Wissenschaftlicher Artikel
Schlaf ist unglaublich wichtig und kann neben der Ernährung und Bewegung als entscheidender Faktor für die Gesundheit des Menschen angesehen werden.
Richtige Schlafgewohnheiten tragen dazu bei, viele biologische Prozesse aufrechtzuerhalten, und schlechter Schlaf kann dazu führen, dass diese Prozesse suboptimal oder sogar fehlerhaft ablaufen.
Abnehmen und Fettleibigkeit
Forschung und Studien
Mehrere Studien wurden durchgeführt, um die Korrelation (Assoziationsgrad) zwischen Körperfett und Schlaf zu untersuchen. Es scheint eine umgekehrte Korrelation zu geben (weniger Schlaf, der nächtlich mit mehr Körperfett assoziiert wird), die weiter mit mehr Fettmassengewinn über einen Zeitraum von 5 Jahren assoziiert wird.
Wenn man mögliche Störfaktoren ausschließt, geht diese Assoziation über das Genom hinaus und scheint nach der Kontrolle von demographischen, Lifestyle-, Arbeits- und gesundheitsbezogenen Faktoren bestehen zu bleiben.
Höhrerer Körperfettanteil durch weniger Schlaf
Obwohl die Korrelationsforschung nicht schlüssig ist, scheint es eine persistente Beziehung zwischen weniger Schlafzeit und größerem Körperfettanteil zu geben. Diese Assoziation besteht nach der Kontrolle für die vorhersehbarsten potenziellen Störfaktoren fort und ist wahrscheinlich mit der Schlafzeit an sich verbunden (Schlafzeit ist das, was am leichtesten in der epidemiologischen Forschung gemessen wird).
Schlafentzug und Muskelverlust
Während der absichtlichen kalorischen Restriktion, scheint es, dass eine Verringerung des Schlafes um 3 Stunden (von 8,5 auf 5,5 Stunden) mit einem ungünstigen Effekt auf die Verteilung von Nährstoffen verbunden ist und mehr Gewichtverlust von der mageren Masse (Muskeln) als der fetten Masse zur Folge hat.
Schlafentzug kann sich negativ auf die Nährstoffverteilung während der Gewichtsabnahme auswirken.
Zumindest akut scheint Schlafentzug den Hunger zu erhöhen und kann bedeutender sein, wenn der Schlafentzug mit einer reduzierten Kalorienzufuhr einhergeht. Bei ansonsten gesunden Frauen wurde dies mit einem Anstieg der freiwilligen Energiezufuhr um etwa 20 % (und einem leichten Anstieg des Körpergewichts um 0,4 kg über 4 Tage) beziffert.
Schlafmangel erhöht die Zirkulation von Leptin um 29%.
Schlafentzug kann im Laufe der Zeit zu höherem Körperfettanteil führen, obwohl selbst kurzfristiger Schlafentzug das Abnehmen zu behindern scheint, indem er den Prozentsatz des Gewichtsverlustes an Fettmasse reduziert.
Kognitive Leistung (z.B. beim Lernen)
Die Einschränkung des Schlafes erzeugt ein neuronales Schlafwellenmuster, das manchmal bei Depressionen beobachtet wird und auch das allgemeine Wohlbefinden scheint mit dem Schlaf in Verbindung zu stehen. Eine Verringerung des Schlafes verschlechtert höhere Ebenen der Kognition, wie z.B. das Lösen von Problemen.
Schlechter Schlaf ist mit einer Beeinträchtigung der Leistung des Gehirns verbunden.
Insulinempfindlichkeit und Diabetes
Epidemiologie
Es besteht eine Korrelation zwischen abnormalen Schlafmustern und metabolischem Syndrom, wobei weniger Schlaf und mehr unregelmäßiger oder gestörter Schlaf positiv mit dem Auftreten der Komorbiditäten des metabolischen Syndroms (Insulinresistenz, Bluthochdruck, Fettleibigkeit) korreliert sind. Ausgehend von der Insulinresistenz ist ein erhöhtes Auftreten von Diabetes bei Personen mit schlechten Schlafmustern zu beobachten, obwohl es ein erhöhtes Risiko für beide Schlafverkürzungen zu geben scheint (5-6 Stunden; RR von 1.28 und 95% CI von 1.03-1.60) und verlängerten Schlaf (8-9 Stunden; RR von 1.48 und 95% CI von 1.13-1.96[16]), was in anderen Studien und Meta-Analysen festgestellt wurde.
Sowohl verkürzter als auch übermäßiger Schlaf sind in der Umfrageforschung mit Insulinresistenz und einem erhöhten Diabetesrisiko verbunden. Personen mit einem 7-8-Stunden-Schlafmuster scheinen das geringste relative Risiko zu haben, mit ähnlichen Zunahmen sowohl im 5-6-Stunden-Bereich als auch im 8-9-Stunden-Bereich.
