Ons bioritme - Een orkest van klokken
Alles heeft zijn ritme in ons lichaam, en de biologische klok smeedt al die ritmes aaneen. Maar niet bij iedereen op dezelfde manier. En ook niet altijd zoals het ons uitkomt.
Test uw bioritme
Het is halftwee in de nacht als werknemers van de kernreactor in Tsjernobyl op 26 april 1986 een veiligheidstest uitvoeren. Vermoeid als ze zijn, veroorzaken ze per ongeluk een technische storing. In een poging de schade te beperken, nemen ze vervolgens nog een aantal ongelukkige beslissingen. Die leiden uiteindelijk tot de grootste kernramp in de geschiedenis.
Kort na middernacht vaart supertanker Exxon Valdez een smalle zee-engte binnen, op weg naar Californië. Hoewel de weersomstandigheden op deze 24ste maart 1989 perfect zijn, botst de tanker plotseling op een groot rif. Veertig miljoen liter ruwe olie stroomt in zee, met desastreuze gevolgen voor het milieu. De oorzaak van de botsing: gebrekkige communicatie tussen de bemanningsleden.
Voor psychofysiologen en chronobiologen is vooral het tijdstip van deze rampen interessant. Want, weten zij, onze lichaamstemperatuur en de hoeveelheid stresshormonen in ons bloed zijn vlak na middernacht over het algemeen op hun laagste punt, zodat we minder alert zijn. Ondertussen produceert ons lichaam volop melatonine, wat ons extra slaperig maakt. Niet de beste omstandigheden om helder na te denken dus, of om complexe boodschappen aan anderen door te geven. Als gevolg daarvan maken mensen tijdens nachtdiensten de meeste domme fouten, en gebeuren er ’s nachts relatief meer verkeersongelukken en rampen.
Ook andere statistieken laten pieken en dalen zien op bepaalde momenten van de dag. Sporters blijken in de middag bijvoorbeeld vijf procent beter te presteren dan op andere dagdelen, de meeste hartaanvallen vinden plaats in de ochtend, en de meeste zelfmoorden worden in de late ochtend en vroege middag gepleegd.
Dat alles is het werk van onze biologische klok. Die regelt onze lichaamsprocessen en heeft onbewust een enorme invloed op ons leven: wanneer we ons fit en energiek voelen, of we verstandige beslissingen nemen, of we opzien tegen een klusje en of we ons kunnen concentreren op wat we doen.
Onmisbare dirigent
Zolang we leven, wordt ons lichaam door ritmes gestuurd. We hebben korte ritmes, zoals onze hartslag en ademhaling; langere ritmes, bijvoorbeeld de bloedsomloop; en 24-uursritmes, circadiane ritmes genoemd. Vrouwen hebben daarnaast nog een maandelijkse menstruatiecyclus en er zijn zelfs aanwijzingen dat er seizoensritmes bestaan.
Dat we deze ritmes hebben, is goed te merken als we een nacht overslaan. ’s Avonds voelen we ons met elk uur slaperiger worden. Om vijf, zes uur in de ochtend moeten we echt vechten tegen de slaap. Maar wat later in de ochtend voelen we ons juist weer fitter worden. Onze slaperigheid hangt dus niet zozeer af van wanneer we voor het laatst geslapen hebben, maar vooral van het tijdstip van de dag.
Behalve de afwisseling van slapen en waken hebben we nog veel meer circadiane ritmes. Zo hebben we dagelijkse cycli in stressgevoeligheid, concentratie, eetlust, lichaamstemperatuur, hormoonafscheiding, stofwisseling, hoe vaak we naar de wc gaan en hoe gevoelig we zijn voor bepaalde drugs en medicijnen.
Al deze processen hebben een eigen klok (pacemaker), maar ze hangen met elkaar samen dankzij onze biologische klok. Die laatste kun je vergelijken met een dirigent van een groot orkest, zegt Gerard Kerkhof, hoogleraar psychofysiologie aan de Universiteit van Amsterdam: ‘Elk instrument heeft zijn eigen ritme, en kan dat ook zelf aansturen. Maar de biologische klok geeft de maat aan en zorgt dat er harmonie ontstaat.’
Zonder de biologische klok blijven alle afzonderlijke ritmes dus bestaan, maar ze lopen wel steeds minder synchroon. Dat zou bijvoorbeeld tot gevolg kunnen hebben dat we ’s nachts in ons bed liggen te stuiteren doordat ons niveau van stresshormonen toevallig piekt, of midden op de dag worden overvallen door slaap.
