Wat is het circadiane ritme en de biologische klok? + Aandoeningen en 16 voedingsmiddelen om beter te slapen

De inwendige biologische klok of het circadiane ritme - waar zit hij en wat beïnvloedt hem?
Veranderingen in verband met leeftijd?
Het verband tussen het tijdstip en ziekten.
Stoornissen in het inwendige ritme en hoe kun je daar thuis mee omgaan?
Lees verder om de belangrijkste dingen te weten te komen.

In 2017 kregen drie Amerikaanse wetenschappers (Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash en Michael W. Young) de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde voor hun unieke onderzoek naar de interne biologische klok.

Ze brachten veel nieuwe informatie over de regulatie van deze biologische klok op cellulair niveau, verduidelijkten het belang ervan voor de menselijke gezondheid en legden de basis voor het ontstaan van een nieuwe wetenschappelijke discipline, de circadiane biologie.

Wat is het circadiane ritme?

De afwisseling van dag en nacht, of licht en duisternis, veroorzaakt door de rotatie van de aarde om haar as bestaat al sinds het begin van levende wezens. Alle organismen hebben zich tijdens de evolutie aan deze veranderingen aangepast door biologische ritmes te ontwikkelen.

Afhankelijk van de lengte van de periode worden bioritmen in verschillende types onderverdeeld:

Circadiaan ritme - de lengte van de periode is 24 ± 4 uur.
Ultradiaans ritme - de lengte van de periode is langer dan 24 uur
Infradiaans ritme - met een periode van minder dan 24 uur
Circoseptisch ritme - de periode is 7 (± 3) dagen
Circadiaan ritme - met een periode van ongeveer 1 jaar (± 2 maanden)

Het circadiane ritme wordt gedefinieerd als de spontane regulatie van het lichaam als reactie op veranderingen in de externe omgeving. Het stelt het lichaam in staat om zich voor te bereiden op omstandigheden die zich nog moeten voordoen.

Net zoals een student weet hoe laat een lezing afloopt, wanneer een examen wordt gegeven of hoe laat het avondnieuws op tv komt, anticipeert het lichaam op veranderingen. Het bereidt zich erop voor en kan er zo beter mee omgaan.

Naast het regelmatige dag- en nachtritme zijn er nog andere bioritmen in ons lichaam, zoals het ritme van lichaamstemperatuur, slaap, voedselinname, hartslag, bloeddruk, hormoonafscheiding, enz.

Als deze bioritmen synchroon lopen met de externe omgeving, zijn we efficiënter, hebben we een beter humeur, functioneren onze organen beter, functioneert ons immuunsysteem beter en zijn we beter bestand tegen verschillende ziekten, vooral beschavingsziekten.

Waar zit onze interne klok en hoe werkt ze?

Elke klok heeft een uurwerk, het hart van het hele mechanisme.

In het geval van de inwendige klok bevindt deze functionele eenheid zich in de hersenen, in een centrum dat de suprachiasmatische nuclei wordt genoemd, gelegen in de hypothalamus.

Dit centrum houdt de biologische ritmes in stand, zelfs als er geen externe prikkels zijn. Het is een zogenaamde pacemaker die op het niveau van de genen werkt.

Bij het handhaven van het circadiane ritme van afwisselend waken en slapen, reageert de interne klok op basis van de afwisseling van licht en duisternis.

Als het buiten licht is, vallen de lichtstralen op het netvlies van het oog. Zenuwen van het netvlies geven informatie over het licht door aan de suprachiasmatische kernen in de hypothalamus. Deze informatie wordt vervolgens doorgegeven aan de pijnappelklier, die kleine hoeveelheden van het slaaphormoon melatonine afscheidt.

Dit laatste bereikt zijn receptoren (melatoninereceptoren) weer in de suprachiasmatische kern, waar het de verdere productie remt. Dit zorgt voor een minimale afscheiding van melatonine tijdens de daguren.

In het donker wordt melatonine in grote hoeveelheden afgescheiden omdat het nergens door wordt geblokkeerd.

De afscheiding begint in de schemering en bereikt zijn maximumniveau rond middernacht. In de ochtend neemt de afscheiding weer af.

