Wer stark auf Alkohol reagiert, dem macht auch Schlafmangel zu schaffen

Dienstag, 17. Juli 2018

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  • Übermüdet am Steuer
    Übermüdet am Steuer

    Personen, die besonders stark von Alkohol beeinträchtigt werden, auch empfindlich auf Schlafentzug reagieren. Langfristig könnten diese Erkenntnisse dabei helfen, Unfälle zu vermeiden, die durch Übermüdung entstehen.

  • Reaktionstest nach Schlafmangel
    Reaktionstest nach Schlafmangel

    Dr. Eva-Maria Elmenhorst (links) mit Probandin.

  • Ein Team unter Beteiligung von Forschern des DLR und dem Forschungszentrum Jülich konnten zeigen, dass Alkohol die kognitiven Fähigkeiten eines Menschen vermindert.
  • Knapp fünfzig Personen nahmen bei einem Versuch unter Schlafmangel und unter Alkoholeinfluss teil.
  • Schwerpunkt(e): Verkehr, Mobilität, Gesundheit

Alkohol kann die kognitiven Fähigkeiten eines Menschen deutlich vermindern. Ein Team unter Beteiligung von Forschern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Forschungszentrum Jülich konnten nun zeigen, dass Personen, die besonders stark von Alkohol beeinträchtigt werden, auch empfindlich auf Schlafentzug reagieren. Langfristig könnten diese Erkenntnisse dabei helfen, Unfälle zu vermeiden, die durch Übermüdung entstehen, schreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin PNAS.

"Wie gut jemand mit Schlafmangel zurechtkommt, variiert von Mensch zu Mensch deutlich. Es gibt Personen, die zwei Tage lang wach bleiben können, ohne dass ihre geistigen Fähigkeiten dadurch leiden", erklären Eva-Maria und David Elmenhorst." Ebenso gibt es Menschen, bei denen sich trotz eines hohen Alkoholspiegels im Blut die Reaktionszeit kaum verschlechtert. Wir wollten herausfinden, ob zwischen beiden Phänomenen ein Zusammenhang besteht und haben dies in einem Kooperationsprojekt des DLR und des Forschungszentrums Jülich untersucht."

Tests unter Schlafmangel und unter Alkoholeinfluss

Bei einem Versuch im Schlaflabor des DLR wurden knapp fünfzig Probanden achtunddreißig Stunden lang am Einschlafen gehindert. Danach führten sie einen zehnminütigen Reaktionstest durch. An einem anderen Tag nahmen sie eine individuell berechnete Menge Wodka zu sich. Und wieder wurde ihre Reaktionszeit ermittelt. "Wer unter Alkoholeinfluss beim Reaktionstest gut abgeschnitten hatte, dem konnte auch der Schlafentzug nichts anhaben. Umgekehrt machte denjenigen Probanden der Schlafmangel zu schaffen, die mit langen Reaktionszeiten auf den Wodka reagiert hatten", berichtet Eva-Maria Elmenhorst, DLR. Ein Versuch, bei dem die Probanden über fünf Tage hinweg einer verkürzten Nachtruhe ausgesetzt wurden, konnte diese Ergebnisse bestätigen.

"Das spricht dafür, dass sowohl die Anfälligkeit für Alkohol als auch für Schlafentzug über einen gemeinsamen biochemischen Mechanismus gesteuert werden", sagt David Elmenhorst vom Forschungszentrum Jülich. Wie der im Detail aussieht, sei im Moment noch nicht eindeutig zu beantworten. Eine Schlüsselfunktion dürfte aber wohl dem körpereigenen Botenstoff Adenosin zukommen, vermutet der Neurowissenschaftler.

Die Substanz spielt eine zentrale Rolle für den Energiehaushalt des Organismus. Je länger ein Mensch wach bleibt, umso mehr Adenosin sammelt sich in seinem Gehirn an. Der Stoff dockt an der Oberfläche von Nervenzellen an und betätigt dort eine bestimmte Art von molekularen Schaltern, die Adenosin-Rezeptoren. Diese wirken ähnlich wie ein elektrischer Dimmer und schalten die Neuronen von "wach" auf "müde" um. Dadurch steigt der Drang zum Einschlafen über den Tag hinweg kontinuierlich an.

Wie das Adenosin-System unter Einfluss von Alkohol reagiert, untersuchten die Forscher am Jülicher Institut für Neurowissenschaften und Medizin mit Hilfe der Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Dieses Verfahren der molekularen Bildgebung kann frei verfügbare Adenosin-Rezeptoren sichtbar machen. An sieben Probanden konnten die Wissenschaftler zeigen, dass sich die Menge der nicht belegten Rezeptoren im Gehirn schon kurze Zeit nach Alkoholgenuss deutlich erhöht. Die Nervenzellen stellen offenbar mehr Rezeptoren auf ihrer Oberfläche zur Verfügung  und damit auch mehr molekulare Schalter, um auf „müde“ zu dimmen. Der Alkohol verstärkt auf diesem Weg die ermüdende Wirkung des Adenosins." Das bestätigt unsere Annahme, dass die Anfälligkeit für Schlafmangel und Alkohol von Unterschieden im Adenosin-System abhängen", erläutert der Jülicher Schlafexperte. Die individuellen Unterschiede seien im Erbgut jedes einzelnen Menschen angelegt.

Auswirkungen auf die Praxis

Diese Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung könnten durchaus praktische Bedeutung erlangen, etwa für Piloten oder Zugführer. Für sie ließen sich Empfehlungen für Dienst- und Ruhezeiten herleiten, die menschliches Versagen aufgrund von Übermüdung verhindern sollen. David Elmenhorst sagt: "Zusammen mit Partnern aus Boston arbeiten wir an Computermodellen, die zum Beispiel für ein verbessertes Fatigue-Risk-Management verwendet werden können, in die auch die aktuellen Daten einfließen. So können wir die Modelle weiter verfeinern und auch den Einfluss von Alkoholkonsum auf die Leistungsfähigkeit einzelner Personen berücksichtigen."

Zuletzt geändert am:
17.07.2018 10:56:20 Uhr

Kontakte

 

Michel Winand
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Kommunikation Köln

Tel.: +49 2203 601-2144
PD Dr. med. Eva-Maria Elmenhorst
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin

Tel.: +49 2203 601-4735
Manuela Braun
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Raumfahrtforschung und -technologie Kommunikation Raumfahrt

Tel.: +49 2203 601-3882