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| Zusammenfassung |
Das menschliche zirkadiane System spielt bei vielen physiologischen Prozessen eine entscheidende Rolle, und zirkadiane Rhythmen finden sich in praktisch allen Geweben und Organen. Eine Störung des zirkadianen Rhythmus kann zu gesundheitsschädlichen Folgen führen.
Erkenntnisse aus aktuellen bevölkerungsbasierten Studien wurden überprüft, da sie reales Verhalten widerspiegeln und bei der Entwicklung zukünftiger Studien nützlich sein können, um das Risiko gesundheitsschädlicher Erkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Fettleibigkeit und Diabetes mellitus zu verringern, die aufgrund von Störungen des Tagesrhythmus auftreten können . Eine elektronische Suche wurde in PubMed und Web of Science (2012–2022) durchgeführt. Die ausgewählten Artikel basierten auf spezifischen Ein- und Ausschlusskriterien.
Fünf Faktoren, die die Ausrichtung des zirkadianen Rhythmus stören können, werden diskutiert: Schichtarbeit, später Chronotyp, späte Schlafenszeit, Schlafunregelmäßigkeiten und späte Essenszeit .
Hinweise aus Beobachtungsstudien zu diesen zirkadianen Disruptoren deuten auf mögliche schädliche Auswirkungen auf die kardiometabolische Gesundheit hin, einschließlich erhöhtem BMI/Fettleibigkeit, erhöhtem Blutdruck, erhöhter Dyslipidämie, verstärkter Entzündung und Diabetes.
Zukünftige Forschungen sollten spezifische zugrunde liegende Wege identifizieren, um die gesundheitlichen Folgen von Schichtarbeit zu mildern. Darüber hinaus können in Interventionsstudien optimale Schlaf- und Esspläne für die Stoffwechselgesundheit untersucht werden. Schließlich ist es wichtig, das Timing externer Umweltreize (z. B. Licht) und Verhaltensweisen zu steuern , die den zirkadianen Rhythmus beeinflussen.
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| Einführung |
Zirkadiane Rhythmen oder biologische Uhren sind endogene Regulatoren in Zellen oder Organismen, die für die Koordination physiologischer und Verhaltensaktivitäten verantwortlich sind und es Organismen ermöglichen, sich innerhalb eines 24-Stunden-Zyklus an eine sich ändernde Umgebung anzupassen.
Es wird angenommen, dass die Hauptaufgabe dieses zirkadianen Systems darin besteht, physiologische Prozesse zeitlich zu organisieren, um Aktivitäts- und Ruhephasen vorherzusehen. Der Rhythmus dieser Prozesse wird durch innere „Uhren“ gesteuert, wobei sich eine zentrale Uhr im suprachiasmatischen Kern des Hypothalamus befindet und als Leiter für Uhren dient, die in fast allen Geweben des Körpers vorkommen. Die allgegenwärtige Natur dieser Uhren im ganzen Körper zeugt von der Bedeutung dieser Rhythmen für die Gesundheit.
Die Aufrechterhaltung der Synchronität ist der Schlüssel zu einer optimalen Gesundheit. Dazu gehört die Synchronität zwischen den inneren Uhren und der Außenwelt sowie die Synchronität zwischen allen inneren Uhren.
Abbildung 1
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| Das zirkadiane System ist hierarchisch mit einer zentralen Uhr im suprachiasmatischen Kern des Hypothalamus und peripheren Uhren in Geweben und Organen im gesamten Körper. Das Hauptzeitsignal, das die zentrale Uhr synchronisiert, ist Licht (Pfeil A), während periphere Uhren über mehrere Wege synchronisiert werden. Die zentrale Uhr reguliert den zirkadianen Rhythmus der peripheren Uhren durch verschiedene Mechanismen (Pfeile B), wie etwa die Kontrolle der Körpertemperatur, die Aktivität des sympathischen Nervensystems und Hormone wie Melatonin. Die Synchronisation von Peripherieuhren kann auch über die Stromversorgung erfolgen (Pfeil C). |
Die Synchronisierung der Rhythmen mit der Außenwelt erfolgt hauptsächlich durch Lichtsignale , die über die Ganglienzellen der Netzhaut den Nucleus suprachiasmaticus über das Auge erreichen. Die zentrale Uhr wiederum reguliert periphere Uhren über verschiedene Mechanismen, einschließlich der Kontrolle des Körpertemperaturrhythmus, der Aktivität des autonomen Nervensystems und verschiedener Hormone wie Cortisol und Melatonin.
Allerdings können periphere Uhren auch durch andere Signale synchronisiert werden, einschließlich Essen und Fasten.
Daher kann eine chronische Störung des zirkadianen Rhythmus, die auf Faktoren wie Nachtschichtarbeit, unregelmäßige Schlafpläne oder Essenszeiten zurückzuführen ist, zu den schädlichen Auswirkungen chronischer Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CKE), Krebs und Diabetes beitragen.