Melatonine heeft veel biologische effecten in ons lichaam. Dit komt doordat melatoninereceptoren zich in verschillende organen van het lichaam bevinden, die reageren op de afscheiding van melatonine door hun functie te veranderen.

Hier volgen enkele effecten van melatonine:

kick-start van het immuunsysteem
positieve ontwikkeling van de voortplantingsorganen
verbetering van de vruchtbaarheid
beïnvloedt geheugen en leren
antioxiderende effecten

De interne klok bevindt zich in de hersenen, in de hypothalamus. — De interne klok is opgeslagen in de hersenen in de hypothalamus. Bron: Getty Images

Andere hormonen die het circadiane ritme beïnvloeden

Cortisol, het belangrijkste en belangrijkste stresshormoon dat wordt afgescheiden door de bijnieren, wordt ook afgescheiden volgens het circadiane bioritme. De concentratie ervan varieert gedurende de dag.

We hebben de hoogste hoeveelheid cortisol in ons bloed 's ochtends na het ontwaken, rond 8 uur.

Slapen op dit tijdstip kan de natuurlijke piek van de cortisolsecretie onderdrukken.

Omgekeerd is de concentratie 's avonds tijdens de slaap het laagst.

Een onderbroken slaap en frequent wakker worden 's nachts kunnen worden veroorzaakt door een overmatige cortisolsecretie tijdens de slaap.

Een ander hormoon dat onderhevig is aan het circadiane ritme is het groeihormoon dat wordt afgescheiden door de hypofyse. De afscheiding ervan is rechtstreeks gekoppeld aan de waak-slaapcyclus.

Groeihormoon wordt het meest intensief afgescheiden tijdens de diepste fase van de slaap, de zogenaamde langzame-golffase.

Vaak wakker worden en onderbrekingen van deze slaapfase kunnen een negatieve invloed hebben op de afscheiding van groeihormoon.

Prolactine is een ander hormoon dat wordt uitgescheiden door de hypofyse, de hypothalamus. De uitscheiding ervan is ook direct gerelateerd aan het slaapbioritme. Prolactine begint ongeveer een uur na het inslapen te worden uitgescheiden en bereikt zijn hoogste concentratie kort voor het ontwaken.

Seksueel luteïniserend hormoon begint bij kinderen tijdens de slaap te worden uitgescheiden vóór het begin van de puberteit. Dit wordt gebruikt om het begin van de puberteit bij kinderen vast te stellen vóór zichtbare secundaire geslachtskenmerken zoals meer schaamhaar.

Wanneer is de gezondste tijd voor ons lichaam om te gaan slapen?

Slaap is uiterst belangrijk voor het lichaam. Tijdens de slaap beginnen de organen met ontgiften, worden belangrijke hormonen afgescheiden die ons lichaam in balans houden, maken de hersenen nieuwe neurale verbindingen en slaan ze alle nieuwe informatie op.

Daarom verdient slaap onze aandacht en een beetje "programmering".

Naast de hierboven beschreven circadiane ritmes is er nog een ander belangrijk bioritme van ons lichaam, en dat is de lichaamstemperatuur.

Onze lichaamstemperatuur is op zijn laagst tussen 3 uur 's ochtends en 5 uur 's ochtends. Daarna stijgt de temperatuur geleidelijk om 12 uur later weer licht te dalen. Na deze daling stijgt de lichaamstemperatuur weer tegen de avond om 's ochtends weer te dalen.

De gezondste slaap begint ongeveer 5 tot 7 uur voor het minimum van de ochtendtemperatuur. Dit suggereert dat het voor het lichaam het gezondst is om voor 22 uur te gaan slapen.

Naast het inslapen is natuurlijk ook het tijdstip van opstaan belangrijk. Dit moet 2 uur na het temperatuurminimum zijn, dus niet later dan 7 uur 's ochtends.

De snelheid waarmee je in slaap valt en de slaap vasthoudt, wordt beïnvloed door het eerder genoemde hormoon melatonine. De afscheiding hiervan uit de pijnappelklier wordt geblokkeerd door intens blauw licht, vooral als het buiten van nature donker is.

Als je snel en goed in slaap wilt vallen, moet je voor het slapengaan niet naar fel verlichte schermen van je mobiele telefoon of televisie kijken en moet de verlichting in huis schemerig zijn.

