ausdehnt. Und wenn Dein zirkadianer Rhythmus kürzer als vierundzwanzig Stunden ist, dann dehnt Dein SCN ihn mehr aus als er ihn komprimiert.

In jedem Fall passt Dein SCN Deine interne Zeit durch Licht-Entrainment so an, dass dies im Durchschnitt mit Deinem externen Tag übereinstimmt.

„Menschen, deren innere Uhren genau vierundzwanzig Stunden Tage produzieren, sind extrem selten – die meisten inneren Uhren produzieren längere Tage, die deshalb komprimiert werden müssen.”

Till Roenneberg

Schauen wir uns ein Beispiel aus der realen Welt an: Dich! Wenn Du eher ein Abendmensch bist, dann schau Dir die linke Spalte an. Und wenn Du eher ein Morgenmensch bist, dann schau Dir die rechte Spalte an.

So funktioniert das für Dich, wenn Dein zirkadianer Rhythmus länger als vierundzwanzig Stunden ist:	So funktioniert das für Dich, wenn Dein zirkadianer Rhythmus kürzer als vierundzwanzig Stunden ist:
Wenn Deine innere Uhr länger als vierundzwanzig Stunden ist, dann geht Deine interne Zeit später als die externe Tageszeit.	Wenn Deine interne Uhr kürzer als vierundzwanzig Stunden ist, dann geht Deine interne Zeit schneller als die externe Tageszeit.
Dein interner Mittag kommt nach dem externen Mittag.	Dein interner Mittag kommt vor dem externen Mittag.
Das bedeutet, dass relativ mehr Zeit vor Deinem internen Mittag (Dein Kompressionsbereich) als nach Deinem internen Mittag (Dein Expansionsbereich) natürlichem Licht ausgesetzt ist.	Das bedeutet, dass relativ mehr Zeit nach Deinem internen Mittag (Dein Expansionsbereich) als vor Deinem internen Mittag (Dein Kompressionsbereich) natürlichem Licht ausgesetzt ist.
Dadurch hast Du einen relativ längeren ersten Teil Deines internen Tages bis zum Mittag, der komprimiert (beschleunigt) wird. Und einen relativ kürzeren zweiten Teil Deines internen Tages nach dem Mittag, der expandiert (verlangsamt) wird.	Dadurch hast Du einen relativ kurzen ersten Teil Deines internen Tages bis zum Mittag, der komprimiert (beschleunigt) wird. Und einen relativ längeren zweiten Teil Deines internen Tages nach dem Mittag, der expandiert (verlangsamt) wird.
Dein interner Tag wird mehr komprimiert als erweitert. Dadurch kann sich Dein zirkadianer Rhythmus an die externe Tageslänge anpassen.	Dein interner Tag wird mehr erweitert als komprimiert. Dadurch kann sich Dein zirkadianer Rhythmus an die externe Tageslänge anpassen.

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Lass uns nun diese Informationen mit den oben erwähnten Lichtintensitäten verbinden. Erinnerst Du Dich daran, dass die Lichtintensität in Deinem Raum wahrscheinlich bei etwa 100 Lux liegt? Und dass das natürliche Licht draußen Intensitäten zwischen etwa 10.000 Lux und 150.000 Lux hat?

Nun, je stärker die Lichtintensität ist (auch Dein Zeitgeber genannt), desto effektiver hilft sie Deinem SCN, Deine interne Zeit entweder zu komprimieren oder zu erweitern. Das heißt, je effektiver kann sie Deinen zirkadianen Rhythmus mit Deinem äußeren Tag in Einklang bringen. Eine ausreichend starke Lichtintensität als Zeitgeber ist für diese Ausrichtung wichtig.

Nehmen wir an, Dein innerer Tag ist länger als vierundzwanzig Stunden. Mit einem ausreichend starken Zeitgeber wird er so komprimiert, dass er mit deinem externen vierundzwanzig-Stunden-Tag übereinstimmt. Wenn Licht als Dein Zeitgeber aber zu schwach ist, dann werden Deine internen Tage nicht ausreichend komprimiert – und länger als der externe vierundzwanzig-Stunden-Tag bleiben. Generell gilt: Je schwächer Dein Zeitgeber, desto länger – und weniger synchron mit dem externen Tag – wird Dein zirkadianer Rhythmus.