Schlafentzug und Insulinsignal
Akute Schlafentzug kann die Insulin-Signalisierung in isolierten Adipozyten bei ansonsten gesunden jungen Erwachsenen beeinträchtigen, die nach drei Wochen 90-minütigen Schlafentzuges oder fünf Tagen stärkerer Einschränkung (60 % Zeitverkürzung) vorliegt. Diese Insulinresistenz ist mit einer geringeren Akt-Phosphorylierung verbunden, die durch Insulin induziert wird (eine Reduktion um 20% nach 4 Stunden Schlafmangel für einige Tage) und wurde bei ansonsten gesunden Männern mit einer 20+/-24%igen Reduktion der Sensitivität (IVGTTT) oder 11+/-5,5% (euglykämisch-hyperinsulinämische Klammer) quantifiziert.
Studien, die eine signifikant verkürzte Schlafzeit für einen Tag (4 Stunden Schlaf) verabreichen, bestätigen auch die Insulinresistenz bei ansonsten gesunden Personen.
Interventionen, die die Schlafdauer um bis zu 2 Stunden pro Tag verkürzen, können bei ansonsten gesunden Personen innerhalb einer Woche einen Zustand der Insulinresistenz auslösen, und eine Halbierung der Schlafdauer auf 4 Stunden oder weniger kann nach einer einzigen Nacht eine Insulinresistenz auslösen.
Androgene und Testosteron
Schlafzeit scheint ein individueller voraussagender Faktor für Gesamt- und freies Testosteron morgens bei älteren Männern zu sein und auch während des Alterungsprozesses ist die Abnahme von Testosteron (verbunden mit dem Altern) weiterhin mit gestörten Schlafmustern verbunden. Eine Studie hat es jedoch nicht geschafft, eine Assoziation der gesamten Schlafdauer und dem Testosteron im Serum zu finden.
Chronotyp
Eine Studie zur Beurteilung des Chronotyps von Probanden (Verhältnis von Körperfunktionen zur Tageszeit, „Morgenmensch“ oder ein „Abendmensch“), die über die Composite Scale of Morningness (CSM) bewertet wurde, stellte fest, dass der Chronotyp eher mit Testosteron als mit der Gesamtschlafzeit assoziiert war, wobei abendorientierte Personen mit einem höheren Testosteronspiegel assoziiert waren.Es deutet darauf hin, dass frühere Studien, die eine Beziehung zwischen Abendtestosteron und Schlafzeit (nicht Deprivationsstudien, sondern assoziative Studien) fanden, mit täglichen Testosteronschwankungen verwechselt werden können, da der Chronotyp unabhängig von der Schlafdauer ist.
Testosteronspiegel
Im Allgemeinen scheint der Schlaf etwas mit dem Testosteronspiegel in Verbindung gebracht zu werden. Die Stärke der Korrelation ist nicht bemerkenswert, aber Studien haben zumindest eine Form der Beziehung festgestellt. Eine Studie deutet darauf hin, dass dies eher auf einen Chronotyp als auf die Gesamtschlafzeit hindeutet, wobei diese beiden Faktoren zwar korrelieren aber unabhängig voneinander sind.
Eine Studie (Messung von Testosteron für einen Tag während der Wachzeiten) bei jungen männlichen Probanden, die normalerweise 8 Stunden schlafen, die den Schlaf um 3 Stunden für einen Zeitraum von 5 Tagen verkürzt haben, reduzierte das Testosteron um durchschnittlich 10,4 %, was darauf hindeutet, dass akuter Schlafentzug in der Lage ist, den Testosteronspiegel zu beeinflussen.
Eine andere (ähnlich kleine) kontrollierte Studie stellte fest, dass trotz seltsamer Fluktuationen in FSH zwischen Personen Schlafmangel bei jungen Männern einen 30,4%igen Rückgang des Testosterons auslöste, der mit einem Rückgang von DHT (26,4%) und Androstenedione (32,6%) einherging. Eine Studie mit 60% Schlafmangel (10 Stunden wurden auf 4 Stunden reduziert) über einen Zeitraum von 5 Tagen stellte eine Tendenz für reduziertes Testosteron fest, konnte aber trotz einer Zunahme von SHBG keine statistische Signifikanz erreichen.
Diese Abnahme an Androgenen tritt während 24 Stunden Schlafentzug auch auf, aber erhöht sich nicht weiter über diesen Zeitpunkt hinaus.
Eine Studie wurde über völligen Schlafentzug für eine Nacht (33 Stunden ohne Schlaf) durchgeführt und hat eine akute Senkung des Testosteronspiegels in Verbindung mit weniger reaktiver Aggressivität festgestellt.
Androgene, wobei Testosteron am häufigsten gemessen wird, liegen zuverlässig bei 10-30% mit mäßigem täglichen Schlafentzug und können mit einer einzigen Nacht ohne Schlaf reduziert werden.
Cortisol
Cortisol ist ein Hormon, das den Prozess des Aufwachens vermittelt, und hat einen vorhersehbaren Rhythmus: Hoch am Morgen und niedriger in der Nacht vor dem Schlafengehen.
