Synonyme
Transmeridiane Desynchronisation; Desynchronisation durch Zeitzonenflüge
Englischer Begriff
jet lag disorder; circadian rhythm
sleep disorder, jet lag type; transmeridian desynchronism
Definition
Jetlag ist eine befristete Befindensstörung, verursacht durch die vorübergehende Störung des Gleichlaufs zwischen innerer Körperuhr und der externen Zeit der Umwelt. Jetlag tritt nur dann ein, wenn transmeridiane Flüge, also Flüge über mindestens 2 Zeitzonen, zum Erreichen eines Reiseziels durchgeführt werden. Nord-Süd-Flüge führen demgemäß nicht zu Jetlag. Drei Determinanten bestimmen das Auftreten und die Schwere des Jetlags, zwei physikalische und eine biologische: das Zeitsystem der Umgebung, die Transportgeschwindigkeit des Flugzeugs und der zirkadiane Rhythmus des Menschen („Chronobiologie“).
Epidemiologie und Risikofaktoren
Betroffen sind alle Reisenden, die eine Flugreise mit einer Zeitdifferenz von mehr als 2 Stunden unternehmen. Individuelle Faktoren bestimmen dabei, ab welcher Zeitdifferenz erste Effekte des Jetlags auftreten. Flugpersonal wie Piloten und Flugbegleitern auf der Langstrecke setzen sich zwangsläufig häufig der Verschiebung des zirkadianen Rhythmus und damit den möglichen Symptomen des Jetlags aus. Die Ausprägung des Jetlags ist individuell sehr unterschiedlich. Ungefähr 40 % aller Flugreisenden verspüren keine oder nur sehr geringe Auswirkungen des Jetlags. Bei den anderen treten moderate bis sehr schwere Effekte auf.
Der Grad der Desynchronisation zwischen Innerer Uhr und neuer Ortszeit wird durch den Zeitunterschied maßgeblich bestimmt. Je mehr Zeitzonen überschritten werden, möglich sind maximal 12, desto so stärker ausgeprägt ist der Jetlag. Bisherige Forschungsergebnisse besagen aber auch, dass ein Zeitunterschied von 8–10 Stunden in östlicher Richtung die stärksten Effekte zeigt. Zusätzlich passen sich die Rhythmen unterschiedlicher Körperfunktionen verschieden schnell an die neue Umgebung an, so entsteht eine Dissoziation der internen Rhythmen, die auch als
interne Dissoziation bezeichnet wird. Während die zirkadiane Rhythmik der Herzfrequenz und des
Natriums sehr schnell adaptieren und die der Körpertemperatur und des Adrenalins einen mittleren Verlauf nehmen, dauert die Anpassung bei
Kalium und
Kortisol erheblich länger. Die Schlafarchitektur gehört zu den Körperfunktionen, die eine mittlere Anpassungsgeschwindigkeit aufweisen. Auch verschiedene endogene Faktoren beeinflussen die Resynchronisationsgeschwindigkeit. Bei Abendtypen und Menschen mit eher labilen zirkadianen Rhythmen und niedrigen Tagesamplituden geht die Anpassung schneller vonstatten, die jeweils gegenteiligen Eigenschaften vermindern diese Fähigkeit. Starke äußere Faktoren, die sogenannten Zeitgeber, verringern die Anpassungsdauer; zu diesen Zeitgebern gehören unter anderem Licht (auch künstliches Licht <80 Lux), physische und psychische Aktivität, soziale Kontakte und Mahlzeiten. Nach Westflügen gelingt die Adaption rascher als nach Ostflügen, ein Umstand, der auch als direktionale Asymmetrie bezeichnet wird.
Risiken ergeben sich für Patienten, die auf die regelmäßige Einnahme von Medikamenten angewiesen sind, deren Wirkung zeitlich begrenzt ist oder wie bei Diabetikern von der Tageszeit der Einnahme abhängt. Bei ihnen wird eine Konsultation des behandelnden Arztes oder eines Arztes der Reise- oder Flugmedizin zur Beratung vor Antritt der Reise dringend empfohlen.