Und wenn Dein interner Tag kürzer als vierundzwanzig Stunden ist? Wenn Licht als Dein Zeitgeber zu schwach ist, dann werden deine Tage kürzer als der externe vierundzwanzig-Stunden-Tag bleiben. Generell gilt: Je schwächer der Zeitgeber, desto kürzer – und weniger synchron mit dem externen Tag – wird Dein zirkadianer Rhythmus.

Lass mich kurz ein wenig nostalgisch werden und Dich in eine Zeit einführen, in der wir noch nach der Sonnenzeit gelebt haben. Und dann schauen, wie sich das durch die Einführung eines globalen Zeitsystems geändert hat.

Von der Sonnenzeit zur gesellschaftlichen Zeit

Wie wir von der Ausrichtung an der Sonnenzeit zum Leben nach der gesellschaftlichen Zeit kamen

In der Natur kann man sehen, wie Tiere nach der Sonne aufwachen und einschlafen. Pflanzen öffnen ihre Blätter wenn die Sonne herauskommt, folgen ihr dann tagsüber und schließen sie schließlich wieder, wenn die Sonne untergeht. Selbst einzelne Zellen verhalten sich synchron mit der Sonne.

Bis zum neunzehnten Jahrhundert lebten wir auch so. In Ausrichtung an der Sonnenzeit. Aber dann forderten Züge alles heraus. Genauer gesagt, die Einführung ihrer Fahrpläne, die zur Einführung von internationalen Standardzeiten führte.

Im Jahr 1884 trafen sich die Vertreter von sechsundzwanzig Nationen in Washington DC und führten ein globales Zeitsystem ein.^​13​ Sie teilten die Welt in vierundzwanzig Zeitzonen ein und stellten die Zeit auf die lokale Sonnenzeit im Royal Observatory in Greenwich, einem Ort in der Nähe von London, auf Null.

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Das ist das System, das wir auch heute noch verwenden. Unsere Mitteleuropäische Zeit ist zum Beispiel auch als „GMT+1“ bekannt. GMT steht für Greenwich Mean Time, und die Zahl dahinter gibt den Zeitunterschied an. „+1“ bedeutet, dass diese Zeit 1 Stunde vor der Zeit in Greenwich liegt. Oder dass die Sonne 1 weitere Stunde benötigt, um von diesem Ort nach Greenwich zu reisen. Zumindest in der Theorie.

Praktisch könnten die Länder jederzeit eine Zeitanpassung vornehmen, solange alle damit einverstanden sind. Das ist zum Beispiel in China geschehen. China arbeitet auf der Grundlage der Sonnenzeit von Peking, und das gesamte Festlandgebiet wird von einer einzigen Zeitzone abgedeckt. Die Sonne hingegen braucht etwas mehr als zweieinhalb Stunden, um von Peking in den Westen Chinas zu kommen. Würde man in Westchina um 8 Uhr morgens aufwachen, wäre die Sonnenzeit nur etwa 4:30 Uhr. Und das würde Dir auch Deine innere Körperuhr sagen. So viel zu einem guten Start in den Tag. Jeden. Einzeln. Tag.

Ok, auch wenn es ein reales Beispiel mit nur einer Zeitzone in China – mit den extremen Unterschieden zwischen Sonnen- und Ortszeit –  ist, es ist immer noch ein Extremfall.

Aber Unterschiede zwischen Sonnen- und Ortszeit gibt es an praktisch allen Orten der Welt. Dies gilt höchstwahrscheinlich auch für Dich. Wenn auch in kleinerem Maßstab. Deutschland ist ein gut untersuchter Fall dafür, also schauen wir uns dies mal genauer an.

Fallstudie Deutschland

Eine reale Fallstudie aus Deutschland

Bisher habe ich Dir von der Wirkung des Lichts auf Deinen zirkadianen Rhythmus erzählt. Dass diese von Tageszeit und Intensität abhängt. Und auch, dass diese davon abhängt, ob Dein innerer Tag länger oder kürzer als vierundzwanzig Stunden ist.

