Das Dunkelhormon: Melatonin (-bildung) der Müdigkeit

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Lichtverschmutzung unterdrückt „Dunkelhormon“ Melatonin bei Mensch und Tier

• Melatonin taktet die innere Uhr, dank einem hohen Melatoninspiegel werden wir abends müde. 

Forschende vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben in einem internationalen Team Daten zur Auswirkung von Lichtverschmutzung auf die Melatoninbildung beim Menschen und bei Wirbeltieren ausgewertet. 

Das Ergebnis: 

Selbst die niedrigen Lichtintensitäten einer städtischen Lichtglocke reduzieren die Bildung des sogenannten Dunkelhormons. 


Der Himmel über Berlin bei Nacht Chris Kyba
 

Melatonin prägt den Tag-Nacht-Rhythmus beim Menschen und bei Wirbeltieren. 

Organe, Gewebe und Zellen stellen abhängig von der Konzentration dieses Hormons ihre innere Uhr. 

• Melatonin steuert auch Prozesse wie Fortpflanzung und Wachstum. 

Über Lichtrezeptoren, beispielsweise auf der Netzhaut im Auge, nehmen Wirbeltiere und der Mensch Unterschiede in der Helligkeit ihrer Umgebung war.

• Wenn viel Licht auf die Rezeptoren wirkt, wird die Bildung von Melatonin unterdrückt; 

• Bei Dunkelheit wird viel Melatonin gebildet.

Die Empfindlichkeitsschwelle beim Menschen liegt bei 6 Lux, Straßenbeleuchtung strahlt meist heller:

Künstliches Licht bei Nacht kann den Melatoninhaushalt stören, wenn mit der Dunkelheit eigentlich die Melatoninproduktion einsetzten sollte.

Die Forschenden identifizierten im Rahmen einer Literaturrecherche aus 1900 Studien 72 relevante Arbeiten, die ihre Kriterien zur Untersuchung von Lichtverschmutzung erfüllten.

Sie zeigen anhand der Datenlage, dass bereits sehr geringe Lichtintensitäten die Ausschüttung des Melatonins unterdrücken: bei Fischen liegt die Schwelle bei 0,01 Lux, bei Nagern bei 0,03 Lux und bei empfindlichen Menschen bei 6 Lux; bei Licht mit einem hohen Blaulichtanteil sogar weit darunter.

Dazu im Vergleich die Beleuchtungsstärken, welche die Lebewesen in der Nacht erfahren:

In einer sternenklaren Nacht liegt die Beleuchtungsstärke bei 0,001 Lux.

In einer Vollmondnacht erreicht sie ein Maximum von 0,3 Lux.

Die Lichtglocke einer Stadt kann Beleuchtungsstärken bis zu 0,1 Lux, eine Straßenbeleuchtung mehr als 150 Lux erreichen.

„Das Erstaunliche ist, dass schon die sehr geringen Intensitäten der Lichtglocke einer Stadt ausreichen, um bei bestimmten Wirbeltierklassen wie Fischen und Nagern die Melatoninproduktion zu unterdrücken“, sagt die Erstautorin Dr. Maja Grubisic vom IGB.

„Von dieser Art Lichtverschmutzung sind weltweit große Areale betroffen, wie wir aus der Auswertung von Satellitendaten wissen“, ergänzt ihr Kollege Dr. Andreas Jechow.  

Denn das Licht von künstlicher Beleuchtung strahlt in den Himmel und wird an Wolken und Partikeln reflektiert, wodurch eine große Lichtglocke entsteht.

Die Forschenden stießen bei ihrer Datenauswertung auch auf Wissenslücken: „Bisher gibt es keine Studien zu den Folgen von Lichtverschmutzung auf die Melatoninbildung bei Reptilien und Amphibien, Langzeitfolgen sind wenig erforscht. Und insbesondere die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit sind noch nicht hinreichend verstanden“, stellt IGB-Forscher Dr. Franz Hölker fest, der die Studie geleitet hat.

Ach, wie schlafen eigentlich Fische? Auch das wissen Franz Hölker oder Andreas Jechow, also gerne nachfragen!

Über das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB):
„Forschen für die Zukunft unserer Gewässer“ ist der Leitspruch des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB). Das IGB ist das bundesweit größte und eines der international führenden Forschungszentren für Binnengewässer. Es verbindet Grundlagen- und Vorsorgeforschung, bildet den wissenschaftlichen Nachwuchs aus und berät Politik und Gesellschaft in Fragen des nachhaltigen Gewässermanagements. Forschungsschwerpunkte sind u.a. die Langzeitentwicklung von Seen, Flüssen und Feuchtgebieten und die Auswirkungen des Klimawandels, die Renaturierung von Ökosystemen, der Erhalt der aquatischen Biodiversität sowie Technologien für eine nachhaltige Aquakultur. Die Arbeiten erfolgen in enger Kooperation mit den Universitäten und Forschungsinstitutionen der Region Berlin-Brandenburg und weltweit. Das IGB gehört zum Forschungsverbund Berlin e. V., einem Zusammenschluss von acht natur-, lebens- und umweltwissenschaftlichen Instituten in Berlin.

