Circadiaans ritme

Mensen slapen meestal 's nachts en zijn overdag wakker. Dat lijkt vanzelfsprekend, maar achter dit dagelijkse patroon bevindt zich een biologisch tijdsysteem dat veel processen in het lichaam op elkaar afstemt.

Dit ongeveer 24 uur durende patroon noemen we het circadiaans ritme.

Het circadiaans ritme beïnvloedt niet alleen slapen en wakker zijn. Ook lichaamstemperatuur, hormoonafgifte, alertheid, stofwisseling en verschillende andere lichamelijke processen veranderen volgens dagelijkse ritmes.

Voor slaap is het circadiaans ritme bijzonder belangrijk. Het helpt bepalen wanneer het lichaam wakkerheid bevordert en wanneer de biologische omstandigheden gunstiger worden voor slapen. Daarbij werkt het samen met slaapdruk: de toenemende behoefte aan slaap die tijdens het wakker zijn wordt opgebouwd.

1. Wat is het circadiaans ritme?

Het woord circadiaans is afgeleid van Latijnse woorden die ongeveer 'rond een dag' betekenen.

Circadiane ritmes zijn biologische processen die zich volgens een ritme van ongeveer 24 uur herhalen.

Voorbeelden zijn dagelijkse veranderingen in:

• slaap en waakzaamheid;
• lichaamstemperatuur;
• hormoonafgifte;
• alertheid;
• eetlust en stofwisseling;
• lichamelijke en cognitieve prestaties.

Deze ritmes ontstaan niet uitsluitend doordat het buiten licht en donker wordt.

Het menselijk lichaam beschikt over interne biologische klokken die hun ritme ook onder gecontroleerde omstandigheden kunnen blijven voortzetten.

De interne periode loopt echter niet noodzakelijk exact gelijk met een etmaal van 24 uur. Daarom moet het circadiane systeem voortdurend worden afgestemd op de buitenwereld.

Licht speelt daarbij een hoofdrol.

2. Wat is de biologische klok?

Wanneer over het circadiaans ritme wordt gesproken, valt vaak de term biologische klok.

Die begrippen betekenen niet precies hetzelfde.

Het circadiaans ritme is het waarneembare dagelijkse patroon in biologische processen. De biologische klok is het interne mechanisme dat zulke ritmes helpt genereren en organiseren.

Een belangrijke centrale biologische klok bevindt zich in de hersenen, in de suprachiasmatische nucleus, meestal afgekort tot SCN.

Dit kleine gebied ligt in de hypothalamus.

De SCN ontvangt informatie over licht vanuit de ogen en gebruikt deze informatie om de interne tijd af te stemmen op de dag-nachtcyclus.

Daarnaast bestaan in verschillende organen en weefsels eigen biologische klokken.

We beschikken dus niet letterlijk over één enkel klokje dat het hele lichaam bestuurt. Het circadiane systeem bestaat uit een netwerk van biologische ritmes die onderling worden gecoördineerd.

3. Waarom is licht zo belangrijk voor het circadiaans ritme?

Licht is de belangrijkste externe tijdgever voor de menselijke centrale circadiane klok.

Speciale lichtgevoelige cellen in het netvlies geven informatie over omgevingslicht door aan hersengebieden die betrokken zijn bij circadiane regulatie.

Het gaat daarbij niet alleen om kunnen zien.

Licht heeft ook zogenoemde niet-visuele effecten. Het kan bijvoorbeeld invloed hebben op:

• alertheid;
• biologische timing;
• melatonineafgifte;
• slaap-waakritme.

Het tijdstip van licht maakt verschil

De invloed van licht hangt sterk af van wanneer iemand eraan wordt blootgesteld.

Licht in de ochtend kan de biologische klok anders beïnvloeden dan licht laat op de avond of 's nachts.

Ook spelen onder andere mee:

• lichtsterkte;
• duur van blootstelling;
• spectrum of golflengte;
• eerdere blootstelling aan licht;
• individuele gevoeligheid.

