In einem Experiment der Max-Planck-Gesellschaft lebten 400 Versuchspersonen freiwillig zwischen drei und vier Wochen in einem Bunker mitten im Berg von Andechs, völlig abgeschieden von der Welt. Viele von ihnen machten bei dem Versuch mit, um sich ungestört auf eine Prüfung vorzubereiten. Durchgeführt wurde das Experiment vor allem, um experimentell abzuklären, ob der menschliche 24-stündige Wach-Schlafrhythmus angeboren oder von außen gesteuert ist.

Die an dem Versuch teilnehmenden Menschen lebten in einem unterirdischen Zimmer mit Küche, Bad und Zimmerfahrrad. Sie hatten keinerlei Zeitinformationen und auch keinen Kontakt nach draußen. Ihre einzige Verbindung zur Außenwelt war eine Art Schleuse, über die sie Bestellungen aufgeben konnten und das Bestellte auch erhielten.

Äußere Zeitgeber steuern unsere inneren Rhythmen

Die Versuchspersonen konnten sich ihre Zeit individuell einteilen, wann sie arbeiten, trainieren, kochen, essen und schlafen. Dabei zeigte sich, dass die Studienteilnehmer ziemlich regelmäßig etwa zwei Drittel der Zeit wach waren und ein Drittel schliefen. Der Rhyhmus von Schlafen und Wachen war erwartungsgemäß circadian getaktet, allerdings war es kein 24-Stunden-Rhythmus, sondern ein (durchschnittlich) knapp 25-Stunden-Rhythmus (die Schwankungen lagen zwischen 23 und 27 Stunden).

Obwohl der innere circadiane Rhythmus ca. 25 Stunden dauert, leben wir faktisch aber im 24-Stunden-Rhythmus der Erde. Unsere innere Uhr wird dazu durch äußere Zeitgeber auf die 24 Stunden der Erddrehung abgestimmt. Der mit Abstand wichtigste Zeitgeber ist das Sonnenlicht (oder künstliches Licht, das deutlich heller ist als die übliche Beleuchtung).

Erreicht morgens und tagsüber genug helles Licht die Augen - und damit den suprachiasmatischen Kern (SCN) -, synchronisiert dieses alle circadianen Rhythmen auf 24 Stunden. Dann laufen diese Prozesse parallel, so dass gegen 3 Uhr morgens verschiedene Phänomene gleichzeitig auftreten: die niedrigste Körpertemperatur, der tiefste Schlaf, die höchste Konzentration an Wachstumshormon und die langsamste Verdauung im Darm.

Weitere, wenngleich schwächere und deshalb oft nur unterstützende Zeitgeber sind soziale Ereignisse, regelmäßige Tätigkeiten und regelmäßige Mahlzeiten, die vielfach zudem einen sozialen Charakter haben.

Mahlzeiten sind circadiane Zeitgeber

In der Untersuchung der Max-Planck-Gesellschaft zeigte sich, dass die Versuchspersonen auch dann regelmäßig essen, wenn sie über keine äußeren Zeitgeber verfügen (und ihr innerer Tag durchschnittlich 25 Stunden dauert). Die meisten Studienteilnehmer bereiteten sich dreimal eine Mahlzeit zu, manche nur zweimal. Bei allen blieb ihr Gewicht konstant. Manche Teilnehmer hatten zwischendurch auch so etwas wie "Ausreißertage". Dabei verkürzte sich ihre Schlaf-Wachperiode bis auf 10 Stunden (7 wach und 3 schlafend) oder verlängerte sich auf bis zu 35 Stunden (25 wach und 11 schlafend). Dennoch aßen sie an diesen Tagen genau so oft wie sonst, so dass die Zeiten zwischen den Mahlzeiten sehr kurz wurden oder sich stark verlängerten. Subjektiv bemerkten sie nicht, wie anders diese Tage und Nächte waren. Im "zeitfreien", d.h. von äußeren Zeitgebern freiem Bunker wurden die Versuchspersonen also nicht automatisch nach vier, fünf Stunden hungrig, wie es der normale chronobiologische Rhythmus ist. Veränderten sich die Abstände zwischen den Mahlzeiten, dann verschob das - beim Fehlen äußerer Zeitgeber - die gesamte innere circadiane Rhythmik.

