Het meest duidelijke voorbeeld van ‘tegen de klok in leven’ is wat nachtwerkers moeten doen. Die zijn wakker als het lichaam zegt dat het tijd is om te slapen, zien licht als ze ingesteld zijn op donker, eten en drinken als het metabolisme op een laag pitje staat en gaan overdag slapen als alle systemen ingesteld zijn op actief zijn. De directe effecten zijn dat men slaperig is ’s nachts en er een verhoogd risico is op fouten. Zo functioneren we vier uur na het normale moment van naar bed gaan net zo slecht als met 0,05% alcohol in ons bloed, de grens waarmee we niet meer mogen autorijden.² Ook lijden nachtwerkers vaker aan maag-darmklachten. In een recente studie bij 497 nachtwerkers in Engeland en Australië bleek 21% te lijden aan prikkelbaredarmsyndroom, 30% aan functionele maagklachten en 13,5% aan beide, dus 64,5% had een maag-darmaandoening.³ Op de lange termijn is er sterk bewijs dat nachtwerk het risico verhoogt op slaapstoornissen, diabetes én hart en vaatziekten. Na veertig jaar nachtdienst is 24% van de hart- en vaatklachten en 21% van de diabetesklachten direct te wijten aan het werken in de nacht.⁴

De gezondheidseffecten die het gevolg zijn van een leven uit fase met de biologische klok worden in de chronobiologie, de wetenschap die zich bezighoudt met ritmes in levende wezens, aangeduid met circadiaan syndroom.⁵ En dat is niet alleen het gevolg van nachtwerk, maar ook van een leefstijl waarbij we denken dat we altijd ‘aan’ kunnen staan als we dat willen, waar de hele dag eten voorhanden is en waar we onszelf uit kunnen zetten wanneer we willen gaan slapen.

Het circadiane systeem

Iedere cel in ons lichaam heeft een ritme. Een proces van afschrijving van genen in de celkern, productie van eiwitten en daarna een remming van deze afschrijving door de eiwitten zelf, maakt dat er een ritme ontstaat van ongeveer 24 uur.⁶ De centrale klok zit in de hersenen, een gebied van honderdduizend cellen onder in de hypothalamus, vlak boven het optisch chiasma. Deze hersenkern wordt de suprachiasmatische nucleus (SCN) genoemd (zie figuur 1 op pagina 15). Hier wordt dus een ritme van ongeveer 24 uur gegenereerd. Onder constante licht-donkeromstandigheden, en zonder enige andere indicatie van tijd van de dag, gaat dit ritme gewoon door. Het beste is dit zichtbaar in het ritme van het hormoon melatonine. Dit hormoon staat direct onder invloed van de SCN, de concentratie stijgt in de avond, piekt in het midden van de nacht en daalt tegen de ochtend. Dit signaal wordt vaak de wijzer van de klok genoemd: het is een van de manieren waarop de SCN het lichaam vertelt dat het dag of nacht is.⁷

Naast de centrale klok in de SCN heeft ieder orgaan zijn eigen (perifere) klok, zoals bijvoorbeeld de lever of de spieren. De ritmes, gegenereerd door de centrale en perifere klokken, hebben dus een cyclus van ongeveer 24 uur en worden circadiane ritmes genoemd. Ritmes met een periode van ongeveer een dag. Meestal niet exact 24 uur. Daarom moeten deze klokken worden gelijkgezet met de buitenwereld. Dat gebeurt door ‘tijdgevers’. De afwisseling van licht en donker is de belangrijkste tijdgever voor de centrale klok in de SCN. De locatie is niet voor niets vlak boven het optische chiasma, de plek waar de oogzenuwen de hersenen inkomen. De lichtsignalen die het oog binnenkomen, worden ook direct naar de SCN gestuurd en kunnen de klok zo een beetje bijstellen. Daarom pas je je geleidelijk aan een nieuwe tijdzone aan als je naar het Westen of Oosten bent gereisd. Maar voor de perifere klokken zijn er andere tijdgevers; voor de lever het moment van de maaltijden en voor de spieren lichamelijke activiteit.⁶