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Dr. Franz Hölker
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
030/64181665
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Dr. Andreas Jechow
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
030/64181909
jechow@igb-berlin.de

Nadja Neumann Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
Müggelseedamm 310
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Deutschland
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Nadja Neumann
Telefon: 030/64181975
E-Mail-Adresse: nadja.neumann@igb-berlin.de

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Originalpublikation:

Grubisic, M.; Haim, A.; Bhusal, P.; Dominoni, D.M.; Gabriel, K.M.A.; Jechow, A.; Kupprat, F.; Lerner, A.; Marchant, P.; Riley, W.; Stebelova, K.; van Grunsven, R.H.A.; Zeman, M.; Zubidat, A.E.; Hölker, F. Light Pollution, Circadian Photoreception, and Melatonin in Vertebrates. Sustainability 2019, 11, 6400.

REM-Schlaf, oder auch Traumschlaf: Alpha-Synukleinopathie - Parkinson-Krankheit

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: 80% aller Betroffenen mit einer REM-Schlaf-Verhaltensstörung entwickeln eine Parkinson-Krankheit

Die REM-Schlaf-Verhaltensstörung (engl. abgekürzt RBD) ist durch lebhafte Träume und körperliche Aktivität im Traumschlaf gekennzeichnet: 

Die Betroffenen schreien, treten oder schlagen um sich im Schlaf. 

Oft schämen sie sich und gehen nicht zum Arzt. 

Dabei können Medikamente Linderung verschaffen. 

Hinzu kommt, dass es einen Zusammenhang zwischen RBD und der Parkinson-Krankheit gibt – 4 von 5 Betroffenen erkranken im Laufe von 15 Jahren an der Parkinson-Krankheit. 

Derzeit wird an einem Test gearbeitet, der verlässlich vorhersagen kann, ob eine RBD in eine Parkinson-Krankheit mündet oder nicht. 
 
Die REM-Schlaf-Verhaltensstörung (engl. „REM sleep behaviour disorder“ - RBD) wird laut der Internationalen „Classification of Sleep Disorders“ (ICSD) den sogenannten Parasomnien zugeteilt.

Darunter versteht man Schlafstörungen mit störenden Begleitsymptomen. 

• Der REM-Schlaf, oder auch Traumschlaf, wechselt sich mit dem Non-REM-Schlaf (Leicht- und Tiefschlaf) mehrmals pro Nacht ab und ist durch die schnellen Augenbewegungen („rapid eye movements - REM“) bei geschlossenen Augenlidern charakterisiert. 

Während der REM-Schlafphase herrscht im Gehirn eine erhöhte Durchblutung und Stoffwechselaktivität, die Atem- und Herzfrequenzen steigen an, die Muskulatur ist aber in einem vollständigen Ruhezustand. 

In dieser Schlafphase träumen wir. 

Bei Betroffenen, die unter der RBD leiden, kommt es in dieser REM-Schlafphase zu heftigen Träumen, die sie – im Gegensatz zu „normal Träumenden“ – auch körperlich durchleben und „aktiv“ werden lassen.

Nicht selten schreien die Betroffenen laut, sie treten oder schlagen unkontrolliert um sich, kratzen oder beißen, in einigen Fällen kann es sogar zu Selbstverletzungen oder Verletzungen des Partners kommen.

„Die RBD ist für Betroffene oft ein Tabuthema.

Sie schämen sich und haben Sorge, als aggressiv oder unbeherrscht eingestuft zu werden. Ihnen – und oft auch dem Partner – ist nicht klar, dass eine Krankheit ursächlich für die nächtliche Aktivität ist“, erklärt Prof. Dr. Wolfgang Oertel von der Universität Marburg.

„Es ist wichtig, diese Tabus abzubauen und allgemein bekannt zu machen, dass es sich bei der RBD um ein Vorzeichen einer Erkrankung handelt.

Betroffene sollten sich ihrem Hausarzt anvertrauen, der sie bei Bedarf an einen Neurologen überweist, denn die RBD ist behandelbar.“

Eine medikamentöse Therapie kann die Lebens-und Schlafqualität vieler Patienten verbessern.

Zum Einsatz kommen beispielsweise Clonazepam, eine Substanz, die vor allem bei Epilepsie eingesetzt wird (auch wenn RBD keine epileptische Erkrankung ist!), und Melatonin, ein Hormon, das den Wach-Schlaf-Rhythmus steuert. 

Aber selbst, wenn die medikamentöse Therapie nicht anschlägt, ist für viele Betroffene allein die Diagnose ein Segen.