Verschuivend ritme
Dat we een biologische klok hebben, is nog niet eens zo lang bekend. Pas in de jaren vijftig van de vorige eeuw groeide het idee dat het menselijk lichaam zijn eigen ritmes produceert, los van omgevingsinvloeden. Enthousiast begonnen wetenschappers met experimenten in donkere grotten en afgelegen bunkers, om de menselijke ritmes te bestuderen zonder de invloed van het daglicht en de klok.
Zo vertoefde de Fransman Michel Siffre in de jaren zestig 62 dagen lang in een diepe grot in de Franse Alpen, met zijn hoofdlamp als enige lichtbron. Hij wilde een ondergrondse gletsjer onderzoeken, maar omdat hij ook benieuwd was naar zijn ‘natuurlijke ritme’, besloot hij zijn horloge thuis te laten. Via een geïmproviseerde telefoon vertelde hij zijn vrienden over zijn bevindingen en gaf hij telkens een seintje wanneer hij ging slapen of weer opstond.
De omstandigheden in de grot waren bar: zijn kleren bevroren al de eerste dag en er was een constante regen van ijs en gesteente. Al snel voelde hij zich neerslachtig worden, en keer op keer rekende hij uit hoe lang hij nog moest blijven. Stomverbaasd was hij toen zijn vrienden hem belden met de mededeling dat de 62 dagen om waren. Volgens zijn eigen schatting had hij op dat moment nog 25 dagen te gaan. Achteraf bekeken moeten de ‘dutjes’ die hij soms tussendoor deed, hele ‘nachten’ van acht uur zijn geweest. Het slaap-waakritme dat Siffre in de grot had aangenomen, bleek iets langer dan een dag te duren: 24,5 uur. In de twee maanden dat hij onder de grond zat, was zijn dagritme dus maar liefst dertig uur verschoven.
Sinds die eerste experimenten is steeds meer duidelijk geworden over onze dagelijkse ritmes. Een klein gebiedje in de hersenen speelt een grote rol: de suprachiasmatische nucleus (scn). De neuronen in dit gebiedje geven patronen van impulsen af, in een dagelijkse cyclus. Zelfs als je de neuronen isoleert van de rest van de hersenen, of allemaal weghaalt (en in leven houdt), blijven ze een ritme afgeven.
Dat ritme blijkt niet precies 24 uur, maar gemiddeld 24,2 uur te zijn: per dag zouden we dus eigenlijk twaalf minuten achterlopen. De reden dat dit niet gebeurt, is dat onze klok elke dag wordt bijgesteld door het daglicht, net zoals je een horloge dat achterloopt elke dag gelijkzet. Ook omgevingsstimuli als geluiden, maaltijden, lichamelijke inspanning en temperatuurwisselingen kunnen de klok enigszins bijstellen, hoewel ze lang niet zo krachtig zijn als daglicht.
Slaap doet groeien
Wat gebeurt er dan allemaal in ons lichaam op een dag? Als we een regelmatig leefpatroon hebben, begint onze lichaamstemperatuur een paar uur voor we gaan slapen al te dalen. Onze gemiddelde temperatuur ligt rond de 37 graden, maar in een etmaal schommelt ze tussen de 36,5 en 37,5 graden, met het laagste punt tijdens de diepe slaap. Zo besparen we energie terwijl we slapen.
Ook de productie van het slaaphormoon melatonine begint in de loop van de avond op gang te komen, en zorgt ervoor dat we steeds slaperiger worden. Vervolgens vertraagt de spijsvertering. Zo hoeven we niet steeds ons bed uit omdat we naar de wc moeten.
De eerste helft van de slaap is de diepe slaap. Groeihormonen pieken in die fase, en stimuleren de aanmaak van eiwitten. Overdag worden in ons lichaam namelijk eiwitten afgebroken, onder meer door het stresshormoon cortisol. Maar tijdens de diepe slaap bereikt het cortisolniveau precies zijn laagste waarde: zo kunnen de groeihormonen in alle rust de eiwitten aanvullen zonder dat die meteen weer worden afgebroken. Kinderen groeien ’s nachts dan ook het hardst.
Rond vijf uur ’s ochtends heeft de lichaamstemperatuur haar laagste waarde bereikt, om daarna weer geleidelijk te stijgen. Om een uur of zes volgen de bloeddruk en het cortisolniveau. Uit onderzoek blijkt dat mensen rond zes uur
’s ochtends het meest gevoelig zijn voor stress, en ook hartaanvallen vinden het meeste plaats in de eerste helft van de dag.