Daarom is de populaire boodschap dat alleen 'blauw licht' van telefoons het probleem vormt te eenvoudig.

Daglicht, binnenverlichting, beeldschermen en andere lichtbronnen maken allemaal deel uit van het lichtpatroon waaraan het circadiane systeem gedurende 24 uur wordt blootgesteld.

4. Welke rol speelt melatonine?

Melatonine is een hormoon dat nauw samenhangt met het circadiane systeem.

De afgifte neemt onder normale omstandigheden toe tijdens de biologische avond en nacht en wordt door licht beïnvloed.

Melatonine wordt daarom vaak het 'slaaphormoon' genoemd.

Dat is begrijpelijk, maar niet helemaal nauwkeurig.

Een betere omschrijving is dat melatonine een belangrijk signaal van de biologische nacht vormt.

Het vertelt als het ware iets over de interne timing van het lichaam.

Melatonine:

• volgt een duidelijk circadiaans ritme;
• wordt beïnvloed door licht;
• hangt samen met de timing van slaap;
• kan zelf de circadiane timing beïnvloeden.

Het hormoon is daarmee belangrijk voor slaapregulatie, maar veroorzaakt slaap niet simpelweg zelfstandig.

Slapen ontstaat uit het samenspel van meerdere hersensystemen, slaapdruk, circadiane timing en omgevingsfactoren.

5. Wat is het verschil tussen circadiaans ritme en slaapdruk?

Dit onderscheid is essentieel voor het begrijpen van slaap.

Slaapdruk en het circadiaans ritme zijn twee verschillende processen.

Slaapdruk

Slaapdruk neemt in het algemeen toe naarmate iemand langer wakker blijft.

Tijdens slaap neemt deze druk weer af.

Je kunt het vereenvoudigd vergelijken met een zandloper:

langer wakker → meer slaapdruk

slapen → slaapdruk neemt af

Circadiaans ritme

Het circadiane systeem werkt meer als een interne klok.

Het beïnvloedt op welke momenten het lichaam biologisch sterker gericht is op wakker zijn of slapen.

Daardoor kan een interessante situatie ontstaan.

Iemand kan aan het einde van de dag al vele uren wakker zijn en dus een hoge slaapdruk hebben, maar zich toch tijdelijk opvallend alert voelen doordat het circadiane systeem op dat moment nog een sterk wakkerhoudend signaal geeft.

Later op de avond verandert die verhouding en wordt slapen gemakkelijker.

Slaap ontstaat daarom niet doordat één mechanisme een schakelaar omzet.

Het is het resultaat van interactie tussen slaapdruk en biologische timing.

6. Hoe beïnvloedt het circadiaans ritme de slaapcyclus?

Het circadiaans ritme bepaalt niet precies wanneer iemand van N1 naar N2, N3 of REM gaat.

Toch beïnvloedt biologische timing wel de slaaparchitectuur.

Tijdens een normale nacht verandert de verhouding tussen slaapstadia.

In het eerste deel van de nacht komt gemiddeld relatief veel diepe slaap voor. Dat hangt sterk samen met de hoge slaapdruk waarmee iemand de nacht begint.

Later in de nacht neemt diepe slaap meestal af en wordt REM-slaap relatief prominenter.

De verdeling van slaapstadia ontstaat daardoor uit meerdere processen.

Onder andere:

• voorafgaande tijd wakker;
• slaapdruk;
• circadiane timing;
• totale slaapduur;
• leeftijd

spelen een rol.

Daarom zijn slaapcycli geen geïsoleerde rondjes van precies negentig minuten. Ze vinden plaats binnen een groter biologisch tijdsysteem.

7. Wat is een chronotype?

Niet iedereen wordt op hetzelfde tijdstip slaperig of vanzelf wakker.

Een deel van deze individuele verschillen wordt beschreven met het begrip chronotype.

