Zeitumstellung

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Und, wie war es beim Aufstehen? Hattest du das Gefühl, als hättest du eine Stunde geschenkt bekommen? Oder hast du dich beim Blick auf die Uhr gewundert, weil deine innere Uhr dir eine andere Zeit gesagt hat? Die innere Uhr gibt es ja wirklich. Sie bestimmt, wann wir wach sind, wann wir müde werden und wie unser Körper funktioniert. Genau darüber spreche ich mit dem Schweizer Chemiker und Molekularbiologen Gregor Eichele, der erforscht, wie diese innere Uhr tickt.

Herr Prof. Eichele, was ist genau mit der inneren Uhr gemeint?

Wir sprechen hier vor allem von der circadianen Uhr, die, wie der Name - circa dies - sagt, ungefähr einen Tag umfasst. Diese innere Uhr wird durch den Tag-Nacht-Rhythmus bestimmt. Aber es gibt viele weitere Uhren im Körper. Fast jede Zelle verfügt über eine eigene circadiane Uhr, die von einer Art Master-Clock im Gehirn gesteuert wird. Es ist ein bisschen so, als würden wir einen ganzen Uhrenladen mit uns herumtragen. Aber wenn wir umgangssprachlich von innerer Uhr sprechen, meinen wir eben die circadiane Uhr.

Wofür ist diese innere Uhr gut?

Die Organismen wollen darauf vorbereitet sein, wenn sich die Umgebung ändert. Und das geschieht in regelmäßigen Abständen, bedingt durch die Erdumdrehung. Das bedeutet: Gegen Abend stellt sich der menschliche Körper darauf ein, zu einem Nachtwesen zu werden. Wir werden müde, wollen schlafen und dadurch in einen Zustand kommen, in dem regenerative Prozesse ablaufen. Am Morgen, noch bevor wir aufstehen, ist der Körper wieder bereit für körperliche Leistung. Ein anderes Beispiel: Pflanzen betreiben nachts keine Photosynthese, daher stellt ihre circadiane Uhr die Herstellung der dazu benötigten Eiweiße ab.

Was ist mit Menschen, die von Geburt an blind sind? Sie sind ja nicht den äußeren Reizen von Tag und Nacht ausgesetzt.

Sie sehen das Licht zwar nicht, haben aber andere Zeit- und Taktgeber wie die Temperatur, die in der Nacht fällt, oder die Nahrungsaufnahme, die zu bestimmten Uhrzeiten stattfindet. Es gibt praktisch keine Möglichkeit, sich den Zeitgebern zu entziehen - es sei denn, man begibt sich in eine abgeschlossene Höhle, die alle circadianen Zeitgeber eliminiert. Tatsächlich wurden in den 1960er Jahren entsprechende Versuche durchgeführt, in denen Menschen in absolut isolierten Räumen beobachtet wurden. Das Interessante: Die innere Uhr ist trotzdem rhythmisch.

Und was erzeugt diesen inneren Rhythmus?

Das ist die Nobelpreisfrage! Man kennt seit Mitte der 1990er Jahre etwa ein Dutzend Gene und Proteine entdeckt und charakterisiert, die sowohl die Zahnräder der circadiane Uhr darstellen als auch diese Uhr steuern. Sie schalten sie an oder aus. Man konnte in Experimenten mit Mäusen beispielsweise die Lebensdauer eines Uhrenproteins, verändern und damit die innere Uhr entweder beschleunigen oder verlangsamen.

Ist bekannt, seit wann Lebewesen über eine innere Uhr verfügen?

Tatsächlich findet man die innere Uhr auch bei evolutionär gesprochen sehr alten Organismen. Zum Beispiel bei den Cyanobakterien. Natürlich können wir heute nicht wissen, ob die zu den ersten Lebewesen des Planeten gehörenden Cyanobakterien tatsächlich über eine circadiane Uhr verfügten.

Welche Aufgabe erfüllte die innere Uhr wohl damals?

