Temperatur

Kann die Temperatur Ihre zirkadiane Uhr beeinflussen? Die Antwort lautet: wahrscheinlich. Es gibt eine gewisse Intuition dafür, da die Umgebungstemperatur selbst einem täglichen Zyklus folgt. Dennoch gibt es nur sehr wenige Studien über ihre Wirkung auf den menschlichen circadianen Rhythmus.[1]

Wirkungen bei Säugetieren

Es wurde gezeigt, dass die Temperatur ein Zeitgeber (d.h. in der Lage ist, den zirkadianen Rhythmus zu verschieben) für Säugetiere ist, allerdings mit gemischten Ergebnissen:1,2 In einer Studie mit Mäusen von Refinetti et al. zeigte sich, dass 1h Kälte pro Tag einen etwas geringeren Effekt hat als 1h Lichtbestrahlung (65% vs. 95% der betroffenen Mäuse). Nach Angaben der Autoren war der Unterschied jedoch nicht signifikant, wenn Mäuse mit suboptimaler Exposition aufgrund des Studiensettings von der Analyse ausgeschlossen wurden.

In einer anderen Studie synchronisierten nur 45 % der Totenkopfäffchen, die bei konstanter Dunkelheit periodischen Zyklen von Wärme und Kälte ausgesetzt waren, ihre zirkadiane Uhr mit der Temperatur.[2] Pálková et al.[5] vermuten, dass die Zeitgeberstärke der Temperatur mit der Amplitude der Veränderungen der Körperkerntemperatur bei Tieren korreliert. Dieser Hypothese folgend, wäre die Temperatur beim Menschen nur ein schwacher Zeitgeber.

 

Timing

Eine Studie mit Ratten zeigte, dass die Kurve der zirkadianen Phasenreaktion auf Wärme derjenigen auf Licht ähnelt, was zu einer Vorverlegung der Uhr in der ersten Hälfte des subjektiven Tages und einer Verzögerung zur subjektiven Nachtzeit führt.[3]

Eine Studie am Menschen

Beim Menschen wurde gezeigt, dass eine Abfolge von langsamer linearer Senkung und Erhöhung der Umgebungstemperatur während des Schlafs den Punkt der minimalen Kerntemperatur um erstaunliche 143 Minuten vorverlegen kann.[4] Obwohl der Punkt der minimalen Kerntemperatur ein Marker für die zirkadiane Zeit ist, könnte es sich hierbei jedoch um eine akute Reaktion auf die Temperaturänderung und nicht um eine Verschiebung gehandelt haben, da die Kerntemperatur der Probanden in den Tagen nach der Intervention nicht gemessen wurde und kein anderer Marker für die zirkadiane Zeit untersucht wurde.

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Temperatur den zirkadianen Rhythmus beeinflussen kann, aber wahrscheinlich mit einer schwächeren Stärke als Licht. Das Timing für Vorlauf und Nachlauf ist ähnlich wie beim Licht. Eine kombinierte Anwendung, wie sie die Sonne von Natur aus mitbringt, scheint daher sinnvoll zu sein.

 

[1] Refinetti, R. (2015). Comparison of light, food, and temperature as environmental synchronizers of the circadian rhythm of activity in mice. Journal of Physiological Sciences65(4), 359–366. https://doi.org/10.1007/s12576-015-0374-7

[2] Aschoff, J., & Tokura, H. (1986). Circadian Activity Rhythms in Squirrel Monkeys: Entrainment by Temperature Cycles 1. Journal of Biological Rhythms1(2), 91–99. https://doi.org/10.1177/074873048600100201

[3] Francis, A. J. P., & Coleman, G. J. (1997). Phase response curves to ambient temperature pulses in rats. Physiology and Behavior62(6), 1211–1217. https://doi.org/10.1016/S0031-9384(97)00202-3

[4] Dewasmes, G., Signoret, P., Nicolas, A., Ehrhart, J., & Muzet, A. (1996). Advances of human core temperature minimum and maximal paradoxical sleep propensity by ambient thermal transients. Neuroscience Letters215(1), 25–28. https://doi.org/10.1016/S0304-3940(96)12936-0

[5] Pálková, M., Sigmund, L., & Erkert, H. G. (1999). Effect of ambient temperature on the circadian activity rhythm in common marmosets, Callithrix j. jacchus (primates). Chronobiology International16(2), 149–161. https://doi.org/10.3109/07420529909019082