In plaats van naar een scherm te staren, kun je beter een boek lezen voordat je naar bed gaat. Het licht van een leeslamp is natuurlijker en beter voor je ogen.

Aan de andere kant is ochtendverlichting welkom en kan het vroeg blokkeren van melatonine de hersenen sneller starten en verfrissen.

Slaaptijd- en klokweergave voor slaaptijd, oogschraper voor slaap — Belangrijke factoren zijn een goede slaaptijd en slaaphygiëne. Bron: Getty Images

Leeftijdgerelateerde veranderingen in bioritme

Mensen hebben geen "vaste klok" vanaf hun geboorte, maar dit proces evolueert en verandert met de leeftijd. Dit heeft vooral te maken met de verandering in de afscheiding van het belangrijkste slaaphormoon melatonine.

Pasgeborenen hebben geen circadiaan ritme.

Daarom is hun bioritme onregelmatig en duurt het enkele maanden voordat ze zich hebben aangepast aan de externe omgeving. Melatonine zelf begint afgescheiden te worden als ze drie maanden oud zijn.

Na een bepaalde tijd passen alle functies en het bioritme zich aan de externe omgeving aan en begint een regelmatige slaapcyclus. Kinderen hebben tot 9-10 uur slaap per dag nodig, bij voorkeur 's nachts.

Hoewel adolescenten al een volledig ontwikkeld circadiaans ritme hebben, is er een verschuiving in hun circadiaans ritme. Dit wordt "vertraagde slaapfase" genoemd. In de praktijk betekent dit dat adolescenten veel later moe worden dan jongere mensen.

Ze voelen zich het moest rond 3 uur 's ochtends tot 7 uur 's ochtends. Het is logisch dat ze 's ochtends langer moeten slapen. De hoeveelheid slaap verandert niet en ze hebben nog steeds de ideale 9 uur ongestoorde slaap nodig.

Dit feit kan je helpen om meer rekening te houden met je tienerkinderen die laat in slaap vallen en 's ochtends het moest zijn als ze naar school moeten.

Volwassenen zouden een stabiel circadiaan ritme moeten hebben.

Het handhaven van regelmaat in gewoonten en een goede slaaphygiëne is echter belangrijk voor de goede werking ervan.

Volwassenen hebben hun diepste slaap voor middernacht, nadat de melatonine is uitgewerkt.

Paradoxaal genoeg voelen ze zich het moest op een heel ander moment, tussen één en drie uur 's middags. Op dat moment treedt de slaapdip op.

Als je voor een klein dutje kiest, is dat toegestaan, maar alleen voor een korte periode, idealiter 45-60 minuten. Latere uren of langere dutjes zijn niet aan te raden.

Bij oudere mensen verschuift het circadiane ritme opnieuw, in de tegenovergestelde richting van de puberteit. Ze gaan veel vroeger naar bed en staan ook vroeger op.

Het circadiane ritme regelt ook de manifestaties van sommige ziekten.

Artsen hebben in het verleden gemerkt dat bepaalde ziekten vaker voorkomen op bepaalde momenten van de dag.

Mensen met arteriële hypertensie hebben bijvoorbeeld 's ochtends bij het ontwaken een veel hogere bloeddruk dan op andere momenten van de dag.

Circadiane ritmestoornissen

De meest voorkomende soorten circadiane ritmestoornissen in de slaap zijn de volgende...

Vertraagde slaapfase stoornis

Bij dit type slaap-waakritmestoornis ervaar je vermoeidheid en hunkering naar slaap veel later dan andere mensen in je omgeving. Je slaap en daaropvolgend ontwaken is minstens twee uur later dan wat als een normale bioritme-instelling wordt beschouwd.

Zulke mensen worden vaak "nachtbrakers" genoemd omdat ze geen behoefte hebben om te gaan slapen en wakker blijven tot 's ochtends, bijvoorbeeld 2:00 uur.

Hun behoefte aan slaap verschilt echter niet van andere individuen en ze slapen tot de middag. Als ze 's ochtends vroeg moeten opstaan om te gaan werken, zijn ze voortdurend moe, onoplettend en slaperig. Zulke mensen worden vaak gezien als lui, ongemotiveerd en zonder inspanning.