„Ihnen fällt ein Stein vom Herzen, wenn sie erfahren, dass ihr Leiden eine echte Erkrankung ist, sie nicht `unnormal´ sind oder gar Sorge haben müssen, verrückt zu werden,“ so Prof. Oertel.

Es gibt aber noch einen weiteren wichtigen Grund, warum eine rechtzeitige Diagnose wichtig ist:

Die REM-Schlaf-Verhaltensstörung wurde als ein Risikofaktor zur Entwicklung eines Parkinson-Syndroms eingestuft.

Es ist mittlerweile bekannt, dass 80% aller Betroffenen mit einer REM-Schlaf-Verhaltensstörung in den nächsten 15 Jahren an einer sogenannten alpha-Synukleinopathie erkranken werden.

In dieser Erkrankungsgruppe stellt die Parkinson-Krankheit die häufigste Krankheit dar.

„Was für die Betroffenen zunächst wie eine Hiobsbotschaft klingt, denn eine Parkinson-Erkrankung ist auch heute noch nicht heilbar, hat zumindest einen positiven Aspekt:

Durch die RBD erhalten Betroffene die Möglichkeit, sich mit der drohenden Parkinson-Erkrankung auseinanderzusetzen und frühzeitig mit einer Therapie zu beginnen. Darüber hinaus können die von der RBD Betroffenen hoffen, dass laufende Forschungsanstrengungen neue Therapie-Verfahren finden und entwickeln, die das Fortschreiten einer Parkinson-Krankheit verlangsamen“, so der Experte.

Die Parkinson-Krankheit ist weltweit die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung. Die hierbei zu beobachtenden Störungen des Bewegungsablaufes (siehe unten) lassen sich auf den Untergang dopaminerger Neurone der Substantia nigra im Mittelhirn zurückführen.

Prinzipiell ist der Teil des Mittelhirns an der Ausgestaltung von Bewegungsabläufen beteiligt, was die typischen Parkinson-Symptome erklärt. 

• Durch die Erkrankung kommt es im Verlauf zu einer Bewegungsarmut bis hin zur vollständigen Bewegungslosigkeit (Akinese), zur versteiften Muskulatur (Rigor) und dem Zittern von Armen und Beinen in Ruhe (Tremor).

Der Zusammenhang zwischen RBD und der Parkinson-Krankheit wird derzeit intensiv beforscht.

Prof. Oertel und sein Team gehen der Frage nach, welche der RBD-Patienten zu den mehr als zwei Dritteln mit dieser Traum-Schlafstörung gehören, die auf eine Parkinson-Erkrankung zusteuern.

• Mit der sogenannten Fluoro-Desoxy-Glukose- (FDG-) PET-Technik haben sie den Energieverbrauch des Gehirns genau gemessen. 

Es stellte sich heraus, dass Parkinson-Patienten ein typisches Muster von Abweichungen des Energiehaushaltes im Gehirn zeigen.

„Bei zwei Drittel von 25 untersuchten RBD-Patienten haben wir festgestellt, dass dieses Parkinson-Muster bereits im Vorstadium der Parkinson-Krankheit anwesend ist.

Nun gilt es zu klären, ob das Muster tatsächlich für eine valide Vorhersage der Parkinson-Krankheit herangezogen werden kann, also ob es tatsächlich auch diejenigen RBD-Patienten mit dem typischen Parkinson-Muster sind, die an der Parkinson-Krankheit erkranken werden, und ob umgekehrt die RBD-Patienten ohne Parkinson-Muster gesund bleiben“, erklärt der Marburger Neurologe und Past-Präsident der DGN.

 „Wenn das der Fall ist, haben wir einen Parkinson-Frühtest für Menschen, die unter RBD leiden.“ Das wichtige Forschungsprojekt wird vom ParkinsonFonds Deutschland gefördert.

 Die ersten Ergebnisse dieser Verlaufsstudie werden 2020 erwartet.

Für Betroffene und Angehörige ist der Verein REM-Schlafstörung e.V. eine wichtige Anlaufstelle.

Auf der Internetseite http://www.rem-schlafverhaltensstoerung.de/ findet man zahlreiche Informationen und u.a. einen RBD-Selbsttest.



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SommerZeit-Umstallung CAVE: Schichtarbeit - Nachtarbeit - Circadianeee Störungen

Medizin am Abend Berlin Fazit: Biologischer Zeitgeber blaues Licht und Nachtarbeit

In einer Studie mit Beschäftigten in der Pflege konnte das Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Institut der Ruhr-Universität Bochum (IPA) erstmals eingehend beschreiben, wie sich 24-Stunden-Lichtprofile durch die Schichtarbeit verändern. 
 

• Licht ist der stärkste Zeitgeber für unsere innere biologische Uhr. 

