Biorhythmus

Im Takt des Körpers

Unter dem Begriff Biorhythmus versteht man Abläufe im Körper, die wiederkehrenden Mustern folgen, wie etwa der Schlaf-Wach-Rhythmus. Es handelt sich hierbei meist um Abläufe, die tageszeitlich organisiert ablaufen.

Der Ablauf dieser Prozesse wird von inneren und äußeren Faktoren beeinflusst, den sogenannten Zeitgebern. Innere, also aus dem Körper kommende Signale gibt dabei vor allem die sogenannte innere Uhr. Äußere Einflüsse (wie das Tageslicht) können wiederum auf die innere Uhr einwirken und deren Signale verändern. Auf diese Weise kann sich der Biorhythmus auf eine veränderte Situation einstellen und der Körper passt sich an – etwa nach einem Langstreckenflug in eine andere Zeitzone.

Wer vom Biorhythmus spricht, meint meist den Tag-Nacht-Rhythmus (auch 24-Stunden-Rhythmus oder zirkadianer Rhythmus genannt). Wichtigster Zeitgeber des Tag-Nacht-Rhythmus ist das Tageslicht beziehungsweise der Wechsel von Tag und Nacht.

Der zirkadiane Rhythmus reguliert viele Prozesse und Fähigkeiten des Körper, so zum Beispiel:

• Schlaf-Wach-Rhythmus: Die Abfolge von Schlaf- und Wachphasen folgt dem Tag-Nacht-Rhythmus und hängt vom Hell-Dunkel-Wechsel ab.
• Hormonsystem: Der Körper schüttet verschiedene Hormone zeitlich organisiert aus.
  • Die Konzentration des Hormons Kortisol z. B. nimmt im Verlauf zwischen 2 und 8 Uhr morgens zu und fällt dann wieder ab. Das Minimum ist zwischen 16 und 24 Uhr erreicht.
  • Die Konzentration des "Schlafhormons" Melatonin ist dagegen nachts am höchsten und nimmt mit zunehmender Helligkeit wieder ab.
• Wärmeregulation: Die Wärmeregulation des Körpers verändert sich im Tagesverlauf. Etwa gegen 3 Uhr früh ist die Körpertemperatur am niedrigsten und steigt dann an, bis sie abends ihren Höchstwert erreicht.
• Leistungsfähigkeit: Der Mensch ist im Tagesverlauf nicht zu jeder Zeit gleich leistungsfähig. Bestimmte Dinge funktionieren zu bestimmten Zeiten einfach besser – das liegt auch am Biorhythmus. Am Vormittag fällt vielen z. B. Rechnen und logisches Denken leichter, auch die körperliche Leistungsfähigkeit ist hier am höchsten. Morgens funktioniert zudem das Gedächtnis besser, Gelerntes kann also leichter abgerufen werden. Am frühen Nachmittag fällt es den meisten dagegen eher schwer, aufmerksam zu sein.
• Schmerzwahrnehmung: Auch das Schmerzempfinden verändert sich im Laufe des Tages. Zwischen 12 und 18 Uhr ist das Schmerzempfinden am niedrigsten, zwischen Mitternacht und 3 Uhr früh am höchsten.

Die innere Uhr

Äußere Zeitgeber wie Tageslicht sind zwar wichtig für die tageszeitliche Regulation des Körpers und damit für unseren Biorhythmus – aber auch ohne Tageslicht folgt der Körper einem inneren Rhythmus. Das funktioniert dank eines inneren Zeitgebers: der sogenannten inneren Uhr.

Wichtig für die Feineinstellung und Synchronisation der inneren Uhr mit dem Tageslicht (sog. Entrainment) – und damit für den Biorhythmus – ist eine bestimmte Region im Gehirn, die als eine Art Schrittmacher dient: der Nucleus suprachiasmaticus (SCN).

Diese Region liegt im Hypothalamus, einem Teil des Zwischenhirns, und befindet sich paarig angeordnet direkt über der Sehnervenkreuzung. Der SCN hat dadurch Verbindung zu den Augen und leitet Informationen über Hell und Dunkel an die ebenfalls im Zwischenhirn gelegene Zirbeldrüse weiter.

Die Zirbeldrüse schüttet daraufhin in der Nacht das Hormon Melatonin aus – bei Tageslicht geht die Melatonin-Konzentration dagegen zurück. Melatonin wiederum beeinflusst viele Vorgänge im Körper, auch den Schlaf-Wach-Rhythmus.

