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Erschienen in: Somnologie 4/2019

04.11.2019 | Epilepsie | CME

Chronobiologie

Aufbau und klinische Bedeutung der inneren Uhr

verfasst von: PD Dr. J. Rémi

Erschienen in: Somnologie | Ausgabe 4/2019

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Zusammenfassung

Chronobiologie beschäftigt sich mit rhythmischen biologischen Prozessen. In dieser Übersicht wird der zirkadiane Rhythmus als für den Menschen wichtigster Aspekt der Chronobiologie besprochen. Der zirkadiane Rhythmus misst und verarbeitet den 24-h-Tag und synchronisiert den gesamten Organismus mit dem äußeren Tag. Es werden die konzeptuellen Teile der inneren Uhr dargestellt und dann jeweils in Beispielen mit klinischen Zusammenhängen beleuchtet.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Roenneberg T, Merrow M (2016) The circadian clock and human health. Curr Biol 26:R432–R443PubMed Roenneberg T, Merrow M (2016) The circadian clock and human health. Curr Biol 26:R432–R443PubMed
2.
Zurück zum Zitat Roenneberg T, Daan S, Merrow M (2003) The art of entrainment. J Biol Rhythms 18:183–194PubMed Roenneberg T, Daan S, Merrow M (2003) The art of entrainment. J Biol Rhythms 18:183–194PubMed
3.
Zurück zum Zitat Roenneberg T, Merrow M, Roenneberg T et al (2007) Entrainment of the human circadian clock. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 72:293–299PubMed Roenneberg T, Merrow M, Roenneberg T et al (2007) Entrainment of the human circadian clock. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 72:293–299PubMed
4.
Zurück zum Zitat Auger RR, Burgess HJ, Emens JS et al (2015) Clinical practice guideline for the treatment of intrinsic circadian rhythm sleep-wake disorders: advanced Sleep-Wake Phase Disorder (ASWPD), Delayed Sleep-Wake Phase Disorder (DSWPD), Non-24-Hour Sleep-Wake Rhythm Disorder (N24SWD), and Irregular Sleep‑W. J Clin Sleep Med 11:1199–1236PubMedPubMedCentral Auger RR, Burgess HJ, Emens JS et al (2015) Clinical practice guideline for the treatment of intrinsic circadian rhythm sleep-wake disorders: advanced Sleep-Wake Phase Disorder (ASWPD), Delayed Sleep-Wake Phase Disorder (DSWPD), Non-24-Hour Sleep-Wake Rhythm Disorder (N24SWD), and Irregular Sleep‑W. J Clin Sleep Med 11:1199–1236PubMedPubMedCentral
6.
Zurück zum Zitat Lowrey PL, Shimomura K, Antoch MP et al (2000) Positional Syntenic cloning and functional characterization of the mammalian circadian mutation tau. Science 288:483–491PubMedPubMedCentral Lowrey PL, Shimomura K, Antoch MP et al (2000) Positional Syntenic cloning and functional characterization of the mammalian circadian mutation tau. Science 288:483–491PubMedPubMedCentral
7.
Zurück zum Zitat Archer SN, Robilliard DL, Skene DJ et al (2003) A length polymorphism in the circadian clock gene Per3 is linked to delayed sleep phase syndrome and extreme diurnal preference. Sleep 26:413–415PubMed Archer SN, Robilliard DL, Skene DJ et al (2003) A length polymorphism in the circadian clock gene Per3 is linked to delayed sleep phase syndrome and extreme diurnal preference. Sleep 26:413–415PubMed
8.
9.
Zurück zum Zitat Mundey K, Benloucif S, Harsanyi K et al (2005) Phase-dependent treatment of delayed sleep phase syndrome with Melatonin. Sleep 28:1271–1278PubMed Mundey K, Benloucif S, Harsanyi K et al (2005) Phase-dependent treatment of delayed sleep phase syndrome with Melatonin. Sleep 28:1271–1278PubMed
10.
Zurück zum Zitat Roenneberg T, Kuehnle T, Pramstaller PP et al (2004) A marker for the end of adolescence. Curr Biol 14:R1038–R1039PubMed Roenneberg T, Kuehnle T, Pramstaller PP et al (2004) A marker for the end of adolescence. Curr Biol 14:R1038–R1039PubMed
12.
Zurück zum Zitat Tähkämö L, Partonen T, Pesonen A (2019) Systematic review of light exposure impact on human circadian rhythm. Chronobiol Int 36:151–170PubMed Tähkämö L, Partonen T, Pesonen A (2019) Systematic review of light exposure impact on human circadian rhythm. Chronobiol Int 36:151–170PubMed
