Innere Uhr im Aufruhr: Schichtdienst erhöht das Diabetesrisiko

Nadine Eckert | 31. Juli 2014

Autoren und Interessenkonflikte

Arbeit im Schichtdienst erhöht das Diabetesrisiko – insbesondere bei Männern und in rotierenden Schichtmodellen. Dieser Zusammenhang deutete sich bereits in Beobachtungsstudien an und wird jetzt durch eine aktuelle Metaanalyse bestätigt [1].


PD Dr. Sebastian Schmid

„Beobachtungsstudien liefern immer nur eine Assoziation, nie einen kausalen Zusammenhang. Doch es gibt auch experimentelle Studien, in denen Schichtarbeit mit normalen Arbeitszeiten verglichen wurden. Sowohl in Humanstudien als auch im Mausmodell kam es durch die Verschiebung des Schlaf-Wach-Rhythmus zu Störungen im Glukosestoffwechsel“, berichtet PD Dr. Sebastian Schmid, Endokrinologe am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein in Lübeck und Leiter der Arbeitsgruppe „Schlaf und Metabolismus“.

Für ihre Metaanalyse fassten Dr. Yong Gan und Kollegen von der Huazhong University of Science and Technology im chinesischen Wuhan die Ergebnisse von 12 internationalen Beobachtungsstudien mit mehr als 226.000 Teilnehmern zusammen. Knapp 15.000 hatten Diabetes.

Rotierende Schichten sind am schädlichsten

Im Fachjournal Occupational & Environmental Medicine berichten sie, dass Arbeit im Schichtdienst das Diabetesrisiko um 9% erhöht. Bei Männern war dieser Effekt deutlich stärker ausgeprägt als bei Frauen: Ihr Diabetesrisiko stieg durch Schichtarbeit um bis zu 37%.

„Schichtarbeit ist immer schädlich für den Organismus“, sagt Schmid. „Aber es hat sich herausgestellt, dass es gesündere und weniger gesunde Schichtmodelle gibt.“

„Schichtarbeit ist immer schädlich für den Organismus … aber es gibt gesündere und weniger gesunde Schichtmodelle.“
PD Dr. Sebastian Schmid

Das höchste Risiko bergen laut der aktuellen Metaanalyse aus China rotierende Schichtmodelle, in denen die Arbeitnehmer häufig zwischen Früh-, Spät- und Nachschicht wechseln. Wer in einem solchen Schichtmodell arbeitet, hat ein um 42% erhöhtes Diabetesrisiko.

Der Körper im Dauer-Jetlag

„Der Körper benötigt circa drei bis vier Tage, um sich umzustellen. Das ist ganz ähnlich wie bei Transkontinentalflügen. Im Schichtdienst verändert man künstlich die eigene Zeitzone“, erklärt Schmid. „Doch anderes als bei längeren Urlaubsreisen, kommt der Körper bei schnellen Schichtwechseln mit der zirkadianen Umstellung nicht hinterher.“ 

2009 entkoppelten Schlafmediziner um Dr. Frank Sheer vom Brigham and Women's Hospital in Boston bei 10 gesunden Probanden experimentell den Schlaf-Wach-Rhythmus vom endogenen zirkadianen Rhythmus. Die Probanden wurden dafür 28-stündigen Schlaf-Wach-Zyklen bei gedimmtem Licht ausgesetzt. 1, 5, 11,5 und 15,5 Stunden nach dem Aufwachen erhielten sie jeweils eine standardisierte Mahlzeit [2].

„Vor dem Experiment hatten die Teilnehmer noch einen normalen Glukosestoffwechsel. Danach war er bei allen stark gestört. Einige Werte waren so, wie man sie nur kurz vor der Manifestation eines Diabetes sieht“, berichtet Schmid.

Rhythmische Gene schützen den Glukosestoffwechsel

„Im Schichtdienst verändert man künstlich die eigene Zeitzone.“
PD Dr. Sebastian Schmid

„Schichtarbeit ist generell mit einem erhöhten Risiko für metabolische Erkrankungen verbunden. Oft wird dafür das veränderte Essverhalten der Schichtarbeiter als Ursache vermutet. Doch die Untersuchung von Sheer und seinen Kollegen zeigt, dass auch schon der Schichtdienst alleine den Glukosestoffwechsel beeinträchtigt“, so Schmid.