Diese Übersicht konzentriert sich auf Beobachtungsstudien, die Gesundheit und Verhalten in realen Umgebungen untersuchen, um festzustellen, ob es Zusammenhänge zwischen gewohnheitsmäßigem Verhalten und Gesundheit gibt. Beobachtungsergebnisse für den Zusammenhang zwischen Markern potenzieller zirkadianer Störungen und kardiometabolischen Ergebnissen werden zusammengefasst. Bestimmte Verhaltensweisen und Umwelteinflüsse, wie zum Beispiel Licht, können die Funktion zentraler und peripherer Uhren beeinflussen und zu zirkadianen Störungen führen.
| Schichtarbeit |
Schichtarbeit, bei der Schlaf und Mahlzeiten oft zwischen Tag und Nacht gewechselt werden, kann eine extreme Form der Störung des Tagesrhythmus darstellen. Weitere Faktoren, die die Ausrichtung des zirkadianen Rhythmus beeinflussen können, sind der Chronotyp, der Zeitpunkt der Mahlzeiten sowie die Regelmäßigkeit und das Timing des Schlafs. Beobachtungsstudien haben gezeigt, dass Wechsel- oder Nachtschichtarbeiter (Abendchronotyp), Schlafrhythmus, Schlafunregelmäßigkeiten und Essenszeiten negative Auswirkungen auf kardiometabolische Ergebnisse haben können.
Figur 2
Es ist wichtig zu beachten, dass Beobachtungsstudien keine Kausalität implizieren; Ein Zusammenhang zwischen diesen Faktoren und kardiometabolischen Erkrankungen unterstreicht jedoch ihre Bedeutung für die zukünftige Forschung und die öffentliche Gesundheit.
| Methoden |
Durchsucht wurden PubMed und Web of Science. Wir haben von Experten begutachtete Studien an Menschen einbezogen, die zwischen 2012 und 2022 veröffentlicht wurden. Es wurden nur auf Englisch veröffentlichte Studien mit erwachsenen Teilnehmern analysiert.
| Resultate und Diskussion |
> Schichtarbeit
Schichtarbeiter haben Arbeitszeiten außerhalb der üblichen Arbeitszeiten (9.00 bis 17.00 Uhr). Als Schichtarbeiter eingestufte Personen haben Morgen-, Nacht-, Wechsel- und/oder Abendpläne. Schichtarbeit stört den normalen Schlaf-Wach-Rhythmus, da diese Arbeitnehmer tagsüber oft schlafen müssen, was den Tagesrhythmus stört und somit das Risiko chronischer Krankheiten erhöht.
Schichtarbeiter sind häufig Licht ausgesetzt, das nicht dem natürlichen Tageslicht entspricht. Störungen des zirkadianen Rhythmus im Zusammenhang mit Schichtarbeit sind ein Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Fettleibigkeit, Bluthochdruck, Schlaf- und Stoffwechselstörungen.
Beobachtungsstudien haben eine negative Auswirkung von Schichtarbeit auf kardiometabolische Erkrankungen und Risikofaktoren gezeigt. Metaanalysen haben beispielsweise gezeigt, dass Schichtarbeiter ein um etwa 23 % höheres Risiko für Übergewicht oder Fettleibigkeit hatten, ein um 14 % erhöhtes Risiko, an Diabetes zu erkranken, ein um 11 bis 35 % höheres Risiko, an einem metabolischen Syndrom zu leiden, und ein um 10 % erhöhtes Risiko Risiko eines metabolischen Syndroms. höhere Wahrscheinlichkeit der Prävalenz von Bluthochdruck und 30 % Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Bluthochdruck. Eine systematische Überprüfung von 45 epidemiologischen Studien ergab außerdem, dass Nachtschichtarbeiter einen signifikant höheren systolischen und diastolischen Blutdruck hatten.
Schichtarbeit wird mit einigen Risikofaktoren für kardiometabolische Erkrankungen in Verbindung gebracht.
Eine Querschnittsstudie mit in Krankenhäusern beschäftigten Frauen ergab, dass diejenigen, die im Wechselschichtdienst arbeiteten, einen höheren kardiometabolischen Risikowert aufwiesen, basierend auf einer Kombination aus Blutdruck, Nüchternblutzucker, Triglyceriden und der Messung des Taillenumfangs. Diese Studie zeigte auch Unterschiede im Tagesverlauf des Cortisolspiegels im Urin. Schichtarbeiter hatten im Vergleich zu Tagarbeitern eine geringere Gesamtproduktion von 24-Stunden-Cortisol und ein flacheres Muster bei der Urinsammlung über zwei Tage.
Es wurden auch Unterschiede im Lipidspiegel im Zusammenhang mit Schichtarbeit festgestellt. Eine systematische Überprüfung von 66 Artikeln ergab, dass Schichtarbeiter, insbesondere diejenigen in der Nachtschicht, höhere Gesamtcholesterinwerte, erhöhte Triglyceride und niedrigere Werte von hochdichtem Cholesterin aufwiesen, die bekannte Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind. .