Denk daran, dass die Länge Deines internen Tages auch einen Einfluss darauf hat, ob Dein zirkadianer Rhythmus insgesamt früher oder später ist. Dies wird Dein Chronotyp genannt.

Warum stelle ich Dir jetzt Deinen Chronotypen vor? Weil Du dadurch einen direkteren Einblick auf den Zusammenhang zwischen Licht und Deinem zirkadianen Rhythmus erhältst. Mit einer realen Fallstudie aus Deutschland.

Lese hier alles über “Was sind Chronotypen und wie kannst Du Deinen herausfinden”.

Längengrade

Wie Dein Längengrad Deinen zirkadianen Rhythmus beeinflusst

Die Erde ist ein Globus mit einem Umfang von 360 Grad. Und praktischerweise ist diese auch in 360 Längengrade unterteilt, die die Ost-West-Position jedes Ortes angeben (die Breitengrade geben die Nord-Süd-Position an).

Dank dem Unterschied zwischen Tag und Nacht kannst Du sehen, wie die Sonne alle vierundzwanzig Stunden eine vollständige Umdrehung um die Erde macht. Das ist alle 1.440 Minuten. Wenn wir diese 1.440 Minuten durch die 360 Längengrade dividieren, dann sehen wir, dass die Sonne vier Minuten braucht, um von einem Längengrad zum nächsten zu gelangen.

Till Roenneberg und seine Kollegen verfügen über die größte Chronotypen-Datenbank der Welt (den Münchner ChronoType-Fragebogen) mit fast 300.000 Einträgen. Einschließlich detaillierter Einträge für Deutschland, die sie nach ihrem jeweiligen Längengrad aufschlüsseln konnten. Und genau das haben sie getan.^​14,15​

Deutschland erstreckt sich an seiner breitesten Stelle über neun Längengrade (Längengrade sechs bis fünfzehn, um genau zu sein). Das bedeutet, dass die Sonne sechsunddreißig Minuten braucht, um vom östlichsten Punkt zum westlichsten Punkt zu gelangen.

Und rate mal, wie groß der durchschnittliche Unterschied zwischen den Chronotypen an diesen beiden Orten war. Genau! Sechsunddreißig Minuten!

Till Roenneberg hat es am besten zusammengefasst:

„Die Chronotypen bewegen sich mit der Sonne und werden im Durchschnitt vier Minuten pro Längengrad von Ost nach West später.”

Till Roenneberg

Ach ja, und er erwähnte auch, dass wir in Bezug auf unsere Körperuhr nicht anders als Tiere oder alle anderen lebenden Organismen sind. Wir alle richten uns nach der Sonnenzeit. Zumindest, wenn wir ausreichend natürlichem Sonnenlicht ausgesetzt sind.

Stadtgrößen

Wie sich die Größe Deiner Stadt auf Deinen zirkadianen Rhythmus auswirkt

So weit zum allgemeinen Trend. Aber was ist mit all der Lichtverschmutzung (aka künstlichem Licht), von der wir wissen, dass die Städte sie haben? Würde es einen Unterschied in Deinem zirkadianen Rhythmus zwischen dem Leben auf dem Land oder in der Stadt geben?

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Nun, auch diese Information hatte Roenneberg. Und er verglich den Einfluss der Größe Deiner Stadt auf Deinen zirkadianen Rhythmus. Genauer gesagt, auf die Ausprägung Deines zirkadianen Rhythmus, genannt Dein Chronotyp. Roenneberg und Kollegen fanden Folgendes heraus:^​14,15​

1. Menschen, die in ländlichen Regionen leben, haben im Durchschnitt die frühesten Chronotypen und sind am stärksten an der Sonnenzeit ausgerichtet (lies: zirkadiane Rhythmen, die sich stärker am externen Tag orientieren).
2. Menschen, die in Städten mit bis zu einer halben Million Einwohner leben, neigen zu späteren Chronotypen, die sich weniger eng an der Sonnenzeit zu orientieren.
3. Menschen, die in Städten mit mehr als einer halben Million Einwohner leben, sind im Durchschnitt die spätesten Chronotypen und am wenigsten an der Sonnenzeit ausgerichtet.