13.
Zurück zum Zitat Münch M, Nowozin C, Regente J et al (2016) Blue-enriched morning light as a countermeasure to light at the wrong time: effects on cognition, sleepiness, sleep, and circadian phase. Neuropsychobiology 74:207–216PubMed Münch M, Nowozin C, Regente J et al (2016) Blue-enriched morning light as a countermeasure to light at the wrong time: effects on cognition, sleepiness, sleep, and circadian phase. Neuropsychobiology 74:207–216PubMed
14.
Zurück zum Zitat Lawrenson J, Hull CC, Downie L (2017) The effect of blue-light blocking spectacle lenses on visual performance, macular health and the sleep-wake cycle: a systematic review of the literature. Ophthalmic Physiol Opt 37:644–654PubMed Lawrenson J, Hull CC, Downie L (2017) The effect of blue-light blocking spectacle lenses on visual performance, macular health and the sleep-wake cycle: a systematic review of the literature. Ophthalmic Physiol Opt 37:644–654PubMed
15.
Zurück zum Zitat Mortazavi S, Parhoodeh S, Hosseini M et al (2018) Blocking short-wavelength component of the visible light emitted by Smartphones’ screens improves human sleep quality. J Biomed Phys Eng 8:375–380PubMedPubMedCentral Mortazavi S, Parhoodeh S, Hosseini M et al (2018) Blocking short-wavelength component of the visible light emitted by Smartphones’ screens improves human sleep quality. J Biomed Phys Eng 8:375–380PubMedPubMedCentral
16.
Zurück zum Zitat Lunn R, Blask D, Coogan A et al (2017) Health consequences of electric lighting practices in the modern world: a report on the national toxicology program’s workshop on shift work at night, artificial light at night, and circadian disruption. Sci Total Environ 607–608:1073–1084PubMedPubMedCentral Lunn R, Blask D, Coogan A et al (2017) Health consequences of electric lighting practices in the modern world: a report on the national toxicology program’s workshop on shift work at night, artificial light at night, and circadian disruption. Sci Total Environ 607–608:1073–1084PubMedPubMedCentral
19.
Zurück zum Zitat Megdal SP, Kroenke CH, Laden F et al (2005) Night work and breast cancer risk: a systematic review and meta-analysis. Eur J Cancer 41:2023–2032PubMed Megdal SP, Kroenke CH, Laden F et al (2005) Night work and breast cancer risk: a systematic review and meta-analysis. Eur J Cancer 41:2023–2032PubMed
20.
Zurück zum Zitat Schernhammer ES, Feskanich D, Liang G, Han J (2013) Rotating night-shift work and lung cancer risk among female nurses in the United States. Am J Epidemiol 178:1434–1441PubMedPubMedCentral Schernhammer ES, Feskanich D, Liang G, Han J (2013) Rotating night-shift work and lung cancer risk among female nurses in the United States. Am J Epidemiol 178:1434–1441PubMedPubMedCentral
22.
Zurück zum Zitat Kecklund G, Axelsson J (2016) Health consequences of shift work and insufficient sleep. BMJ 355:i5210PubMed Kecklund G, Axelsson J (2016) Health consequences of shift work and insufficient sleep. BMJ 355:i5210PubMed
23.
Zurück zum Zitat Bokenberger K, Sjölander A, Dahl Aslan AK et al (2018) Shift work and risk of incident dementia: a study of two population-based cohorts. Eur J Epidemiol 33:977–987PubMedPubMedCentral Bokenberger K, Sjölander A, Dahl Aslan AK et al (2018) Shift work and risk of incident dementia: a study of two population-based cohorts. Eur J Epidemiol 33:977–987PubMedPubMedCentral
26.
Zurück zum Zitat Emens JS, Eastman CI (2017) Diagnosis and treatment of non-24‑h sleep-wake disorder in the blind. Drugs 77:637–650PubMed Emens JS, Eastman CI (2017) Diagnosis and treatment of non-24‑h sleep-wake disorder in the blind. Drugs 77:637–650PubMed
27.