Mensen kunnen gemiddeld meer richting een vroeg of laat dagritme neigen.

In gewone taal spreken we dan bijvoorbeeld over:

1. ochtendmensen;
2. tussentypen;
3. avondmensen.

Chronotype is geen absolute categorie. Het vormt eerder een continuüm waarop mensen van elkaar verschillen.

Ook verandert het gedurende het leven.

Kinderen hebben doorgaans een ander slaap-waakpatroon dan adolescenten. Tijdens de puberteit verschuift de biologische timing gemiddeld naar later. Op volwassen leeftijd verandert dit opnieuw en op hogere leeftijd verschuift het patroon gemiddeld vaker richting vroeger slapen en ontwaken.

Genetische aanleg speelt hierbij een rol, maar ook licht, gedrag, werk, school en sociale omstandigheden beïnvloeden wanneer iemand daadwerkelijk slaapt.

8. Wat gebeurt er wanneer de biologische klok en het dagelijks leven niet overeenkomen?

Het interne circadiane ritme en de sociale klok lopen niet altijd gelijk.

Iemand kan biologisch bijvoorbeeld relatief laat ingesteld zijn, maar door werk of school iedere ochtend vroeg moeten opstaan.

Er ontstaat dan spanning tussen:

biologische tijd
en
sociale tijd.

Een bekend begrip hierbij is sociale jetlag.

Daarmee wordt het verschil bedoeld tussen het slaappatroon op bijvoorbeeld werkdagen en vrije dagen.

Iemand staat doordeweeks vroeg op, maar slaapt in het weekend veel later en langer. Daardoor kan het slaap-waakritme steeds heen en weer verschuiven.

Dat betekent niet dat uitslapen automatisch ongezond is. Iemand kan in het weekend ook langer slapen omdat tijdens de werkweek slaaptekort is opgebouwd.

Slaapduur, slaapbehoefte, circadiane timing en sociale verplichtingen moeten daarom samen worden bekeken.

9. Wat gebeurt er bij jetlag en ploegendienst?

Jetlag laat bijzonder duidelijk zien wat er gebeurt wanneer de interne klok en de buitenwereld plotseling niet meer overeenkomen.

Na een snelle reis door meerdere tijdzones kan de klok in het lichaam nog gedeeltelijk afgestemd zijn op de plaats van vertrek.

Lokale kloktijd en biologische tijd verschillen dan.

Dat kan tijdelijk leiden tot:

• slaperigheid op ongewenste momenten;
• moeilijk inslapen;
• vroeg ontwaken;
• verminderde concentratie;
• veranderingen in eetlust;
• een algemeen gevoel van ontregeling.

Het circadiane systeem past zich vervolgens geleidelijk aan de nieuwe licht-donkercyclus aan.

Ploegendienst

Bij ploegendienst kan een vergelijkbaar probleem ontstaan, maar zonder geografische reis.

Iemand probeert bijvoorbeeld 's nachts wakker te zijn en overdag te slapen terwijl het circadiane systeem gedeeltelijk het tegenovergestelde signaal geeft.

Daarom is overdag slapen na een nachtdienst biologisch niet simpelweg hetzelfde als 's nachts slapen.

De persoon kan zeer veel slaapdruk hebben, terwijl circadiane signalen tegelijkertijd wakkerheid bevorderen.

10. Kunnen circadiane ritmes ontregeld raken?

Ja.

Er bestaan circadiane slaap-waakstoornissen waarbij de timing van slapen en wakker zijn structureel niet goed aansluit bij de gewenste of noodzakelijke tijden.

Voorbeelden zijn:

• vertraagde slaap-waakfasestoornis;
• vervroegde slaap-waakfasestoornis;
• niet-24-uurs slaap-waakritmestoornis;
• onregelmatige slaap-waakritmestoornis.

Daarnaast kunnen jetlag en ploegendienst circadiane verstoring veroorzaken.