Pathophysiologie
Das Zeitsystem der Umgebung resultiert aus der Drehung der Erde und basiert auf dem täglichen Wechsel von Licht und Dunkelheit. Während 24 Stunden überstreicht das Sonnenlicht 360 Meridiane und damit in einer Stunde 15 Meridiane, die einer Zeitzone entsprechen. Durch transmeridiane Flüge kommt es zu einer Überquerung von mehreren Zeitzonen. Dabei wird bei Flügen nach Osten der Tag gegenüber der Inneren Uhr des Reisenden verkürzt und die Uhrzeit muss entsprechend vorgestellt werden, bei Flügen nach Westen wird demgegenüber der Tag verlängert, und die Uhr muss zurückgesetzt werden.
Die andere physikalische Determinante ist die Reisegeschwindigkeit. Wenn nicht mehr als 15–22,5 Meridiane pro Tag überschritten werden, kann die resultierende Zeitdifferenz von 60–90 Minuten durch die Anpassungsfähigkeit des zirkadianen Systems meist ausgeglichen werden. Bei Schiffs-, Bahn- oder Autoreisen tritt Jetlag daher nicht auf. Bei einer höheren Reisegeschwindigkeit kann die Innere Uhr den Zeitunterschied zwischen „alter“ und „neuer“ Ortszeit nicht fortlaufend ausgleichen und bleibt bei Ostflügen zurück und geht bei Westflügen vor.
Die biologische Determinante des Jetlags ist die
Innere Uhr des Menschen. Dieses endogene Zeitsystem reguliert und synchronisiert viele verschiedene tagesperiodische Körperfunktionen. Es beruht auf der Steuerung durch einen inneren Zeitgeber im Nucleus suprachiasmaticus und wird durch das vorwiegend in der Epiphyse gebildete
Melatonin moduliert („Melatonin und zirkadianer Rhythmus“). Die Schwingungsdauer der Inneren Uhr weicht etwas von 24 Stunden ab. Die meisten Menschen weisen einen Rhythmus länger als 24 Stunden auf, jedoch haben 20–25 % einen kürzeren Rhythmus als 24 Stunden. Durch den Hell-Dunkel-Zyklus über 24 Stunden und den Lichteinfall über das Auge wird die Innere Uhr auf den Tag-Nacht-Wechsel synchronisiert. Diese Anpassungsfähigkeit ist allerdings begrenzt. Sobald pro 24-Stunden-Tag 60–90 Minuten über- oder unterschritten werden, ist die Innere Uhr nicht mehr in der Lage, dem Unterschied direkt zu folgen. Durch diese Trägheit entsteht Jetlag.
Die gestörte Innere Uhr führt zu Veränderungen bei den vielen Körperfunktionen, die einem tagesrhythmischen Verlauf unterliegen, wie Körpertemperatur, Hormon- und Elektrolythaushalt, Schlaf, Leistungsfähigkeit und Wachheit. Sie äußern sich in der Verschiebung der
Akrophase, das ist der Zeitpunkt des
Maximums einer zirkadianen Körperfunktion, und in der Verringerung der tagesperiodischen Amplitude der Funktion. Hinsichtlich des Schlafs kommt es zu Veränderungen der Schlaftiefe, zu einer Umgruppierung von Schlafstadien, zu vermehrten Einschlaf- und Durchschlafschwierigkeiten, häufig verbunden mit längeren Wachphasen während des Schlafs. Nach Westflügen setzt Tiefschlaf eher ein; ebenso ist die Latenz für
REM-Schlaf verkürzt. In der zweiten Nachthälfte treten Durchschlafprobleme auf, die sich durch vermehrte und längere Wachphasen manifestieren. Ursache hierfür ist die nicht angepasste Innere Uhr, die die Körperfunktionen für den vermeintlichen Tag aktiviert. Nach Ostflügen fällt das Einschlafen schwer. Nach dem Einschlafen ist die Schlafstruktur gestört, indem REM-Schlaf vorzeitig auftritt und Tiefschlaf später einsetzt, morgens fühlt man sich unausgeschlafen. Die Ursache liegt ebenfalls an der Trägheit der Inneren Uhr, die abends noch auf Wachbleiben und Aktivsein steht und morgens noch den Schlaf begünstigt.