Ze komen 's ochtends te laat op school, op het werk of op afspraken, wat geen goede indruk achterlaat.

Daarentegen voelen ze zich 's avonds laat en 's nachts het meest productief en creatief, oplettender en efficiënt.

Deze stoornis kan in families voorkomen, dus je kunt het bijvoorbeeld van je ouders geërfd hebben.

Gevorderde slaapritmestoornis

Mensen met deze stoornis staan erom bekend dat ze te vroeg in slaap vallen, vaak terwijl ze tv kijken. Ze zijn ook slaperig bij sociale evenementen en op het werk, wat tot in de avonduren doorgaat.

Omgekeerd worden ze vroeg wakker, vaak midden in de nacht of vroeg in de ochtend als iedereen nog slaapt, rond 2 uur 's nachts tot 5 uur 's ochtends.

Dit vroege opstaan is onaangenaam. Deze mensen klagen vaak over slapeloosheid, hoewel als we hun slaapuren tellen, we merken dat ze even lang slapen als andere mensen.

Deze aandoening komt vooral voor bij mensen van middelbare leeftijd en ouderen en kan ook erfelijk zijn.

Jetlag

Een van de bekendste slaapstoornissen van voorbijgaande aard, waaraan mensen lijden die per vliegtuig meer dan twee tijdzones van huis hebben doorkruist. De verstoring van het circadiane ritme en de interne klokken maakt het aanzienlijk moeilijker om te acclimatiseren en te functioneren in de nieuwe tijdzone.

Soms manifesteert een jetlag zich niet op vakantie, maar pas na thuiskomst.

Dit komt doordat de vakantiebestemming in het westen van de wereld kan zijn geweest. Westerse landen zijn over het algemeen gemakkelijker om naartoe te reizen in termen van bioritme, omdat het gemakkelijker is om wakker te blijven ondanks dat je moe bent dan om in slaap te vallen als je niet moe bent.

Tijdens je vakantie heeft je interne klok zich op natuurlijke wijze aangepast. Thuis reis je echter al naar het oosten en dan kan de jetlag thuis in volle hevigheid toeslaan.

Naast vermoeidheid en slaperigheid uit een jetlag zich ook in andere symptomen zoals gebrek aan eetlust, maagklachten, diarree of constipatie, stemmingsstoornissen en prikkelbaarheid.

Verstoring van het bioritme door ploegendienst

Dit is een slaapstoornis bij mensen die in ploegendienst moeten werken. Op momenten dat het buiten donker is en het lichaam van nature geprogrammeerd is om te slapen, moeten deze mensen maximaal presteren en wakker blijven.

Meestal gaat het om medisch personeel, hulpverleners, brandweerlieden, werknemers in de voedingsindustrie, werknemers in de technologische industrie en anderen.

Bovendien is dit geen gewone nachtjob. Meestal wisselen deze werknemers nacht- en dagdiensten af, waardoor hun circadiane ritme voortdurend verandert en zich niet op een regelmatig ritme kan instellen.

Naast constante vermoeidheid kunnen deze mensen ook ernstigere symptomen ervaren, zoals

indigestie
gebrek aan eetlust of overgewicht
misselijkheid
maagzweren
darmziekte
cardiovasculaire aandoening
hoofdpijn
neurologische aandoeningen
prikkelbaarheid
angst
stemmingsstoornissen en depressie
verhoogd risico op kanker, bijvoorbeeld borstkanker

Ernstigere gezondheids- en sociale problemen zijn onder andere een verhoogd risico op alcoholmisbruik en -afhankelijkheid.

Stoffen die vaak worden misbruikt zijn verslavende middelen zoals verschillende stimulerende middelen en drugs.

Nachtwerk en het effect ervan op circadiane ritmestoornissen - Een voorbeeld is het nachtwerk van gezondheidswerkers - een arts die in de gang van een ziekenhuis staat. — Ritmestoornissen worden veroorzaakt door onregelmatig nachtwerk en afwisselend dag- en nachtdiensten. Bron: Getty Images

Onregelmatig slaap-waakritme

Deze slaapstoornis wordt gekenmerkt door het ontbreken van een goed gedefinieerde slaap-waakcyclus. Iemand die aan deze stoornis lijdt, moet meerdere keren dutten tijdens een periode van 24 uur.