Regelmaat in de tijdgevers is dus erg belangrijk om de klokken in de pas te laten lopen met de licht-donkercyclus buiten. Daardoor kunnen de processen ons optimaal voorbereiden. Maar dan moeten we daar wel naar luisteren en dus ook regelmaat hebben in ons slaappatroon, onze maaltijden en onze activiteit. In een studie onder meer dan zestigduizend mensen in Engeland bleek dat een onregelmatig slaap-waakritme de kans op overlijden (aan welke ziekte dan ook) in de komende zeven jaren aanzienlijk vergrootte. Regelmaat was daarbij zelfs belangrijker dan slaapduur.⁸

Chronotypes

In onze huidige maatschappij is regelmaat soms ver te zoeken. We staan vroeger op dan we willen omdat we op tijd op ons werk of school moeten zijn, we werken ’s avonds lang door of gaan ’s nachts uit. Een keer zoiets doen kan best. Een nachtje kort slapen wordt de volgende dag ingehaald door dieper te slapen (niet langer). Maar chronisch tekort slapen of constant heen en weer schuiven in het moment van slapen verstoort de circadiane processen en is ongezond. Wie daar in de huidige maatschappij vooral last van hebben, zijn late chronotypes, de zogenaamde avondmensen. Bij late chronotypes is het interne ritme van de biologische klok aanmerkelijk langer dan 24 uur.⁹ Daarom is de neiging om te gaan slapen pas laat in de avond en heeft men vaak ook moeite om op tijd wakker te worden. Late chronotypes die een normale baan hebben of naar school moeten, lopen daarom door de week vaak een slaaptekort op en slapen uit in het weekend. Late chronotypes lopen ook een groter risico op gezondheidsklachten. Zo is er een grotere kans op een depressie en bij late types die er gevoelig voor zijn is er een relatie met overgewicht.¹⁰

Metabolisme

Men denkt dat de interne biologische klok ooit evolutionair kan zijn ontstaan vanuit de behoefte aan de beschikbaarheid van energie over de 24 uur.¹¹ Immers, bij eencelligen zoals Cyanobacteria, is zonlicht nodig voor het genereren van energie en die zon is er alleen gedurende de dag. Gedurende de andere helft van het etmaal moet er dus energie ter beschikking komen om de donkere nacht te overleven. Een ritme met energieopslag overdag dat kan worden vrijgemaakt in de nacht lag daarmee mogelijk aan de basis van de biologische klok. Ook nu nog bestaan er sterke interacties tussen energieregulatie en het circadiane systeem. De biologische klok regelt onder andere de cellulaire reactie op eten. Een duidelijk voorbeeld hiervan is het glucosemetabolisme. Als bij het ontbijt, de lunch en het diner precies dezelfde maaltijd zou worden genomen, is de stijging van de daaropvolgende suikerspiegel het kleinst in de ochtend en het grootst in de avond. Dit is het gevolg van een verschil in de gevoeligheid van insuline. Die is in de ochtend hoger dan in de avond, waardoor de suikerspiegel in de avond sterker stijgt op een gelijkwaardige maaltijd.¹² Aan de andere kant heeft een duidelijk patroon van eten overdag en vasten ’s nachts een effect op de robuustheid en regelmaat van de centrale en perifere klokken, wat aanzienlijke gezondheidseffecten kan hebben. Zo bleek in een cohort van 2413 vrouwen een minder dan dertien uur periode van vasten in de nacht een 36% verhoogd risico te geven op het terugkomen van borstkanker vergeleken met vrouwen met een periode van meer dan dertien uur vasten per nacht.¹³

Een inconsistent patroon in maaltijden van dag tot dag verstoort circadiane ritmes en resulteert in slaapverstoringen. Daarnaast zorgt slaapgebrek voor een reductie in leptine en een toename van het hormoon ghreline, met als gevolg meer honger en een verhoogd risico op overgewicht.¹⁴ Slaperigheid stimuleert vooral ook de neiging om meer ongezonde hoogenergetische voeding te nuttigen,¹⁵ wat het risico op overgewicht versterkt.