Symptomatik
Beschwerden und Symptome
Störungen nach raschen Zeitzonenwechseln (Jetlag) äußern sich vielfältig. Häufigste Beschwerden sind nach Ostflügen hauptsächlich Einschlafprobleme, nach Westflügen hauptsächlich Durchschlafschwierigkeiten, am Tage ein gestörtes Allgemeinbefinden, übermäßige Abgeschlagenheit, Schläfrigkeit und verminderte Leistungsfähigkeit. Hinzu kommen vegetative Beschwerden wie vermehrter Harndrang während der Nacht und Störungen im Bereich der gastrointestinalen Funktionen wie Appetitlosigkeit und Verstopfung. In gewisser Weise ähneln die Beschwerden und Symptome denen bei der „Nachtarbeit und Schichtarbeit“. Die exogenen Ursachen differieren allerdings, da sich bei Zeitzonenflügen das gesamte äußere Tag-Nacht-System zeitlich relativ zum biologischen System verschiebt, während bei der Schichtarbeit sich das externe Tag-Nacht-System nicht ändert, hingegen der Aktivitäts-Ruhe-Zyklus sich in Relation zum Tag-Nacht-Rhythmus und zum biologischen System verschiebt.
Auslöser
Auslöser des Jetlags ist die abrupte Veränderung des natürlichen Tag-Nacht-Wechsels, auf den der Aktivitäts-Ruhe-Zyklus synchronisiert ist, durch einen raschen Zeitzonenwechsel.
Verlauf
Da sich die Innere Uhr nur langsam an die neue Ortszeit anpasst, ist die Schwere und Dauer der Resynchronisation von der Anzahl der überflogenen Zeitzonen und der Flugrichtung abhängig. Je mehr Zeitzonen überquert werden, desto länger dauert die Anpassung. Bisherige Forschungsergebnisse zeigen, dass sich die Innere Uhr pro Tag um 60–90 Minuten anpassen kann. Diese Angabe beruht auf Erhebungen von Mittelwerten. In den ersten Tagen nach der Ankunft verläuft die Anpassung gemäß einer natürlichen Exponentialfunktion mit negativem Exponenten. Auch individuelle Faktoren und externe Einflüsse können die Anpassungszeiten beschleunigen oder verzögern. Bei einer verbleibenden Desynchronisation von 3 oder weniger Stunden sind die Störungen meist schon so gering, dass sie kaum mehr verspürt werden. Auch hier gibt es allerdings individuelle Faktoren, die den Schweregrad beeinflussen. Die stärksten
Schlafstörungen treten üblicherweise in der zweiten Nacht nach Ankunft am Zielort ein, da durch
Schlafentzug während der Reise infolge des Tiefschlaf-Rebounds am ersten Tag nach Ankunft der folgende Schlaf meist noch relativ stabil verläuft.
Da unterschiedliche zirkadiane Rhythmen unterschiedlich rasche Adaptationen zeigen, dauert die Feinabstimmung der Rhythmen untereinander länger. Die Probleme mit der Feinabstimmung sind für Touristen meist ohne Belang, sie können aber bestimmte Berufsgruppen wie fliegendes Personal oder Hochleistungssportler in der Leistungsfähigkeit erheblich einschränken. So kann der Schlaf-Wach-Rhythmus durchaus schon wieder seine normale Funktionsweise erreicht haben, während die zirkadiane Rhythmik von Hormonen wie
Kortisol und damit die volle Leistungsfähigkeit bei hohen Beanspruchungen noch nicht vollständig wiedererlangt ist.