Hoewel hij of zij vaak slaapt, lijdt zo iemand aan aanzienlijke chronische slapeloosheid en vermoeidheid.

Deze stoornis komt het meest voor bij mensen met ernstige neurologische aandoeningen zoals verschillende degeneratieve ziekten, dementie, ouderen die in verpleeghuizen wonen, kinderen met een verstandelijke beperking en mensen die een hoofdletsel met hersenletsel hebben opgelopen.

Verstoring van het 24-uurs slaap-waakritme

Mensen met dit type slaapstoornis hebben een normale slaapduur, maar hun "interne klok" is langer dan 24 uur.

Dit zorgt ervoor dat de eigenlijke slaap-waakcyclus van dag tot dag verandert en elke dag één tot twee uur vertraagd is. Deze stoornis is typisch voor blinde mensen die geen lichtprikkels op het netvlies krijgen.

Medische opties voor de behandeling van slaapstoornissen

De behandeling van slaapstoornissen en circadiane ritmestoornissen is afhankelijk van het type stoornis en de ernst ervan.

Een combinatie van verschillende therapeutische methoden en discipline in de thuisomgeving is meestal nodig voor een positief behandelingseffect.

Therapie met helder licht

Lichttherapie wordt gebruikt om het inslapen te vergemakkelijken of om de slaap uit te stellen. Het belangrijkste en moeilijkste deel is de juiste timing van deze therapie en daarom moet deze worden uitgevoerd door een slaapstoornisspecialist in een slaapcentrum.

Bij lichttherapie wordt zeer helder licht met een hoge intensiteit (2.000 tot 9.500 lux) toegepast. De blootstellingsduur varieert van één tot twee uur.

Hierdoor wordt de circadiane klok beter gesynchroniseerd met de externe licht-donkercyclus.

Medicijnen

De meest gebruikelijke en gemakkelijk verkrijgbare medicatie, zelfs zonder recept, is melatonine, dat zowel in spray- als in tabletvorm verkrijgbaar is. Het wordt kort voor het slapengaan ingenomen en zou moeten helpen bij het in slaap vallen en in slaap blijven.

Voor ernstigere slaapstoornissen zal een gespecialiseerde arts, zoals een psychiater of neuroloog, ingrijpen en de nodige medicatie voorschrijven, afhankelijk van het type stoornis.

Chronotherapie

Dit type therapeutische aanpak is gebaseerd op het geleidelijk verschuiven of uitstellen (bijvoorbeeld met drie uur om de twee dagen) van de slaaptijd.

Het is een relatief veeleisend proces en vereist geduld, niet alleen van de kant van de patiënt, maar ook van de kant van zijn of haar eventuele partner. Een succesvolle verschuiving in de slaapcyclus kan pas optreden na enkele weken van ijverige inspanning.

Als de cyclus eenmaal is aangepast tot een bevredigend ritme, moet dit regelmatige slaap-waakschema op de lange termijn worden gehandhaafd.

Tips voor thuis om met een verschoven circadiaan ritme om te gaan

We kunnen onszelf snel aan een goede en gezonde slaap helpen door onze levensstijl te veranderen en een paar voedingsmiddelen te gebruiken die het inslapen bevorderen.

Hygiënische slaapgewoonten zijn onder andere

een regelmatige bedtijd en wektijd aanhouden, zelfs op vrije dagen, weekends en feestdagen
de slaap overdag beperken (niet van toepassing op werknemers in ploegendienst)
regelmatige lichaamsbeweging, maar vermijd lichaamsbeweging ten minste 1 uur voor het slapengaan
beperking van alcohol voor het slapengaan (hoewel bekend is dat een glas wijn of bier helpt om in slaap te vallen, is de slaap niet van goede kwaliteit en wordt deze aangetast door het alcoholmetabolisme)
geen cafeïne en nicotine innemen voor het slapengaan
niet kijken naar schermen met blauw licht, zoals mobiele telefoons of computerschermen

10 voedingsmiddelen die van nature melatonine bevatten en het inslapen bevorderen: