Schlafstörungen, Gehirn und Darm

Unter Schlafstörungen leiden in Deutschland 25-30 Prozent aller Erwachsenen. Am häufigsten betrifft es ältere Menschen, weil sie einen niedrigen Melatonin-Serumspiegel haben, häufiger an chronischen Erkrankungen leiden und oftmals eine Dauermedikation erhalten, bei gleichzeitig zu geringer Zufuhr von Nähr- und Vitalstoffen über die Nahrung. Diese Faktoren in der Gesamtheit beeinflussen erheblich die Schlafqualität und führen zu Schlafmangel. Auch Depressionen, Angstzustände, akute Belastungsreaktionen, Stress, Bewegungsmangel, Unzufriedenheit, Unausgeglichenheit und falsche Ernährungsgewohnheiten können Schlafstörungen verursachen.

Schlechter Schlaf und/oder Schlafmangel stehen darüber hinaus mit einer Vielzahl von Krankheiten und Gesundheitsbeschwerden in Verbindung, wie eine beeinträchtigte kognitive Leistungsfähigkeit, neurologische Dysfunktionen, ein erhöhtes Risiko für Diabetes Typ 2, Herzerkrankungen, Krebs und Alzheimer.

Es gibt also viele gute Gründe, sich mit dem Thema Schlaf auseinanderzusetzen.

Serotonin und Melatonin steuern das Schlafverhalten

Melatonin ist ein von der Epiphyse (Zirbeldrüse) produziertes Hormon, das den Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert. Melatonin wird zyklisch ausgeschüttet. Nachts haben wir eine besonders hohe Konzentration des Hormons. Die beruhigende Wirkung von Melatonin unterstützt den Schlaf. Während der Kindheit und im Jugendalter ist der Melatonin-Serumspiegel am höchsten. Mit steigendem Alter sinkt die Melatoninkonzentration, was häufig die Ursache für Schlafprobleme bei älteren Menschen ist. Bei einem 60-Jährigen produziert die Zirbeldrüse ungefähr nur noch halb so viel Melatonin wie bei einem 20-Jährigen. Melatonin kann bei Schlafstörungen supplementiert werden. Es verkürzt die Einschlafzeit, reduziert das nächtliche Aufwachen und vermindert die Schläfrigkeit während des Tages. 

Der Vorbotenstoff zu Melatonin ist Serotonin, oft auch Glückshormon genannt. Serotonin steuert den Schlaf-Wach-Rhythmus sowie verschiedene Abläufe im Körper mit, wie z. B. das Appetit, die Körpertemperatur und unsere Emotionen. Serotonin wird im Extrazellulärraum des Zentralnervensystems aus Tryptophan gebildet, einer essentiellen Aminosäure. Durch eine erhöhte Tryptophan-Zufuhr über die Nahrung kann man die Serotoninsynthese im Gehirn und Gewebe fördern. Eine normale Serotoninsynthese bewirkt Beruhigung und Entspannung, während eine Störung derselben zu Erregung, Aggressivität und depressiven Verstimmungen führen kann. Oft folgen Schlafschwierigkeiten mit verlängerter Einschlafzeit und Durchschlafprobleme.

In welchen Lebensmitteln kommt Tryptophan vor?

Tryptophan kommt insbesondere in Cashew-Kernen, Walnüssen, Kalb- und Hähnchenfleisch, Sonnenblumenkernen, Sojabohnen und Sojaprodukten, Bananen, Milch und Milchprodukten, Eiern und Fisch vor.

Durch eine gleichzeitige kohlenhydratreiche Ernährung kann die Fähigkeit von Tryptophan, die Serumkonzentration von Serotonin im Gehirn anzuheben, gefördert werden. Kohlenhydratreiche Kost beugt Schlafmangel vor, da Kohlenhydrate die Produktion von Insulin anregen. Bei geringer Insulinkonzentration infolge von niedrigem Kohlenhydratverzehr konkurrieren langkettige, neutrale Aminosäuren mit Tryptophan um die Passage durch die Blut-Hirn-Schranke, da sie mit Hilfe des gleichen Carriers (Transportmittels) in das Zentralnervensystem gelangen. In hoher Konzentration ist Insulin in der Lage, beispielsweise die Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin verstärkt aus dem Blut in die Muskeln zu befördern. Durch die vermehrte Aufnahme der Aminosäuren in die Muskulatur, vermindert sich die Konkurrenz für Tryptophan um die Passage durch die Blut-Hirn-Schranke und dessen Aufnahme ins Gehirn wird gesteigert. Folglich erhöht sich auch der Serotoninspiegel im Gehirn, was sich positiv auf Stimmung sowie Schlafqualität auswirkt.

Schlafmangel und Vitamine

Vitamin C wird für die Umwandlung der Aminosäure Tryptophan zu 5-Hydroxytryptophan, der Vorstufe von Serotonin, benötigt. Ein niedriger Vitamin C-Spiegel führt somit aufgrund der verminderten Serotonin-Synthese zu einem niedrigen Serotonin-Serumspiegel. 

Schlaf und B-Vitamine

Auch die B-Vitamine haben einen unmittelbaren Einfluss auf unsere Schlafqualität.

Vitamin B1 ist an dem Stoffwechsel von Neurotransmittern des Serotonin-, Acetylcholin- und Adrenalinsystems im zentralen Nervensystem beteiligt. Somit kann ein Vitamin B1-Mangel die Serotoninkonzentration im Körper herabsetzen.

Vitamin B3 (Niacin) ist unter anderem für die Aufrechterhaltung der Gesundheit des Nervensystems verantwortlich. Eine optimale Vitamin B3-Konzentration beschleunigt das Einschlafen und kann die Schlafqualität verbessern.

Vitamin B5 (Pantothensäure) wird für die Synthese zahlreicher Aminosäuren, Proteinen, Fettsäuren, Steroidhormonen und dem wichtigen Neurotransmitter Acetylcholin gebraucht. Nehmen wir zu wenig Pantothensäure mit unserer Nahrung auf, wird zum einen die Bildung der genannten Nährstoffe, Hormone und Botenstoffe gehemmt, für die Vitamin B5 verantwortlich ist. Zum anderen bewirkt Vitamin B5-Mangel eine Störung der Nervenimpulsübertragung. Diese Beeinträchtigungen können den Schlafrhythmus erheblich stören.

Vitamin B6 ist für die Umwandlung der gespeicherten Proteine und Kohlenhydrate in Glucose verantwortlich. Glucose wird wiederum für die Aufrechterhaltung eines normalen Blutzuckerspiegels zwischen den Mahlzeiten benötigt. Bei niedrigen Blutzuckerwerten in der Nacht aufgrund von Vitamin B6-Defiziten kann häufiges beziehungsweise frühes Erwachen die Folge sein. Der Grund dafür ist die vermehrte Ausschüttung des anregend wirkenden Hormons Adrenalin, das durch den niedrigen Blutzuckerspiegel verursacht wird. Ein Vitamin B6-Mangel kann darüber hinaus zu Muskelzuckungen und Krämpfen führen, die den Schlaf zusätzlich beeinträchtigen.

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Schlafstörungen und Mineralien

Muskelkrämpfe, -zucken und -zittern können auch Anzeichen eines Magnesiummangels sein. Ist der Magnesium-Serumspiegel durch eine unzureichende Zufuhr über die Ernährung zu niedrig, führt das zu Hyperaktivität und Tachykardie (Herzrasen). Solche Faktoren können Schlafdefizite verursachen. Da Calcium eng mit Magnesium zusammenwirkt und sich beide Mineralstoffe in einem harmonischen Gleichgewicht im Körper befinden sollen, beeinträchtigt ein Calciummangel ebenso die Schlafqualität.

Lebensstil und Ernährung beeinflussen den Schlaf

Schlaflosigkeit kann durch falsche und einseitige Ernährungsweisen hervorgerufen werden. Wird zum Beispiel kurz vor dem Zubettgehen zu viel, zu fett oder zu stark gewürzt gegessen, folgen Sodbrennen, Blähungen und Verdauungsbeschwerden, die den Schlaf stören. Fällt wiederum das Abendessen zu geringfügig aus oder wird es ganz weggelassen, können auch auftretende Hungergefühle in der Nacht die Schlafqualität negativ beeinflussen. Um Schlafprobleme zu vermeiden, ist es empfohlen eine leichte Abendmahlzeit mindestens zwei Stunden vor dem Schlafengehen einzunehmen.

Ein tryptophanreiches Abendessen zusammen mit kleinen Mengen an Kohlenhydraten kann die Schlafqualität verbessern. Darum eignen sich Lebensmittel mit einem günstigen Verhältnis von Tryptophan zum Gesamt-Protein, wie Sojabohnen und Sojaprodukte, Milch und Milchprodukte, Eier und Fisch besonders gut. Auch kohlenhydratreiche Nahrungsmittel wie Kartoffeln, Nudeln, Reis und Bircher-Müsli, haben eine entspannende Wirkung auf das zentrale Nervensystem. 

Einige Menschen reagieren empfindlich auf natürliche anregende Stoffe. Solche kommen in kleinen Mengen in reifen Käsesorten, Speck, Schinken, Wurst, Sauerkraut, Auberginen, Spinat und Tomaten vor. Werden diese Lebensmittel abends verzehrt, können diese zu Schlafstörungen beitragen.

Schokolade und koffeinhaltige Getränke wie Kaffee, Tee und Cola-Getränke, stimulieren den Kreislauf und sollten in den vier bis sechs Stunden vor dem Schlafengehen nicht mehr zu sich genommen werden. Kräutertees oder Milch, die reich an Tryptophan und Calcium ist, sind als Getränk vor dem Schlafengehen besser geeignet, da sie eine beruhigende und schlafunterstützende Wirkung haben.

Alkohol, Tabak, Medikamente und Schlafprobleme

Obwohl vielen Menschen Alkohol und Zigaretten zunächst als beruhigend empfinden und damit leichter einschlafen können, verursacht ein übermäßiger Konsum dieser Genussmittel einen leichten, unruhigen Schlaf und nächtliches Erwachen. Damit stören Alkohol und Nikotin den Schlafrhythmus und beeinträchtigen den Tiefschlaf.

Weil Medikamente den Appetit und die Nahrungsaufnahme negativ beeinflussen können, kann ein hoher Medikamentenkonsum sich auch auf die Schlafqualität niederschlagen. Insbesondere ältere Menschen sind aufgrund von chronischen Krankheiten davon betroffen.

Bewegung sorgt für einen besseren Schlaf

Ein Großteil der Menschen bewegt sich zu wenig. Es gibt in unserer westlichen modernen Gesellschaft viel Gründe dafür. Zum einen gibt es heutzutage überwiegend Berufe mit sitzenden Tätigkeiten und Arbeit vor dem Computer. Zum anderen klagen viele Erwachsene über Stress, Antriebs- und Energielosigkeit. Vielen fehlt die Zeit, Sport und Bewegung in den Alltag zu integrieren. Die überschüssige Energie, die auch noch durch falsche und einseitige Ernährung mit zu vielen fett- und zuckerreichen Lebensmitteln erzeugt wird, kann bei ungenügender Bewegung nicht abgebaut werden. Der Körper findet unter diesen Umständen nachts keine Ruhe und kann sich aufgrund von auftretenden Schlafstörungen und -defiziten nicht richtig erholen. Der daraus folgende Schlafmangel führt zu Energiemangel und Antriebslosigkeit.

