Our internal clocks - Biological timing in humans and other mammals

Abstract

Humans like other mammals are not only able to orient themself quite well in space, but also in time. A time memory helps to perceive intervals, to remember time points and to plan the future. Responsible are internal clocks. First examples will be presented for the performances of these clocks and their usefulness such as sleep and wake, activity and rest, varying body temperature, metabolism and hormones. How daily rhythms are brought about by the organism and on which mechanisms they are based was studied mainly in rodents. In animals it can be studied also, how they adapt to the changes of the seasons. Monthly rhythms are found also in humans. The daily rhythms play, however, a much more important role. They have penalties at shift work and travelling through time zones. The kind of penalty and what one can do against it will be discussed. Medical aspects will also be treated.

Menschen können sich wie andere Säuger nicht nur gut im Raum orientieren, sondern auch in der Zeit. Ein Zeitgedächtnis hilft, Zeitspannen zu erfassen, Zeitpunkte zu erinnern und die Zukunft zu planen. Verantwortlich dafür sind inneren Uhren. Zunächst werden Beispiele für die Leistungen dieser Uhren und ihren Nutzen gebracht wie Schlafen und Wachsein, Aktivität und Ruhe, Änderungen der Körpertemperatur, des Stoffwechsels und der Hormone. Wie Tagesrhythmen vom Organismus erzeugt werden und auf welchen Mechanismen sie beruhen, wurde vor allem an Nagetieren untersucht. An Tieren läßt sich auch untersuchen, wie sie sich an die Änderungen der Jahreszeiten anpassen. Monatsrhythmen sind auch beim Menschen vorhanden. Die tagesperiodischen Rhythmen spielen jedoch eine sehr viel stärkere Rolle. Sie zeigen sich bei Schichtarbeit und Reisen über Zeitzonen hinweg in unangenehmer Weise. Was das für Konsequenzen haben kann und was man dagegen tun kann, soll besprochen werden. Auch medizinische Aspekte gehören hierher. Es werden Versuche vorgeschlagen.