Erinnerst Du Dich, dass die meisten Menschen, und wahrscheinlich auch Du, einen zirkadianen Rhythmus haben, der länger als vierundzwanzig Stunden ist? Und dass Du eine starke Lichtintensität – Deinen Zeitgeber – benötigst, um Deine innere Zeit an die externe Tageszeit anzupassen? Je schwächer Dein Zeitgeber ist, desto weniger ist Deine interne Zeit an Deine externe Zeit angepasst. Und das drückt sich in einem längeren zirkadianen Rhythmus aus. Das nennt man einen späteren Chronotypen.

Was bedeutet das für Dich? Je größer Deine Stadt ist, desto mehr musst Du Dich bemühen, genügend natürliches Licht zu bekommen, um im Einklang mit Deinem zirkadianen Rhythmus zu leben. Versuche tagsüber mehr Sonnenlicht zu bekommen. Besonders in der ersten Tageshälfte, wenn Dein innerer Tag länger als vierundzwanzig Stunden dauert (ansonsten in der zweiten Tageshälfte). Und versuche, künstliches Licht während des Abends und der Nacht zu begrenzen. Vor allem von Geräten, die blaues Licht ausstrahlen, wie z.B. LED-Glühbirnen oder Bildschirme.

Lese alles hier darüber in “Wie Du Deinen zirkadianen Rhythmus reparieren kannst”.

Persönliche Erfahrungen

Meine persönlichen Erfahrungen

Ich lebe in einer Stadt und arbeite meist drinnen. Dadurch riskiere ich, dass ich tagsüber nicht genügend natürliches Licht und abends und nachts zu viel künstliches Licht bekomme.

Ich weiß, dass mein zirkadianer Rhythmus länger als vierundzwanzig Stunden ist, was mich zu einem späten Chronotypen macht. Das bedeutet, dass ich Schwierigkeiten hätte, früh genug einzuschlafen und früh genug aufzuwachen, wenn mein zirkadianer Rhythmus nicht auf meinen externen Tag ausgerichtet ist.

Wie richte ich meinen zirkadianen Rhythmus auf meinen externen Tag aus? Die Antwort lautet: Licht. Und zwar die richtige Art von Licht zur richtigen Tageszeit.

Morgens hilft mir Licht, mich bereit und voller Energie für den Tag zu fühlen. Besonders natürliches Sonnenlicht oder das von extrem hellen Lampen. Diese besondere Art von Lampen, die als Sonnentherapie benutzt werden und die Lichtintensitäten von 10.000 Lux versprechen.

Wenn Licht mit hoher Intensität auf meine Augen trifft, werden meine Melanopsin-Rezeptoren (diejenigen, die helfen die Tageszeit durch Lichtintensität wahrzunehmen) voll aktiviert. Sie teilen dann meinem SCN (meiner zentralen inneren Uhr, die meinen zirkadianen Rhythmus zentral steuert) mit, dass es Tag ist. Und mein SCN passt meinen zirkadianen Rhythmus und damit meinen Körper für den Tag an. Das bedeutet unter anderem, dass er die Produktion meines „Schlafhormons“ Melatonin stoppt und die Produktion meines „Stresshormons“ Cortisol (dasjenige, das mich energetisiert und das morgens nützlich ist) hochfährt.

Tagsüber versuche ich, so viel Sonnenlicht wie möglich zu bekommen. Besonders in der ersten Tageshälfte, da dies meinen zirkadianen Rhythmus beschleunigt (komprimiert). Und ihn mit der externen Tageslänge in Einklang bringt.

Ich probiere so oft es geht mit meinem Laptop im Freien (oder zumindest direkt am Fenster) zu arbeiten und auch meine Pausen draußen zu machen. So oder so probiere ich es mich tagsüber hohen Lichtintensitäten auszusetzen. Und ich fühle mich nach jedem Mal, wenn ich draußen war, merklich besser. Vielleicht ist das nur der Placebo-Effekt, weil ich weiß, wie gut das für meinen Körper ist. Aber auch das nehme ich gerne mit.

