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Schlaf als Schlüssel zum Alterungsprozess
"He who sleeps half a day has won half a life."
Karl Kraus (18741936), Österreichischer Satiriker
In diesem interdisziplinären Diskurs sollen dem Leser in
verständlicher Form neueste Ergebnisse aus der Chronobiologie, Schlafforschung,
Endokrinologie und Biogerontologie erklärt und Zusammenhänge mit der chinesischen
Medizin aufgezeigt werden. Ferner wird eine neue Theorie zur Funktion des Schlafes
diskutiert.
Gerontologie
Die künstliche Verlängerung der Chromosomenenden (Telomere) durch das
Enzym Telomerase hat vor kurzem Aufsehen erregt, weil sie damit die natürliche
Lebenserwartung einer Zelle von ca. 50 Teilungen auf schier unendlich viele verlängert
hat. Die Zelle in vitro kann sich somit ewig weiter teilen und ist sozusagen
"unsterblich" geworden. Damit wurde die vom amerikanischen Gerontologen Hayflick
postulierte Grenze durchbrochen, der aus der limitierten Zellteilung eine maximale
Lebenserwartung von 115 Jahren errechnet hat. Dennoch diese Lebensverlängerung ist nicht
auf den menschlichen Körper übertragbar, und Hayflicks Berechnung bleibt bestehen, da ja
auch das höchste derzeit definitiv belegbare Lebensalter nur 113 Jahre beträgt.
Die Existenz der Telomere als eine Art "genetische Sanduhr"
(d.h. linear ablaufend von Beginn bis Ende) bestätigt auch eine der Alterungstheorien,
die eine Steuerung des Alterns postuliert.
Dies kann allerdings nicht die Alterung von Nervenzellen erklären, die
ebenfalls nachweislich vorhanden ist.
Hayflick selbst, der die Endlichkeit der Zellteilungen 1961 entdeckte,
glaubt jedoch selbst nicht daran, daß das Altern durch das Aufhören der Zellteilung
verursacht wird. Er vermutet vielmehr ein Zusammenspiel innerer und äußerer
Einwirkungen: Bis zur Geschlechtsreife die zur Erzeugung von Nachkommen den Körper gesund
erhält, wird die Homöostase aufrechterhalten, danach ist sozusagen die
"Garantiezeit" abgelaufen und der Körper fällt den inneren und äußeren Noxen
zum Opfer die zusammen auf seine Zerstörung einwirken. Welche Systeme dabei eine
bedeutende Rolle spielen, davon soll später noch die Rede sein.
Betrachten wir zunächst die linearen und langfristigen Prozesse, die
uns jeweils durch eine Lebensperiode begleiten und einen "sanduhrartigen" d.h.
finiten, linearen Charakter haben:
- Der erste lineare Prozeß dauert von der Befruchtung bis zur Geburt. Man weiß bis heute
jedoch noch nicht, welcher Mechanismus nach 280 Tagen Schwangerschaft diesen Prozeß durch
das Einsetzen der hormonell ausgelösten Wehen mit der Geburt beendet.
- Von der Geburt an, bis zur Pubertät hat das z.B. Wachtumshormon GH eine
aufbauende Wirkung auf das Wachstum, das in der Reifezeit des Lebens, wenn die durch das
gonadenstimulierende GnRH die Sexualhormone den Schluß der Epiphysen beschleunigen,
zuende geht. Danach hat GH zwar noch weiterhin wichtige Stoffwechselfunktionen, das
Wachstum hört jedoch auf.
- Die nach der Geschlechtsreife einsetzende Menstruation geht in der letzten Lebensphase
zu Ende: Wenn der Follikelbesatz des Ovars aufgebraucht ist, bleibt die negativ
rückkoppelnde Wirkung von Östradiol in den Hypothalamus aus, die Menstruation hört auf,
die durch die Folgen von GnRH stimulierten LH und FSH-Werte, veranlassen häufig die mit
dieser neuen Lebensperiode einhergehenden Wechseljahresbeschwerden. Ein solcher Prozeß
beim Mann ist noch umstritten, wird aber z.Zt. in den amerikanischen Medien erneut
diskutiert (Siehe Kasten links)
- Mit etwa 50 Jahren produziert eine bestimmte Art von Zellen im SCN
(Suprachiasmatisches Retikulum) weniger Vassopressin und ab 80 Jahren gehen diese zugrunde
und es wird immer weniger Vasopressin (bzw. ADH) gebildet. Dies ist eine der Hauptursachen
für das im Alter abnehmende Durstgefühl und die daraus resultierende senile Dehydration
und Hyponatriämie.
Das Sinken des T3 und T4 - Spiegels ohne Abnahme
von TSH bei 33 Testpersonen über 100, wie es 1994 in China gemessen wurde, weist
ebenfalls auf eine Abnahme der Zellantwort durch die durch Zelluntergang und Fibroisierung
geschrumpfte Schilddrüse hin.
Sowohl diese Zellen als auch unersetzbare Nervenzellen wie die im SCN
des Hypothalamus mögen wiederum wie viele andere Zellen dem Ablaufen der
Telomerase-Sanduhr folge leisten, und so das Ende der letzten Phase des Lebens einläuten,
den individuellen Tod des Organismus.
Doch wenn wir annehmen, daß auch der Tod vorprogrammiert ist,
unterstellen wir dann der Evolution nicht eine Absicht, ähnlich wie einem Gott, der
Plagen und Tod erschafft. Diese Einstellung ist aber fraglich, da sie kein außerhalb des
individuellen Lebens verlaufender Prozeß ist ("Die Evolution bin ich!"). Die
Evolution ist ja ein Prozeß, an dem alle Teil haben, der lediglich durch
Versuch-und-Irrtum zur Optimierung von Lebensformen führt. Außerdem hat sich gezeigt,
daß die Evolution "kein überflüssiges Gepäck duldet" wie es manche Biologen
ausdrücken. In diesem Sinne ist auch ein "Todesgen", völlig überflüssig,
solange das "Lebenserhaltungssystem" mit der Zeit nachläßt, wie es auch
Hayflick sieht: In der freien Wildnis ist ein programmierter Tod schon deshalb unnötig,
weil die meisten Tiere gar nicht erst ein hohes Alter erreichen, sondern ihren Feinden
oder Krankheiten schon weitaus früher zum Opfer fallen.
