Wie der Körper die Uhrzeit kennt und warum Nachtschichten ihm schaden

Dies ist die Langfassung von §2.39 (je länger man Nachtschicht arbeitet, desto höher das Herz-Kreislauf-Risiko). Der Eintrag selbst rechnet nur vor; dieser Text erklärt, was dahintersteckt.

Die Frage lautet: Weiß der Körper wirklich, wie spät es ist? Und wenn ja, warum gewöhnt man sich an Nachtschichten nicht einfach, wenn man nur oft genug wach bleibt?

1. Im Körper gibt es tatsächlich ein Organ, das die Zeit misst

Im Hypothalamus des menschlichen Gehirns sitzt eine kleine Gruppe von Nervenzellen, der suprachiasmatische Kern (视交叉上核), etwa zwanzigtausend Zellen. Er ist die Hauptuhr des ganzen Körpers.

Seine Zeitmessung beruht auf einer Gruppe von «Uhrengenen», die sich gegenseitig hemmen. Zwei Proteine, CLOCK und BMAL1, schalten die Ablesung zweier anderer Gene ein, PER und CRY. Haben sich die PER- und CRY-Proteine angesammelt, schalten sie das Paar, das sie eingeschaltet hat, wieder ab. Sind diese Proteine abgebaut, beginnt der Kreislauf von vorn. Ein Durchlauf dauert etwa 24 Stunden.

Diese Uhr rechnet die Zeit also nicht aus Beobachtungen der Außenwelt aus. Sperrt man einen Menschen in einen Raum ohne Licht, ohne Uhr und ohne soziale Hinweise, läuft der Rhythmus trotzdem weiter. Nur ist die Periode nicht genau 24 Stunden, und er verschiebt sich von Tag zu Tag langsam. Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2017 ging an die drei Forscher, die diesen molekularen Mechanismus entdeckt haben.

2. Die Uhr stellt sich nach dem Licht, aber nicht über die Leitung des «Sehens»

In der Netzhaut gibt es neben den Zellen, die für die Bildwahrnehmung zuständig sind, eine eigene Art lichtempfindlicher Zellen. Sie enthalten einen Farbstoff namens Melanopsin, wirken nicht daran mit, dass man etwas klar sieht, und leiten nur die Lichtstärke unmittelbar in den suprachiasmatischen Kern.

Ob das Licht die biologische Uhr stellen kann, hat deshalb nichts unmittelbar damit zu tun, ob das Auge etwas sieht. Bei manchen Blinden, die gar nichts sehen, lässt sich die biologische Uhr durch Licht dennoch einstellen.

Das ist auch der Grund, warum §3.2 (feste Aufstehzeit, auch am Wochenende) mit Licht am Morgen verbunden sein muss.

3. Entscheidend ist: Es gibt nicht nur eine Uhr

Leber, Darm, Herz und Fettgewebe haben jeweils ihre eigene periphere Uhr.

Die Hauptuhr stellt sich nach dem Licht. Die peripheren Uhren stellen sich zu einem großen Teil danach, wann Sie essen.

Bei normalem Tagesablauf laufen beide im Gleichschritt. Sie sehen tagsüber Licht und essen tagsüber, die Hauptuhr und die peripheren Uhren zeigen dieselbe Zeit. Deshalb bemerken Sie normalerweise gar nicht, dass es zwei getrennte Systeme sind.

4. Das Problem der Nachtschicht ist nicht das «Wachbleiben», sondern dass die beiden Uhren auseinandergerissen werden

Wer Nachtschicht arbeitet, sieht tagsüber weiterhin Licht und lebt weiterhin ein soziales Leben am Tag. Die Hauptuhr bleibt deshalb im Wesentlichen am Tag-Nacht-Wechsel der Außenwelt festgemacht.

Aber Sie essen, arbeiten und fahren den Stoffwechsel hoch zu einer Zeit, die biologisch tiefe Nacht ist. Die peripheren Uhren werden in die andere Richtung gezogen.

Diesen Zustand nennt man zirkadiane Fehlausrichtung. Das Problem ist nicht, dass Sie ein paar Stunden weniger schlafen, sondern dass die Uhren im ganzen Körper nicht mehr zueinander passen.

5. Und Sie können sich nicht anpassen

Mancher denkt, wer dauerhaft nur Nachtschicht arbeitet, werde sich schon anpassen.

Eine Übersichtsarbeit hat sechs Studien zusammengefasst, die bei Menschen mit dauerhafter Nachtschicht den Rhythmus der Melatoninausschüttung gemessen haben. Der Melatoninrhythmus ist der verlässlichste Indikator für den Zustand der inneren biologischen Uhr.