Zeitgeber sind den Ergebnissen der Studie zufolge nicht nur sozial notwendig (zur Synchronisierung der Schlaf-Wachrhythmen der Menschen), sondern auch individuell. Wir sind nur dann ausgeglichen, gesund und leistungsfähig, wenn unser Schlaf und die anderen circadianen Rhythmen synchronisiert sind. Entkoppeln sie sich, leiden zuerst die Stimmung und die Leistungsfähigkeit. Später folgen ziemlich schnell Schlafstörungen, die wiederum andere gesundheitliche Beeinträchtigungen nach sich ziehen, wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Verdauungsstörungen.

Essen und Schlafen

Chronobiologisch betrachtet werden Menschen alle vier bis fünf Stunden hungrig. Dass wir im Schlaf nicht durch Hunger geweckt werden, liegt vermutlich am Hormon Leptin.1) Leptin wird in den Fettzellen des Körpers gebildet und reguliert das Hungergefühl. Der Höhepunkt der Leptin-Konzentration im Blut ist um 3 Uhr nachts, zum selben Zeitpunkt, wenn die Körpertemperatur am geringsten ist. Dabei folgt das Leptin aber keinem inneren circadiären Rhythmus, sondern ist von den Essgewohnheiten abhängig. Verschieben Versuchspersonen ihre letzte Mahlzeit um sechs Stunden, ohne dass sie zwischendurch schlafen, dann verschiebt sich der Höhepunkt der Leptinkonzentration im Blut sofort parallel mit. Die circadiäre Körpertemperatur hingegen verläuft nach einer solchen Verschiebung zunächst völlig unverändert. Sie passt sich nur sehr verzögert an.

Leptin verhindert Hunger aber nur, wenn wir schlafen. Bleiben wir nachts auf, werden wir dennoch hungrig. Im Gegenteil erleichtert Essen Nachtarbeitern, ihre Arbeit gut durchzustehen. Weil die Chronizität der menschlichen Abläufe darauf ausgerichtet ist, dass der Mensch nachts schläft, ist die Konzentrationsfähigkeit allerdings herabgesetzt. Und aus demselben Grund ist der Organismus auch nicht darauf eingerichtet, schwere Mahlzeiten zu verdauen. Suppen und andere leichte Kost sind deshalb empfehlenswerter.

Wirklich gut verträglich ist Nachtarbeit aber selbst dann nicht. Neun von zehn Menschen, die regelmäßig nachts arbeiten, klagen nach relativ kurzer Zeit über Müdigkeit und Schlafstörungen. Längerfristig leiden drei Viertel der Nachtarbeiter unter Problemen mit Herz und Kreislauf oder Verdauung. Mittlerweile weiß man allerdings, dass der Umstand, dass nachts gegessen wird, zumindest teilweise dafür verantwortlich ist.

Die Folgen von nächtlichem Essen

Welche Folgen eine sanfte Variante des nächtlichen Essens hat, wurde von einer japanischen Forschergruppe um Li-Qian Qin untersucht.2) Sieben Studenten führten drei Wochen lang ein "normales" ("tagbetontes") und drei Wochen lang ein "nachtbetontes" Leben, bei dem sie bis 1 Uhr 30 aufblieben und dafür bis 8 Uhr 30 schliefen. Die Nachtbetonten frühstückten nicht, aßen aber normal zu Mittag. Zwischen 19 Uhr und 1 Uhr 30 konnten sie essen, soviel sie wollten. Die einzige Bedingung war, dass sie genau so viel essen wie sonst, aber mindestens die Hälfte davon ab 19 Uhr.