Wird wiederum viel Bewegung in den Tagesablauf mit eingeschlossen, kann chronischer Schlaflosigkeit entgegengewirkt werden. Ausdauer- und Krafttraining verbrauchen überschüssige Energie und fördern die Müdigkeit und somit den Schlaf. Insbesondere verbessert regelmäßiges aerobes Training die Schlafqualität. Beim aeroben Training wird der Körper mit ausreichend Sauerstoff versorgt. Die Energieversorgung wird verbessert und die Widerstandskraft gegen Ermüdung am Tag erhöht. Zu den aeroben Sportarten zählen länger dauernde, niedrige bis intensive Belastungen, wie Mittel- und Langstreckenlauf, Schwimmen, Radsport, Rudern, Spielsportarten und andere ausdauerbetonte Aktivitäten. Hohe Beanspruchungen sollten allerdings lieber nicht am späten Abend, sondern eher tagsüber oder am frühen Abend ausgeübt werden, um eine Überstimulation kurz vor dem Schlafengehen zu vermeiden.

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Schlaf und Gehirn

Forscher der Mayo Klinik Rochester (USA) haben vor gar nicht so vielen Jahren erstmals herausgefunden, dass unser Gehirn über eine Art Reinigungssystem verfügt. Dieses haben sie glymphatisches System benannt, eine Zusammensetzung aus Glia wie in Gliazellen (Zellen der Nervengewebe) und Lymphatisch (gehörend zum Lymphsystem).

In diesem glymphatischen System strömt Flüssigkeit aus den Arteriolen an den Gehirnzellen vorbei zu den Venolen. Der Strom transportiert Ablagerungen aus dem Gehirn ab. Denn wir alle lagern tagsüber Abfallprodukte zwischen den Zellen in unserem Gehirn ab. Dazu gehört z. B. das Amyloid, was bei der Alzheimer-Erkrankung eine wesentliche Rolle spielt.

Schlaf als Prophylaxe bei neurodegenerativen Erkrankungen

Das Erstaunliche am glymphatischen System ist, dass es in der Nacht zehnmal aktiver ist als am Tag. Nachts schrumpfen nämlich die Zellen. Dadurch wird der Raum um die Zellen größer und es kann mehr Flüssigkeit strömen. So werden die Proteinablagerungen, wie z. B. das Amyloid, und andere Stoffe, die unsere Nervenzellen belasten, hauptsächlich nachts aus dem Gehirn herausgespült. Daher kann ein gesunder Schlaf wahrscheinlich eine ganz wichtige Prophylaxe und vielleicht sogar eine Therapie bei neurodegenerativen Erkrankungen sein.

Das Schlafapnoe-Syndrom

Sehr viele Menschen, vor allem Ältere und Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen leiden an einem sogenannten Schlafapnoe-Syndrom. In der Nacht legen sie kurzweilige Atempausen ein. Der Sauerstoff fällt ab. Es kommt zu einer Stressreaktion, der Betroffene wacht kurz auf und die Atmung setzt wieder normal ein. Dieser Prozess wiederholt sich mehrfach. Bei den Stressreaktionen werden giftige Stoffe ausgeschüttet, die verhindern, dass die Zellen sich zusammenziehen. Dadurch wird die Funktion des nächtlichen Reinigungssystems beeinträchtigt. Mangelhafte Erholung, Abgeschlagenheit und Müdigkeit – obwohl die Betroffenen oft glauben, durchgeschlafen zu haben – sind die Konsequenz.

Folgerichtig hat man in Studien, in denen Schlafapnoe-Syndrom Patienten mit einer Maskenbeatmung behandelt wurden, feststellen können, dass die Verringerung der Apnoe-Phasen zu einer Besserung kognitiver Defizite führt. Das Risiko für eine spätere Alzheimer-Demenz sinkt und Symptome werden bei bereits an Alzheimer erkrankten Menschen verbessert. Es gilt also als nachgewiesen, dass ein gesunder Schlaf, oder eine Verbesserung dessen, einen direkten Einfluss auf neurodegenerative Erkrankungen hat.