Gerät diese aus dem Takt, kann das die Gesundheit beeinträchtigen. Im Rahmen einer Studie zur Schichtarbeit wurden vom Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Institut der Ruhr-Universität Bochum (IPA) bei Beschäftigten in der Pflege über 24 Stunden personenbezogene Lichtmessungen durchgeführt. Sie erlauben eine detaillierte Analyse der Unterschiede zwischen Tag- und Nacharbeit. Erstmals konnte eingehend beschrieben werden, wie sich 24-Stunden-Lichtprofile durch die Schichtarbeit verändern.

Die Ergebnisse der Studie wurden jetzt in der Ausgabe der Zeitschrift Science of The Total Environment veröffentlicht.

Nachtarbeit nimmt zu

• Spätestens seit die internationale Krebsagentur langjährige Schichtarbeit, die mit circadianen Störungen verbunden ist, als wahrscheinlich Krebs erregend (Gruppe 2A) einstufte, sind die Auswirkungen von Schichtarbeit in den Fokus der Forschung gelangt. 

• Laut Mikrozensus von 2017 arbeiten mehr als 4,5 Millionen Menschen in Deutschland in Nachtarbeit, Tendenz weiter steigend.

Untersuchung von Beschäftigten im Schichtdienst

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des IPA untersuchten weibliche Beschäftigte in der Krankenpflege im Schichtdienst.

Das Kollektiv bestand aus Frauen, die sowohl in Tag- als auch in Nachtschichten in der Klinik arbeiteten.

Die Vergleichsgruppe bestand aus Frauen, die ausschließlich in Tagschichten arbeiteten.

Erfasst wurden in der Studie typische 24-Stunden-Profile des Lichts während Phasen mit Tagarbeit und Phasen mit Nachtarbeit. Dazu trugen die Teilnehmerinnen der Studie Lichtmessgeräte, mit denen die Lichtexpositionen in verschiedenen Spektralbereichen – hierunter auch das Blaulicht, welches für die biologischen Tagesrhythmen eine besondere Rolle spielt – alle 10 Sekunden aufgezeichnet wurden. „Wir haben so ein engmaschiges Lichtprofil über den Tag erhalten und konnten gezielt bestimmte Zeitabschnitten untersuchen“, erläutert die Leiterin der Studie Dr. Sylvia Rabstein.

„Natürlich waren wir davon ausgegangen, dass die Lichtprofile bei Nachtarbeit eine erhöhte Blaulichtexposition im Vergleich zu Phasen mit Tagschicht zeigen“, so Prof. Thomas Behrens.

• „Es zeigte sich, dass das 24-Stunden-Blaulichtprofil bei Nachtschichtarbeit nicht nur zeitlich verschoben ist, sondern auch eine ganz andere Form hat. 

So fehlten insbesondere die längeren Phasen an Dunkelheit, die für die Synchronisation der inneren Uhren durch den Wechsel zwischen hell und dunkel wichtig sein können und die auch für eine gute Schlafqualität sorgen“ ergänzt Sylvia Rabstein.

•  Mit Blick auf die tägliche Praxis könnte dies bedeuten, dass es sinnvoll ist, den Schlafraum beim Tagschlaf noch stärker abzudunkeln.

„Für uns sind diese Ergebnisse insbesondere wichtig im Hinblick auf zukünftige Studien und natürlich auch die Prävention gesundheitlicher Folgen von Nachtarbeit“, so Prof. Thomas Brüning, Direktor des IPA. „So wissen wir jetzt, dass wir bei der Beurteilung der Lichtexposition den ganzen Tag im Blick haben müssen und neben Beleuchtung am Arbeitsplatz auch das individuelle Beleuchtungsverhalten berücksichtigen müssen.“

Wie sich die Unterschiede in den Lichtprofilen auf Schlaf, Hormone und weitere Parameter auswirkt, wird nun weiter untersucht werden.

Nachgefragt: Blaulicht

Licht ist der für den Menschen sichtbare Bereich der elektromagnetischen und optischen Strahlen, der durch die Stäbchen und Zapfen des Auges wahrgenommen wird.

Um die Jahrtausendwende konnte gezeigt werden, dass es weitere Rezeptoren gibt, die insbesondere auf Strahlung im Spektralbereich des blauen Lichts ansprechen und eine nichtvisuelle Wirkung im Körper hervorrufen. 

Diese sorgt dafür, dass der biologische Tagesrhythmus im Körper mit dem natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus der Umwelt synchronisiert wird. 

So beeinflusst blaues Licht insbesondere unseren natürlichen Schlaf-Wach-Rhythmus, aber auch den Hormonhaushalt und viele weitere Prozesse im Körper. 

• Zu viel Blaulicht in der Nacht kann dazu führen, dass die nächtliche Ausschüttung des auch als „Schlafhormon“ bezeichneten Melatonins unterdrückt wird. 

Daher wird eine extensive Nutzung von Lichtquellen wie PC, Tablet, Smartphone und Co vor dem Schlafengehen als kritisch gesehen, da diese bei erhöhtem Blaulichtanteil das Einschlafen verzögern und die Melatonin-Ausschüttung verschieben kann.