In de ochtend is het lichaam weer klaar voor de nieuwe dag: we worden wakker. Door het daglicht stopt de melatonineproductie, zodat we ons minder slaperig voelen. Ook de afscheiding van afvalstoffen komt tegen de ochtend weer op gang, wat betekent dat de meeste mensen meteen na het opstaan naar de wc moeten.
Gedurende de dag zijn er vervolgens verschillende pieken te zien in onze mentale vermogens. Het kortetermijngeheugen is het beste als we net wakker zijn, en vermindert dan gedurende de dag langzaam. In de late ochtend zijn we het meest alert, in de vroege middag is onze coördinatie maximaal, rond 16.00 uur hebben we de snelste reactietijd, en rond 17.00 uur is onze spierkracht maximaal en ons hart- en vaatstelsel het efficiëntst. Daarom kunnen we complexe denktaken bijvoorbeeld het best in de late ochtend plannen en sporten het beste uitstellen tot de namiddag.
Interessant is dat de meeste processen vooruitlopen op de verschuiving van licht naar donker (en andersom) waaraan ze hun nut ontlenen. Gerard Kerkhof: ‘Dat is ook precies de bedoeling van de biologische klok. Het is voordelig dat je meteen wakker bent als het licht wordt.’ Zo draaien planten bijvoorbeeld hun blaadjes al naar de zon toe vóórdat die aan de hemel verschijnt, zodat ze meteen van de eerste zonnestralen kunnen profiteren.
Steeds achter op schema
Maar niet bij iedereen zijn de tijdstippen van pieken en dalen hetzelfde. Ongeveer tien tot vijftien procent van de bevolking is een uitgesproken avond- of ochtendmens.
Ochtendmensen worden uit zichzelf vroeg wakker en kunnen dan meteen aan de slag; ’s avonds krijgen ze alweer vroeg slaap. Avondmensen zijn ’s ochtends juist niet uit bed te slaan, en voelen zich pas na hun eerste kopje koffie een beetje mens worden. Pas later op de dag voelen ze zich energieker, en ze hebben de neiging om weer laat naar bed te gaan. Aangeboren of een kwestie van gewenning? Gerard Kerkhof: ‘Of we een ochtend- of avondmens zijn, is voor vijftig procent genetisch bepaald en voor vijftig procent door omgevingsfactoren. Maar als je een extreem avondmens bent, is het bijna uitgesloten dat je ooit een ochtendmens zult worden.’
Uit recent onderzoek van de Rijksuniversiteit Groningen is gebleken dat de klok van uitgesproken ochtendmensen bijna een halfuur per dag sneller tikt dan die van uitgesproken avondmensen. Dat zou dus betekenen dat ochtendmensen elke dag opnieuw op de feiten vooruit lopen: ze worden te vroeg wakker en willen te vroeg alweer naar bed. Avondmensen zijn aan het einde van elk etmaal juist nog niet klaar met hun dag, en lopen zo steeds achter op schema.
Soms kan het handig zijn te weten of u met een ochtend- of avondmens te doen hebt. Bijvoorbeeld, zo bleek onlangs uit Australisch onderzoek, als u iemand van uw mening wilt overtuigen. De onderzoekers gaven een grote groep ochtend- en avondmensen om halfnegen ’s ochtends of om zeven uur ’s avonds een lijst met argumenten vóór euthanasie. Wat bleek: in de ochtend waren de ochtendmensen het sneller eens met de argumenten, terwijl ze in de avond juist geneigd waren ze te verwerpen. Omgekeerd gold voor de avondmensen dat ze ontvankelijker waren voor de argumenten wanneer die in de avond gepresenteerd werden.
Overigens blijkt ons ritme enigszins te veranderen met onze leeftijd. Een baby wordt geboren met een slaap-waakritme van ongeveer vier uur, en neemt daarna langzaam een 24-uursritme aan. Pubers en jongvolwassenen hebben de neiging om ’s ochtends lang door te slapen. Ouderen worden vaak juist veel te vroeg wakker en kunnen dan niet meer in slaap komen; zij worden dus steeds meer een ochtendmens. Waarschijnlijk komt dit doordat de suprachiasmatische nucleus rond het tachtigste levensjaar kleiner wordt.