Schuld am Schlafapnoe-Syndrom ist eine erschlaffte Muskulatur der oberen Atemwegen, was zu flacher Atmung und auch wiederholtem Aussetzen der Atmung führt. Ein Forschungsteam aus Missouri hat mithilfe einer Studie an Mäusen aber feststellen können, dass der Darm mit durch dieses Krankheitsbild ausgelöstem schlechten Schlaf in Zusammenhang steht. Für die Dauer von sechs Wochen wurde das Schlafverhalten von zwei Gruppen von Mäusen untersucht. In der Interventionsgruppe wurde in Abständen Sauerstoffmangel induziert, um eine Schlafapnoe zu imitieren, während die Kontrollgruppe die ganze Zeit normal atmen konnte. Anschließend wurden einer dritten Gruppe von Mäusen Darmbakterien der Interventions- und Kontrollgruppen transplantiert. Die Mäuse mit den eingesetzten Darmbakterien der Schlafapnoe-Gruppe zeigten in den darauffolgenden drei Wochen Symptome eines gestörten Schlafes: eine erhöhte Müdigkeit trotz längerer Schlafphasen und häufigere Nickerchen im Laufe des Tages [1].

Die Verbindung zwischen Schlaf und Darm

Ein gesunder Schlaf ist wichtig für eine wirksame Immunfunktion. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, dass der Schlaf Auswirkungen auf unsere Darmflora hat. Aktuelle Studien beleuchten den Zusammenhang zwischen Darmgesundheit und Schlaf.

Eine 2018 in der Fachzeitschrift Frontiers in Psychiatry veröffentlichte Studie widmete sich der Rolle der Darmflora bei Schlaflosigkeit und Depressionen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Mikroorganismen und Gene, die den Biorhythmus steuern, interagieren und, dass die Beschaffenheit unserer Magen-Darm-Flora sowie unseres Stoffwechsels mit unserem Schlaf und Biorhythmus zusammenhängen [2]. Die Darmflora scheint den Schlafzyklus über die sogenannte Darm-Hirn-Achse zu regulieren.

2017 erhielten Michael W. Young, Jeffrey C. Hall und Michael Rosbash den Medizin-Nobelpreis für die Entdeckung von Mastergenen, die den Biorhythmus des Körpers steuern. Unser Gehirn synchronisiert unsere Körperfunktionen mit dem 24-Stunden-Hell-Dunkel-Zyklus. Jedoch ist es nicht unsere einzige innere Uhr. Tatsächlich verfügt jedes Organ, ja sogar jede Zelle, über eine eigene biologische Uhr. Und die Hälfte unserer Gene steht unter der Kontrolle dieser Biorhythmen und schaltet sich in zyklischen Wellen ein und aus. Ebenso verhält es sich mit unserer Darmflora. Clostridiales, Lactobacillales und Bacteroidales, die rund 60 Prozent der Darmflora ausmachen, weisen signifikante tägliche Schwankungen auf, die nicht nur mit der Nahrungsaufnahme zusammenhängen.

Schlaf und Zusammensetzung der Darmflora

Neuere Studien zeigen, dass eine Störung der inneren Uhr und Schlafstörungen die Expression von Genen, die dem Biorhythmus unterliegen, sowie die Struktur mikrobieller Gemeinschaften verändern. In Tiermodellen konnte gezeigt werden, dass die Beeinträchtigung des Schlafverhaltens zu Veränderungen der Vielfalt und Struktur der Darmflora führt. Eine Studie mit menschlichen Probanden, die an der Nova Southeastern University in Florida (USA) durchgeführt wurde, untersuchte wie sich die Bakterien im Darm auf die tatsächliche Schlafqualität auswirken. Sie fanden heraus, dass die Diversität der gesamten Darmflora positiv mit einer erhöhten Schlafeffizienz und der Gesamtschlafzeit in Verbindung steht. Eine schlechte Darmflora führte wiederum zum Aufwachen in der Nacht. Darüber hinaus fanden sie positive Korrelationen zwischen der Diversität der Darmflora und dem Zytokin Interleukin-6, einer Signalsubstanz des Immunsystems, die für ihre Auswirkungen auf den Schlaf bekannt ist. Ein hoher Anteil an Bacteroideten und Firmicutes scheint positiv mit der Schlafeffizienz, der Zytokin-Konzentration und dem abstrakten Denken zusammenzuhängen, während verschiedene Bakterientypen (Lachnospiraceae, Corynebacterium und Blautia) negativ auffielen.[3]