Tierversuche zeigen: Trennt man operativ die Verbindung des SCN zum Sehnerv, gelangen keine Informationen über Hell und Dunkel mehr zum SCN. Trotzdem folgen die hier gelegenen Nervenzellen weiterhin einem inneren Tag-Nacht-Rhythmus. Allerdings kann sich diese "innere Uhr" ohne Informationen des SCN über Hell und Dunkel nicht mehr mit dem Tageslicht synchronisieren.

Auf lange Sicht würde sich die innere Uhr also allmählich verstellen und nicht mehr synchron mit dem tatsächlichen Tag-Nacht-Wechsel laufen, sondern immer mehr abweichen. Man kann den SCN daher als Taktgeber der inneren Uhr bezeichnen. Entfernt man den SCN dagegen komplett, geht auch der Tag-Nacht-Rhythmus vollständig verloren und die Versuchstiere sind in unregelmäßigen Abständen aktiv.

Für die innere Uhr und den zirkadianen Rhythmus ist das Tageslicht der wichtigste äußere Zeitgeber. Aber auch andere äußere Faktoren können den Tag-Nacht-Rhythmus beziehungsweise den Biorhythmus beeinflussen, so etwa:

• Stress
• Hitze
• Kälte
• Arbeitszeiten (z.B. Nacht- oder Schichtarbeit)
• Freizeitverhalten
• koffeinhaltige Getränke

Aus dem Takt

Ist es nicht möglich, die Tagesabläufe der inneren Uhr entsprechend zu leben, wirkt sich das spürbar auf den Körper aus. Das macht sich zum Beispiel bei Langstreckenflügen, die über mehrere Zeitzonen gehen, in Form eines Jetlags bemerkbar.

Hat sich die innere Uhr nach ein bis zwei Tagen an den veränderten Hell-Dunkel-Rhythmus gewöhnt, sich also neu synchronisiert, verschwinden die Jetlag-Beschwerden wieder. Es kann jedoch bis zu einer Woche dauern, bis sich alle Körperprozesse (z. B. Hormone, Körpertemperatur) neu reguliert haben. In dieser Zeit sind Betroffene oft

• müde,
• nicht so leistungsstark wie sonst und haben
• Verdauungsprobleme.

Noch gravierender spüren aber Nacht- und Schichtarbeiter*innen, was es heißt, wenn der Biorhythmus beziehungsweise die innere Uhr nicht dem natürlichen Hell-Dunkel-Wechsel folgen kann – insbesondere bei häufigen Schichtwechseln. Bei ihnen kann es auf Dauer zu Beschwerden kommen, wie beispielsweise:

• Erschöpfung
• Gereiztheit
• Müdigkeit
• Schlafstörungen
• geschwächtes Immunsystem

Eule oder Lerche?

Welcher Schlaftyp man ist, ist letztlich auch eine Frage der inneren Uhr und des individuellen Biorhythmus. Manche Menschen sind von Natur aus eher Frühaufsteher (Chronotyp "Lerche"), andere dagegen Spätaufsteher (Chronotyp "Eule"). Lerchen werden früh wach und abends rasch müde. Eulen wachen dagegen später auf und sind auch abends länger aktiv.

Der jeweilige Chronotyp ist in den Genen (sog. Uhrgene) festgelegt, verändert sich aber im Laufe des Lebens von der Kindheit bis zum Erwachsenenalter. Die unterschiedlichen Schlaftypen bilden sich aus, weil die entsprechenden Gene bei den Betroffenen unterschiedlich aktiv sind. Selbst beeinflussen kann man den jeweils vorherrschenden Schlaftyp im Grunde nicht.

Insbesondere die "Eulen" müssen durch soziale Gegebenheiten wie ihrem Beruf oft entgegen ihrem Chronotyp leben und leiden unter der Woche an Müdigkeit – quasi einer Art sozialem Jetlag. Am Wochenende versuchen sie dann, das Schlafdefizit durch Ausschlafen auszugleichen beziehungsweise können ihren Chronotyp eher ausleben.