Entzündungen wurden auch mit Schichtarbeit in Verbindung gebracht. Eine Studie mit männlichen Schichtarbeitern ergab, dass das hypersensitive C-reaktive Protein (hsCRP), ein Entzündungsmarker, bei ehemaligen Schichtarbeitern im Vergleich zu Tagarbeitern signifikant höher war. Ähnliche Ergebnisse wurden in einer anderen Studie beobachtet, die höhere hsCRP-Werte bei weiblichen Schichtarbeitern im Vergleich zu Tagarbeitern zeigte. Eine andere Studie unter Krankenschwestern zeigte, dass diejenigen, die in wechselnden Nachtschichten arbeiteten, einen höheren CRP-Wert aufwiesen als diejenigen, die nie in wechselnden Schichten arbeiteten.
Eine Studie fand jedoch keinen Zusammenhang zwischen Schichtarbeit und hsCRP, sondern einen signifikanten Zusammenhang zwischen langen Arbeitszeiten und höherem hsCRP sowie einen Wechselwirkungseffekt mit leichten Entzündungen zwischen langer Arbeit. und Schichtarbeit. Entzündungen sind ein Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes und Fettleibigkeit. Daher können chronische Entzündungen bei Schichtarbeitern eine Rolle bei der Entstehung und dem Fortschreiten dieser Erkrankungen spielen.
Blutdruckwerte und Tagesrhythmen spielen eine wichtige Rolle für die Herz-Kreislauf-Gesundheit, da die Blutdruckwerte einem Tagesrhythmus unterliegen, der durch Schichtarbeit gestört werden kann. Die Blutdruckwerte sind im Wachzustand erhöht, insbesondere während der Arbeitszeit im Vergleich zu arbeitsfreien Zeiten, und da Arbeitsperioden zu einem biologischen Zeitpunkt (Nacht) stattfinden, in dem die Blutdruckwerte niedriger sein sollten, kann Schichtarbeit (insbesondere Nachtarbeit) möglich sein beeinflussen den normalen Verlauf des Tagesblutdrucks und führen zu einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Tatsächlich hat sich gezeigt, dass der Blutdruck bei Schichtarbeitern im Vergleich zu Tagarbeitern erhöht ist.
Bei Schichtarbeitern können Veränderungen im gesunden Verhalten wie Ernährung und Schlaf teilweise das erhöhte Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erklären. Schichtarbeiter konsumieren im Vergleich zu Tagarbeitern möglicherweise weniger gesunde Lebensmittel wie gesättigte Fette und alkoholfreie Getränke und essen nachts, wenn der Körper zum Schlafen bereit ist.
Schichtarbeit kann zu veränderten Essenszeiten führen, wie z. B. ganztägiges Essen und Auslassen von Mahlzeiten, was sich auf die Appetitregulierungshormone auswirken und zu einer Fehlregulation des inneren zirkadianen Rhythmus führen kann, was das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht. Die Ergebnisse einer Querschnittsstudie zeigten, dass Schichtarbeiter im Vergleich zu Tagarbeitern eine höhere Kalorienaufnahme hatten (56 kcal/Tag mehr), möglicherweise aufgrund der Arbeitszeiten.
Schlechte Schlafqualität ist ein weiterer häufiger Faktor bei Schichtarbeitern, der teilweise das erhöhte Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erklären könnte. Die Studie mit Krankenschwestern zeigte eine schlechte Schlafqualität sowohl bei denen, die im Wechselschichtdienst arbeiteten, als auch bei denen, die nicht im Schichtdienst arbeiteten, wobei Schichtarbeit ein unabhängiger Risikofaktor für Schlafmangel war. Eine schlechte Schlafqualität wird mit einem erhöhten kardiometabolischen Risiko in Verbindung gebracht.
Führende Studien zeigen, dass Schichtarbeit Auswirkungen auf die kardiometabolische Gesundheit hat und mögliche Mechanismen mit Entzündungen, einer beeinträchtigten Blutdruckregulierung oder ungesunden Verhaltensweisen zusammenhängen könnten. Eine zu beachtende Einschränkung besteht darin, dass die Definition von Schichtarbeit in allen Studien nicht einheitlich ist, während unterschiedliche Arbeitspläne im Ausmaß der zirkadianen Störung oder Beeinträchtigung der kardiometabolischen Gesundheit variieren können.
| Chronotypen |
Der Chronotyp ist ein Konstrukt, das dazu dient, den bevorzugten oder tatsächlichen Zeitpunkt für Aktivitäten, wie zum Beispiel Schlafen, zu ermitteln.
Der Chronotyp kann mithilfe validierter Standardfragebögen zur Selbsteinschätzung beurteilt werden. Am gebräuchlichsten sind der Morningness-Eveningness-Fragebogen, der den bevorzugten Zeitpunkt von Verhaltensweisen bewertet, und der Munich Chronotype Questionnaire, der den tatsächlichen Zeitpunkt des Verhaltens, beispielsweise des Schlafs, bewertet. Es können auch objektive Schätzungen des Schlafzeitpunkts verwendet werden, beispielsweise eine Handgelenksaktigraphie.
Der Chronotyp, insbesondere wenn „Morningness-Eveningness“ verwendet wird, gruppiert Einzelpersonen häufig in Morgen-, Abend- und Zwischenchronotypen. Morgenchronotypen sind Frühaufsteher, die die frühesten Morgenstunden bevorzugen und dazu neigen, früh aufzustehen und zu Bett zu gehen, während Nachttypen später aufwachen und zu Bett gehen und ihre Höchstleistung später am Tag erreichen.