Psychosoziale Faktoren
Aufgrund des Jetlags treten ungewöhnliche tageszeitliche Schwankungen der Müdigkeit, des Schlafbedürfnisses, der Leistungsfähigkeit unter hoher Beanspruchung oder unter monotonen Bedingungen, des Befindens und der Stimmung auf. Diese Faktoren können sich auf die Zusammenarbeit und das Zusammenleben in einer Gruppe auswirken und sollten daher beachtet werden. Das gilt vor allem für berufliche Anforderungen, die in der akuten Phase der De-, beziehungsweise Resynchronisation auftreten. Davon betroffen sind Flugpersonal und Geschäftsreisende, die besonders hochwertige und andauernde Leistungen zu bestimmten Tageszeiten erbringen sollen.
Diagnostik
Zur Erkennung des Jetlags ist in der Regel über die Anamnese hinaus keine weitere schlafmedizinische Diagnostik erforderlich. In Studien wird zur Diagnostik der schlafspezifischen Symptome des Jetlags oftmals auf die Polysomnograhie, die Aktimetrie oder auf Schlaftagebücher zurückgegriffen. Auch Fragebögen zum Jetlag finden einen immer breiteren Anwenderkreis, da sie in ihrer Anwendung dem Betroffenen am besten gerecht werden können und die Symptome des Jetlags ganzheitlich abbilden. Für den deutschsprachigen Raum wurde die Charité Jet Lag Scale entwickelt. Die Symptome des Jetlags werden in einem Morgen- und Abendprotokoll erfasst, und schließlich wird anhand einer Summenskala die Schwere des Jetlags bestimmt.
Differentialdiagnostik
Um den Grad der Änderungen zu erfassen, muss beachtet werden, dass aufgrund der gestörten zirkadianen Rhythmik kontinuierlich oder regelmäßig zu definierten Zeitpunkten Erhebungen während 24 Stunden und gegebenenfalls über mehrere Tage und Nächte notwendig sind. In Laborstudien wird oftmals die
Polysomnographie als diagnostisches Mittel eingesetzt. Sie dient in Verbindung mit der „Aktigraphie“ zur Bestimmung von
Schlafstörungen, wobei nur die Polysomnographie Schlafstadien direkt bestimmen lässt. Die kontinuierliche Messung der Körpertemperatur und auch die regelmäßige Erfassung der Exkretionsraten von Hormonen und
Elektrolyten sowie Leistungstests und psychometrische Fragebögen werden häufig zur Bewertung von möglichen Behandlungsmethoden der Symptome des Jetlags in Laborstudien verwendet. In der klinischen Diagnostik außerhalb des Labors wird vorwiegend auf die
Aktigraphie, Schlaftagebücher und Fragebögen zurückgegriffen.
Siehe auch „Leistungs-, Schläfrigkeits- und Vigilanzmessung“; „Psychometrische Fragebögen zum Befinden“; „Bewegungsmessung“; „Polysomnographie und Hypnogramm“; „Differentialdiagnostischer Leitfaden“.