Die Aktivität zirkadian regulierter Gene unterliegt einem rhythmischen Muster, in dem die Gene im Tagesverlauf an- und abgeschaltet werden. „Im Tiermodell konnten wir zeigen, dass eine Verschiebung des Schlaf-Wach-Rhythmus um sechs Stunden diesen Rhythmus völlig zerstört“, sagt Schmid. „Und Tests bestätigten, dass diese Veränderungen auf genetischer Ebene tatsächlich mit einem stark gestörten Glukosestoffwechsel bei den Mäusen einhergehen.“

Doch es sind nicht die Gene alleine: „Die Ernährung spielt eine große Rolle“, betont Schmid. Durften die Mäuse im Schichtarbeits-Experiment nur zu den Zeiten fressen, zu denen sie bei normalem Schlaf-Wach-Rhythmus essen würden, milderte dies den Effekt auf den Glukosestoffwechsel ab [3].

„Der Körper
kommt bei schnellen Schichtwechseln
mit der zirkadianen Umstellung nicht hinterher.“
PD Dr. Sebastian Schmid

Keine Limo während der Nachtschicht

„Zwar wurden Ernährungsempfehlungen für Menschen, die im Schichtdienst arbeiten, bislang kaum wissenschaftlich untersucht, doch die tierexperimentellen Daten legen nahe, dass eine Ernährungsintervention sinnvoll sein könnte“, so Schmid.

Bei Nachschichten wäre es dem Endokrinologen zufolge beispielsweise sinnvoll, vor der Arbeit ein reguläres Abendessen einzunehmen, während des Schichtdienstes nur leichte, kalorienarme Nahrung zu essen – „vor allem keine Süßgetränke“ – und nach der Arbeit eine ausgiebigere Morgenmahlzeit zu verzehren.

Allerdings ist es nicht nur die Schichtarbeit, die schädlich ist: „Arbeitnehmer im Schichtdienst schlafen im Allgemeinen weniger als Menschen, die zu normalen Bürozeiten arbeiten“, sagt Schmid. Es gebe viele wissenschaftliche Belege, dass eine kürzere nächtliche Schlafdauer zu eklatanten Veränderungen im Glukosestoffwechsel führen. „Das heißt im Schichtdienst kommen gleich zwei Risikofaktoren zusammen, die Störung der zirkadianen Rhythmik und die verkürzte Schlafdauer“, betont Schmid.

Gesetzliche Regelung „wünschenswert, aber kaum umsetzbar“

„Schichtarbeit ist generell mit einem erhöhten Risiko
für metabolische Erkrankungen verbunden.“
PD Dr. Sebastian Schmid

Angesichts dessen, dass bis 2015 weltweit 380 Millionen Menschen an Diabetes erkrankt sein sollen, seien alle potenziell modifizierbaren Risikofaktoren von enormer Bedeutung für die öffentliche Gesundheit, schreiben Gan und seine Ko-Autoren.

Wäre es da nicht an der Zeit für eine gesetzliche Regelung? „Eine gesetzliche Regelung wäre wünschenswert, beispielweise um von den ungesünderen rotierenden Schichtmodellen zumindest zu den etwas weniger schädlicheren, regelmäßigen Schichten zu kommen“, bestätigt Schmid.

Er zweifelt aber gleichzeitig an der Umsetzung: „Man muss sich als Beispiel nur die Situation an den Kliniken ansehen. Um ein fixes Schichtsystem zu etablieren, bräuchte man viel mehr Ärzte und Pflegepersonal, mit dem derzeitigen Personalschlüssel ist das nicht zu machen. Wenn man also den Schichtdienst nicht vermeiden kann, ist die Prävention metabolischer Erkrankungen durch einen ansonsten gesunden Lebensstil umso wichtiger.“

Referenzen

Referenzen

  1. Gan Y, et al:Occup Environ Med (online) 16. Juli 2014
    http://dx.doi.org/10.1136/oemed-2014-102150
  2. Sheer F, et al: Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106(11):4453-4458
    http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0808180106
  3. Barclay JL, et al: PLoS One 2012; 7(5):e37150
    http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0037150

Autoren und Interessenkonflikte

Nadine Eckert
Es liegen keine Interessenkonflikte vor.

Gan Y, Sheer F, Schmid S: Es liegen keine Interessenkonflikte vor.

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