Unter den Alterstheorien die nun keine beabsichtigte Alterung
annehmen, gibt es die Freie-Radikalen-Theorie, und die Verschleißtheorie, die einen
allmählichen Zellschaden für das Altern verantwortlich machen. Ferner müssen noch die
"systemischen" Theorien genannt werden, die entweder das Immunsystem,
insbesondere die Involution des Thymus als Ursache sehen, oder die gestörte Homöostase
durch die im Alter verlangsamten Steuertakte der biologischen Uhr des Körpers,
insbesondere die nachlassende Hormonale Aktivität des Endokrinums. Auf letztere soll
zunächst etwas genauer eingegangen werden.
Chronobiologie
Es gibt zwar eine Reihe von einmalig ablaufenden "Sanduhren",
doch die Mehrzahl der inneren Uhren ist von zyklischer Art, wie die Chronobiologie
bestätigt. Man weiß mittlerweile, daß es über 100 zyklische biologische Uhren gibt,
die in pulsativer Steuerung nicht nur endokrine oder immunologische Veränderungen regeln,
sondern von kleinen Sekundenzyklen wie Augenblinzeln, Atmen, Gefäßveränderungen bis hin
zu großen jahreszeitliche Zyklen wie Schwankungen der Sexualhormone, Fettspeicherung und
Immunreaktion auf bestimmte Krankheiten. (siehe Kasten)
Die häufigsten dieser Zyklen aber sind circadian, d.h. sie wiederholen
sich innerhalb eines Tages. Der oben erwähnte Zellnukleus (SCN) im Hypothalamus, spielt
bei der Steuerung der zyklischen Uhren die Rolle einer Hauptuhr. Der natürliche Zyklus
dieser inneren Uhr beträgt rund 25 Stunden, wird aber durch Lichtimpulse der Sonne (oder
Impulse höher als 3000 Lux) täglich auf 24 Stunden "adjustiert". Auch durch
geschlossene Augen gelangt der Lichtimpuls in die optischen Fasern des Sehnervs direkt
unter dem SCN, und signalisiert damit den Beginn des Tageszyklus. Gleichzeitig hemmt das
Licht die Ausschüttung von Melatonin im Pinealorgan (Zirbeldrüse), und mit dem neuen Tag
beginnt ein neuer Schlaf-Wach-Zyklus.
Dieser Zyklus ist mit andren Zyklen koordiniert, wie z.B. dem der
täglichen Temperaturschwankung: Beim gesunden Menschen ist die (nicht durch das SCN
gesteuerte) Temperatur am niedrigsten, wenn der Schlafdruck (Drang zu Schlafen) am
höchsten ist, was auch mit der erhöhten Melatoninausscheidung zusammenfällt. Da
Melatonin die Müdigkeit erhöht, ergeben beide Zyklen zusammen die gesteigerte
Schlafbereitschaft.
Im Alter ist sind diese Zyklen oft unkoordiniert, so daß der
betroffene Patient tagsüber leicht friert und ihm nachts zu heiß ist, und unter
Schlafstörungen leidet.
Die Zirbeldrüse wird von manchen Forschen in der Chronobiologie als
der "Regler aller Regler" angesehen, weil sie durch pulsative Sekretion von
Melatonin praktisch alle andren Zellen im Körper erreichen kann. Pierpaoli bewies im
Tierversuch durch Verpflanzung der Zirbeldrüse junger Mäuse in den Körper alter Mäuse,
daß der Alterungsprozess verzögert wurde und inbesondere das Immunsystem vom Mehrangebot
an Melatonin profitierte. Reiter, einer der bekanntesten Fürsprecher in der
Melatonin-forschung schreibt der Stimulation von Interleukin-4 durch Melatonin (IL-4 hat
Melatonin-Rezeptoren) sogar die indirekte Erhöhung von NKZ (Natural Killer Zelle), GM-CSF
(Granulocyte-macrophage colony stimulation factor) und der Phagotzytoserate zu. Melatonin
verspricht also eine enorme Wirkung auf das Immunsystem. Da die Zirbeldrüse
jedoch selbst dem Alterungsprozess ausgesetzt ist, ist es fraglich, ob sie die
"zentrale Altersuhr" ist, wie Pierpaoli postuliert. Wahrscheinlicher ist es,
daß Melatonin außer seiner Wirkung als Antioxidans und Immunstimulator indirekt den
Alterungsprozess beeinflußt, indem es den im Alter fragmentierten und qualitativ
schlechteren Schlaf verbessert.
Schlechter Schlaf wurde bislang eher als Folge des Alterns betrachtet,
wie kommt man also auf die Idee, den Schlaf ursächlich am Alterungsprozess beteiligt zu
sehen ? Mit diesem Stichwort beginnt der nächste Abschnitt dieses interdisziplinären
Exkurses: Alterungs- und Biozyklustheorien in der chinesischen Medizin.
Traditionelle Chinesische Medizin
Die chinesische Medizin hat den Vorteil, auf Jahrtausende alte Konzepte
der Volksmedizin und Beobachtungen unter natürlichen Lebensbedingungen zurückgreifen zu
können. Die moderne Wissenschaft muß diese Bedingungen künstlich wiederherstellen, wenn
sie Beobachtungen hinsichtlich der Interaktion zwischen Mensch und Natur machen will, die
durch das moderne Umfeld ungestört sind. Beispielsweise kann die langfristige Beobachtung
des durch Kunstlicht und soziale Stimuli beeinflußbaren Schlaf-Wach-Zyklus nur durch
einen Rückzug in Höhlen, unter Tage oder in absolut abgeschirmte Schlaflabors nachgeahmt
werden.
Ferner scheint es, daß die Wahrnehmung durch menschliche Sinne für
die Natur im Altertum geschärfter war, wohingegen wir uns heute einer verwirrenden
Informationsflut durch instrumentale Messungen ausgesetzt sehen. Der Rückgriff auf diese
scheinbar "urtümlichen" Theorien und Prinzipien kann uns daher dabei helfen,
den Wald vor lauter Bäumen wiederzuerkennen. Daß die in Jahrtausenden gesammelte Empirie
dieses noch heute lebendigen medizinischen Systems nicht einfach ignoriert werden kann,
ist wohl selbstevident.