Ergebnis: Weniger als 3 % erreichten eine «vollständige» Anpassung. Eine «weitgehende» Anpassung erreichten weniger als ein Viertel.

Wie viele Jahre jemand das schon macht, ändert daran nichts. Der Grund steht im vorigen Abschnitt: Sie sehen tagsüber weiterhin Licht und leben weiterhin ein soziales Leben am Tag, und diese Hinweise ziehen die Hauptuhr immer wieder zurück.

Quelle: Folkard S (2008). Do permanent night workers show circadian adjustment? A review based on the endogenous melatonin rhythm. Chronobiology International. https://doi.org/10.1080/07420520802106835

6. Woher man weiß, dass die Fehlausrichtung selbst schadet und nicht bloß zu wenig Schlaf

Das ist die wichtigste Frage in dieser ganzen Sache. Menschen in Nachtschicht schlafen zu wenig, essen unregelmäßig, stehen unter Druck und rauchen mehr; all das könnte die eigentliche Ursache sein.

Zum Glück lässt sich das im Labor einzeln herstellen.

Die Studie von Scheer u. a. aus dem Jahr 2009: 10 Erwachsene lebten 10 Tage im Labor. Die Forscher setzten «einen Tag» künstlich auf 28 Stunden und zwangen sie dadurch, Essen und Schlafen zu allen Zeitpunkten der biologischen Uhr zu durchlaufen. Jeden Tag vier Mahlzeiten mit festgelegten Kalorien.

Wenn Verhalten und biologische Uhr um etwa 12 Stunden gegeneinander verschoben waren, war das Ergebnis:

• Leptin sank um 17 % (Leptin ist das Hormon, das satt macht)
• Der Blutzucker stieg um 6 %, und zwar obwohl das Insulin bereits um 22 % gestiegen war
• Der Tagesrhythmus von Cortisol kehrte sich völlig um
• Der mittlere arterielle Druck stieg um 3 %
• Die Schlafeffizienz sank um 20 %

Das Wichtigste: Bei 3 von 8 Personen mit ausreichenden Daten lag der Blutzucker nach dem Essen im Bereich des Prädiabetes, und das nach nur 10 Tagen.

Die Kalorien waren festgelegt und der Versuch im Labor kontrolliert; diese Veränderungen lassen sich deshalb nicht auf «zu wenig Schlaf» oder «zu viel gegessen» schieben. Die Fehlausrichtung allein genügt, um sie auszulösen.

Quelle: Scheer FA, Hilton MF, Mantzoros CS, Shea SA (2009). Adverse metabolic and cardiovascular consequences of circadian misalignment. PNAS, 106(11), 4453-4458. https://doi.org/10.1073/pnas.0808180106

7. Das Erste, was sich ändern lässt: das Essen auf den Tag legen

Wenn die peripheren Uhren sich nach der Essenszeit stellen, gibt es eine Richtung, die man versuchen kann: die Nachtschicht weiter arbeiten, aber nachts nicht essen.

Eine randomisierte kontrollierte Studie hat das gemacht (Registriernummer NCT02291952). 20 gesunde Menschen simulierten Nachtschicht und wurden zufällig in zwei Gruppen eingeteilt. Die eine aß nach den üblichen Gewohnheiten von Nachtschichtarbeitern nachts und tagsüber. Die andere aß nur tagsüber.

Der Bericht zum Hauptergebnis sagt: Bei der Gruppe, die nachts aß, waren zentraler Rhythmus und peripherer Blutzuckerrhythmus gegeneinander verschoben, und die Glukosetoleranz wurde schlechter; bei der Gruppe, die nur tagsüber aß, trat beides nicht auf.

Der Bericht zum Herz-Kreislauf-System (eine Sekundäranalyse derselben Studie) sagt: Bei der Gruppe, die nachts aß, fiel pNN50, ein Maß für die vagale Herzregulation, um 25,7 %, RMSSD fiel um 14,3 %, LF/HF, das das Gleichgewicht zwischen Sympathikus und Vagus abbildet, stieg um 5,5 %, und PAI-1, ein Faktor, der Thrombosen begünstigt, stieg um 23,9 %. Bei der Gruppe, die nur tagsüber aß, traten diese Veränderungen nicht auf.

Aber das waren nur 20 Menschen, und es war eine simulierte Nachtschicht, keine echten Nachtschichtarbeiter.

