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Die innere Uhr: Licht, Melatonin und Zeitumstellung

Über diese App

Ein 24-Stunden-Zifferblatt mit Wanduhr und innerer Uhr: Ohne Tageslicht läuft die innere Uhr gut 24 Stunden und fällt jeden Tag zurück, Morgenlicht stellt sie nach. Melatonin steigt am Abend. Bei der Zeitumstellung springt nur die Wanduhr, die innere Uhr braucht einige Tage (Mini-Jetlag, Herbst und Frühjahr im Vergleich).

Mit Erklärmodus: Ein KI-Tutor führt dich durch die App, zeigt in der Szene, worauf es ankommt, und beantwortet deine Fragen.

Die Uhr im Körper

Im Gehirn sitzt ein Taktgeber, der suprachiasmatische Nukleus. Er gibt dem Körper einen Rhythmus von etwa einem Tag vor, den circadianen Rhythmus: Abends wird man müde, nachts sinkt die Körpertemperatur. Ohne Tageslicht läuft diese innere Uhr beim Menschen im Mittel mit etwa 24,2 Stunden, also jeden Tag gut 10 Minuten später. Licht, vor allem am Morgen, stellt sie über lichtempfindliche Zellen der Netzhaut jeden Tag nach. Am Abend schüttet die Zirbeldrüse das Hormon Melatonin aus, etwa zwei Stunden vor dem gewohnten Einschlafen; helles Licht bremst es.

Was die App zeigt

Ein 24-Stunden-Zifferblatt mit zwei Zeigern: dünn die Uhr an der Wand, dick die innere Uhr. Außen der Ring aus Tag und Nacht, innen das Melatonin-Band und die Schlafenszeit. Daneben die Melatoninkurve über 24 Stunden und ein Diagramm, das für jeden Tag zeigt, wie viele Minuten die innere Uhr vor- oder nachgeht. Vier Fälle: mit Tageslicht, ohne Tageslicht, Zeitumstellung im Herbst und im Frühjahr. Die Anpassung über die Tage ist ein Modell, keine Messung.

Selbst ausprobieren

Wähle „ohne Tageslicht“ und lass die Woche laufen: Jeden Tag fällt die innere Uhr 12 Minuten zurück. Wechsle zu „Umstellung Herbst“ und geh von Tag −1 auf Tag 0: Die Wanduhr springt von 3 auf 2 Uhr, die innere Uhr nicht. Sieh zu, wie der Balken in den folgenden Tagen schrumpft, und vergleiche mit dem Frühjahr.

Häufige Fragen

Was ist der circadiane Rhythmus?
Ein innerer Rhythmus von etwa einem Tag (lateinisch circa diem), den ein Taktgeber im Gehirn erzeugt. Er steuert Müdigkeit, Körpertemperatur und Hormone wie Melatonin. Ohne äußere Zeitgeber läuft er beim Menschen im Mittel etwas länger als 24 Stunden; Licht stellt ihn täglich nach.
Wie lange braucht der Körper nach der Zeitumstellung?
Meist einige Tage. Nach der Umstellung im Herbst ist die innere Uhr eine Stunde voraus: Man wird früher müde und früher wach. Studien zeigen, dass sich viele Menschen im Herbst anpassen, im Frühjahr dagegen schlechter, besonders Spättypen.
Was bewirkt Melatonin?
Melatonin ist ein Hormon der Zirbeldrüse und meldet dem Körper die Nacht. Es steigt am Abend etwa zwei Stunden vor dem gewohnten Einschlafen, ist nachts hoch und fällt am Morgen. Helles Licht, auch von Bildschirmen, bremst die Ausschüttung.
Was kann ich in der App einstellen?
Den Fall (mit oder ohne Tageslicht, Umstellung im Herbst oder Frühjahr), den Tag von −1 bis 7 und die Uhrzeit. Man kann am Zifferblatt ziehen, um die Uhrzeit zu ändern, und im Tagesdiagramm, um Tage weiterzugehen.

Fach: Biologie (Gymnasium)

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