Ähnlich wie zu Beginn dargestellt, teilt auch die TCM das Leben in
vier Zyklen ein, nämlich Wachstum, Reife, Elternschaft und Alter die wohl den
jahreszeitlichen Zyklen Frühling, Sommer, Herbst und Winter abgeleitet sind und wie viele
der Theorien aus der induktiven Naturbeoachtung stammen.
Das Altern wird in der TCM auf das Abnehmen der postnatalen Energie des
Nierenfunktionskreises erklärt, der mit der Sexualität und Virilität in Verbindung
gebracht wird. Dies läßt einen an DHEA
(Dehydroepiandrosteron) denken, das ja in der Nebennierenrinde
produziert wird und mit 20 Jahren den Sekretionsgipfel erreicht, wonach es stetig
nachläßt. Mit 70 Jahren sind nur noch 10-20% dieses Gipfels nachweisbar.
Weibliche Taoisten des Alten China übten z.B. eine Technik zur
Unterbrechung des Monatszyklus aus, die man das "Unterbrechen des roten Drachen"
nannte. Eine im Journal der American Medical Association (8.4.97) veröffentlichte Studie
erklärte, daß die Gabe von Östrogen nach der Menopause bei Frauen lebensverlängernd
wirkt. Ob die taoistische Technik tatsächlich einen Eisprung verhinderte oder nur die
Monatsblutung selbst, ist freilich heute nicht mehr nachzuweisen. Offenbar erkannte man
aber in der Ovulation und den Sexualhormonen einen Zusammenhang zum Altern selbst.
Hochinterresant in diesem Zusammenhang ist eine andere veröffentlichte Studie aus den
USA, wonach sich unter den extrem Langlebigen vorwiegend spätgebärende Mütter befinden,
deren Menopause aufgrund der späten Erstgeburt erst in der sechsten Lebensdekade
einsetzte.
Diese und andere Hinweise aus der TCM zeigen auf, daß es hier noch
allerhand Denkanstöße und empirisch und observativ gewonnene Zusammenhänge gibt, die
dem Fortschritt der gesamten Humanmedizin von Nutzen sein können.
Wie sieht es also mit Zyklentheorien in der TCM aus ?
Ratschläge des Huang Di
Nei Jing gemäß den vier Jahreszeiten: |
| Tätigkeit: |
Frühling |
Sommer |
Herbst |
WINTER |
| Schlafen/ Aufstehen |
Dämmerung/ Früh morgens |
Dämmer-ung/ Früh |
Früh / Früh |
Schlaf.früh Aufst.spät |
| empfoh-lene Kleidung |
locker u. be-quem kleiden Luftige Kleidung
bevorzugen |
Feuchte (verschwitz-te) Klei-dung ver-meiden |
keine kühle oder feuchte Unter-wäsche |
Kopf kühl, Rücken u. Füße warm halten |
| gesunde/ ungesunde Speise,
zu vermeidendes Essen |
+ süßes - saures / Alkohol
-- fettes, klebriges |
+ scharfes - saueres
--rohes, kaltes, zu satt essen |
+sauer - scharf
-- zu heiß
oder zu
trocken |
+ bittere Speisen - saure Speisen vermeiden |
| Körper-liche Bewegung |
Langsame Spaziergänge machen |
Auf Berge steigen, Bewegung |
Mäßigung üben |
Anstren-gung ver- meiden |
| Gemüts-zustand |
entspannt und munter |
unverzagt, kein Zorn |
in sich gehen |
meditative Stille üben |
Wie wir in der Tabelle links sehen, empfiehlt das Huang Di Nei Jing je
nach Jahreszeit unterschiedliche Schlaf-längen, was darauf hinaus-läuft, mit dem
Tag-Nacht-Rhythmus bei Dunkelheit zu Schlafen (Melatoninausschüt- tung) und beim
Hellwerden aufzustehen (Melatoninhem- mung).
Das Nei Jing spricht außerdem von einem weiteren, dem
"himmlischen Zyklus" (Tian Gui), der bei Knaben im Alter von 8 Jahren und bei
Mädchen mit 7 Jahren beginnt und sich in septannualen bzw. oct- annualen Zyklen
fortsetzt. Interessant hier wieder der Vergleich mit der modernen Endokrinologie: Hier
wurde der Pubertätsbeginn mit 8-10 bei Mädchen und 9-11 bei Jungen angegeben, wobei
neueste Forschungen jedoch den Beginn der GnRH-Sekretion zwei Jahre früher ansetzen.
Geschlechtsfähigkeit gibt das Nei Jing mit 2x7 Jahren bei Mädchen und
2x8 Jahren bei Jungen an. Das Einsetzen des Alterns und der Beginn des Endes der
Geschlechtsfähigkeit wird mit 7x7 (49) Jahren bei Frauen und 7x8 (56) Jahren bei Männern
angegeben. Auch dies stimmt also mit modernen Ergebnissen überein. Dies zeigt an sich
lediglich, daß man schon vor mehr als 2000 Jahren gut beobachten und analysieren konnte,
mehr nicht, aber auch nicht weniger..
Noch interessanter wird es, wenn man einen im Nei Jing erwähnten
weiteren Zyklus anschaut, den Zyklus der Wei und Ying Energie (Qi). Dieser Qi-Zyklus hat
eine tägliche Umlaufzeit von 50 und es zirkuliert beim Wachen an der Körperoberfläche
und im Schlaf (wörtl. bei geschlossenen Augen) im Inneren des Körpers, d.h. daß das
Wei-Qi 25 mal Außen (Tag) und 25 Innen (Nacht) zirkuliert, was wieder mit dem oben
erwähnten 25 Stunden-Tag korrespondiert. Das Wei Qi, das auch mit der Abwehr von
äußeren Einflüssen (heute würde man sagen Immunabwehr) in Verbindung gebracht wird,
und im Schlaf im Körperinneren fließt, wird im Alter schwächer, was schließlich als
Ursache für den schlechten Nachtschlaf und gehäuften Tagschlaf im Alter genannt wird,
wie Qi Po der Arzt des Gelbes Kaisers im Kapitel 18 des Nei Jing Ling Shu erklärt. Wir
werden weiter unten sehen, daß auch die moderne Forschung Zusammenhänge zwischen Schlaf
und Immunsystem erkennt, und wie beide mit zunehmendem Alter abnehmen.