Beobachtungsstudien haben Abendchronotypen mit einer erhöhten Prävalenz mehrerer CVD-Stoffwechselerkrankungen in Verbindung gebracht, darunter eine höhere Prävalenz von Diabetes, metabolischem Syndrom und CVD. Eine Metaanalyse von Querschnittsstudien ergab, dass Abend-Chronotypen häufiger an Diabetes erkrankten als Morgen-Chronotypen.
In der Nurses’Health Study 2 wurde bei mehr als 64.000 Frauen im Morgentyp eine leichte Verringerung der Wahrscheinlichkeit eines vorherrschenden Diabetes im Vergleich zu mittelschweren Chronotypen festgestellt, der Abendchronotyp war jedoch nicht mit einem vorherrschenden Diabetes verbunden. In einer prospektiven Analyse von 319 Teilnehmern mit einem Nachbeobachtungszeitraum von etwa zwei Jahren war der Chronotyp jedoch in vollständig angepassten Modellen nicht mit dem Auftreten von Diabetes verbunden.
Eine Analyse der britischen Biobank mit fast 400.000 Teilnehmern ergab, dass der morgendliche Chronotyp über einen Zeitraum von fünf Jahren mit einem geringeren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und einem geringeren Risiko für koronare Ereignisse verbunden war.
Risikofaktoren oder subklinische Prädiktoren für kardiometabolische Erkrankungen wurden ebenfalls mit dem Chronotyp in Verbindung gebracht. In den oben genannten Metaanalysen von Querschnittsstudien zeigten Abendchronotypen im Vergleich zu Morgenchronotypen signifikant höhere Werte für Nüchternblutzucker, Hämoglobin A1c, Triglyceride und Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin, es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede im Körper festgestellt Massenindex (BMI).
Eine Studie ergab, dass der nächtliche Chronotyp mit höheren Konzentrationen zirkulierender Proteine, einschließlich Plasminogenaktivator-Inhibitor 1, verbunden war. Es wurde gezeigt, dass die Proteine mit der Insulinresistenz zusammenhängen .
Der Zusammenhang zwischen Abendchronotypen und dem Risiko kardiometabolischer Erkrankungen kann auf Umwelt- und Verhaltensfaktoren zurückzuführen sein. Beispielsweise können Menschen mit einem abendlichen Chronotyp im Vergleich zu morgendlichen oder mittelmäßigen Chronotypen eine Ernährung von schlechterer Qualität und höherem Kaloriengehalt zu sich nehmen und sich weniger körperlich betätigen, was zu einer schlechten Herz-Kreislauf-Gesundheit führen könnte.
Nächtliche Chronotypen sind auch zu ungünstigen Zeiten Licht ausgesetzt, was zu Störungen des Tagesrhythmus führen kann. Der Chronotyp beeinflusst Schlaf- und Essenszeiten, die auch mit der kardiometabolischen Gesundheit verbunden sind. In einer Studie mit 872 Erwachsenen mittleren bis höheren Alters hatten Menschen mit einem Abend-Chronotyp einen späteren Schlaf- und Essplan als Menschen mit einem früheren Chronotyp. Zwei Studien, die die Kombination von Chronotyp und Schichtarbeit untersuchten, konnten keinen signifikanten Zusammenhang feststellen.
Insgesamt deuten Beobachtungsergebnisse darauf hin, dass spätere /abendliche Chronotypen im Vergleich zu frühen/morgendlichen Chronotypen mit schlechteren gesundheitlichen Folgen verbunden sind. Es sind jedoch weitere prospektive Studien erforderlich. Andererseits ist es notwendig, die zugrunde liegenden Mechanismen zu identifizieren. Es kann sein, dass die mit dem Abend-Chronotyp verbundenen Gesundheitsrisiken auf eine Diskrepanz zwischen dem bevorzugten Chronotyp und den eigenen sozialen Verpflichtungen zurückzuführen sind, was zu ungesunden oder zeitlich unangemessenen Verhaltensweisen führt.
| Schlafplan und Variabilität |
Der Zeitpunkt des Schlafens (die Zeit, zu der am Tag geschlafen wird) kann zu zirkadianen Störungen führen, insbesondere wenn er zu einem Zeitpunkt auftritt, der mit der biologischen Uhr in Konflikt steht. Schlaf-Wach-Muster können die Synchronisation der zentralen Uhr beeinflussen, insbesondere durch Veränderungen der Lichtexposition, die während des Schlafs reduziert wird. Andererseits könnte ein unregelmäßiger Schlafrhythmus aufgrund der unregelmäßigen Exposition gegenüber diesen Timing-Hinweisen zu zirkadianen Störungen führen.
Natürlich hängen Schlafplan und Regelmäßigkeit mit den oben beschriebenen Merkmalen wie Schichtarbeit und Chronotyp zusammen, und es wird einige Überschneidungen zwischen diesen Konzepten geben. Einige Studien haben jedoch speziell den Schlafplan und die Regelmäßigkeit im Zusammenhang mit kardiometabolischen Risikofaktoren untersucht.