Prävention
Eine Prävention von Jetlag ist nur durch die Vermeidung von transmeridianen Flügen möglich. Allerdings gibt es einige vorbereitende Maßnahmen, welche die Effekte des Jetlags vermindern können. Dazu zählt die Voranpassung, mit der einige Tage vor Beginn der Flugreise begonnen wird, und die durch eine Verlegung von Schlafzeiten eingeleitet werden kann. Bei Flügen in westliche Richtung sollte der gesamte Tagesablauf mit Schlaf-Wach-Zyklus und möglichst auch mit Aktivitäts-Ruhe-Zyklus zu einer späteren Zeit hin verschoben werden, bei Ostflügen in Richtung zu früheren Aufsteh- und Zubettgehzeiten: So kann man drei Tage vor Antritt der Reise nach Westen sukzessive beginnen, jeweils eine Stunde später ins Bett zu gehen und entsprechend eine Stunde später aufzustehen und den Tagesablauf dieser Änderung bereits am Ausgangsort anzupassen und umgekehrt bei einem Ostflug entsprechend früher aufzustehen. Schon während eines Flugs kann durch mehrstündiges Schlafen an Bord der Jetlag gemildert und in der Dauer verkürzt werden, was vor allem bei Flügen in östliche Richtung hilfreich ist.
Therapie
Die Möglichkeit, Jetlag zu vermeiden, ist begrenzt. Da es sich bei Jetlag um eine vorübergehende Erscheinung handelt, verschwindet er nach Abschluss der Resynchronisation. Allerdings können natürliche Hilfsmittel genutzt werden, um die Dauer und Auswirkung des Jetlags zu reduzieren. Nach Ankunft sollte eine dem Ort angepasste Schlaf-Wach-Strategie angewendet werden, wenn der Aufenthalt am neuen Ort länger als 2 Tage dauert. Bei kürzeren Aufenthalten und anschließender Rückkehr zum Ursprungsort sollte der gewohnte Schlaf-Wach-Rhythmus der Heimatzeit möglichst beibehalten werden.
Eine schnelle Anpassung wird durch die Nutzung von Zeitgebern begünstigt. Dazu gehören helles Licht und anregende Tagesaktivität wie körperliche, wenn möglich sportliche Betätigung und soziale Kontakte. Die strikte Umstellung des gewohnten Tagesablaufs von Schlafen, Essen und Arbeiten auf die tageszeitlichen Bedingungen des Aufenthaltsorts beschleunigt die Anpassung.
Die Einnahme von
Melatonin kann Jetlag positiv beeinflussen, wenn der Status der eigenen Inneren Uhr eindeutig bekannt ist, da der Einnahmezeitpunkt für die Wirkung wesentlich ist („Melatoningabe“). Ein falscher Zeitpunkt verlängert den Jetlag. Bei Personen, die häufig Zeitzonen wechseln und bei denen daher der zirkadiane Status unklar ist, wird die Einnahme nicht empfohlen.
Unwirksame Maßnahmen
„Hypnotika“ wirken zwar häufig als Einschlafhilfen, machen die Anpassung der Inneren Uhr aber schwieriger und können die Schlafarchitektur negativ beeinflussen.
Nachsorge
Da Jetlag über einen begrenzten Zeitraum viele Körperfunktionen beeinflusst, die die Wachheit und Leistungsfähigkeit beeinflussen, sollte er bei kritischen, viel Aufmerksamkeit erfordernden Aufgaben beachtet werden.
Zusammenfassung, Bewertung
Jetlag bewirkt eine zeitlich begrenzte, viele Körperfunktionen betreffende Veränderung, die nach transmeridianen Flügen durch die Trägheit der Inneren Uhr verursacht wird. Typisch ist die Verschiebung der zirkadianen Rhythmuskurven zu früheren Tageszeiten nach Westflügen und zu späteren Tageszeiten nach Ostflügen. Die Anpassungsdauer hängt von Flugrichtung und Anzahl der überquerten Zeitzonen ab. Nach Ostflügen kann sie eineinhalb bis zweimal so lange dauern wie nach Westflügen. Die Veränderung der zirkadianen Rhythmen führt zu gestörtem Allgemeinbefinden, Unwohlsein, verminderter Schlafqualität und eingeschränkter Leistungsfähigkeit. Daher sollten die Auswirkungen, insbesondere bei Aufgaben mit hohen Anforderungen an die Konzentrationsleistung und bei körperlicher Spitzenbeanspruchung, beachtet werden.