Als Ratschlag für den alternden Patienten heißt es daher in der TCM:
"Ein guter Schlaf ist besser als jede Rezeptur um die Gesundheit zu erhalten und das
Leben zu verlängern." Wer diesem Hinweis der chinesischen Medizin einmal ins Reich
der Schlafforschung (s.u.) folgen will, wird Zusammenhänge zwischen Altern und Schlaf
erkennen die einen deutlichen Sinn ergeben.
Die chinesische Medizin betont immer wieder den von den Taoisten
stammenden Lehrsatz, daß Gesundheit durch das leben im Einklang mit der Natur (Tao)
erhalten und wiedererlangt werden kann. Offenbar erkannte man also auch damals schon, daß
der Körper viel biologische Zyklen hat, die mit den Zyklen der Umwelt im Zusammenhang
stehen.
Schlafforschung
Wie wichtig ist der Schlaf und welchen Zusammenhang hat er mit dem
Altern ?
 | Laut neusten Beobachtungen des Schlafs des australischen Schnabeltiers läßt sich
allein der evolutionäre REM-Schlaf auf 250 Millionen Jahre alt schätzen. Wie alt ist
dann der Non-REM Schlaf, der sogenannte Tiefschlaf (SWS, Slow Wave Sleep) ? Experten
bestätigen, daß nicht nur Säugetiere, sondern auch Vögel, Reptilien, SW-Schlaf haben
und Fische, und einige niedere Mollusken wie die Seeschnecke Aplysia ein
schlafartiges Verhalten zeigen, und die meisten Insekten und Pflanzen einen deutlichen
Aktivitäts-Ruhe-Zyklus zeigen, der einem Ur-Schlaf-Wach-Rhythmus entsprechen könnte.
Schlaf ist also so alt wie die Welt und offenbar extrem wichtig. |
 | Der berühmte Versuch 1965 bei welchem Laborraten nach 21 Tagen Schlafentzug an
mysteriösen systemischen Erkrankungen starben, läßt sich heute erklären: |
Schlafentzug hat einen nachweislich schädigenden Einfluß auf das
Immunsystem. Die Ratten starben, ähnlich wie AIDS-Patienten im Endstadium an
gewöhnlichen Mikroorganismen, die normalerweise vom Immunsystem in Schach gehalten
werden.
Moderne Forschung belegt nicht nur daß Interleukin-1, der
Tumornekrosefaktor (TNF), Muramyl-Peptide und Immunmodulatoren also bei Infektionen und
Temperaturerhöhungen wie Fieber schlafauslösend wirken, sondern auch umgekehrt: Der
Schlaf, oder vielmehr dessen Mangel wirkt Immunsuppressiv. Natural Killer Cells (NKC)
nehmen ab und die allgemeine Immunfunktion wird unterdrückt, wie es z.B. bei
Fibromyalgie- Patienten (und CFS, Chronic Fatigue Syndrome) der Fall ist.
 | Das Abnehmen der ADH-Produzierenden und anderen Zellen des SCN wie es im Alter
stattfindet, ist bei Patienten mit Alzheimer-Dementia weitaus mehr ausgeprägt und führt
hier zu extremer Fragmentation des Schlafs und Störungen des Schlaf-Wach-Zyklus |
 | Ein Neugeborenes schläft im Schnitt 16-18 Stunden, ein Säugling 14-15 Stunden, ein
vierjähriger 10-12 und mit zehn Jahren weniger als 10 Stunden. Mit dem Alter wird der
Schlaf fragmentierter und kürzer, der REM-Schlaf, der bei Neugeborenen noch 50% ausmacht,
ist auf 18% reduziert, der Schlaf erreicht meist nur noch die seichten Schlafstadien 1 und
2, die tiefen Stadien werden kaum noch erreicht. |
Schlaf und Schlafqualität nehmen also mit dem Alter ab und könnten
ein Grund für das Nachlassen des Immunsystems sein. Welches andere System ist damit
gekoppelt ? Wenn man einen Zusammenhang zwischen diesem und Graphen des Schlafs und dem
der Wachstumshormonsekretion vergleicht, dann werden weitere Zusammenhänge
offensichtlich. In der vierten Lebensdekade verringern sich sowohl der Tiefschlaf (SWS)
als auch der damit verbundene Wachstumshormonausstoß um das 2-3 fache.
Die moderne Schlafforschung teilt den Schlaf aufgrund verschiedener
Gehirnwellenaktivitäten in vier Stadien der Schlaftiefe ein:
Die beim entspannten Wachzustand auftretenden Alphawellen verschwinden
beim Eintreten die das erste, noch nicht stabile Schlafstadium, das leicht durch kurze
Wachperioden unterbrochen werden kann. Der Schlaf vertieft sich dann im Stadium 2, wo für
den Schlaf typische Muster wie K-Komplexe und Schlafspindeln auftreten. Etwa 70-120 min.
nach dem Einschlafen erreicht der Schlaf die Tiefschlafphase (Stadium 3 und 4) in der die
langsamen, hochamplitudigen Delta- und Thetawellen auftreten. In dieser Phase werden wird
erreicht der Ausstoß von Wachstumshormon (GH) sein tägliches Hoch und es werden bei
jüngeren bis zu 55% der täglichen Gesamtmenge an ausgeschüttet, während das katabole
Cortisol gleichzeitig seinen Nadir erreicht. Einige Forscher wie Benington und Heller
(beide Stanford University) sind der Meinung, daß diese Schlafphase zum Wiederaufladen
des für das Gehirn extrem wichtigen Glycogenspiegels notwendig ist.
Schließlich folgt die erste REM (Rapid-Eye-Movements) Phase, die mit
verlängertem und vertieften Träumen einhergeht. Diese Schlafphase wird mit der
Verarbeitung von neuer Information und dem Lernprozess in Verbindung gebracht. Der
REM-Schlaf hat wieder eine geringe Schlaftiefe aus der man leichter erwacht und schließt
einen gesamten Schlafzyklus ab. Danach beginnt der Zyklus wieder erneut mit Phase 1 oder
2. Im Laufe der Nacht werden 4-5 solcher Schlafzyklen durchlaufen, wobei die im Tiefschlaf
(SWS) verbrachte Zeit immer kürzer wird und die im REM-Schlaf verbrachte Zeit länger.