Ebenso wurde ein späteres Zubettgehen mit einem schlechteren kardiometabolischen Gesundheitsprofil in Verbindung gebracht.
Beispielsweise ergab eine große Beobachtungsstudie mit hispanischen/lateinamerikanischen Erwachsenen, dass späteres Schlafen und Aufwachen mit einer größeren geschätzten Insulinresistenz und höheren Werten für den systolischen und diastolischen Blutdruck verbunden war.
Eine systematische Überprüfung ergab, dass in einigen Studien signifikante Zusammenhänge zwischen spätem Schlafenszeitpunkt oder größerer Variabilität des Schlafzeitpunkts und höheren Raten von Diabetes und metabolischem Syndrom, größerer Gewichtszunahme und Adipositas sowie mehr kardiometabolischen Risikofaktoren beobachtet wurden. . Allerdings beobachteten nicht alle überprüften Studien signifikante Zusammenhänge.
Es ist erwähnenswert, dass in einigen Studien Geschlechterunterschiede in diesen Verbänden beobachtet wurden, was die Bedeutung der Durchführung von nach Geschlecht geschichteten Analysen unterstreicht. Schließlich wurde bei Patienten mit Typ-1-Diabetes beobachtet, dass eine größere Schlafregelmäßigkeit mit einer besseren Glukosekontrolle verbunden war, was die potenzielle Bedeutung von Schlafmustern für die Patientenpopulation zeigt.
In der SWAN ( Study of Women’s Health Across the Nation ), einer Kohortenstudie an Frauen mit einem Durchschnittsalter von 51 Jahren, die die Zusammenhänge zwischen Schlafregelmäßigkeiten und der kardiometabolischen Gesundheit untersuchte, wurde festgestellt, dass der durchschnittliche Schlafrhythmus keinen signifikanten Zusammenhang hatte mit BMI oder geschätzter Insulinresistenz. Eine größere Variabilität des Schlafplans war jedoch mit einem höheren BMI und einer geschätzten Insulinresistenz verbunden. Ebenso war in einer Stichprobe von Frauen über 80 Jahren der durchschnittliche Schlafplan nicht mit den Werten anthropometrischer Messungen verbunden, eine größere Variabilität der Schlafenszeit war jedoch signifikant mit einem höheren BMI, einem höheren Körperfettanteil und einem niedrigeren Körperfettanteil verbunden Magermasse.
Bei Erwachsenen über 55 Jahren mit einem höheren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen war eine größere Schlafvariabilität mit einer höheren Prävalenz von Diabetes verbunden, jedoch nicht mit Werten anthropometrischer Messungen und Glukosekontrolle. Eine prospektive Analyse der Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) zeigte, dass die spätere Schlafzeitvariabilität mit mehr CVD-Ereignissen und dem Auftreten eines metabolischen Syndroms über einen Zeitraum von etwa 5 Jahren verbunden war. Diese wichtige Studie mit einer Kohorte von Erwachsenen verschiedener ethnischer Zugehörigkeit über 70 Jahre wird die Existenz signifikanter Zusammenhänge zwischen einer größeren Variabilität des Schlafplans und einer höheren Prävalenz, Inzidenz oder einem höheren Risiko kardiometabolischer Erkrankungen im Laufe des Lebens feststellen.
Zur Erfassung der Schlafregelmäßigkeit wurden mehrere Metriken entwickelt. Eine davon ist das Konzept des „sozialen Jetlags “, das sich auf die Variabilität der Schlafzeit an Arbeits-/Schultagen und freien Tagen bezieht. Studien haben Zusammenhänge zwischen einem größeren sozialen Jetlag und einem kardiometabolischen Risiko festgestellt.
Beispielsweise ergab eine Studie, dass bei jüngeren Erwachsenen (< 61 Jahre) ein größerer Jetlag mit einer höheren Prävalenz des metabolischen Syndroms und von Diabetes/Prädiabetes verbunden war, bei älteren Erwachsenen wurde jedoch kein Zusammenhang beobachtet. Eine andere Studie mit jungen Erwachsenen im Alter von 21 bis 35 Jahren ergab jedoch keinen Zusammenhang zwischen Jetlag und anthropometrischen oder Blutdruckmessungen.
Eine weitere Kennzahl ist der Schlafregelmäßigkeitsindex , der die prozentuale Wahrscheinlichkeit einer Person bewertet, zu zwei Zeitpunkten im Abstand von 24 Stunden gleichzeitig zu schlafen oder wach zu sein. Niedrigere Werte des Sleep Regularity Index wurden mit negativen kardiometabolischen Ergebnissen, einer Beeinträchtigung der Tagesfunktion und einer verzögerten zirkadianen Schlaf-/Wachzeit verbunden.
Daher können diese Messwerte nützliche Methoden zur Charakterisierung der Schlafregelmäßigkeit sein. Unregelmäßige Schlafmuster können zu zirkadianen Störungen führen, da die biologischen Uhren aufgrund inkonsistenter Zeitsignale nicht in der Lage sind, sich genau auf den Hell-Dunkel-Zyklus zu synchronisieren. Aus diesem Grund sollten regelmäßige Schlafpläne gefördert werden, um eine optimale Gesundheit zu fördern.
| Essensplan |
Die Ernährung spielt eine wichtige Rolle bei der Prävention und kardiometabolischen Kontrolle.