Dat is iets anders dan slapeloosheid.

Iemand met een vertraagd slaap-waakritme kan bijvoorbeeld om 23.00 uur nauwelijks kunnen slapen, maar vanaf 03.00 uur probleemloos een normale slaap hebben wanneer hij vervolgens lang genoeg mag doorslapen.

Het probleem ligt dan primair bij timing, niet noodzakelijk bij het vermogen om te slapen.

Bij insomnia bestaat juist moeite met slapen ondanks voldoende gelegenheid om dat op een passend tijdstip te doen.

In de praktijk kunnen beide problemen overigens naast elkaar voorkomen.

11. Welke invloed hebben slaapgewoonten op het circadiaans ritme?

Hoewel het circadiane systeem biologisch is, staat het niet los van gedrag.

Slaapgewoonten beïnvloeden de signalen waaraan het lichaam dagelijks wordt blootgesteld.

Vooral relevant zijn:

• tijdstip van opstaan;
• lichtblootstelling;
• bedtijd;
• lichamelijke activiteit;
• maaltijdtijden;
• werk- en schooltijden;
• dutjes;
• sociale activiteiten.

Licht is voor de centrale biologische klok de belangrijkste tijdgever, maar ook andere terugkerende gedragingen kunnen bijdragen aan de dagelijkse organisatie van lichamelijke ritmes.

Regelmaat betekent daarbij niet dat iedereen volgens hetzelfde schema moet leven.

Een avondmens hoeft biologisch geen ochtendmens te worden om een regelmatig ritme te hebben.

Belangrijker is dat slaapgewoonten, individuele biologische timing en voldoende slaapduur in redelijke mate bij elkaar passen.

12. Welke relatie bestaat tussen het circadiaans ritme en mentale gezondheid?

Circadiane ritmes en mentale gezondheid hangen op verschillende manieren met elkaar samen.

Verstoringen van slaap en circadiane timing komen bijvoorbeeld relatief vaak voor bij psychische klachten en aandoeningen.

Daarbij kan de relatie twee kanten op lopen.

Psychische belasting, stress en veranderde dagelijkse routines kunnen het slaap-waakritme beïnvloeden. Tegelijkertijd kan langdurige verstoring van slaap en biologische timing samenhangen met veranderingen in stemming, aandacht, emotionele regulatie en dagelijks functioneren.

Dat betekent niet dat een verstoord circadiaans ritme automatisch een psychisch probleem veroorzaakt.

Ook hier moet onderscheid worden gemaakt tussen:

• oorzaak;
• risicofactor;
• beïnvloedende factor;
• samenhang.

Slaap, biologische timing, gedrag en psychologisch functioneren vormen een systeem waarin meerdere factoren elkaar kunnen beïnvloeden.

13. Welke relatie bestaat tussen het circadiaans ritme en dromen?

Het circadiaans ritme bepaalt niet rechtstreeks wat iemand droomt.

Er bestaat wel een indirecte maar belangrijke relatie.

Circadiane timing beïnvloedt namelijk de organisatie van slaap en de kans op verschillende slaapstadia gedurende de nacht.

Vooral REM-slaap wordt gemiddeld prominenter in het latere deel van een normale nacht.

Dat is ook een periode waarin veel mensen langere, levendige en complexe dromen rapporteren.

Maar daaruit volgt niet:

circadiaans ritme → veroorzaakt dromen.

Dromen komen bovendien ook tijdens non-REMslaap voor.

De relatie verloopt eerder via:

biologische timing → slaaparchitectuur en slaapstadia → omstandigheden waarin verschillende droomervaringen voorkomen.

Ook het tijdstip van ontwaken is belangrijk voor droomherinnering.

Wie vlak na een droom ontwaakt, heeft gemiddeld meer kans de ervaring te herinneren dan wanneer de slaap zonder ontwaken doorgaat.