Beim Aufwachen erreicht dann der Cortisol-Spiegel den Höhepunkt und der GH-Spiegel ist am
niedrigsten. Moore-Ede, Sulzman und Fuller postulieren in ihrem von NASA und Havard
geförderten Fundamentalwerk "Clocks That Time Us" die Existenz einer zweiten
Hauptuhr, die außer Cortisolspiegel auch die REM-Phase, Kerntemperatur und die
Kaliumdiurese regelt, während das SCN die Tiefschlafphase, Wachstumshormonsekretion,
Hauttemperatur und Calciumausscheidung im Urin regelt.
Interessant ist nun, wie sich die in beiden Schlafphasen verbrachte
Zeit während des Lebens verändert:
(zur Vergrößerung bitte auf Bild klicken!)
Vor der Geburt befindet sich der Embryo vorwiegend im Traumzustand der
REM-Phase und auch noch postnatal beträgt diese über 50% des meist 16-18-stündigen
Schlafes. Mit etwa 14 Jahren beträgt der REM-Schlaf nur noch 20%. Im weiteren Laufe des
Lebens nimmt vor allem der Tiefschlaf an Länge und Tiefe ab. Ferner wird im hohen Alter
der Schlaf nicht nur seichter sondern durch häufiges Erwachen auch immer fragmentierter.
(Siehe Abbild.)
Auch die Frequenz der Schlafspindeln nimmt im Alter ab. Viele Ärzte
glaubten früher einfach, daß der Mensch im Alter weniger Schlaf brauche oder daß
Schlafstörungen keine ernstzunehmenden Erkrankungen sind.
Daß dies ein falscher Mythos mit verheerenden Folgen ist, betonen
nicht nur Geriatrie-Spezialisten: Eine 1997 in den USA durchgeführte Studie zeigte, daß
Schlafprobleme von den meisten Hausärzten übersehen werden Wie eng in Wirklichkeit die
Beziehung zwischen Schlaf, Altern und dem endokrinen System ist, soll der nächste
Abschnitt aufzeigen.
Endokrinologie des Schlafs
Der Schlaf spielt zunächst eine Hauptrolle in der Reifung der Gonaden,
da der bei Geburt noch existente
Gonadotrope Hormonstimulierende (GnRH) pulsative Biorhythmus zunächst
verschwindet und dann im Schlaf, etwa zwei Jahre vor Einsetzen der Pubertät wieder
auftaucht, allerdings nur nächtlich während der Tiefschlafphasen. Pierpaoli nimmt an,
daß ein Absinken des Melatoninspiegels für das Auslösen des erneuten GnRH-Zyklus
verantwortlich ist.
Während der Pubertät taucht dieser Zyklus allmählich auch tagsüber
auf. Mit dem Ende der Pubertät erreichen LH und FSH Sekretion einen im Laufe des weiteren
Lebens beibehaltenen Rhythmus. In diesem Alter zwischen 10 und vierzehn sinken auch wie
erwähnt Schlafdauer und REM-Länge ab, vermutlich als Folge der durch LH ausgelösten
Progesteronsekretion. Progesteron verkürzt laut neuen Forschungen die SWS-Phase und
verlängert die REM-Phase und die Phase zwischen SWS und REM.
Weiterhin ist bekannt, daß im Tiefschlaf die Katecholamine,
Hydroxicorticoide und die HHL-Hormone reduziert (s.u.) und im REM-Schlaf vermehrt
Serotonin und Wachstumshormon gebildet werden, und in der Übergangsphase zwischen SWS und
REM-Schlaf der MAO-Spiegel steigt. Auch die Sekretion von Thyrotropin (TSH) erreicht
nachts einen schlafstadium- und zeitabhängigen Gipfel.41
Der Melatoninzyklus ist wie erwähnt lichtabhängig, beginnt bei
einsetzender Dunkelheit und erreicht einen Gipfel zwischen 2-4 Uhr, wenn der Schlaf am
tiefsten ist. Forschungen am Tier ergeben auch einen Zusammenhang zwischen Melatonin und
Testosteron , und lassen einen stimulativen Effekt auf das Wachstumshormon vermuten. Einer
der Gründe, weshalb Melatonin als "Jungbrunnen" propagiert wird, ist die
Tatsache, daß es nach der Pubertät kontinuierlich zu fallen beginnt, und in zwischen 30
und 40 noch stärker abfällt.
Der Testosteronspiegel fällt abendlich auf den Tiefpunkt und steigt
etwa um Mitternacht wieder langsam an. Er erreicht den Tagesgipfel etwa um 8-Uhr und ist
somit zwar pulsativ zyklisch aber offenbar nicht direkt mit dem Schlaf verbunden.
Anders das GH-Stimulierende Hormon (GHRH): Es stimuliert nicht nur das
Hoch der GK-Sekretion während des Tiefschlafes sondern intensiviert auch diesen selbst.
Hemmend auf die Ausschüttung von Wachstumshormon wirkt bekanntlich der GHRH-Antagonist
Somatostatin (SRIF). Während Somatostatin das EEG von jüngeren Personen nicht
beeinflußt, zeigte sich hingegen, daß es im Alter sowohl die Gesamtschlafzeit und die
Länge der REM-Phase verkürzte und zu häufigerem Erwachen während des ersten
Schlafzyklusses führt. Der GH-Spiegel fällt aber nicht nur, sondern der Cortisol-Spiegel
steigt auch während des Alterns, so daß die senilen Abbauerscheinungen nicht nur durch
Absinken des stärksten anabol wirkenden sondern auch durch Steigerung des stärksten
katabol wirkenden Hormons bewirkt werden. Während der vierten Lebensdekade fällt wie
erwähnt der Tagesausstoß an GH um das 2-3fache, was offenbar durch den verkürzten SWS
bedingt ist. Gleichzeitig erhöhen sich im Alter die niedrigsten Cortison-Spiegel (Nadir),
die normalerweise während der beiden ersten Schlafzyklen auftreten,39 und so
zu einem verstärkten katabolen Prozeß beitragen.