Obwohl Quantität und Qualität der Nahrung für die Gesundheit wichtig sind, wird dem Zeitpunkt der Mahlzeiten große Bedeutung beigemessen. Nahrung dient als Synchronisator peripherer Uhren, daher kann die zeitliche Abstimmung der Mahlzeiten den zirkadianen Rhythmus in Stoffwechselorganen beeinflussen.
Chrononutrition ist die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen zirkadianem Rhythmus und Nährstoffen zur Beeinflussung der menschlichen Gesundheit. Neuere Forschungen haben die kardiometabolischen Gesundheitsvorteile des Zeitpunkts und der Dauer der Mahlzeiten nachgewiesen. Dies hat zu einem erhöhten Interesse an einer Ernährungsintervention namens intermittierendem Fasten geführt, die mehrmals pro Woche (1 bis 3 Tage/Woche) durchgeführt wird. wobei es einen Wechsel zwischen Fasten- und normalen Esszeiten gibt. Time - Restricted Eating (TRE) ist eine Form des intermittierenden Fastens , bei dem Menschen zu begrenzten Zeiten essen (Essfenster). In diesem Bereich ist die Nährstoffaufnahme auf einen Zeitraum von 4 bis 10 Stunden pro Tag begrenzt, ohne dass ein offener Versuch einer Kalorieneinschränkung oder Nahrungsaufnahme erfolgt.
In einigen Studien hat ERT das Körpergewicht, den Taillenumfang, die Insulinsensitivität, die β-Zell-Funktion und den Blutdruck deutlich verbessert. In einer randomisierten kontrollierten Studie zur ERT wurde jedoch kein signifikant größerer Gewichtsverlust im Vergleich zur Kontrollgruppe beobachtet, die drei strukturierte Mahlzeiten pro Tag zu sich nahm. Allerdings begann die Interventionsgruppe erst mittags mit dem Essen (Essensfenster: 12 bis 20 Uhr). Andererseits haben Ergebnisse aus Interventionsstudien gezeigt, dass die Kalorienaufnahme abnahm, wenn die Essensdauer verkürzt wurde; Daher können diese positiven Ergebnisse des intermittierenden Fastens auf eine geringere Kalorienaufnahme zurückzuführen sein.
In einer kürzlich durchgeführten randomisierten kontrollierten Studie haben Liu et al. fanden heraus, dass Menschen mit Adipositas, denen eine ERT zugewiesen wurde, im Vergleich zu denen, die eine tägliche Kalorienreduzierung durchführten, keine zusätzlichen Vorteile in Bezug auf Körpergewichtsverlust oder metabolische Risikofaktoren hatten. Ein wichtiger Forschungsbereich ist die Frage, ob TRE zu bestimmten Tageszeiten Vorteile für die kardiometabolische Gesundheit hat.
Untersuchungen zeigen, dass frühes intermittierendes Fasten, also wenn das Essensfenster früher am Tag beginnt, einige gesundheitliche Vorteile hat, während ein späterer Essensplan mit Risikofaktoren für Stoffwechselerkrankungen in Verbindung gebracht wird.
Ergebnisse einer randomisierten kontrollierten Studie mit gesunden Personen zeigten eine stärkere Verringerung der geschätzten Insulinresistenz (Bewertung des homöostatischen Modells der Insulinresistenz) beim frühen intermittierenden Fasten (8 Stunden; zwischen 06:00 und 15:00 Uhr) als beim Mittagsfasten intermittierendes Fasten (8 Stunden zwischen 11:00 und 20:00 Uhr) oder die Kontrollgruppe ( mehr als 8 Stunden/Tag nach Belieben essen).
Die Ergebnisse einer kürzlich durchgeführten systematischen Überprüfung von 19 Artikeln legen nahe, dass sowohl frühes (Essfenster endet vor 17:00 Uhr) als auch spätes intermittierendes Fasten (Essfenster beginnt nach 10:00 Uhr und endet vor 23:00 Uhr) ähnliche Auswirkungen auf den Stoffwechsel haben die Gesundheit der Studienteilnehmer.
Der Verzehr des Frühstücks , der ersten Mahlzeit des Tages, wird oft mit Stoffwechselstörungen in Verbindung gebracht. Häufiger Frühstückskonsum wird mit einem geringeren Risiko für Stoffwechselerkrankungen in Verbindung gebracht, während Personen, die das Frühstück auslassen, eher einen höheren BMI und ein höheres Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben.
Beispielsweise war in der Adventist Health Study 2 (n = 50.660; mittlere Nachbeobachtungszeit etwa 7 Jahre) der BMI bei Personen, die frühstückten, deutlich niedriger als bei Personen, die nicht frühstückten.
