Eva Winnebeck/Petra Reinold/Monika Aufleger

Unterrichtsbeginn während der biologischen Nacht

Lehrer hilft Schülerin bei der Textarbeit.
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Eva Winnebeck/Petra Reinold/Monika Aufleger

Eine Anlayse des chronischen Schlafmangels von Jugendlichen

Morgens 8 Uhr, erste Stunde am Gymnasium in Alsdorf: Nur ein Teil der OberstufenschülerInnen ist aufgetaucht. Der Rest? Der Rest wollte lieber noch zu Hause ein Stündchen länger schlafen und durfte dies ruhigen Gewissens auch tun. Seit 2016 hat das Gymnasium eine Gleitzeit für seine OberstufenschülerInnen eingeführt.

Die circadiane Uhr sorgt für die tageszeitliche Koordination vieler Körperfunktionen, von der Genexpression in einzelnen Zellen bis hin zum Verhalten des ganzen Organismus (vgl. Basisartikel). Unter ihrer besonderen Kontrolle steht dabei der Schlaf-Wach-Rhythmus  – auch beim Menschen. Die circadiane Uhr gibt sinnbildlich ein biologisches Schlaffenster vor, eine optimale Zeit zum Schlafen, wo physiologisch alles auf die Nachtruhe eingestellt ist, Wachsignale im Gehirn gedrosselt und Schlafsignale aktiv sind. In diesem circadianen Schlaffenster kann man sich am schlechtesten konzentrieren, dafür aber am besten und längsten schlafen, man hat die meisten Tiefschlafphasen und zum Morgen hin ansteigenden REM-Schlaf (Czeisler/Weitzman u.a. 1980). Der strenge Einfluss der circadianen Uhr auf die Schlafzeiten wird einem meist erst bewusst, wenn man einen Jetlag erlebt. Nach einer Reise über mehrere Zeitzonen sind die Schlafzeiten meist völlig durcheinander und folgen nicht sofort den Tageszeiten der neuen Umgebung, da auch die circadiane Uhr sich erst Stück für Stück über die veränderten Tageslichtsignale an die neue Ortszeit anpasst. Man ist daher anfangs tagsüber oft müde, schläft zu ungewohnten Zeiten ein und wacht nachts zu ungewohnten Zeiten auf. Dies zeigt, dass man eben nicht einfach selbst bestimmen kann, wann man schläft, sondern die circadiane Uhr da ein ernstes Wörtchen mitzureden hat.
Chronotypen
Auch innerhalb derselben Zeitzone unterscheiden sich Menschen in ihren Schlafzeiten oft sogar erheblich. Man spricht von verschiedenen „Chronotypen. Obwohl dieser Begriff meist für Schlafzeiten verwendet wird (da diese auch leicht zu erfragen sind), bezieht er sich eigentlich auf das Timing des gesamten circadianen Systems und damit auf alle unter seiner Kontrolle stehenden Körperfunktionen. Ein später Chronotyp schläft nicht nur viel später als ein früher Chronotyp, sondern sein gesamter biologischer Tagesrhythmus ist später getaktet. Sein circadianes System hat sich also anders mit dem Tag synchronisiert. Warum? Hierfür sind genetische Faktoren verantwortlich, aber auch das tägliche Licht-Dunkel-Signal spielt eine große Rolle (vgl. Beitrag Blaues Licht), da sich die circadiane Uhr hierüber mit der Außenzeit synchronisiert. Ein dritter, erheblicher Faktor ist das Alter.
Während Kinder eher frühe Chronotypen sind, setzt mit der Pubertät eine rapide Veränderung ein: Jugendliche werden kontinuierlich zu immer späteren Chronotypen und bis zur Umkehr dieser Entwicklung im Alter von ca. 19 – 23 Jahren zeigen sie die spätesten Schlafzeiten der Bevölkerung (Roenneberg/Kuehnle u.a. 2004, Abb. 1 ). Die Ursachen hierfür sind komplex und noch nicht ausreichend geklärt. Die hormonelle Entwicklung scheint eine Verspätung der circadianen Uhr zu bewirken und damit eine Verschiebung des biologischen Schlaffensters nach hinten. Dies, gepaart mit einem langsameren Aufbau von homöostatischem Schlafdruck, führt zu den späten Schlafzeiten der Jugendlichen (Colrain/Baker 2011). Verstärkt wird diese biologisch bedingte Verspätung, die man auch bei einigen Tierarten (Hagenauer/Lee 2012) und in vorindustriellen Kulturen beobachten kann (Samson/Crittenden u.a. 2017), durch unvorteilhaftes Lichtverhalten (vgl. Beitrag Blaues Licht)
Chronischer Schlafmangel und Social Jetlag bei Jugendlichen
Die späteren Schlafzeiten der Jugendlichen wären an sich kein Problem, wenn sie nicht in aller Frühe bereits in die Schule müssten. Dies führt zu chronischem Schlafmangel mit mittleren Schlaflängen weit...
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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Biologie Nr. 451 / 2020

Chronobiologie

Beitrag aus Zeitschrift Unterricht Biologie Unterricht (45-90 Min) Schuljahr 8-10