Wenn der Schlaf, wie beschrieben in der Reifung zur Pubertät und beim
Altern eine Schlüsselrolle spielt, wenn er wie weiter oben erwähnt auch in solch engem
Zusammenhang steht, mit biologischen Uhren, als auch mit dem Immunsystem, (alles Systeme,
die in diversen Alterstheorien als verantwortlich für den Alterungsprozess beschrieben
wurden), dann müssen wir den Hinweis aus der chinesischen Medizin eindeutig ernstnehmen,
und untersuchen, inwieweit der Schlaf oder dessen Mangel das Altern beschleunigt .
Leider aber gibt es bisher keine allgemein anerkannte Theorie zur
Funktion des Schlafes. Aus diesem Grunde haben wir einmal versucht einen neuen Ansatzpunkt
zur Erklärung des Schlafes zu finden.
Die Rolle des Schlafs in der Evolution
Wenn Schlaf, wie wir gesehen haben eine solch wichtige Rolle zur
Aufrechterhaltung des Lebens spielt, was für eine Bedeutung in der Evolution kommt ihm
dann zu ? Dazu müssen wir weit ausholen und recht fundamentale Fragen stellen. Die erste
ist "Welches Ziel strebt die Aufrechterhaltung des Lebens an ?" Aus der Sicht
der Evolution heißt die Antwort wohl Entwicklung. Dazu sind Reproduktion und Stoffwechsel
notwendig. Reproduktion ist das konservative Prinzip (Determination, Sicherheit), die
möglichst genaue Wiedergabe genetische Information an die nächste Generation. Diese ererbte
Information wird nur wenig durch das Prinzip der Veränderung (Chaos, Freiheit) i.d.F.
Mutation beeinflußt. Die erworbene Information hingegen, ist durch Selektion und
Zufall stark variabel. Die Wahl der Lokalisation, der Nahrungsmittel, des Paarungspartners
etc. beeinflussen alle, direkt oder indirekt, die an die nächste Generation
weitergegebene Zusammensetzung der genetischen Information.
Das Lernen, d.h. selektive Auswerten von Information ist dabei
bestimmend. Es ist das Mittel zum Zweck der Evolution und erreicht die Aufrechterhaltung
der Lebensenergie, durch Stoffwechsel und die Variabilität an erworbener und genetischer
Information.
Die nächste Frage muß also lauten: Was hält das Individuum davon ab,
die Ziele der Evolution zu erreichen ? Die Antwort: Schädigung seiner Funktionen und Tod.
Beide können entweder von innen oder von außen kommen: Von Innen in Form von Mangel
einer lebensnotwendigen Substanz (Nahrung, einschl. Wasser) oder informativer Art
(Nichterkennen einer Gefahr, Fehlverhalten). Von Außen in Form von Schäden durch
Einwirkungen physikalischer Art (Feuer, Eis, Erdbeben etc.) oder biologischer (wilde
Tiere, Mikroorganismen) Art. Dies gilt jedoch nur für höhere Organismen. Unbewegliche
Lebensformen sind ihrer Umwelt auf Gedeih und Verderb ausgeliefert, doch sie verbrauchen
weniger Energie als ein aktive beweglicher Organismus. Ein beweglicher Organismus kann
oder muß zur Optimierung seines Lebens aus drei Gründen aktiv in die Interaktion mit der
Umwelt treten, nämlich:
1. Energiezufuhr (Licht, Wasser, Nahrung)
2. Reproduktion und deren Vorbedingungen (nur bei höheren Organismen
notwendig)
3. Vermeidung von Gefahren, die zu Schaden oder Tod führen können
Während Pflanzen, Algen und viele einzellige Organismen keinen aktiven
Ortswechsel durchführen können, können bewegliche Organismen durch Dislokalisation die
obigen Ziele leichter erreichen, und die während dessen gesammelten Informationen machen
ein erneutes Suchen oder Vermeiden von Gefahr noch effektiver. Während aber passives
Stillstehen und Warten auf Regen und Licht keine große Eigenaktivität erfordert, so
bringt es doch schon in der Photosynthese einen Wechsel von Hinein-Heraus hervor in Form
eines Sauerstoff/Kohlendioxid-Zyklus.
Umso mehr mussten sich weiterentwickelte Lebensformen wie Säugetiere
an einen Aktiv-Nicht-Aktiv-Zyklus anpassen, um nicht permanent Energie zu verbrauchen.
Obwohl evolutionär frühe Säugetierarten nachtaktiv waren, findet sich bei höheren
Säugetieren oft ein Rhythmus, der Interaktion mit der Umwelt bei Licht, und Ruhe bei
Dunkelheit zugrundelegt. Sei es um Nahrung zu sammeln oder zu jagen, oder einen
Paarungspartner zu finden, Licht erleichtert beide Aufgaben, während Dunkelheit besseren
Schutz vor Angreifern bildet.
Somit ist eigentlich die (ungestellte) Frage "Was ist die Funktion
des Wachseins ?" beantwortet, was uns aber direkt zur Antwort der Frage "Was ist
die Funktion des Schlafes ?" führen kann.
Was tut also ein Körper die ganze andere Zeit, wenn er nicht nach
Nahrung und Paarungspartnern sucht, Gefahren ausweicht oder Informationen bezüglich
dieser drei Lebensinhalte aufnimmt ? Er verdaut (sei es Nahrung oder Information),
wächst, und hält seinen inneren Funktionen und Prozesse aufrecht oder wehrt bereits
eingedrungene Noxen (Krankheitskeime, Gifte) ab. Es liegt also nahe, diese inneren
Aktionen im Ruhezustand durchzuführen, wenn er nicht mit der Interaktion mit der Umwelt
beschäftigt ist.
Warum sollte der durchschnittliche Säuger dies aber im Schlaf tun,
anstatt im (Halb?) Wachzustand vor dem Fernseher ? Wieso braucht der Mensch dazu Schlaf um
das System aufrechtzuerhalten ?
Diese Frage so gestellt, impliziert, daß Schlaf ein Sonderzustand,
eine Ausnahme, ja oft sogar ein leidiger Begleiter des bewußten Lebens ist. Schlaf wird
oft als Zeitverschwendung angesehen, denn der Zustand in dem ich weiß, daß ich existiere
und willentlich Entscheidungen treffen kann, ist der Wachzustand.
