Wann wird die Periode der inneren Uhr des Menschen durch Licht schneller?
in den frühen Morgenstunden
Circadiane_Rhythmik
Circadiane_Rhythmik

=== Licht als Zeitgeber ===
Da die äußere Ursache der circadianen Rhythmik die Eigenrotation unseres Planeten ist, fungiert als augenfälligster äußerer Rhythmusgeber der Wechsel der Beleuchtungsintensität der Erde. Dieser Schrittmacher wird im visuellen System erkannt, teilweise auch der sich ändernde Sonnenstand.
Licht ist vermutlich der Zeitgeber, dessen Wirkung am universellsten ist. Beim Menschen führt Licht am subjektiven Abend und in der subjektiven Nacht zu einer Verlangsamung der Periode der inneren Uhr, während Licht in den frühen Morgenstunden eine Beschleunigung derselben verursacht. Licht fungiert als Zeitgeber in nahezu allen untersuchten Organismen, einschließlich solcher, die in ständiger Dunkelheit leben. Der Organismus reagiert auf Licht in der Umgebung mit einem lichtempfindlichen Pigment, die es entweder in der Netzhaut (bei Wirbeltieren) oder in anderen Zellen (bei Insekten und Pflanzen) gibt.
Jetlag Circadiane_Rhythmik Circadiane_Rhythmik
Jetlag

=== Innere Uhr (Säugetiere einschließlich Mensch) ===
Bei Säugetieren wird der circadiane Rhythmus von einer inneren Uhr bestimmt, deren Sitz in einem Teil des Hypothalamus, dem Nucleus suprachiasmaticus, ausgemacht wurde. Der circadiane Rhythmus beeinflusst zahlreiche Körperfunktionen, wie Körpertemperatur, Blutdruck, Urinproduktion und Hormonausschüttung, und konnte auch in einzelnen Zellen nachgewiesen werden. Die innere Uhr läuft gewöhnlich nicht exakt im 24-Stunden-Takt. Sie wird unter normalen, gleichbleibenden Bedingungen täglich durch exogene Zeitgeber (z. B. Lebensumstände, Zeitpunkt der Mahlzeiten und helles Licht) beeinflusst; so bleibt sie unter normalen Umständen synchron. Diese Zeitgeber sind auch bedeutsam bei der Wiederanpassung im Falle eines Jetlags, an der auch Melatonin beteiligt ist. Dieses wird bei Dunkelheit vermehrt und bei hellem Licht – z. B. Tageslicht – vermindert ausgeschüttet. Der wichtigste Zeitgeber beim Menschen ist der Hell-Dunkel-Rhythmus der Tageszeiten. Der circadiane Rhythmus verändert sich nur träge, so dass er trotz einer einmaligen Störung der Nachtruhe nicht abrupt verändert wird. Circadiane_Rhythmik

=== Periodenlänge (τ) ===
Ein circadianer Rhythmus ist durch eine bestimmte Periodenlänge gekennzeichnet, das heißt, dass jede Wiederholung eine gewisse Zeit dauert. Die Periodenlänge wird oft mit dem griechischen Buchstaben Tau (τ) bezeichnet und dauert für die meisten Organismen rund 24 Stunden. Wenn ein Organismus in einer konstanten Umwelt gehalten wird, das heißt mit einer konstanten Lichtmenge und Temperatur rund um die Uhr, so wird er einem Tageszyklus folgen, dessen Länge von seiner inneren Uhr abhängt. Im Laufe der Zeit kann die innere Uhr mehr und mehr vom Verlauf der wahren Zeit abweichen.
Die Periodenlänge der inneren Uhr hängt von der genetischen Ausstattung ab, und es ist möglich, Organismen zu züchten, die eine interne Uhr mit längerer oder kürzerer Periodenlänge haben. Man kann auch das τ eines Organismus mit Drogen oder Hormonen manipulieren oder durch Manipulation der Umwelt des Organismus verändern. Das Alter des Organismus beeinflusst ebenfalls die Periodenlänge der inneren Uhr. In einigen Organismen, wie dem Menschen, nimmt τ mit zunehmendem Alter ab, während τ in anderen Organismen, z. B. Mäusen, mit dem Alter zunimmt. Es ist auch möglich, τ durch artifizielles Licht zu verändern. Schaben, die in einem 22-Stunden-Zyklus exponiert werden, entwickelten eine kürzere Periodenlänge als Schaben, die in einem 26-Stunden-Zyklus exponiert wurden. Diese Effekte bestehen lange fort, auch nachdem das Experiment beendet ist. Circadiane_Rhythmik

== Phasenverschiebung ==
Vier Beispiele für die Verschiebung der inneren Uhr durch die Einwirkung eines Zeitgebers, jeweils für drei aufeinanderfolgende Tage. Die Zahlen sind Uhrzeiten.
Blau: Die innere Uhr ist auf „Nacht“ eingestellt.
Gelb: Die innere Uhr ist auf „Tag“ eingestellt.
Einwirkung des Zeitgebers Dunkelheit/Licht:
Blauer Pfeil: Dunkelheit signalisiert „Nacht“.
Gelber Pfeil: Licht signalisiert „Tag“.
Oben links: Um 6 Uhr rechnet die innere Uhr schon mit Tag (gelbe Strecke), es ist aber um 7 Uhr noch dunkel (blauer Pfeil). Der Organismus passt sich an und erwartet dann einen späteren Tagesanbruch.
Oben rechts: Die innere Uhr erwartet erst um 18 Uhr Nacht, es ist aber schon um 17 Uhr dunkel. Der Organismus passt sich an und erwartet dann die Nacht früher.
Unten links: Um 5 Uhr ist die innere Uhr noch auf Nacht eingestellt, es ist aber schon hell.
Unten rechts: Um 19 Uhr ist die innere Uhr schon auf Nacht eingestellt, es ist aber noch hell.
Da die Periodenlänge der inneren Uhr nicht genau 24 Stunden beträgt und der Zeitpunkt für Sonnenaufgang und Sonnenuntergang im Laufe des Jahres variiert, muss die innere Uhr sich mit Hilfe externer Zeitgebersignale korrigieren können.
Bei den Phasenverschiebungen der inneren Uhr unterscheidet man zwei Typen:
* Die schwache Phasenverschiebung (Typ-1-Reaktion): Die Reaktion auf einen Zeitgeber ist relativ klein, höchstens wenige Stunden. Die Abbildung rechts veranschaulicht Typ-1-Reaktionen mit einer Phasenverschiebung um jeweils eine Stunde.
* Die starke Phasenverschiebung (Typ-0-Reaktion): Irgendwo in dem Zyklus gibt es einen bestimmten Punkt, an dem ein Zeitgeber die innere Uhr um bis zu 12 Stunden nach vorne oder zurück verschieben kann.
Ob ein Organismus eine Typ-1-Reaktion oder eine Typ-0-Reaktion zeigt, hängt von der Art des Organismus und der Intensität des Stimulus ab. Wenn der Stimulus intensiv ist, kann ein Organismus, der normalerweise eine schwache Typ-1-Reaktion zeigt, mit einer starken Typ-0-Reaktion antworten. Eine Studie hat gezeigt, dass Menschen, die drei Tage hintereinander am Morgen starkem Licht ausgesetzt wurden, mit einer starken Phasenverschiebung reagieren können.