Subjektiv spürten die Studenten in ihrer nachtbetonten Zeit keine Veränderungen und passten sich der Phasenverschiebung problemlos an. Objektiv aber zeigten sich dennoch Konsequenzen. Da alle Versuchsteilnehemer abends kleinere Mengen statt einer großen Mahlzeit aßen, stieg ihr Leptinspiegel nicht so stark an wie beim tagbetonten Lebensrhythmus. Langfristig zu wenig Leptin in der Nacht führt allerdings mit hoher Wahrscheinlichkeit dazu, dass zu viel gegessen wird, was leicht Fettleibigkeit (mit allen Folgen) verursachen kann.

Dazu kommt das veränderte Verhalten des Insulin. Sobald man etwas isst, steigt die Glukosekonzentration im Blut. Normalerweise wird daraufhin mehr Insulin gebildet, das die Glukose verarbeitet. Das zeigte sich bei den tagbetonten, nicht aber bei den nachtbetonten Studenten: Sie hatten die ganze Nacht über mehr Glukose im Blut als die Tagbetonten. Zu Beginn der Nacht produzierten sie viel Insulin. Das endete aber abrupt gegen 6 Uhr morgens, obwohl das Blut zu diesem Zeitpunkt immer noch viel Glukose enthielt. Im nachtbetonten Rhythmus stellte der Organismus in der zweiten Nachthälfte nicht mehr die erforderliche Menge an Insulin bereit, um die in der Nacht verzehrte Menge zu verarbeiten.

Nach drei Wochen nachtbetonter Lebensweise lieferte der Organismus nicht einmal mehr sofort die notwendige Insulinmenge, wenn die Studenten etwas tagsüber gegessen hatten. Es bildete sich zwar Insulin, aber ziemlich choatisch, wohingegen die Tagbetonten völlig korrekt dann mehr Insulin produzierten, wenn sie etwas gegessen hatten (es handelte sich dabei, wohlgemerkt, um dieselben Personen!).

Eine chaotische Insulinproduktion ist ein Vorstadium von Diabetes. Wenn Menschen zu Beginn der Nacht größere Mengen an Nahrung zu sich nehmen, erhöht dies also bereits das Risiko für Diabetes und Fettleibigkeit. Dieselben Vorgänge laufen bei Nachtarbeitern noch intensiver ab und dürften zumindest teilweise zu deren Beschwerden beitragen.

Night Eaters (nächtliche Esser; Menschen, die zwar zu einer normalen Zeit schlafen gehen, aber dennoch mehr als die Hälfte ihrer täglichen Kalorien nach 22 Uhr zu sich nehmen) sind im Schnitt dicker als andere Menschen und schlafen auch schlechter. Obwohl die Teilnehmer der Studie zumindest subjektiv gut schliefen, könnte der schlechte Schlaf bei den Nachtessern zumindest teilweise auf ihr spätes Essen zurückzuführen sein. Nach Möglichkeit nämlich sollen zwischen der letzten Mahlzeit und dem Schlafbeginn mindestens zwei bis drei Stunden vergangen sein, damit der Magen einigermaßen leer ist und der Darm ungestört arbeiten kann.3)

Was gegessen wird, scheint die Schlafqualität nicht immer zu beeinflussen. Menschen, die schlecht schlafen, sollten allerdings kein Risiko eingehen, weil bei ihnen ein voller Magen den Schlaf beeinträchtigen kann. Zu achten wäre deshalb, so Barbara Krab, abends möglichst leicht verdauliche Speisen (und auch möglichst nicht zu spät) zu sich zu nehmen. Das bedeutet: fettarm, nicht gebraten, kein frisches Brot, keine schwer verdaulichen Gemüse wir Gurken oder Paprika und wenig Rohes.

Schlussfolgerungen

Die klassischen drei Mahlzeiten täglich entsprechen den Erkenntnissen der Chronobiologie. Sie können als zusätzlicher Zeitgeber wirken und so die Funktionen des circadianen Systems stärken, der erholsamen Schlaf erlaubt. Wer regelmäßig und relativ früh zu Abend isst, erleichtert den Schlaf und unterstützt auch die Verdauung tagsüber. Nächtliches Essen hingegen kann die Funktionen des Organismus durcheinanderbringen, insbesondere bei häufiger Nachtarbeit.