Darüber hinaus zeigte eine Metaanalyse von Beobachtungsstudien (n = 15 Kohortenstudien), dass häufige Frühstücksesser (>3 Mal pro Woche) im Vergleich zu einem geringeren Risiko für Typ-2-Diabetes, Fettleibigkeit, metabolisches Syndrom, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Bluthochdruck hatten diejenigen, die <3 Mal pro Woche frühstückten.
Ergebnisse einer großen Querschnittsstudie, Korea National Health , 2013–2017, und der Nutrition Examination Survey (N = 14.279) zeigten, dass morgendliches Essen mit einer verringerten Prävalenz des metabolischen Syndroms und der abdominalen Fettleibigkeit bei Frauen verbunden war. Ergebnisse einer Metaanalyse von 9 Studien zeigten eine höhere Gesamtkalorienaufnahme bei Frühstücksessern im Vergleich zu Nicht-Frühstücksessern.
Die mit der Einnahme des Frühstücks verbundenen besseren Stoffwechselergebnisse könnten auf die Wirkung der Nahrung als Synchronisator der peripheren Uhren zurückzuführen sein . Auch wenn der „optimale Zeitplan“ für die Nahrungsaufnahme möglicherweise nicht genau bekannt ist, kann der regelmäßige Verzehr eines Frühstücks viele physiologische Prozesse beeinflussen, wie z. B. die Glukosehomöostase und die Regulierung der Plasmalipide, was zu einer Abstimmung zwischen der zentralen und der peripheren Uhr führt.
In keiner dieser Studien wurde jedoch der zeitliche Ablauf des inneren zirkadianen Rhythmus untersucht, sodass es nicht möglich war, den besten Zeitpunkt für Mahlzeiten herauszufinden. Diese Studien deuten jedoch darauf hin, dass das frühmorgendliche Essen einen metabolischen Gesundheitsvorteil hat. Essen spät in der Nacht kann der Stoffwechselgesundheit schaden und wird mit einem Anstieg des Körperfetts in Verbindung gebracht, was zu Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen kann. Zu spätes Essen kann zu einer Fehlausrichtung der zentralen und peripheren Uhr und damit zu Stoffwechselerkrankungen führen.
Eine Studie von Sakai et al. untersuchten den Zusammenhang zwischen spätabendlichem Essen und der Blutzuckerkontrolle bei Menschen mit Typ-2-Diabetes und zeigten einen unabhängigen Zusammenhang zwischen spätabendlichem Essen und höheren Hämoglobin-A1c-Werten. Eine weitere Studie von Reid et al. zeigten, dass späteres Essen und näher an der Schlafenszeit mit einer höheren Kalorienaufnahme verbunden war. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse der KNHANES-Studie, dass nächtliches Essen mit einer erhöhten Prävalenz von Stoffwechselstörungen und einem verringerten Spiegel von hochdichtem Cholesterin verbunden war.
Der genaue Mechanismus, durch den TRE den zirkadianen Rhythmus und die Gesundheit beeinflusst, ist nicht genau verstanden. Es könnte sein, dass der Körper durch eine eingeschränkte Ernährung weniger Glukose und mehr Lipide und Ketone für den Energieverbrauch verbraucht, was zu einem besseren Glukosespiegel und einer besseren Lipidhomöostase führt, was die Stoffwechselgesundheit verbessern kann. Obwohl intermittierendes Fasten beim Menschen möglicherweise nicht zu Ketose führt (bei unzureichenden Kohlenhydraten wandelt der Körper zur Energiegewinnung in Fett um), kann es andererseits zu einer Zunahme der Autophagie und der antioxidativen Abwehrkräfte kommen.
Der thermische Effekt von Nahrungsmitteln könnte erklären, warum eine spätere Essenszeit einige Risikofaktoren für kardiometabolische Erkrankungen beeinflussen kann. Bei Nahrungsmitteln, die abends verzehrt wurden, wurde ein geringerer Effekt beobachtet als bei Nahrungsmitteln, die morgens verzehrt wurden. Dieser Effekt kann das Ergebnis eines zirkadianen Einflusses sein. Andererseits gibt es endokrine Faktoren, die je nach Tageszeitschwankungen beim Menschen ihren Höhepunkt erreichen können. Beispielsweise kommt es morgens (7.00–8.00 Uhr) während der aktiven Phase zu einem Anstieg des Cortisolspiegels, der die Energie des Körpers reguliert und ihn auf die aktive Phase vorbereitet.
Ghrelin ist ein Hormon, das den Appetit steigert und zu drei Tageszeiten seinen Höhepunkt erreicht, nämlich um 8 Uhr, 13 Uhr und 18 Uhr. Ebenso kommt es nachts (19 Uhr) zu einem Höhepunkt des Hormons Leptin, der für verminderten Appetit und den Fettabbau verantwortlich ist. Daher kann der Verzehr von Mahlzeiten während der aktiven Phase, wenn hormonelle Spitzen vorliegen, gesundheitsfördernd sein.
Die Ernährung spielt eine entscheidende Rolle für die Gesundheit und die Abstimmung der Nahrungsaufnahme auf Ihre innere zirkadiane Uhr trägt zur Gesundheit des Stoffwechsels bei.
