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Die innere Uhr

Wer an dunklen Wintermorgen zur Arbeit geht und an ebenso dunklen Winterabenden zurückkehrt, kennt das Problem: Ohne Sonnenlicht wird man nicht so richtig wach. Das hat mit der inneren Uhr zu tun: Sie steuert bei allen Lebewesen – von Bakterien, Tieren und Pflanzen bis zum Menschen – die Tagesrhythmen (circadianen Rhythmen).
Das Verhalten, die Physiologie und die Biochemie eines jeden Lebewesens ist über den Verlauf des Tages zeitlich strukturiert. Diese Oszillationen erfassen unter anderem Zyklen von Ruhe und Aktivität, die Körpertemperatur, die Urinproduktion, den Blutdruck oder den Puls. Auch die Enzymaktivität, die Hormonkonzentration und sogar die Genexpression folgen einem jeweils bestimmten Muster. Das bedeutet, dass sich im Laufe von 24 Stunden viel an Körperchemie und Körperphysiologie ändert. Chronobiologen, also die Forscher, die die Veränderungen von Menschen im Laufe eines Tages untersuchen, sagen sogar: Zwei Menschen zur gleichen Tageszeit sind sich ähnlicher als ein und derselbe Mensch morgens und abends.

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Vor allem die innere Uhr Einfluss hat auf diese Veränderungen. Denn sie laufen auch dann ab, wenn ein Lebewesen unter experimentellen Bedingungen keine Informationen über die Außenwelt erhält. So wird eine Blume auch im dunklen Schrank morgens ihre Blütenblätter offnen. Und Menschen, die einige Zeit im dunklen Bunker verbringen, verfolgen auch hier, ohne Uhr und Wecker, etwa einen 24-Stunden-Rhythmus.

Ein „innerer Tag“ besteht also unabhängig von der Umwelt, er wird normalerweise aber durch so genanntes Entrainment mit der Außenwelt synchronisiert. Dies erfolgt über Umweltsignale, die Zeitgeber. Dazu gehört als Hauptzeitgeber das Tageslicht.

Gelingt die Synchronisation von innerer und äußerer Zeit nicht oder nicht ausreichend, etwa bei Schichtarbeit oder aufgrund altersabhängiger Veränderungen, kann das Auswirkungen auf die Gesundheit und das Wohlbefinden haben.

Wie das genau mit der inneren Uhr funktioniert, wird ab Januar europaweit die nächsten fünf Jahre erforscht. 35 Chronobiologen aus 11 Ländern sind daran beteiligt. Besonderes Augenmerk gilt der Frage, wie die Synchronisation mit Veränderungen der Umwelt erfolgt. Koordinator des Projekts ist Professor Till Roenneberg an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München. Autor: Beatrice Wagner; Quelle: idw; Stand: 24.1.2006

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