Medikamente und Biorhythmus

Wie gut der Körper Medikamente aufnimmt, kann auch vom Einnahmezeitpunkt beziehungsweise vom Biorhythmus abhängen. Denn Medikamente werden nicht zu jeder Tageszeit gleich gut aufgenommen, da auch viele Körpervorgänge einem 24-Stunden-Rhythmus unterliegen. Mit diesem Phänomen beschäftig sich die sogenannte "Chronopharmakologie".

Über den Mund eingenommene Medikamente werden vor allem im Dünndarm aufgenommen. Wie schnell Wirkstoffe dorthin gelangen, hängt davon ab, wie schnell sich der Magen entleert und wie gut der Magen-Darm-Trakt durchblutet ist.

Der Magen entleert sich in den Morgenstunden schneller als am Abend, während der Magen-Darm-Trakt eher nachts und frühmorgens gut durchblutet ist. Mittags lässt die Durchblutung dann wieder nach. Das hat zu Folge, dass morgens eingenommene Medikamente vom Körper meist schneller und in größerer Menge aufgenommen werden. Je nach Wirkstoff kann dadurch auch das Risiko für Nebenwirkungen steigen.

Weitere Organe, die die Wirkung von Medikamenten beeinflussen, sind die Leber, die wahrscheinlich ebenfalls einem Tag-Nacht-Rhythmus unterliegt, und die Niere. Die Niere produziert zum einen über 24 Stunden verteilt unterschiedliche Mengen an Urin – damit einher geht eine tageszeitlich wechselnde Filtrationsrate. Gegen Mittag ist die Urinmenge am höchsten, nachts am niedrigsten. Das heißt, nachts werden auch am wenigsten Wirkstoffe wieder ausgeschieden. Zum anderen verändert sich der pH-Wert des Urins im Laufe von 24 Stunden: Nachts ist er am niedrigsten, also am sauersten. Basische Wirkstoffe können nun vermehrt ausgeschieden werden, saure Wirkstoffe dagegen kaum.

Bluthochdruck-Medikamente

Auch der Blutdruck verändert sich im 24-Stunden-Rhythmus. Bei Menschen mit einem Bluthochdruck ungeklärter Ursache (sog. primäre Hypertonie) ist der Blutdruck zwar erhöht, verhält sich aber vom Tagesverlauf her im Prinzip genauso wie bei Gesunden: Er ist vormittags zwischen 9 und 10 Uhr am höchsten.

Gegen Mittag folgt ein Tief, von dem aus er im Laufe des Nachmittags zum Abend hin wieder steigt. In der Nacht sinkt der Blutdruck dann um bis zu 15 Prozent ab. Personen, bei denen dieses nächtliche Absinken messbar ist, nennen Mediziner "Dipper" (von engl. dip = absenken). Die primäre Hypertonie ist die häufigste Form des Bluthochdrucks – sie liegt bei etwa 90 Prozent der Betroffenen vor.

Bei manchen Menschen mit Bluthochdruck sinkt der Blutdruck nachts jedoch nicht ab (sog. "Non-Dipper") – meist handelt es sich hier um eine sekundäre Hypertonie. Sie kann unter anderem Folge einer Nierenerkrankung, einer Stoffwechselstörung (z. B. Cushing-Syndrom) oder einer Medikamenteneinnahme (z. B. Antibabypille) sein.

Für Patient*innen kann es daher einen Wirkungs-Unterschied ausmachen, wann sie ihre Bluthochdruck-Medikamente einnehmen. Das gilt zum Beispiel für ACE-Hemmer. Nimmt man ACE-Hemmer abends ein, sinkt der nachts normalerweise ohnehin abfallende Blutdruck noch stärker.

Je nachdem, ob man Dipper und Non-Dipper ist, kann daher ein unterschiedlicher Einnahmezeitpunkt sinnvoll sein:

• Dipper: Eine ACE-Hemmer-Einnahme ist abends eher nicht zu empfehlen, da der nachts bei Dippern ohnehin niedrigere Blutdruck durch die Medikamente nun noch weiter sinkt. Als Folge kann es zu einer mangelnden Durchblutung des Gehirns kommen, wodurch sich das Schlaganfall-Risiko möglicherweise erhöht. Dipper sollten ACE-Hemmer daher besser morgens einnehmen.
• Non-Dipper: Eine ACE-Hemmer-Einnahme ist abends sinnvoll, denn sie kann den in der Nacht erhöhten Blutdruck senken und damit normalisieren.