Originalpublikation:

S. Rabstein, K Burek, M. Lehnert, A. Beine, C. Vetter, V. Harth, S. Putzke, T. Kantermann, J. Walther, R Wang-Sattler, D. Pallapies, T. Brüning, T. Behrens. Differences in twenty-four-hour profiles of blue-light exposure between day and night shifts in female medical staff. Sci Tot Environ 2019: 653; 1025-1033.

Das Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der DGUV

Das IPA - Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung ist als Institut der Ruhr-Universität Bochum (RUB) an der Schnittstelle zwischen arbeitsmedizinischer Forschung und der Praxis für den Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz und in Bildungseinrichtungen positioniert.
Zum einen ist es daher für die medizinisch-akademische Forschung und Lehre im Fach Arbeitsmedizin der Ruhr-Universität Bochum verantwortlich; zum anderen unterstützt das IPA die gewerblichen Berufsgenossenschaften, die Unfallkassen und die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) bei der Erfüllung ihrer Aufgaben.

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Dr. Sylvia Rabstein
Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung
Institut der Ruhr-Universität Bochum (IPA)
Bürkle-de-la-Camp-Platz 1
44789 Bochum
Tel. 030 13001 4213
E-Mail: rabstein@ipa-dguv.de

Elke Biesel Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung - DGUV
Telefon: 030 / 288 763 - 767
Fax: 030 / 288 763 - 771
E-Mail-Adresse: elke.biesel@dguv.de
Glinkastraße 40
10117 Berlin
Deutschland
Berlin 

Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA)

Alte Heerstraße 111
53757 Sankt Augustin
Deutschland
Nordrhein-Westfalen
E-Mail-Adresse: ifa@dguv.de
Ina Neitzner
Telefon: (02241) 231 2721
Fax: (02241) 231 2234
E-Mail-Adresse: ina.neitzner@dguv.de

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Institut für Arbeit und Gesundheit der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IAG)

Königsbrücker Landstr. 2
01109 Dresden
Deutschland
Sachsen
E-Mail-Adresse: iag@dguv.de
Sabine Strickrodt
Telefon: 0351 / 4571107
Fax: 0351 / 4571005
E-Mail-Adresse: sabine.strickrodt@dguv.de

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Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der DGUV - Institut der Ruhr-Universität Bochum (IPA)

Bürkle-de-la-Camp-Platz 1
44789 Bochum
Deutschland
Nordrhein-Westfalen
E-Mail-Adresse: ipa@ipa-dguv.de
Dr. Monika Zaghow
Telefon: 0234/3024-564
Fax: 0234/3024-505
E-Mail-Adresse: zaghow@ipa-dguv.de

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Originalpublikation:

S. Rabstein, K Burek, M. Lehnert, A. Beine, C. Vetter, V. Harth, S. Putzke, T. Kantermann, J. Walther, R Wang-Sattler, D. Pallapies, T. Brüning, T. Behrens. Differences in twenty-four-hour profiles of blue-light exposure between day and night shifts in female medical staff. Sci Tot Environ 2019: 653; 1025-1033.

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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969718341895?via%3Dihub

ZNA - Rettungsstelle am kommenden Montag: Frühjahrsmüdigkeit: Zeitumstellung auf Sommerzeit

Medizin am Abend Berlin Fazit: Frühjahrsmüdigkeit: Licht ist die beste Therapie

Aufwachen aus dem Winterschlaf und fit sein für den Frühling, das klappt am besten mit einer Lichttherapie, sagt Schlafmedizinier und Diplompsychologe Werner Cassel vom Universitätsklinikum Marburg. 

Die richtige Dosis Licht zur passenden Zeit kann nämlich wirken wie ein Medikament. 
 
Endlich ist der Frühling da. Die Sonne scheint und man bekommt sofort Lust, sich draußen wieder mehr zu bewegen: Spazieren gehen, Fahrrad fahren, die Sonne genießen. Doch bei so manchem zieht der Körper einfach nicht richtig mit. Besonders das Aufstehen fällt schwer, der Körper fühlt sich an wie Blei, kaum mühsam im Bad angekommen, möchte man sich am liebsten einfach wieder ins Bett legen.

Rund ein Viertel der Bevölkerung spürt sie, die sogenannte Frühjahrsmüdigkeit, sagt der Marburger Schlafmediziner und Diplom-Psychologe Werner Cassel. Doch woher kommt sie? Dafür gibt es mehrere Gründe:

Seit Millionen von Jahren hat die Evolution Mensch und Tier darauf programmiert, sich für die kalten Monate eine dickere und somit wärmende Fettschicht zuzulegen und das tun wir auch noch heute:

Die leckere Gans zu Weihnachten, Schokolade und Plätzchen erfüllen diesen Zweck.  

Zudem bewegen wir uns in der dunklen Jahreszeit deutlich weniger an der frischen Luft, weil es draußen einfach oft ungemütlich ist und auch viel früher dunkel wird.
 
