Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chronobiologie: Jede Zeitumstellung bringt innere Uhr durcheinander

25.10.2007
Sommerzeit und Winterzeit: Rund ein Viertel der Weltbevölkerung muss zweimal im Jahr die Uhr um eine Stunde verstellen. Die rein gesellschaftliche Übereinkunft der Zeitveränderung spiegelt aber weder eine biologische noch eine umweltbedingte Notwendigkeit wider. Ein Forscherteam um Professor Till Roenneberg an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München konnte jetzt zeigen, dass diese Umstellungen drastischere Auswirkungen haben als bislang vermutet.

Die innere Uhr lässt bestimmte Verhaltensweisen des Menschen und viele Prozesse im Körper in Zyklen ablaufen. Dieser genetisch vorgegebene Mechanismus synchronisiert sich dabei mit der Umwelt - das Sonnenlicht ist der wichtigste "Zeitgeber".

Wie die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Current Biology" berichten, unterbricht die Zeitumstellung abrupt die Anpassung der inneren Uhr an die jahreszeitlich bedingte Varianz des Tag-Nacht-Wechsels und erlaubt ihr im Herbst erst viel zu spät diese wieder aufzunehmen.

"Das Argument, bei der Zeitumstellung handle es sich 'nur' um eine Stunde, trügt", so Roenneberg. "Wir waren selbst überrascht, wie stark die Effekte sind. Es ist durchaus denkbar, dass die Zeitumstellung langfristig weit größere Auswirkungen hat als bisher geglaubt."

... mehr zu:
»Chronotypen »Zeitumstellung

Die innere Uhr passt sich mit Hilfe des Tageslichts an den 24-Stunden-Rhythmus der Umwelt an. Dieses so genannte Entrainment ist außerordentlich exakt. Besonders wichtig ist dabei die Dämmerung, also der Wechsel von Tag und Nacht. Unser Schlafverhalten passt sich sogar dem zeitlichen Fortgang der Dämmerung von Osten nach Westen innerhalb einer Zeitzone an. Für ihre aktuellen Untersuchungen nutzten die Forscher Daten, die sie von rund 55.000 Menschen in einer großen Fragebogenaktion erhalten hatten.

"Die innere Uhr passt sich auch genau an die saisonalen Veränderungen der Morgendämmerung an", berichtet Roenneberg. "Im Winter ist sie auf spät, im Sommer auf früh gestellt. Diese minutiöse Anpassung wird jedoch durch die Zeitumstellung empfindlich gestört." Ihre Ergebnisse auf Populationsebene erhärten die Forscher durch eine zweite, experimentelle Studie, bei der sie das Schlafverhalten sowie die Aktivität von 50 Personen acht Wochen rund um beide Zeitumstellungen untersuchten.

"Es zeigte sich, dass die Anpassung der inneren an die Umstellung der sozialen Uhr im Herbst kaum Probleme macht. Die innere Uhr macht zu diesem Zeitpunkt einen großen Sprung nach hinten, da die letzten Monate der Sommerzeit sie daran hinderten, sich an die später werdende Morgendämmerung anzupassen und es ihr ehedem leicht fällt, sich zu verzögern", so Roenneberg. "Sehr viel schwieriger dagegen ist die Anpassung an die Sommerzeit im Frühjahr."

Menschen, die eher spät zu Bett gehen und dafür morgens länger schlafen, sind späte Chronotypen. Im Gegensatz zu diesen Eulen schlafen die so genannten Lerchen früh und stehen früh wieder auf. Die Unterschiede zwischen den Chronotypen spiegeln sich exakt im Timing der Aktivitätsphasen im Lauf eines Tages wider.

"Wie wenig sich die innere Uhr an die Zeitveränderung anpasst, sieht man besonders deutlich an späten Chronotypen, wenn im Frühjahr auf die Sommerzeit umgestellt wird", meint Roenneberg. "Ihr biologisches Timing bleibt einfach auf Normalzeit, während all ihre sozialen Aktivitäten um eine Stunde vorgestellt werden. Aber selbst die innere Uhr früher Chronotypen stellt sich bei Beginn der Sommerzeit nicht vollständig um." Weil die abrupte Veränderung der Uhrzeit nicht den tatsächlichen Zeiten der Dämmerung entspricht, hat die "kleine" Stunde der Zeitumstellung weitreichende Konsequenzen: "Die Auswirkungen der Sommerzeit auf die innere Uhr kann man in eine geografische Veränderung übersetzen", so Roenneberg. "Dies bedeutet, dass die gesamte Bevölkerung Deutschlands im Frühjahr theoretisch zwangsweise nach Marokko transportiert wird und im Herbst wieder zurück ohne Zeitzone und Klima zurückzulassen - mit all den damit verbundenen Anpassungsproblemen."

Es ist bekannt, dass Fernreisen zu Zielen mit stark unterschiedlichen Sonnenzeiten - vor allem Reisen zwischen der Süd- und Nordhalbkugel der Erde - die menschliche Physiologie stark beeinflussen und sich auf Leiden wie etwa Depressionen auswirken können. Noch weiß man wenig über die Langzeiteffekte der saisonalen Störung der inneren Uhr durch die zweimalige Zeitumstellung jedes Jahr. In allen industrialisierten Ländern lässt sich aber ein Verlust an "Saisonalität" beobachten, also einen geringer werden Einfluss der Jahreszeiten auf die menschliche Physiologie. Möglicherweise ist dieses Phänomen zum Teil auf die Einführung der Zeitumstellung zurückzuführen: Das wäre dann ein weiteres Beispiel für harmlos scheinende Ursachen mit dramatischer Wirkung.

"Ganz generell darf man auch kleine Veränderungen in einem biologischen System nicht unterschätzen", meint Roenneberg. "Sie scheinen aus menschlicher Sicht trivial und haben dennoch - in größerem Zusammenhang gesehen - dramatische Auswirkungen. Da diese schleichend und langfristig sind, bemerken wir sie kaum. Es ist zu früh, um über einen Effekt der Zeitumstellung auf die Gesundheit der Menschen zu spekulieren. Unsere Ergebnisse zeigen aber, dass das Problem sehr ernst genommen werden muss und sehr viel genauer erforscht werden sollte."

Publikation:
"The Human Circadian Clock's Seasonal Adjustment is disrupted by Daylight Saving Time",
Thomas Kantermann, Myriam Juda, Martha Merrow and Till Roenneberg
Current Biology, 24. Oktober 2007
Ansprechpartner:
Professor Till Roenneberg
Zentrum für Chronobiologie, Institut für Medizinische Psychologie der LMU
Tel.: 089-218075-239
Fax: 089-218075-615
E-mail: Roenneberg@lmu.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.imp-muenchen.de/?chronobiology

Weitere Berichte zu: Chronotypen Zeitumstellung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mikro-U-Boote für den Magen
24.01.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Echoortung - Lernen, den Raum zu hören
24.01.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikro-U-Boote für den Magen

24.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Echoortung - Lernen, den Raum zu hören

24.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

RWI/ISL-Containerumschlag-Index beendet das Jahr 2016 mit Rekordwert

24.01.2017 | Wirtschaft Finanzen