Zurück zum Zitat Morgenthaler TI, Lee-Chiong T, Alessi C et al (2007) Practice parameters for the clinical evaluation and treatment of circadian rhythm sleep disorders. An American Academy of Sleep Medicine report. Sleep 30:1445–1459PubMedPubMedCentral Morgenthaler TI, Lee-Chiong T, Alessi C et al (2007) Practice parameters for the clinical evaluation and treatment of circadian rhythm sleep disorders. An American Academy of Sleep Medicine report. Sleep 30:1445–1459PubMedPubMedCentral
28.
Zurück zum Zitat Skene DJ, Arendt J (2007) Circadian rhythm sleep disorders in the blind and their treatment with melatonin. Sleep Med 8:651–655PubMed Skene DJ, Arendt J (2007) Circadian rhythm sleep disorders in the blind and their treatment with melatonin. Sleep Med 8:651–655PubMed
29.
Zurück zum Zitat Williams WPT, McLin DE, Dressman MA, Neubauer DN (2016) Comparative review of approved Melatonin agonists for the treatment of circadian rhythm sleep-wake disorders. Pharmacotherapy 36:1028–1041PubMedPubMedCentral Williams WPT, McLin DE, Dressman MA, Neubauer DN (2016) Comparative review of approved Melatonin agonists for the treatment of circadian rhythm sleep-wake disorders. Pharmacotherapy 36:1028–1041PubMedPubMedCentral
32.
Zurück zum Zitat Langdon-Down M, Brain W (1929) Time of day in relation to convulsions in epilepsy. Lancet 213:1029–1032 Langdon-Down M, Brain W (1929) Time of day in relation to convulsions in epilepsy. Lancet 213:1029–1032
35.
Zurück zum Zitat Hofstra WA, Spetgens WPJ, Leijten FSS et al (2009) Diurnal rhythms in seizures detected by intracranial electrocorticographic monitoring: an observational study. Epilepsy Behav 14:617–621PubMed Hofstra WA, Spetgens WPJ, Leijten FSS et al (2009) Diurnal rhythms in seizures detected by intracranial electrocorticographic monitoring: an observational study. Epilepsy Behav 14:617–621PubMed
36.
Zurück zum Zitat Hofstra WA, de Weerd AW (2009) The circadian rhythm and its interaction with human epilepsy: a review of literature. Sleep Med Rev 13:413–420PubMed Hofstra WA, de Weerd AW (2009) The circadian rhythm and its interaction with human epilepsy: a review of literature. Sleep Med Rev 13:413–420PubMed
37.
Zurück zum Zitat Quigg M, Straume M, Menaker M, Bertram EH (1998) Temporal distribution of partial seizures: comparison of an animal model with human partial epilepsy. Ann Neurol 43:748–755PubMed Quigg M, Straume M, Menaker M, Bertram EH (1998) Temporal distribution of partial seizures: comparison of an animal model with human partial epilepsy. Ann Neurol 43:748–755PubMed
38.
Zurück zum Zitat Herman ST, Walczak TS, Bazil CW (2001) Distribution of partial seizures during the sleep—wake cycle: differences by seizure onset site. Neurology 56:1453–1459PubMed Herman ST, Walczak TS, Bazil CW (2001) Distribution of partial seizures during the sleep—wake cycle: differences by seizure onset site. Neurology 56:1453–1459PubMed
39.
Zurück zum Zitat Baud MO, Kleen JK, Mirro EA et al (2018) Multi-day rhythms modulate seizure risk in epilepsy. Nat Commun 9:88PubMedPubMedCentral Baud MO, Kleen JK, Mirro EA et al (2018) Multi-day rhythms modulate seizure risk in epilepsy. Nat Commun 9:88PubMedPubMedCentral
40.
Zurück zum Zitat Spencer DC, Sun FT, Brown SN et al (2016) Circadian and ultradian patterns of epileptiform discharges differ by seizure-onset location during long-term ambulatory intracranial monitoring. Epilepsia 57:1495–1502PubMed Spencer DC, Sun FT, Brown SN et al (2016) Circadian and ultradian patterns of epileptiform discharges differ by seizure-onset location during long-term ambulatory intracranial monitoring. Epilepsia 57:1495–1502PubMed
42.
Zurück zum Zitat Bazil CW, Short D, Crispin D, Zheng W (2000) Patients with intractable epilepsy have low melatonin, which increases following seizures. Neurology 55:1746–1748PubMedPubMedCentral Bazil CW, Short D, Crispin D, Zheng W (2000) Patients with intractable epilepsy have low melatonin, which increases following seizures. Neurology 55:1746–1748PubMedPubMedCentral
43.