Ein systematischer Review, der eigens nach solchen randomisierten Studien gesucht hat, fand nach der Suche in sechs Datenbanken nur 4 Studien. Auch die Ergebnisse sind uneinheitlich: In manchen Studien verbesserten sich das nüchterne Insulin und die Insulinresistenz, in anderen nicht; beim HDL-Cholesterin sahen alle vier Studien keine Veränderung; beim Blutzucker nach dem Essen war eine nächtliche Fastenzeit von 10,75 Stunden tatsächlich besser als Essen in der Nacht mit Nachtimbiss. Die Autoren des Reviews sagen selbst, es seien zu wenige Studien, um daraus allgemeine Schlüsse zu ziehen.

Mehr lässt sich deshalb im Moment nicht sagen: Bei Nachtschicht das Essen möglichst auf den Tag zu legen, wird durch randomisierte Studien gestützt, aber die Belege sind noch dünn. Es kostet nichts und ist nicht schwer; wer will, kann es versuchen. Es gibt noch eine zweite Möglichkeit, im nächsten Abschnitt: mit Licht die ganze biologische Uhr verschieben.

Quellen: Chellappa SL u. a. (2021). Daytime eating prevents internal circadian misalignment and glucose intolerance in night work. Science Advances. https://doi.org/10.1126/sciadv.abg9910; Chellappa SL u. a. (2025). Daytime eating during simulated night work mitigates changes in cardiovascular risk factors: secondary analyses of a randomized controlled trial. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-025-57846-y; Wulandari F u. a. (2026). Cardiometabolic status among shift workers under meal time regulation: A systematic review of randomized controlled trials. Nutrition and Health. https://doi.org/10.1177/02601060261464874

8. Kann man die Uhr verschieben

Bisher ging es darum, dass Fehlausrichtung schadet. Aber geht es auch andersherum: die ganze Uhr auf die Nachtschicht umstellen?

Theoretisch ja, und das ist auch schon gelungen. Aber die Anforderungen an das Licht liegen um eine Größenordnung höher, als die meisten denken.

Die Studie von Czeisler u. a. von 1990: 8 junge Männer arbeiteten eine Woche lang Nachtschicht, und man verglich zwei Bedingungen.

In der Kontrollbedingung herrschte nachts gewöhnliche Raumbeleuchtung, etwa 150 Lux. Lux ist die Einheit der Beleuchtungsstärke; ein Raum mit gewöhnlichen Leuchtstofflampen liegt bei ein- bis zweihundert. Ergebnis: Auch nach sechs Nächten in Folge lag der tiefste Punkt der Körpertemperatur weiter bei etwa halb vier Uhr morgens. Der Temperaturtiefpunkt ist der Standardindikator dafür, worauf die biologische Uhr zeigt. Die biologische Uhr hatte sich also kein Stück bewegt.

In der Behandlungsbedingung bekamen sie nachts helles Licht von 7000 bis 12000 Lux und schliefen tagsüber in nahezu völliger Dunkelheit. Nach vier Tagen war der Temperaturtiefpunkt auf kurz vor 15 Uhr gewandert. Die Uhr war also vollständig umgedreht.

Quelle: Czeisler CA, Johnson MP, Duffy JF, Brown EN, Ronda JM, Kronauer RE (1990). Exposure to bright light and darkness to treat physiologic maladaptation to night work. New England Journal of Medicine, 322(18), 1253-1259. https://doi.org/10.1056/NEJM199005033221801

Die Forscher empfehlen, alle drei Dinge zusammen zu tun

Erstens: Das Licht in der Nacht muss hell genug sein. Wenn Sie bei gewöhnlicher Leuchtstoffbeleuchtung arbeiten, entspricht das der Kontrollgruppe oben, bei der nichts geschah. Damit es wirkt, braucht man eine eigene Lichttherapielampe.

Zweitens: Beim Schlafen am Tag streng abdunkeln. Verdunkelungsvorhänge und Schlafmaske. Im Versuch oben wurden «helles Licht in der Nacht» und «fast völlige Dunkelheit am Tag» zusammen eingesetzt, nicht eines von beiden.

Drittens: Auf dem Heimweg eine Sonnenbrille tragen. Das vergisst man am leichtesten. In einem Versuch mit 50 Personen im Jahr 1994 wirkten helles Licht und Sonnenbrille jeweils für sich, beides zusammen am besten; ohne Sonnenbrille verschob sich die biologische Uhr nur in Richtung früher und kam nicht in die Richtung, die man für den Schlaf am Tag braucht. Die Fundstelle steht in der Quellenspalte von §2.39 (bei Nachtschicht früh wechseln, wenn man wechseln kann).