Maandagmorgenblues
Hoewel onze biologische klok veel invloed heeft op ons ritme, raakt hij in ons moderne leven vaak in het gedrang. We leven met kunstlicht, wekkers, agenda’s en tijdschema’s: natuurlijke tijdsaanwijzingen zijn dus een stuk minder belangrijk geworden. Bovendien hebben we een 24-uurseconomie, waarin we ploegendiensten en nachtdiensten draaien, overwerken en dwars door alle tijdzones reizen. Gerard Kerkhof: ‘Ik heb het idee dat steeds meer mensen een ontregelde biologische klok hebben. We gunnen onszelf minder slaap, terwijl de wereld tegelijkertijd complexer is geworden en we dus alerter moeten zijn.’
Uit onderzoek blijkt dat we ongeveer één à twee uur tijdsverschil per dag aankunnen. In het weekend nemen we bijvoorbeeld zonder veel problemen een ander ritme aan: we gaan later slapen en blijven de volgende dag een paar uur langer in bed liggen. Ons ritme verschuift op die manier met één of twee uur. Gevolg is wel dat we maandagochtend nog niet goed wakker zijn als de wekker gaat: de monday morning blues.
Maar moeten we een groter tijdsverschil overbruggen, zoals bij een verre reis of tijdens een nachtdienst, dan kan de biologische klok het niet meer bijbenen en lopen onze lichaamsprocessen (tijdelijk) niet meer synchroon. Dat heeft in de eerste plaats gevolgen voor onze prestaties. Doordat ons lichaam zich heeft voorbereid op een nachtje slaap, kunnen we ons minder goed concentreren en maken we meer fouten. Hebben we een verantwoordelijke taak, zoals de veiligheid van een kerncentrale waarborgen, dan kan zo’n fout desastreuze gevolgen hebben.
Gelukkig herstelt ons ritme zich weer redelijk snel na een jetlag, een sporadische nachtdienst of een avondje flink doorzakken. Maar wat als je vaker op onregelmatige tijden moet werken? Kerkhof: ‘Langdurig rommelen met je ritmiek geeft risico’s op gezondheidsproblemen.’ Om maar een topvijf van klachten te noemen: slaapproblemen, maag- en darmklachten, hart- en vaatziekten, nervositeit en geheugenproblemen. Ook blijken mensen die jarenlang nachtdiensten draaien, meer kans te hebben op hart- en vaatziekten, prostaatkanker en borstkanker. Er zijn daarom allerlei schema’s uitgedacht voor ploegendiensten die zo min mogelijk druk leggen op de biologische klok.
Ritmevoordelen
Tegen je natuurlijke ritme ingaan heeft dus nadelen. Gelukkig werkt het ook andersom: zoveel mogelijk rekening houden met je biologische klok kan extra voordelen bieden. Wilt u een hardlooprecord vestigen? Dan plant u dat aan het einde van de middag, op het moment dat uw spierkracht in een piek zit. Vindt u autorijden eng? Dan kunt u beter niet in de vroege ochtend de weg op gaan, als u het meest gevoelig bent voor stress. Ook blijken sommige medicijnen een stuk beter te werken als je ze op een bepaald moment van de dag inneemt.
Maar hoe weet je precies hoe je ritme loopt, zodat je er meer rekening mee kunt houden? Kerkhof: ‘Je kunt op verschillende momenten je lichaamstemperatuur of het melatoninegehalte in je speeksel meten. Maar beter is het om uit je persoonlijke ervaring te putten: op welk moment van de dag heb ik de meeste energie? Hoe voel ik me als ik om zes uur ’s ochtends opsta? Een goede methode bijvoorbeeld om te weten te komen of je een ochtend- of avondmens bent, is te kijken wat er met je ritme gebeurt in een periode die vrij is van verplichtingen. Bijvoorbeeld op vakantie, als je zelf kunt bepalen wanneer je opstaat en naar bed gaat. Zo kom je ’s morgens vroeg altijd hetzelfde groepje mensen tegen bij het washok: de ochtendmensen.’
Patrice van der Klugt [31] Stewardess bij de KLM
'Vooral mijn eetpatroon raakt in de war'
'Mijn vluchtschema is heel verschillend. Soms blijf ik binnen Europa, soms ga ik naar Azië en Amerika. Na verre reizen heb ik altijd een paar dagen vrij.
Met Azië heb ik de meeste moeite, dat is verder in de tijd. Daar heb ik wel eens gehad dat ik wakker werd en geen idee had hoe laat het was of welke dag het was. Ik droom dan ook heftiger.