„Wir ernähren uns fetter und bekommen so auch weniger Vitamine und Spurenelemente“, so Cassel, „das führt dazu, dass unser Speicher für Aktivitäten einfach leerer ist. Gleichzeitig fordert uns der Frühling zu mehr Bewegung auf und da fehlt dann einfach die Power.“

Die schlafmedizinische Forschung kennt einen zweiten Grund: Den „Winterschlaf“. Im Schnitt schlafen wir im Winter 20 bis 45 Minuten länger. Wenn wir morgens vor dem Wecker wach werden, können wir wieder besser einschlafen - ganz einfach, weil es noch dunkel ist. 

Aus diesem Grund gehen wir abends meist auch früher zu Bett. Ist es dagegen abends noch hell, sind wir länger aktiv und morgens weckt uns das Licht auch schon mal vor dem Wecker.

Die Zeitumstellung auf Sommerzeit macht es den Frühjahrsmüden zudem noch einmal schwerer, denn nun müssen wir uns zunächst einmal darauf einstellen, eine Stunde früher aufzustehen, als es unserem bisherigen Rhythmus entspricht. Studien aus Kanada haben gezeigt:

Am ersten Montag nach der Zeitumstellung gab es auf den Straßen acht Prozent mehr Unfälle, weil die Autofahrer müder und damit unkonzentrierter hinter dem Steuer sitzen. 
„Diese Umstellung auf den kürzeren Schlaf im Frühling ist ein zweiter Grund für die Frühjahrsmüdigkeit, die aber bei den meisten nach etwa zwei Wochen überwunden ist“, erklärt der Schlafmediziner.

Wer aktiv werden möchte gegen Frühjahrsmüdigkeit und den „Jet Lag“ durch die Zeitumstellung, der sollte sich am besten eine Lichttherapie verordnen, rät Cassel: „Licht kann wirken wie ein Medikament. Denn Licht fördert die Produktion von Serotonin und Vitamin D und mit der richtigen Dosis Licht zur richtigen Zeit können wir uns sowohl fit für einen aktiven Tag wie auch für eine erholsame Nacht machen.“

Grund dafür ist das Schlafhormon Melatonin, das maßgeblich unseren Tag-Nacht-Rhythmus regelt. 

1. Etwa gegen 21 Uhr wird die Produktion des Schlafhormons im Körper richtig angekurbelt und fällt dann morgens nach drei Uhr wieder langsam ab. 
2. Je weniger Licht wir abends und in der Nacht abbekommen, desto höher ist die Konzentration des Hormons, das für erholsamen Schlaf sorgt. 
3. Kerzenschein und indirekte Beleuchtung am Abend sind deshalb nicht nur gemütlich, sondern sorgen auch für einen guten Schlaf, weil sie im Gegensatz zu hellem Licht die Melatoninproduktion fördern. 
4. „Schon das Licht der hellen Neonröhre beim Zähneputzen am Abend kann insofern hinderlich sein“, erklärt der Schlafmediziner.

Umgekehrtes gilt für den Tag: 

Licht stoppt die Produktion des Schlafhormons und macht fit für den Tag.

Besonders am Vormittag sollte man viel Licht tanken.

Also wenn es irgend geht, lieber mit dem Fahrrad zur Arbeit oder wenigstens das Auto nicht vor der Tür parken, sondern ein Stück zu Fuß laufen.

Frühstücks- und Mittagspause nach Möglichkeit nach draußen verlagern.

Laut Cassel haben zahlreiche Studien belegt:

„Licht und körperliche Bewegung besonders am Vormittag fördern den Tiefschlaf in der Nacht.

Dazu gehört auch, dass man den Übergang von Tageslicht zu Dunkelheit für den Körper möglichst kontrastreich gestalten sollte: A

Also morgens am besten gleich die Rollos hoch und die Fenster auf.
Abends wenig und nur gedämpftes Licht einsetzen.

Allein durch den richtigen Einsatz von Licht lassen sich zudem manche Schlafstörungen bekämpfen.“

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Universitätsklinikum Gießen und Marburg GmbH (UKGM)
Baldingerstraße
35042 Marburg

UKGM- Schlafmedizinisches Zentrum Marburg
Leiter: Prof. Dr. Ulrich Koehler
Dipl.-Psych. Werner Cassel
Verhaltensmedizinische Therapie und Studienkoordination im Schlafmedizinischen Zentrum
Tel.: 06421/58-65397
E-Mail: cassel@med.uni-marburg.de

UKGM-Pressestelle:
Christine Bode
Telefon: (0641) 985-40013
E-Mail: christine.bode@uk-gm.de
Web: www.ukgm.de

Rudolf-Buchheim-Straße 8
35392 Gießen
Deutschland
Hessen 

Zirkadiane Uhr - Biologische Uhr: Insulinresistenz, Diabetes und Muskeln

Medizin am Abend Berlin Fazit: Unsere Muskeln messen die Tageszeit

Vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützte Forschende haben in unseren Muskelzellen eine biologische Uhr entdeckt. Sie könnte an der Regulierung des Stoffwechsels und der Entstehung von Diabetes beteiligt sein. 
 