Schlafmangel verschärft chronische Erkrankungen

Die Erkenntnis, dass schlechter Schlaf und Schlafmangel die Darmgesundheit beeinträchtigen können, macht klar, dass zu wenig Schlaf gerade bei chronischen Gesundheitsbeschwerden ernste Folgen nach sich ziehen kann. Eine 2019 veröffentlichte Studie im Journal of the American Heart Association (JAHA) zeigte eindeutig ein erhöhtes Todesrisiko im Zusammenhang mit kardiometabolischen Risikofaktoren und kardiovaskulären und zerebrovaskulären Erkrankungen bei Menschen mit einer verkürzten Schlafdauer. Studienteilnehmer, bei denen diese Risikofaktoren bestanden und die zu Studienbeginn weniger als sechs Stunden schliefen, wiesen ein um 83 Prozent höheres Risiko auf, an kardiovaskulären und zerebrovaskulären Erkrankungen zu sterben. In der Gruppe, in denen die Probanden dieselben Risikofaktoren aufwiesen, aber ausreichend lange schliefen, erhöhte sich das Sterberisiko aufgrund der genannten Krankheiten nur um 35 Prozent.[4]

Die Darmflora für einen guten Schlaf nähren

Eine gesunde Darmflora zu erreichen und zu ernähren ist gar nicht so schwer. Dazu gehört:

1. Essen Sie reichlich fermentierte Lebensmittel. Gesunde Produkte sind Lassi, fermentierter Kefir aus Weidemilch, Natto (fermentiertes Soja) sowie fermentiertes Gemüse. Probiotische und präbiotische Lebensmittel helfen Ihre Darmflora und Ihr Immunsystem gezielt aufzubauen. Pro- und Präbiotika sind auch bei der Prävention von Alzheimer-Demenz empfohlen. Lesen Sie dazu unseren Beitrag zur gesunden Ernährung bei Alzheimer-Demenz.
2. Essen Sie genügend Ballaststoffe, insbesondere in Form von frischem Gemüse, Nüssen und Samen, einschließlich gekeimter Samen
3. Machen Sie sich im Garten die Hände schmutzig, denn die Exposition gegenüber Bakterien und Viren kann helfen, Ihr Immunsystem zu stärken und eine lang anhaltende Immunität gegen Krankheiten zu aufzubauen.
4. Lassen Sie frische Luft rein. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass sich durch Lüften der natürliche Luftstrom sowie die Vielfalt und Gesundheit der Mikroben im Haus verbessern lässt, was wiederum der Gesundheit zugutekommt.
5. Spülen Sie ab und an das Geschirr von Hand statt in der Spülmaschine. Forschungen haben ergeben, dass das Spülen des Geschirrs von Hand mehr Bakterien auf dem Geschirr hinterlässt als Geschirrspüler. Das Essen von diesen weniger sterilen Tellern kann Ihr Allergierisiko verringern, indem es Ihr Immunsystem stimuliert.
   

Was ist mit Schlaftabletten?

Schlaftabletten schalten die natürlichen Zyklen aus und versetzen den Körper in einen konstanten Ruhezustand, der als angenehm empfunden wird. Dennoch fehlen die wirklich erholsamen Schlafphasen und auch die Träume. Tagsüber können solche Medikamente zu Erschöpfungszuständen, Konzentrationsschwächen sowie Kopfschmerzen führen. Der Schlafmangel kann somit nicht dauerhaft ausgeglichen werden. In hohen Dosierungen und bei langer Anwendung bergen Schlafmittel zudem noch die Gefahr abhängig zu machen.