Vor zwei Milliarden Jahren strahlte sehr viel ultraviolettes Licht auf die Erde, das gefährlich für das Erbgut ist, es droht die DNA zu zerstören. Man nimmt deshalb an, dass die frühesten Organismen im Wasser die Fähigkeit besaßen, tagsüber in die Tiefe zu schweben. Vielleicht hatten sie irgendwelche Salze durch Ionenpumpen aufgenommen und dadurch ihr Gewicht erhöht, so konnten sie absinken. Diese Flucht vor schädlicher UV-Strahlung hat der Hypothese zufolge die circadiane Uhr entstehen lassen. Auch in unserem Uhrwerk, ich meine jetzt die innere Uhr auf der Ebene der Moleküle, gibt es ein Protein, das über Vorfahren verfügt, die durch ultraviolettes Licht beeinflusst sind und an der Reparatur von DNA beteiligt sind. Es sind also auch in uns Reste von dieser ganz frühen, molekularen, inneren Uhr vorhanden.

Die innere Uhr wird durch Gene gesteuert. Lässt sie sich entsprechend umprogrammieren?

Wenn sie nicht veränderbar wäre, wäre es eine Katastrophe. Dann könnte man ja nicht in eine andere Zeitzone fliegen und sich entsprechend anpassen. Deshalb gibt es ein wichtiges Einfallstor in das zentrale Uhrwerk durch das Licht. Der Hell-Dunkel Rhythmus des Lichts synchronisiert die innere Uhr.

Wie geht das?

Licht steuert die Herstellung der sogenannten Period-Proteine, die selbst ein Zahnrad im Uhrwerk sind. Sie verknüpfen den Körper mit dem externen Tag-Nacht-Rhythmus.

Hat die Erfindung der Elektrizität im 19. Jahrhundert einen großen Einfluss auf die innere Uhr?

Die weitgehende Abwesenheit eines natürlichen Hell-Dunkel-Rhythmus ist ein Problem. So sorgt etwa die Helligkeit aus Computern und Smartphones dafür, dass die Zirbeldrüse im Gehirn kein Melatonin ausschüttet, damit fehlt das Hormon, das wichtig für den Schlaf ist. Es besteht also kein Zweifel daran, dass es durch vermehrte Bildschirmarbeit am Abend zu einer De-Synchronisierung der circadianen Uhr kommt.

Welche Tipps haben Sie für ein Leben im Einklang mit der inneren Uhr?

Eine 24-Stunden-Kommunikation bringt viele Vorteile mit sich. Dennoch würde ich versuchen, mich weitgehend an die natürlichen Rhythmen zu halten. Das befördert den Schlaf und steigert das Wohlbefinden.

Gregor Eichele (Si apre in una nuova finestra)

wurde in der Schweiz geboren und studierte Chemie und Biophysik. Nach zahlreichen Forschungsaufenthalten in den USA und an der Medizinischen Fakultät der Harvard Universität, war er seit 2006 Direktor Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen.

Tipps zur Anpassung an die Zeitumstellung:

• Versuche, jeden Tag, auch am Wochenende zu einer festen Zeit ins Bett zu gehen und aufzustehen.

• Nutze am Morgen so viel Tageslicht wie möglich, damit sich dein Körper auf die neue Zeit einstellen kann.

• Meide abends helle Bildschirme und starkes künstliches Licht, da sie den Schlafrhythmus stören können.

• Bereite dich abends auf Entspannung vor, um deinem Körper zu signalisieren, dass es Zeit ist, zur Ruhe zu kommen.

• Gönn dir in den Tagen nach der Umstellung, wenn möglich, etwas mehr Schlaf oder kleine Pausen.

• Achte darauf, dich tagsüber zu bewegen, besonders im Freien – das hilft, dich fitter zu fühlen und die innere Uhr anzupassen.

• Vermeide es, zu viel Koffein oder schwere Mahlzeiten am Abend zu dir zu nehmen, um das Einschlafen zu erleichtern.

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