In unserem Körper ticken überall biologische Uhren. 

• Sie schütten im Schlaf das Hormon Melatonin aus, begünstigen die Absonderung von Verdauungsenzymen nach dem Mittagessen und halten uns tagsüber wach. 

Eine Hauptuhr im Gehirn synchronisiert alle anderen Uhren in den verschiedenen Organen.

Vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützte Forschende haben entdeckt, dass in unseren Muskelzellen eine solche "zirkadiane Uhr" tickt.

• ,Kommt diese Uhr aus dem Takt, könnte dies die Entstehung von Diabetes Typ 2 entscheidend beeinflussen. 

Die wissenschaftliche Arbeit des Forscherteams wurde vor Kurzem in der Fachzeitschrift PNAS (*) publiziert.

Entnahme von Muskelgewebe über den Tag verteilt

Forschende der Universität Genf, der University of Bath, der Université Claude Bernard in Lyon, der EPFL, der University of Surrey und dem Nestlé Institute of Health Sciences fanden heraus, dass die Zusammensetzung der unterschiedlichen Arten von Fetten (Lipide) in unseren Muskelzellen im Laufe des Tages variiert und je nach Tageszeit manchmal ein Lipid dominanter ist als ein anderes. 

Könnte dies mit dem Einfluss der biologischen Uhr zusammenhängen? Das internationale Team hat diese Hypothese anhand einer Untersuchung an freiwilligen Probanden überprüft. Dazu wurde die Hauptuhr der Teilnehmenden synchronisiert: Sie mussten sich vor Beginn der Studie an einen geregelten Tagesablauf in Bezug auf Mahlzeiten und Lichtexposition halten. Alle vier Stunden wurde zur Analyse der Lipidzusammensetzung eine kleine Muskelgewebeprobe aus dem Oberschenkel entnommen.

Dabei stellte das Forscherteam eine eindeutige Korrelation zwischen der Lipidzusammensetzung und der Tageszeit fest, erklärt Howard Riezman, der die Studie zusammen mit seiner Kollegin Charna Dibner in Genf leitete. 

 "Da die Lipidzusammensetzung innerhalb der Probandengruppe stark schwankte, benötigten wir weitere Belege zur Untermauerung dieser These", sagt Riezman weiter.

In einem zweiten Schritt stiegen die Forschenden darum auf ein In-vitro-Experiment um. Sie züchteten menschliche Muskelzellen und synchronisierten diese künstlich, ohne Hauptuhr, mithilfe eines Signalmoleküls, das normalerweise vom Körper abgesondert wird. Dabei wurde eine periodische Schwankung der zellulären Lipidzusammensetzung beobachtet, ähnlich wie bei den am Menschen durchgeführten Versuchen. Wenn aber die Forschenden den Uhrmechanismus durch eine Hemmung der relevanten Gene unterbrachen, verschwanden die periodischen Lipidschwankungen grösstenteils.

Diabetes und Schlafstörungen hängen zusammen

"Wir konnten klar nachweisen, dass diese Schwankung der Lipidzusammensetzung in unseren Muskeln von unserem zirkadianen Rhythmus abhängt", erklärt Erstautorin Ursula Loizides-Mangold.

"Die wichtigste Frage bleibt aber offen:

Welche Bedeutung hat dieser Mechanismus?"

Riezman ist der Ansicht, dass die biologische Uhr im Muskel über ihre Wirkung auf die Lipide regulierend auf die Insulinsensitivität der Muskelzellen wirken könnte.

Da Lipide ein Bestandteil der Zellmembran sind, beeinflussen sie die Fähigkeit der Moleküle, in die Muskelzellen einzudringen und wieder hinaus zu gelangen. Durch eine Veränderung der Membran-Zusammensetzung könnte das Ansprechen des Muskels auf das Hormon und seine Fähigkeit zur Blutzuckeraufnahme beeinflusst werden.

• Eine geringe Insulinsensitivität des Muskels führt zu einer sogenannten Insulinresistenz, einer bekannten Ursache des Diabetes Typ 2. 

"Studien zufolge besteht eine Verbindung zwischen zirkadianen Uhren, Insulinresistenz und der Entstehung von Diabetes", erklärt Charna Dibner, Co-Leiterin der Studie. 

"Wenn es uns gelingt, anhand des Lipidstoffwechsels eine Verbindung zwischen dem zirkadianen Mechanismus und dem Diabetes Typ 2 nachzuweisen, könnte dies bedeutende therapeutische Auswirkungen haben. Dank unserer neuen Möglichkeiten der In-vitro-Untersuchung der Zelluhren im menschlichen Muskel können wir diese Hypothese im Rahmen unserer nächsten Studie überprüfen."