Time-restricted eating

Vooral dierexperimenteel onderzoek, maar ook steeds meer onderzoek bij mensen, toont aan dat elk etmaal een duidelijk onderscheid maken in een periode van eten en een periode van vasten (time-restricted eating) verschillende positieve effecten heeft op de (metabole) gezondheid. Zo werkt het tegen vervetting van de lever, zijn er positieve effecten op darmwerking en microbiota, verbetert het de vetverbranding en verlaagt ontstekingen, voorkomt het dat bruin vetweefsel transformeert in wit vet, verbetert het de hartfunctie en metabole processen in de spieren en verlaagt het zelfs de productie van schadelijke reactieve zuurstof in de hersenen.¹⁶ Hoe een time-restricted eating protocol er bij mensen precies moet uitzien om al deze effecten te bereiken, is nog niet duidelijk. Een recente studie bij patiënten met metabool syndroom toonde aan dat eten in een tien-uur ‘window’ en vasten gedurende de overige veertien uren, gemiddeld leidde tot een kleine afname in gewicht, tailleomvang, bloeddruk, LDL-cholesterol, non-HDL cholesterol, hemoglobine A1c en tot verbetering van de slaap.¹⁷ Op basis van de huidige kennis wordt aanbevolen per dag twee tot drie maaltijden te nuttigen en minimaal een periode van twaalf uur te vasten. Daarbij wordt geadviseerd om wel te ontbijten, maar af te zien van een late avondmaaltijd.¹⁸ De tijdstippen voor de maaltijden en de periode van vasten moeten zoveel mogelijk vastliggen, maar kunnen variëren tussen de verschillende chronotypes.

Nachtwerk

Het negatieve effect van eten in de biologische nacht voor de metabole gezondheid is mogelijk direct het gevolg van de interactie met melatonine. Melatonine onderdrukt de insulinerespons in de pancreas en is daarmee direct de oorzaak van de grotere stijging van glucose in reactie op een late maaltijd.¹⁹ De gezondheidsrisico’s van nachtwerk kunnen daarom, gedeeltelijk, het gevolg zijn van eten in de nacht en de verhoogde glucosespiegels. Geregeld hogere suikerspiegels leiden tot een snellere toename in Advanced Glycation Endproducts (AGE’s), wat een risicofactor is voor het ontwikkelen van stijve aderen en daarmee voor complicaties in allerlei organen en hart- en vaatziekten.²⁰ In een nog niet gepubliceerde studie werd een snellere stijging van AGE’s gevonden met het toenemen van leeftijd bij nachtwerkers in vergelijking tot dagwerkers (Gordijn pers. comm.).

Daglicht

Licht is de belangrijkste tijdgever voor het circadiane systeem door een direct effect op de SCN en daarmee op de timing van onder andere het slaap-waakritme. Recentelijk bleek dat blootstelling aan hogere intensiteiten licht gedurende de dag ook een direct positief effect kan hebben op het glucosemetabolisme. In een studie waarbij kantoormedewerkers met diabetes type 2 vijf dagen vanachter een raam aan daglicht werden blootgesteld en werden vergeleken met een periode van vijf dagen bij een lage elektrische kantoorverlichting, bleek dat gedurende de daglichtblootstelling een groter deel van hun glucosewaardes binnen de normale range lag dan tijdens de blootstelling aan lage lichtintensiteiten. Daarnaast nam het vetmetabolisme toe in de periode met daglichtblootstelling. Een mogelijke verklaring is een meer robuust werkende circadiane klok, aangezien ook de stijging van melatonine in de avond groter was na daglichtblootstelling.²¹

Conclusie

Luisteren naar de biologische klokken in ons lichaam en zorgen voor regelmaat en robuuste ritmes zorgen ervoor dat alle processen, ook ons metabolisme, optimaal verlopen. Als we tegen de klok in leven, verhoogt dit het risico op allerhande gezondheidsproblemen die we samenvatten als het circadiaan syndroom. Dit uit zich vooral in cardiometabole problemen. Het versterken van onze biologische klok door meer licht overdag en minder licht in de nacht,²² het nuttigen van enkele maaltijden op vaste tijden en het zorgen voor een dagelijkse vastenperiode van minimaal twaalf uur zijn eenvoudige leefstijlinterventies die het risico op het circadiaan syndroom verkleinen. 