Am Abend versuche ich, alles zu vermeiden, was blaues Licht ausstrahlt. Ich möchte nicht, dass mein zirkadianer Rhythmus verlangsamt (expandiert) wird, da dies die Zeit, zu der mein Körper bereit ist einzuschlafen, verzögern würde. Und es würde meine Schlafqualität durch ein verspätetes Einsetzen der Melatoninproduktion (das „Schlafhormon“) und durch immer noch relativ viel Cortisolproduktion (was morgens vorteilhaft, abends aber schädlich ist) verringern.

Die Lampen in meiner Wohnung sind auf wärmere Lichttöne eingestellt. Der Bildschirm meines Mobiltelefons ist auf den Nachtmodus eingestellt. Und der Bildschirm meines Laptops hat durch eine App namens f.lux ein reduziertes Blaulicht-Farbspektrum. Ich wechsle auch meine normale Brille gegen eine mit einer leicht blaulicht-filternden Beschichtung.

Das Ergebnis? Ich habe keine Probleme beim Einschlafen. Und ich erhalte durchweg einen qualitativ hochwertigen, erholsamen Schlaf. Morgens wache ich erholt und voller Energie auf. Ohne einen Wecker. Und ich fühle mich den ganzen Tag voller Energie. All dies ist einigen kleinen Gewohnheiten zu verdanken, die meinen zirkadianen Rhythmus mit meinem externen Tag in Einklang bringen.

Erkenntnisse

Die wichtigsten Erkenntnisse

Zum Schluss möchte nochmals die sechs wichtigsten Erkenntnisse mit Dir teilen:

1. Dein zirkadianer Rhythmus wird von Deiner inneren Uhr gesteuert – einem winzigen Teil in Deinem Gehirn, genannt SCN.
2. Dein SCN muss Deinen zirkadianen Rhythmus an Deinen externen Tag anpassen. Und er verwendet vorwiegend Informationen über die Lichtintensität als Zeitgeber, um Deinen zirkadianen Rhythmus anzupassen.
3. Dein SCN passt Deinen zirkadianen Rhythmus unterschiedlich an, je nachdem, wann er die Lichtsignale erhält:
   • Licht in der ersten Hälfte Deines vierundzwanzig-Stunden-Tages beschleunigt (komprimiert) Deinen zirkadianen Rhythmus.
   • Das Licht während der Mittagszeit hat wenig oder gar keinen Einfluss auf Deinen zirkadianen Rhythmus.
   • Licht in der zweiten Hälfte Deines vierundzwanzig-Stunden-Tages verlangsamt (expandiert) Deinen zirkadianen Rhythmus.
4. Tagsüber brauchst Du starke Lichtintensitäten, um einen robusten zirkadianen Rhythmus zu erhalten. Vor allem natürliches Licht im Freien. Die Lichtintensitäten in Gebäuden ist dafür leider nicht stark genug.
5. Am Abend und in der Nacht sind Deine blau leuchtenden Bildschirme und LED-Glühbirnen stark genug, um Deinen zirkadianen Rhythmus zu stören. Sie vermitteln Deinem Gehirn den Eindruck, dass es noch nicht Nacht sein kann. Und das schwächt Deinen zirkadianen Rhythmus.
6. Ein schwacher zirkadianer Rhythmus erlaubt es Deinem Körper nicht, Deine täglichen Funktionen zu optimieren. Ein häufiges Zeichen für einen schwachen zirkadianen Rhythmus ist, wenn Du Dich nachts noch zu mit zu viel Energie fühlst, um zu schlafen, und morgens dann fühlst als hättest du noch nicht genug Energie, um aufzustehen.

Und nun zurück zu Dir: Hast Du bereits einen starken zirkadianen Rhythmus? Wenn nicht, wie würdest Du diese Informationen nutzen, um Deinen zirkadianen Rhythmus zu stärken?

Bleib fit,

PS: Wenn Du diese Informationen hilfreich findest, dann teile sie mit denjenigen, die am meisten davon profitieren würden 🙂

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