Während einige Studien zugegebenermaßen keinen signifikanten Effekt bei mildem Schlafentzug über einige Tage auf Cortisol gefunden haben, haben zahlreiche andere Studien Zunahmen festgestellt, die mit einer einzigen Nacht oder 5 Tagen beobachtet wurden, die 51+/-8% erreichen können.
Studien, die Zunahmen des Cortisols finden, neigen dazu, ganztägige Cortisolabsonderung zu messen und können eine Zunahme des Cortisols zeigen, das am Abend nach Schlafentzug erhöht wird. Die morgendliche Messung von Cortisol nach Schlafentzug ist tatsächlich reduziert, und als solche scheint Schlafentzug den normalerweise zirkadianen Rhythmus von Cortisol zu dysregulieren und zu normalisieren, obwohl die Gesamtexposition gegenüber Cortisol nach oben geht.
Cortisol folgt normalerweise einem pulsierenden Muster und ist morgens höher und nachts niedriger. Schlafentzug dysreguliert dieses und verursacht eine Normalisierung von Sortierungen dieses pulsatilen Musters (Verringerung des Morgencortisols, Erhöhung des Serumcortisols), während die ganztägige Exposition gegenüber Cortisol leicht ansteigt.
Schilddrüsenhormone
Schlafentzug bei ansonsten gesunden Frauen kann die Schilddrüsenhormone T3 (19%) und T4 (10%) erhöhen, obwohl andere Studien keine Veränderung der Schilddrüsenhormone bei 33 Stunden akutem Schlafentzug oder chronischem Schlafentzug gefunden haben.Eine Studie, die Schilddrüsen-stimulierendes Hormon (TSH) gemessen hat, stellte fest, dass es während des akuten Schlafentzuges erhöht war, aber dies wurde bei chronischem Schlafentzug nicht beobachtet.
Thermogenese
Die ernährungsbedingt induzierte Thermogenese kann mit Schlafentzug leicht unterdrückt werden und die kälteinduzierte Thermogenese scheint nicht betroffen zu sein. Zumindest bei Ratten erhöht Schlafmangel tatsächlich die Thermogenese (was zu einer Gewichtsabnahme trotz erhöhter Nahrungsaufnahme führt) in Übereinstimmung mit den Symptomen des Schlafentzuges bei Ratten (Hyperphagie, Gewichtsverlust, erhöhter Energieaufwand, erhöhte Plasmakatecholamine, Hypothyreose, Senkung der Kerntemperatur, Verschlechterung der körperlichen Erscheinung).
Studien, welche die Stoffwechselrate oder den Gesamtenergieaufwand messen, finden keine signifikanten Unterschiede zwischen normalen Schlafmustern und Deprivation oder eine mögliche allgemeine Erhöhung der Stoffwechselrate, die auf spontanere körperliche Aktivität (d.h. Bewegung) zurückzuführen ist.
Die Stoffwechselrate wird nicht durch Schlafentzug verringert, und einiges deztet darauf hin, dass sie mit Schlafentzug erhöht wird (entweder inhärent wie bei Ratten oder sekundär zu einer Zunahme der körperlichen Aktivität).
Wachstumshormon
Ein Hauptimpuls des Wachstumshormons tritt kurz nach dem Einschlafen mit dem langsamen Wellenschlaf und Deltawellen (0,5-3,5Hz) auf, diese Spitze macht ungefähr 50% der täglichen AUC (Area-under-curve; ein Maß für die Gesamtexposition) des Wachstumshormons bei ansonsten gesunden jungen Männern aus. Die Assoziation zwischen dem GH-Puls und dem Slow-Wave-Schlaf ist nicht immer zu sehen und einige Autoren vermuten, dass der Slow-Wave-Schlaf kein Induktor des Wachstumshormons ist, sondern ein Koordinator der Impulse.
Die allgemeine Sekretion von Wachstumshormonen scheint in der Jugend und bei Frauen im Vergleich zu älteren Personen bzw. Männern größer zu sein; der Anstieg bei Frauen ist darauf zurückzuführen, dass höhere Tageswerte durch Östrogen positiv beeinflusst werden.
Der Schlaf vermittelt den größten täglichen Anstieg des Wachstumshormons, der bei jungen Menschen etwa die Hälfte der täglichen Exposition ausmacht.
Studien mit schlaflosen Personen, die einen Rückgang des Wachstumshormons feststellen (aufgrund von Schlafmangel und damit fehlendem Impuls), weisen darauf hin, dass die tägliche Wachstumshormon-Produktion zunimmt, aber nur so viel, dass sie annähernd kompensiert werden kann.Dies kann auf einen chronischen Schlafentzug (6 Nächte mit 4 Stunden Schlaf) zurückzuführen sein, der ein vorhersagbares biphasisches GH-Pulsmuster verursacht, oder auf eine Studie, die feststellt, dass Nachtarbeiter, die einen kleinen (16,8+/-3,3%) Schlafimpuls hatten, sporadische Impulse während des Tages hatten, um die AUC zu normalisieren.
Quellen