Zurück zum Zitat Casetta I, Granieri E, Fallica E et al (2002) Patient demographic and clinical features and circadian variation in onset of ischemic stroke. Arch Neurol 59:48–53PubMed Casetta I, Granieri E, Fallica E et al (2002) Patient demographic and clinical features and circadian variation in onset of ischemic stroke. Arch Neurol 59:48–53PubMed
47.
Zurück zum Zitat Virag JAI, Lust RM (2014) Circadian influences on myocardial infarction. Front Physiol 5:1–10 Virag JAI, Lust RM (2014) Circadian influences on myocardial infarction. Front Physiol 5:1–10
48.
Zurück zum Zitat Fournier S, Taffé P, Radovanovic D et al (2015) Myocardial infarct size and mortality depend on the time of day—a large multicenter study. PLoS ONE 10:e119157PubMedPubMedCentral Fournier S, Taffé P, Radovanovic D et al (2015) Myocardial infarct size and mortality depend on the time of day—a large multicenter study. PLoS ONE 10:e119157PubMedPubMedCentral
49.
Zurück zum Zitat Giles T (2005) Relevance of blood pressure variation in the circadian onset of cardiovascular events. J Hypertens Suppl 23:S35–S39PubMed Giles T (2005) Relevance of blood pressure variation in the circadian onset of cardiovascular events. J Hypertens Suppl 23:S35–S39PubMed
50.
Zurück zum Zitat Bagai K, Muldowney JAS, Song Y et al (2014) Circadian variability of Fibrinolytic markers and Endothelial function in patients with obstructive sleep apnea. Sleep 37:359–367PubMedPubMedCentral Bagai K, Muldowney JAS, Song Y et al (2014) Circadian variability of Fibrinolytic markers and Endothelial function in patients with obstructive sleep apnea. Sleep 37:359–367PubMedPubMedCentral
51.
Zurück zum Zitat Budkowska M, Lebiecka A, Marcinowska Z et al (2019) The circadian rhythm of selected parameters of the hemostasis system in healthy people. Thromb Res 182:79–88PubMed Budkowska M, Lebiecka A, Marcinowska Z et al (2019) The circadian rhythm of selected parameters of the hemostasis system in healthy people. Thromb Res 182:79–88PubMed
52.
Zurück zum Zitat Tofler GH, Brezinski D, Schafer AI et al (1987) Concurrent morning increase in platelet aggregability and the risk of myocardial infarction and sudden cardiac death. N Engl J Med 316:1514–1518PubMed Tofler GH, Brezinski D, Schafer AI et al (1987) Concurrent morning increase in platelet aggregability and the risk of myocardial infarction and sudden cardiac death. N Engl J Med 316:1514–1518PubMed
53.
Zurück zum Zitat Cappellari M, Bovi P, Moretto G (2014) Circadian variation in the effect of intravenous thrombolysis after non-lacunar stroke. J Thromb Thrombolysis 38:253–259PubMed Cappellari M, Bovi P, Moretto G (2014) Circadian variation in the effect of intravenous thrombolysis after non-lacunar stroke. J Thromb Thrombolysis 38:253–259PubMed
54.
Zurück zum Zitat Tamayo T, Brinks R, Hoyer A et al (2016) The prevalence and incidence of diabetes in Germany: an analysis of statutory health insurance data on 65 Mio. Individuals from the years 2009 and 2010. Dtsch Aerzteblatt Online 113:177–182 Tamayo T, Brinks R, Hoyer A et al (2016) The prevalence and incidence of diabetes in Germany: an analysis of statutory health insurance data on 65 Mio. Individuals from the years 2009 and 2010. Dtsch Aerzteblatt Online 113:177–182
59.
Zurück zum Zitat Lee J, Ma K, Moulik M, Yechoor V (2018) Untimely oxidative stress in β‑cells leads to diabetes—role of circadian clock in β‑cell function. Free Radic Biol Med 119:69–74PubMedPubMedCentral Lee J, Ma K, Moulik M, Yechoor V (2018) Untimely oxidative stress in β‑cells leads to diabetes—role of circadian clock in β‑cell function. Free Radic Biol Med 119:69–74PubMedPubMedCentral
Metadaten
Titel
Chronobiologie
Aufbau und klinische Bedeutung der inneren Uhr
verfasst von
PD Dr. J. Rémi
Publikationsdatum
04.11.2019
Verlag
Springer Medizin
Schlagwörter
Epilepsie
Somnologie
Erschienen in
Somnologie / Ausgabe 4/2019
Print ISSN: 1432-9123
Elektronische ISSN: 1439-054X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11818-019-00232-w

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