Warum das Dritte so wichtig ist, erklärt die Wirkweise des Lichts: Dasselbe Licht verschiebt die biologische Uhr in entgegengesetzte Richtungen, je nachdem, wann es einfällt. Licht vor dem Temperaturtiefpunkt schiebt die Uhr nach hinten, Licht danach zieht sie nach vorn.

Wenn Sie nach der Nachtschicht nach Hause gehen, ist es gerade nach dem Temperaturtiefpunkt. Dieses Morgenlicht wirkt genau entgegengesetzt zu dem, was Sie die ganze Nacht vor der Lichtbox gesessen haben.

Im Labor möglich, im Alltag nicht

Die Versuchspersonen im Labor gingen eine Woche lang nicht vor die Tür. In der Wirklichkeit leben Sie an freien Tagen ein Leben am Tag, holen Kinder ab, sind bei der Familie, erledigen Dinge. Einmal so gelebt, und die Uhr wird zurückgezogen. Das ist der Ursprung der Zahl in Abschnitt 5: Weniger als 3 % der dauerhaft in Nachtschicht Arbeitenden passen sich vollständig an.

Im wirklichen Leben strebt man deshalb meist nicht an, die Uhr ganz umzudrehen, sondern sie nur zum Teil zu verschieben, sodass sie auf einer mittleren Position stehen bleibt, bei der man bei der Arbeit wach genug ist und der freie Tag nicht völlig ruiniert wird.

Was im wirklichen Leben herauskommt

Eine Metaanalyse, die 11 Studien zusammenfasst: Lichttherapie verlängerte die Gesamtschlafzeit von Schichtarbeitern um etwa 32,5 Minuten und verbesserte die Schlafeffizienz um etwa 2,91. Die wirksame Dosis lag bei 900 bis 6000 Lux, mindestens 1 Stunde pro Nacht.

Eine andere Laborstudie verwendete intermittierendes helles Licht. In der Behandlungsgruppe überlappten Melatoninausschüttung und der geplante Schlafabschnitt um 4,90 Stunden, in der Kontrollgruppe nur um 2,62 Stunden (P=0,002). Der Rückgang der kognitiven Leistung, der in der Kontrollgruppe bei der letzten Nachtschicht auftrat, blieb in der Behandlungsgruppe aus. Die Autoren sagen im Fazit ausdrücklich, dass dieses Vorgehen noch bei echten Nachtschichtarbeitern überprüft werden muss.

Quellen: Zhao C, Li N, Miao W, He Y, Lin Y (2025). A systematic review and meta-analysis on light therapy for sleep disorders in shift workers. Scientific Reports. https://doi.org/10.1038/s41598-024-83789-3; Lammers-van der Holst HM u. a. (2021). Efficacy of intermittent exposure to bright light for treating maladaptation to night work on a counterclockwise shift work rotation. Scandinavian Journal of Work, Environment & Health. https://doi.org/10.5271/sjweh.3953

Etwas, das niemand gemessen hat

«Sinkt das Herz-Kreislauf-Risiko mit, wenn man die Uhr richtig verschiebt?» – Das hat keine Studie gemessen.

Bekannt ist, dass Fehlausrichtung schadet; das hat der Versuch aus Abschnitt 6 gezeigt. Daraus folgt aber nicht umgekehrt, dass «richtig verschoben» sicher ist. Und ob es gut oder schlecht ist, wenn man die Uhr an freien Tagen wieder zurückverschiebt und so hin und her wechselt, hat ebenfalls niemand gemessen.

Die beiden Maßnahmen oben enden das eine bei Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Werten, das andere beim Schlaf; keine ist bis zu Erkrankung und Tod gekommen.

9. Was dieser Text nicht behandelt

Wie viel höher das Herz-Kreislauf-Risiko durch Nachtschicht tatsächlich ist und wie es sich nach Jahren berechnet, steht in §2.39 (je länger man Nachtschicht arbeitet, desto höher das Herz-Kreislauf-Risiko).

Wie man nach einer durchwachten Nacht den Schlaf nachholt, steht in §2.38 (nach einer durchwachten Nacht am nächsten Abend nachschlafen).

Wie lange man nachts schläft und wie regelmäßig der Tagesablauf ist, steht in §2.13 (jede Nacht etwa 7 Stunden schlafen, fester Tagesablauf).

Licht am Morgen und feste Aufstehzeit stehen in §3.2 (feste Aufstehzeit, auch am Wochenende).