Doch vom Standpunkt der Evolution aus gesehen, die dem Individuum als
Teilchen einer großen Masse keine große Bedeutung zugesteht, mag das ganz anders
aussehen. Wachsein ist unser "Zentrum des Universums"; um das sich alles dreht -
hier denke ich, also bin ich hier. Doch außer zur Erreichung der drei genannten Ziele
ist der Wachzustand nicht notwendig. Und die Evolution duldet keinen unnötigen
Ballast.
Umgekehrt wird also ein Schuh draus: Was ich nicht brauche, um
die innere Homöostase des Organismus aufrecht zu erhalten, ist Wachsein. Es verbraucht
weitaus mehr Energie als der energiearme und sogar regenerative Schlafzustand, in dem
Körpertemperatur (im SWS) und Stoffwechsel herabgesetzt sind, oder sollte man sagen in
den normalen Energiezustand zurückkehren. Schlaf ist demnach der Teil des
Wach-Schlaf-Zyklus, der die innere Homöostase und den Teil des Stoffwechsels bestimmt, in
welchem keine Interaktion mit der Umwelt notwendig ist.
Von Schlaf als physiologischem Normalzustand zu sprechen und von
Wachsein als Ausnahme, ist natürlich etwas übertrieben, da beide Zustände zur normalen
Physiologie gehören. Dennoch macht diese Übertreibung sehr anschaulich, wie subjektiv
die umgekehrte Beurteilung des Schlafes als "unwichtiger" Begleitzustand, des
Wachzustandes ist. Unsere Gewohnheiten beeinflussen unser Denken: Nur aufgrund der
Tatsache daß Menschenaffen und Menschen nur 9-12 Stunden des Tages im Schlafzustand
verbringen, läßt sich nicht schließen, daß diese Zeit physiologisch
"unwichtiger" ist als der Wachzustand.
Daß die Evolution dem Schlaf eine extrem wichtige Rolle zugesteht
zeigen Beispiele aus der Tierwelt: Der Delphin schläft jeweils mit einer Hirnseite und
wacht mit der anderen um nicht zu ertrinken, die Seerobbe schläft unbeweglich bis auf
eine leichte Flossenbewegung die sie vor dem Untergehen bewahrt, Vögel schlafen in
halbminütigen Intervallen während sie nach unten gleiten wenn sie tagelang fliegen,
manche Fische graben sich ein, oder verstecken sich in Höhlen um im Schlaf vor Feinden
sicher zu sein. Die Giraffe geht sogar das Risiko eines teils minutenlangen Aufstehens aus
der Schlafposition ein, während dessen sie leichte Beute für Raubtiere ist, nur um zu
Schlaf zu kommen. Wäre der Schlaf nicht von essentieller Bedeutung für die
Aufrechterhaltung des Lebens so hätte ihn die Evolution längst als Überflüssig hinter
sich gelassen.
Pathologie des Altersschlafes
Wenn der Schlaf also eine Fundamentale Rolle zur Aufrechterhaltung von
(unbewußt ablaufenden) essentiellen Prozessen spielt, die mit den meisten Systemen des
Körpers in Verbindung stehen, dann wird sofort klar warum eine quantitative oder
qualitative Veränderung des Schlafes Funktionsstörungen mit sich bringt, die zu
Krankheit und Alterung des Körpers führen. Was genau verändert sich nun am Schlaf im
Senium ?
Nach ca. 50 Lebensjahren nimmt besonders der offenbar für die
Regenration wichtige Tiefschlaf ab, die Anteile der Leichtschlafstadien 1 und 2 nehmen
hingegen zu. Das Einschlafen selbst dauert länger (45-60min.) und die Weckschwelle
erhöht sich, wodurch der Schlaf fragmentierter wird. Im großen und ganzen nimmt die
Schlafeffizienz ab, der Schlaf wird also weniger erholsam.
Interessant ist dabei das Zusammenfallen des weiblichen Klimakteriums
mit der statistischen Angabe, daß sich die Schlafdauer bei Frauen zwischen 50 und 59
Jahren verkürzt während sich bei Männern findet sich ein Ähnliches Phänomen erst im
Rentenalter (60-65) findet. Da Östrogen kürzlich einen positiven Effekt bei
Altersdementia und der Alzheimer Krankheit gezeigt hat, wäre die Wirkung von Östrogen
auf den Schlaf sicher eine Untersuchung wert. Da Progesteron die SWS-Phase verkürzt und
die REM-Phase verlängert muß wohl nach weiteren Zusammenhängen zwischen Sexualhormonen
und Schlaf gesucht werden.23
Am EEG lassen sich eine Verlangsamung des Rhythmus, Im Stadium 2 nehmen
die Schlafspindeln ab, und auch die K-Komplexe sind reduziert. Hierbei tauchen oft
Alpha-Rhythmen auf, die den Schläfer noch weiter an das Erwachen heranführen. Die
Grenzen zwischen Stadium 1 und Wachzustand sind oft kaum noch zu erkennen. Auch die
Übergänge zwischen den anderen Stadien werden verwaschener. Delta und Thetawellen sind
verstärkt, eine Abnahme der schnellen Schwingungen und lokale Veränderungen sind
feststellbar,.
Außerdem beeinträchtigen andere Schlafstörungen den Schlaf, wie z.B.
Schnarchen, Schnarchdispnoe, nächtlicher Myoklonus (Restless-Legs-Syndrome) und der
Circulus vitiosus des "Tagesschlaf- Nachtschlaf -Problems". Bei letzterem führt
die niedrige Schlafeffizienz zu erhöhter Tagesmüdigkeit, die den Schlafdruck (den Drang
zu Schlafen) soweit abbaut, daß das Einschlafen am Abend wieder schwerer fällt. Viele
Patienten greifen dann noch zu Medikamenten, die keineswegs eine erhöhte Schlafeffizienz
garantieren, sondern im Gegenteil häufig zu Abhängigkeit und zur Verschleierung der
Ursachen führen können.
Auf dem Gebiet der Behandlung von Schlafstörungen kommt der
chinesischen Medizin wieder eine ganz große Rolle zu, da sie:
 | Schlafstörungen als Krankheit schon seit dem Nei Jing ernstnimmt |
 | über seit über 2000 Jahren gesammelte empirische Daten in der Therapie dieser
Störungen verfügt |
 | versucht die Wurzel der Schlafstörungen zu behandeln anstatt, den Patienten einfach zu
sedieren (z.B. kann durch Akupunktur und Arzneimitteltherapie die GH-Sekretion u.a.