(*) U. Loizides-Mangold et al.: Lipidomics reveals diurnal lipid oscillations in human skeletal muscle persisting in cellular myotubes cultured in vitro. PNAS (2017). DOI: 10.1073/pnas.1705821114

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Dr. Charna Dibner
Department of Internal Medicine Specialties
Faculty of Medicine
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Phone: +41 (0)22 372 93 18
E-Mail: charna.dibner@hcuge.ch

Prof. Howard Riezman
Biochemistry Department
Faculty of Sciences
University of Geneva
Phone: +41 (0)22 379 64 69
E-Mail: howard.riezman@unige.ch

Dr. Ursula Loizides-Mangold
Department of Internal Medicine Specialties
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360° TOP-Thema: Wie gesund sind Hochspannungsleitungen?

Medizin am Abend Berlin Fazit:       Wie gesund sind Hochspannungsleitungen?

Hochspannungsleitungen wirken sich auf den Hormonspiegel aus – allerdings jahreszeitlich schwankend. Ein internationales Team unter der Leitung von Prof. Dr. Hynek Burda von der Universität Duisburg-Essen (UDE) hat herausgefunden, dass Kälber, die elektromagnetischen Wechselfeldern ausgesetzt waren, im Winter weniger vom Schlafhormon Melatonin produzieren als im Sommer.

• Melatonin entsteht nachts in der Zirbeldrüse des Gehirns. Über den Blutkreislauf gelangt es zu fast jeder Zelle des Körpers, wo es vielfältige Funktionen erfüllt. Es steuert die Tag- und Nachtrhythmik und stärkt das Immunsystem. 

Es soll auch vor Krankheiten schützen, etwa Krebs oder Alzheimer.

Studien legten einen Zusammenhang nahe zwischen der unterdrückten Melatoninproduktion und dem Auftreten von Kinderleukämie in der Nähe von Hochspannungsleitungen. Eindeutig nachweisbar war dies bislang jedoch nicht: Mal waren die Melatonin-Konzentrationen bei Tieren, die in der Nähe von Hochspannungsleitungen gehalten werden, erhöht, mal erniedrigt und manchmal blieben sie auch unbeeinflusst.

Dem ging nun ein internationales Team aus tschechischen, deutschen und belgischen Wissenschaftlern genauer nach. Ihre Ergebnisse wurden gerade in Scientific Reports veröffentlicht, einem Journal der renommierten Nature Gruppe. Sie untersuchten eine zentrale Voraussetzung der „Melatonin Hypothese“ anhand des Speichels junger Rinderkälber. Studienleiter Prof. Dr. Hynek Burda: „Wir haben uns deshalb für Kälber entschieden, weil Bauern bereits seit längerem darüber diskutieren, ob Hochspannungsleitungen die Gesundheit und den Ertrag ihres Milchviehs beeinflussen. Außerdem konnte unsere Arbeitsgruppe schon früher nachweisen, dass Rinder Magnetfelder wahrnehmen.“

• Die Wissenschaftler konnten nun zeigen, dass Kälbchen tatsächlich weniger Melatonin produzieren, wenn sie elektromagnetischen Magnetfeldern ausgesetzt sind. Interessanterweise aber nur im Winter, im Sommer verkehrt sich der Effekt sogar leicht ins Gegenteil. 

Burda: „Dieser saisonale Effekt des Magnetfeldeinflusses ist eine neue Erkenntnis, die die bisherigen Studien in einem neuen Licht erscheinen lässt. Er könnte auch erklären, weshalb es bislang so uneinheitliche Ergebnisse bei Wiederholungsexperimenten gab.“

• Offensichtlich, so die Schlussfolgerung, haben magnetische Wechselfelder einen Einfluss auf die Gesundheit. 

Dieser ist jedoch deutlich komplexer als bisher angenommen. Der nun gezeigte saisonale Einfluss könnte sich als zentral für das Verständnis der Mechanismen erweisen, die der Wechselwirkung zwischen Magnetfeldern, vegetativer Physiologie und Gesundheit zugrunde liegen.

Artikel: Tereza Kolbabová, E. Pascal Malkemper, Luděk Bartoš, Jacques Vanderstraeten, Marek Turčáni, Hynek Burda (2015): Effect of exposure to extremely low frequency magnetic fields on melatonin levels in calves is seasonally dependent. Scientific Reports 5:14206.

Medizin am Abend Berlin DirektKontakt

Prof. Dr. Hynek Burda
Tel. 0201/183-2453
hynek.burda@uni-due.de

Dr. E. Pascal Malkemper
Tel. 0201/183-4310
pascal.malkemper@uni-due.de

Tel. 0203/379-2430
Beate Kostka M.A. Universität Duisburg-Essen

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Weitere Informationen für International Medizin am Abend Berlin Beteiligte 

http://www.nature.com/articles/srep14206