Gelukkig ben ik een goede slaper; het is vooral mijn eetpatroon dat in de war raakt. Als ik een nacht niet geslapen heb of in een verre tijdszone ben, voel ik me een beetje katerig, duizelig en misselijk. Ik heb vandaag bijvoorbeeld nog niet gegeten, dat is wel slecht denk ik. Als ik 's nachts werk, krijg ik het ook een beetje koud. Ik heb dan ook standaard een dekentje in mijn koffer zitten.
Om mijn ritme weer snel op orde te krijgen, heb ik mijn eigen regel: als ik na twaalf uur 's middags thuiskom, wacht ik met slapen tot de avond. Ben ik voor die tijd thuis, dan ga ik nog even naar bed, meestal drie uurtjes. Maar eerst moet wel de koffer leeg, de was in de wasmachine en mijn uniform in de kast, want dat wil ik niet zien als ik wakker word. Daar had ik het gisteren nog over met collega's: iedereen heeft zo zijn eigen thuiskomrituelen. Zodra ik daarmee klaar ben, komt de man met de hamer en moet ik gaan slapen.'
Bas Louwers [27] - Barmanager bij Club Jimmy Woo in Amsterdam
Begint om tien uur 's avonds met werken en gaat om halfzes 's ochtends naar bed.
Ik heb altijd moeite gehad met vroeg opstaan. Vier jaar lang heb ik een kantoorbaan gehad, ik begon om acht uur 's ochtends. Als ik opstond had ik last van mijn maag, en ik kon 's nachts niet voor één uur in slaap komen, waardoor ik de volgende dag weer moe was.
Ik had verwacht dat het nachtritme van deze baan me zwaarder zou vallen dan een kantoorbaan. Maar eigenlijk past het juist heel goed bij me. Ik heb ook geen last meer van mijn maag als ik opsta. Tijdens het werk drinken we niet en we blijven nauwelijks naborrelen, dat scheelt ook. Kennelijk ben ik gewoon een avondmens.
Bovendien is mijn nachtritme vrij regelmatig. Ik ga meestal rond halfzes slapen, en op mijn vrije dagen ga ik ook laat naar bed. Vervolgens dwing ik mezelf om op tijd op te staan, rond één uur 's middags, want ik moet ook nog wat kunnen doen overdag. Ik probeer mezelf fit en actief te houden met sporten.
Christa de Vries [43] - Medisch analiste bij het AMC
Doet vier keer per jaar zeven nachtdiensten achter elkaar, gevolgd door een week vrij.
De eerste nachtdienst in de reeks is het moeilijkst. Omdat ik verantwoordelijk werk heb, moet ik mezelf voortdurend bij de les houden en controleren op foutjes. Behalve door te werken houd ik mezelf wakker met computerspelletjes en televisiekijken. Lezen lukt niet de eerste nachten, dan krijg ik juist de neiging om in slaap te vallen.Soms kan ik even een hazenslaapje van een kwartier doen, daar knap ik enorm van op.
Na de nachtdienst slaap ik van tien uur 's ochtends tot zes uur 's avonds. De eerste dagen word ik minstens twee keer wakker omdat ik naar het toilet moet. 's Avonds word ik wakker met een enorme honger, dan 'ontbijt' ik met avondeten. Na drie nachtdiensten ben ik wel gewend aan het nachtritme. Moeilijker is het om me daarna weer aan te passen aan een normaal ritme. Jarenlang is het dan ook misgegaan in mijn vrije week na de nachtdiensten; ik sliep een gat in de dag. Nu heb ik een goede manier gevonden om mijn ritme weer op de rails te krijgen: ik sleep mezelf na mijn laatste nachtdienst al na vier uur slaap uit mijn bed en ga lekker de hele dag naar de sauna. Mijn hartslag en bloedsomloop worden zo gestimuleerd zonder dat ik me heel erg hoef in te spannen. Zo kan ik de eerste nacht toch weer redelijk goed slapen.
Later in de week volgt dan meestal wel een terugslag. Dan krijg ik soms op rare momenten een slaapaanval. Zo viel ik ooit in mijn vrije week achter het stuur een paar seconden in slaap, net toen ik door de Coentunnel reed. Ik botste bijna tegen de vangrail, maar kon gelukkig net op tijd een noodstop maken. Door de lichten in de tunnel was ik denk ik een beetje in trance geraakt.
Janneke Gieles, mei 2009