Hormone reguliert werden, der Stoffwechsel kann reguliert werden u.v.a. ) |
In einem meiner folgenden Artikel ("Insomnia in der klassischen und modernen
chinesischen Medizin") werde ich im Einzelnen auf die Behandlung dieser Störungen
durch die chinesische Medizin eingehen.
Wieviele Menschen von diese Hilfe brauchen zeigt diese Statistik: Es
klagen 60% der 65-jährigen Deutschen über Einschlafstörungen und 95% über ein zu
frühes morgendliches Erwachen.32 Damit kann man davon ausgehen, daß die
Verkürzung des Schlafes im Alter ein fast allgegenwärtiges Phänomen ist, das auf keinen
Fall unterschätzt werden darf, da die nachlassende Schlafqualität im Alter nicht nur
Folge desselben ist, sondern indirekt auch zur Beschleunigung des Altersprozesses
beiträgt.
Zusammenfassung
Zellulare Alterung und Zelltod sind durch die Verkürzung der Telomere
am Ende der Chromosomen bedingt, die mit jeder Zellteilung abnehmen. Die meisten
irreversiblen Prozesse dieser Art sind wie Sanduhren, da sie einmalig und linear ablaufen.
Zu diesen gehören die sexuelle Reifung, das Wachstum und die Fruchtbarkeit. Es stellte
sich also die Frage, ob Altern durch einen solchen "programmierten" Prozeß oder
durch die Störung oder Schwächung eine lebenserhaltenden zyklischen Prozesses bedingt
ist, da die Mehrheit der biologischen Funktionen in zyklischen oder pulsatilen Rhythmen
abläuft.
Beim Vergleich der Alterstheorien aus der chinesischen Medizin zeigten
sich Hinweise, die eine nähere Betrachtung der Zusammenhänge zwischen Endokrinum, Schlaf
und Alterung nahelegten.
Bei der Untersuchung der zyklischen Systeme, die auch in der
Biogerontologie häufig mit dem Altern in Verbindung gebracht werden, dem Immunsystem und
Endokrinum stellte sich ebenfalls ein enger bidirektionaler Einfluß mit dem Schlaf
heraus. Wenngleich andererseits der Schlaf auch eine Rolle bei der Reifung und Menarche,
d.h. den linearen Prozessen spielt. Die Zusammenhänge dieser Regelkreise im Einzelnen
sind folgende:
1. Chronobiologie
Der Schlaf-Wach-Zyklus wird durch das Suprachiasmatische Retikulum
(SCN) via Melatoninsekretion der Zirbeldrüse reguliert. Dieser Zyklus ändert sich jedoch
im Laufe des Lebens und verliert die Synchronisation mit anderen pulsatilen Zyklen.
Gestörte Synchronisation wie zwischen Körpertemperatur und Schlaf-Wach-Zyklus führen
meist zu Schlafstörungen, bei was letztlich einen Teufelskreis auslöst.
2. Immunsystem
Das Immunsystem ist ebenfalls in beide Richtungen mit dem Schlaf
verbunden: Zum einen Wirken einige Immunmodulatoren (z.B. IL-1) schlaffördernd, ebenso
wie Temperaturerhöhungen im Gehirn durch Infektionsprozesse und Fremdproteine,
andererseits ist der normale Schlaf für die Aufrechterhaltung des Immunsystems
mitverantwortlich, da z.B. die Zyklen für Verdauungsaktivitäten und Immunsystem mit dem
des Schlafes zusammenfallen7 und Schlafmangel immunsuppressiv wirkt und u.a.
die NKZ-Rate senkt. Dies könnte mit dem Ausfall im Schlaf produzierter anaboler Hormone
und der unveränderten morgendlichen Spitze und erhöhtem Nadir (s.u.) an katabolen
Hormonen zusammenhängen.
Auch die indirekte Wirkung von Melatonin auf das Immunsystem via IL-4
ist hier zu nennen.
3. Endokrinum
An erster Stelle muß hier die schlafstimuliernde Wirkung von GHRH
genannt werden, die eine im SWS erhöhte GH-Sekretion ermöglicht. Im Alter wird der SWS
und damit die GH-Sekretion durch Somatostatin verringert. Welche fatalen Folgen ein
altersbedingter GH-Defizit hat, braucht nicht noch betont zu werden.
Die normalerweise während den ersten beiden Schlafzyklen niedrigsten
Cortisolwerte erhöhen sich im Alter und beschleunigen somit die Abbauprozesse im Körper.
Das vorpubertär nur im Schlaf, beim Erwachsenen auch tagsüber
pulsatil produzierte GnRH stimuliert die FSH und LH-Sekretion. Letzteres stimuliert
bekanntlich die Progesteronbildung im Corpus luteum. Progesteron verkürzt wiederum die
SWS-Phase und verlängert die REM-Phase und die Phase zwischen SWS und REM, was sich
vermutlich nach der Menopause ändert.
Die Melatoninproduktion der Zirbeldrüse nimmt etwa ab 35 Jahre stetig
ab, und reduziert sich im Alter auf sehr niedrige Werte.
Alles in Allem hat sich gezeigt, das die meisten pulsatil
ausgeschütteten Hormone eine enge Beziehung zum Schlafzustand und dessen Ablauf haben,
und daß auch umgekehrt der Schlaf eine große Rolle auf die Hemmung oder Freisetzung
dieser Hormone spielt. Schlaf und Hormonspiegel werden wiederum durch den Alterungsprozeß
gleichsam beeinflußt und haben ebenfalls einen großen Einfluß auf das Altern.
Schlusswort
Daß der im Alter verschlechterte Schlaf eine wichtige Rolle beim
Beschleunigen des Alterungsprozesses spielt, sollte somit deutlich werden. Für den
klinischen Praktiker ist es daher notwendig, bei Diagnose und Therapie älterer Patienten
diesen Faktor unbedingt miteinzubeziehen. Wenngleich das Altern damit letztendlich nicht
aufgehalten, aber wohlmöglich verlangsamt werden kann, so ist dies in jedem Falle ein
würdiges Ziel im Sinne des Mottos der 1945 gegründeten Gesellschaft für Gerontologie:
"Add life to the years, not just years to life"
Gunter R.Neeb, Feb. 98

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Vollständig veröffentlicht in der Zeitschrift für
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