Het circadiaans ritme beïnvloedt daarmee de biologische context waarin dromen ontstaan en worden herinnerd, maar bepaalt niet eenvoudig hun inhoud.

14. Verandert het circadiaans ritme met de leeftijd?

Ja.

Het circadiane systeem verandert gedurende het leven.

Bij jonge kinderen liggen slaap- en waakmomenten anders dan bij volwassenen. Tijdens de adolescentie verschuift de voorkeur voor slapen gemiddeld naar later.

Dat kan botsen met vroege schooltijden.

Later in het volwassen leven kan de biologische timing opnieuw veranderen. Oudere volwassenen worden gemiddeld eerder slaperig en worden vaker vroeger wakker dan jongere volwassenen.

Ook de sterkte en regelmaat van sommige circadiane signalen kunnen met de leeftijd veranderen.

Dit betekent niet dat iedere adolescent een extreem avondmens is of iedere oudere vroeg wakker wordt.

De verschillen tussen mensen blijven groot.

Leeftijd is daarom een beïnvloedende factor, geen vast tijdschema.

15. Waarom is het circadiaans ritme belangrijk voor het begrijpen van slaap?

Zonder het circadiane systeem is slaap moeilijk volledig te begrijpen.

Het verklaart bijvoorbeeld waarom:

• iemand 's avonds soms nog opvallend alert kan zijn ondanks hoge slaapdruk;
• slapen overdag anders kan voelen dan slapen 's nachts;
• jetlag ontstaat;
• ploegendienst slaap kan verstoren;
• ochtend- en avondmensen verschillen;
• licht invloed heeft op biologische timing;
• slaap niet alleen afhangt van hoeveel uur iemand wakker is geweest.

Het laat ook zien waarom slaapbehoefte, slaapduur, slaapdruk en het circadiaans ritme verschillende begrippen zijn.

Slaapbehoefte gaat over hoeveel slaap iemand nodig heeft.

Slaapduur beschrijft hoeveel iemand daadwerkelijk slaapt.

Slaapdruk beschrijft de homeostatische behoefte die tijdens wakker zijn wordt opgebouwd.

Het circadiaans ritme helpt bepalen wanneer het lichaam biologisch richting slapen of wakker zijn wordt gestuurd.

Samen bepalen deze processen een belangrijk deel van ons slaap-waakpatroon.

16. Tenslotte

Het circadiaans ritme is een biologisch ritme van ongeveer 24 uur dat helpt bepalen wanneer verschillende processen in lichaam en hersenen plaatsvinden.

De centrale biologische klok in de hersenen speelt daarbij een belangrijke coördinerende rol. Licht geeft dit systeem essentiële informatie over de tijd van de buitenwereld.

Voor slaap werkt het circadiane systeem nauw samen met slaapdruk.

Slaapdruk neemt toe tijdens het wakker zijn en af tijdens slaap. Het circadiane systeem beïnvloedt daarentegen op welke momenten van het etmaal het lichaam relatief sterk wakkerheid of slaap bevordert.

Ook melatonine maakt deel uit van dit systeem. Het hormoon kan beter worden gezien als een biologisch signaal van de nacht dan simpelweg als een stof die het lichaam 'in slaap zet'.

Het circadiaans ritme helpt daarmee verklaren waarom slaap op verschillende momenten van het etmaal niet hetzelfde is, waarom mensen verschillen in chronotype en waarom jetlag, ploegendienst en grote verschuivingen in slaapgewoonten het slaap-waakpatroon kunnen ontregelen.

Ook voor dromen is biologische timing relevant, maar indirect. Het circadiane systeem beïnvloedt de slaaparchitectuur en daarmee de omstandigheden waarin REM- en NREM-dromen plaatsvinden.

Het circadiaans ritme is dus niet alleen onze slaapklok. Het is een breed biologisch tijdsysteem dat slaap, waakzaamheid en tal van lichamelijke en mentale processen helpt afstemmen op het ritme van dag en nacht.