Schlaf und Metabolismus

Question 1

Wo liegt die menschliche Zentraluhr ?

Answer 1

Im Nucleus suprachiasmaticus (SCN) im Gehirn

Question 2

Wie verändern sich die folgenden Eigenschaften des Metabolismus im Schlaf-Wach-Rythmus ?

1. Melatoninspiegel
2. Körpertemperatur
3. Reaktionsgeschwindigkeit
4. Cortisolspiegel

Answer 2

1. Der Melatoninspiegel beginnt kurz vor dem Einschlafen zu steigen, erreicht während des Schlafens ein Maximum und sinkt bis kurz nach dem Erwachen wieder ab.
2. Die Körpertemperatur ist in der Schlafphase abgesenkt.
3. Die Reaktionsgeschwindigkeit sinkt während des Schlafens immer weiter ab, bis sie kurz vor dem Aufwachen wieder beginnt anzusteigen.
4. Der Cortisolspiegel sinkt während der Wachphase langsam ab, steigt im Schlaf rapide an und beginnt kurz nach dem Aufwachen wieder zu sinken.

Question 3

Durch welches allgemeine Prinzip wird der circadiane Rhythmus generiert ?

Answer 3

Durch eine transkriptionelle Rückkopplungsschleife.

Question 4

Erkläre kurz den Mechanismus, nach dem der circadiane Rhythmus reguliert wird.

Answer 4

-> Regulation durch Tageslicht

-> Am Tag binden die positiven Transkriptionsfaktoren Clock und BMAL1 an die E-Box, was zur Synthese von PER1-3 und CRY1,2 führt

-> PER1-3 und CRY1,2 inhibieren bei Nacht die Bindung von Clock und BMAL1 an die E-Box

Question 5

Nenne drei Organe, die “periphere Uhren” enthalten und von der “Zentral-Uhr” im Gehirn über endokrine Signale gesteuert werden.

Answer 5

-> Herz
-> Leber
-> Nieren

Question 6

Nenne drei Funktionen von Melatonin.

Answer 6

Regulation:
-> des zircardianen Rhythmus
-> des Ernergiebedarfs
-> der Insulin-Sekretion

Question 7

Nenne drei Funktionen von Orexin.

Answer 7

Regulation:
-> der Wachheit
-> der Nahrungsaufnahme
-> des Energie- und Glucose-Metabolismus

Question 8

Nenne fünf Eigenschaften, die Schlaf definieren.

Answer 8

-> Regelmäßiger Zustand natürlicher Ruhe bei Säugetieren, Vögeln und Fischen

-> Reduktion der freiwilligen Bewegungen

-> Reduktion der Wahrnehmung der Umgebung

-> Steigerung der rythmischen Synchronisation der elektrischen Hirn-Aktivität

-> Schlaf wird durch den cirdadianen Rhythmus, Hormone und Umweltfaktoren beeinflusst

Question 9

Schlaf kann mittels Polysomnographie analysiert werden. Nenne zwei Aspekte, die dabei untersucht werden.

Answer 9

-> Augenbewegungen
-> Hirnströme

Question 10

Nenne die vier Schlafstadien.

Answer 10

1. Wachzustand
2. NonREM-Phase 1-2
   -> Einschlafen und leichter Schlaf
3. NonREM-Phase 3-4
   -> Mittlerer Schlaf und Tiefschlaf
4. REM-Phase

Question 11

Inwiefern hängt die durchschnittliche Schlafdauer mit einer Prävalenz des metabolischen Syndroms zusammen ?

Answer 11

Personen mit 7-8 h durchschnittlicher Schlafdauer haben eine 45% niedrigere Wahrscheinlichkeit für das metabolische Syndrom als Personen, die länger oder kürzer schlafen.

Question 12

Welche Folgen hat Schlafrestriktion auf den Metabolismus ?

Answer 12

-> Steigerung des Kohlenhydratkatabolismus

-> Steigerung des Fettanabolismus

Question 13

Was versteht man unter Chronodisruption ?

Answer 13

Verschiebung des natürlichen Schlafrhythmus

Question 14

Wodurch kann eine Chronodisruption verursacht werden ?

Answer 14

-> Schwache Zeitgeber
-> Widersprüchliche Zeitgeber
-> Verschobene Zeitgeber

Zeitgeber sind dabei z.B. Licht oder erzwungende Schlaf- und Wachzeiten

Question 15

Nenne vier Folgen, die eine Chronodisruption haben kann.

Answer 15

1. Übergewicht
2. Metabolisches Syndrom
3. Krebs
4. Kardiovaskuläre Erkrankungen

Question 16

Welche Folgen kann Schichtarbeit für den Glucose-Metabolismus haben ?

Answer 16

-> Verringerung der Glucogenese-Kapazität

Question 17

Wie kann die Störung der Glukosehomöostase durch Schichtarbeit verhindert werden ?

Answer 17

Durch Beschränkung der Nahrungsaufnahme auf die physiologische Wachphase