Neue Ernährungsinterventionen wie intermittierendes Fasten können dazu beitragen, die Ausrichtung des zirkadianen Rhythmus aufrechtzuerhalten oder zu verbessern, was wiederum zu einer Verringerung vieler Stoffwechselrisiken führen kann.
Trotz der gesundheitlichen Vorteile des intermittierenden Fastens und der eingeschränkten Ernährung gibt es einige Einschränkungen. Es besteht kein Konsens über den idealen Zeitpunkt zum Essen/Fasten für das Ziel einer optimalen Gesundheit. Daher zeigen mehrere Studien Heterogenität beim Zeitpunkt der Mahlzeiten. Der Zeitpunkt der Mahlzeiten beeinflusst die menschliche Physiologie; Daher kann eine Fehlausrichtung zwischen Ess-/Fastenzyklen und dem endogenen zirkadianen System die Gesundheit beeinträchtigen. Der Zeitpunkt der Mahlzeiten, einschließlich TRE, ist eine vielversprechende neuartige Ernährungsstrategie, die für die kardiometabolische Gesundheit wichtig ist. Weitere Forschung ist erforderlich, um den optimalen Zeitpunkt der Mahlzeiten und Ernährungsmuster für die „zirkadiane“ und kardiometabolische Gesundheit zu verstehen.
| Mögliche Mediatoren zwischen Verhalten, zirkadianen Störungen und kardiometabolischen Erkrankungen |
Bisher beschrieben die Autoren Belege für Zusammenhänge zwischen mehreren potenziellen zirkadianen Störfaktoren und Markern der kardiometabolischen Gesundheit. Die diesen Zusammenhängen zugrunde liegenden Mechanismen sind nicht vollständig geklärt. Die Einschränkung großer Beobachtungsstudien ist das Fehlen direkter Messungen des zirkadianen Systems oder der zirkadianen Phase (dh des inneren Uhrplans).
Keine der oben beschriebenen Studien hat das interne zirkadiane System direkt gemessen, beispielsweise den Beginn von Melatonin bei schwachem Licht oder den Rhythmus der Körpertemperatur. Daher ist es nicht möglich, das Ausmaß der Störung des zirkadianen Rhythmus zu beurteilen. Es wird angenommen, dass das circadiane System an diesen Zusammenhängen beteiligt ist.
| Abschluss |
Zirkadiane Rhythmen sind wichtig, um den Zustand der physiologischen Prozesse im menschlichen Körper zu regulieren.
Im letzten Jahrzehnt haben Beweise aus mehreren Beobachtungsstudien einen Zusammenhang zwischen Störungen des zirkadianen Rhythmus und kardiometabolischen Erkrankungen gezeigt.
Lebensstil- und Umweltfaktoren können zu zirkadianen Störungen führen, aber zukünftige Forschungen sollten Strategien entwickeln, um die Exposition gegenüber diesen Faktoren zu minimieren oder ihre Auswirkungen zu mildern, wenn sie unvermeidbar sind (z. B. Schichtarbeit). Da es sich um ein aufstrebendes Fachgebiet handelt, gibt es viele unbeantwortete Fragen, die hoffentlich durch zukünftige Studien beantwortet werden.
Schließlich müssen wirksame Verbreitungsmethoden entwickelt werden, um die Öffentlichkeit über die Bedeutung der zirkadianen Gesundheit für die allgemeine Gesundheit und das allgemeine Wohlbefinden aufzuklären.
| Zusammenfassung für Patienten |
Zirkadianer Rhythmus und metabolische Gesundheit von David Rakel MD, FAAFP Der menschliche Körper ist faszinierend. Es verfügt über eine Programmiersoftware, die es ihm ermöglicht, sich mit der Umgebung, in der es lebt, zu synchronisieren. Wenn wir nicht synchron sind, kann sich das Risiko einer Stoffwechselstörung erhöhen. Ich habe ein Patientenhandout verfasst, das Sie kopieren und einfügen können und in dem die Empfehlungen in diesem Dokument zusammengefasst sind. > Ein gesunder Tagesrhythmus Wir verfügen über eine Programmierung, die es uns ermöglicht, uns mit der Umgebung, in der wir leben, zu synchronisieren. Dies wird als zirkadianer Rhythmus bezeichnet. Medizinische Forschungen haben Zusammenhänge mit Fettleibigkeit, Bluthochdruck, hohem Cholesterinspiegel, mehr Entzündungen und einem erhöhten Diabetesrisiko festgestellt, wenn dies nicht der Fall ist. Das Kontrollzentrum für den zirkadianen Rhythmus befindet sich tief im Gehirn; Jedes Organ hat einen zirkadianen Rhythmus. Das Gehirn wird vor allem durch Licht beeinflusst, während die Sensoren in unseren Organen auf Essen und Fasten reagieren. > Lichteinwirkung
> Essenszeit Chrononutrition ist ein Wort, das beschreibt, wie unsere Ernährung unseren Tagesrhythmus auf gesunde und ungesunde Weise beeinflussen kann. Fasten und zeitlich begrenztes Essen können das Gewichtsmanagement verbessern, unter anderem durch die Beeinflussung von Hormonen, die die Stoffwechselgesundheit über den zirkadianen Rhythmus steuern.
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