In einer Studie absolvierten die Teilnehmer nach normalem Schlaf und nach drei Nächten mit verkürztem Schlaf ein intensives Training. Wenn sie nach verkürztem Schlaf trainierten, stieg der Spiegel des Herzschädigungs-Biomarkers Troponin etwas stärker an als wenn die Teilnehmer in ausgeruhtem Zustand trainierten. Bei dieser Studie, die in der Fachzeitschrift Molecular Metabolism veröffentlicht wurde, handelt es sich um eine kleine Pilotstudie.

Wie verkürzter Schlaf die Herzgesundheit beeinflusst

Frühere epidemiologische Studien haben gezeigt, dass chronisch gestörter und verkürzter Schlaf auf Bevölkerungsebene das Risiko für verschiedene Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Bluthochdruck und Herzinfarkt erhöht. Im Gegensatz dazu kann körperliche Bewegung das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken. Es war jedoch lange nicht bekannt, ob eine kontrollierte Schlafbeschränkung die Herzbelastung während intensiver körperlicher Betätigung modulieren kann. „Sport ist gut für das Herz, während Schlafmangel sich negativ auf das Herz-Kreislauf-System auswirken kann. Bislang war jedoch unbekannt, ob verkürzter Schlaf den physiologischen Stress modulieren kann, den intensiver Sport offenbar auf die Herzzellen ausübt“, sagte Jonathan Cedernaes, Arzt und außerordentlicher Professor für medizinische Zellbiologie an der Universität Uppsala, der die Studie leitete.

Eine bestimmte Art des Proteins Troponin kommt in den Herzmuskelzellen vor. Nach hochintensivem Training können geringe Mengen Troponin freigesetzt werden. Der Troponinspiegel wird routinemäßig in der Klinik bestimmt, da bei akuten Herz-Kreislauf-Ereignissen deutlich höhere Werte zu beobachten sind. „Ein höherer Troponinspiegel im Blut nach dem Training wurde mit einem relativ erhöhten prospektiven Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht. Der Mechanismus dahinter ist nicht wirklich bekannt, aber gleichzeitig wissen wir, dass die kardiovaskuläre Gesundheit durch das Zusammenspiel verschiedener Lebensstilfaktoren beeinflusst wird. Wir hielten es daher für wichtig zu untersuchen, ob die Freisetzung von Troponin während des Trainings durch Schlafmangel beeinflusst werden kann. Ein Grund dafür ist die Tatsache, dass viele Berufe mit einer Arbeitsbelastung einhergehen, die den Schlaf stört, beispielsweise im Gesundheitswesen“, sagt Cedernaes.

Frühere Studien haben gezeigt, dass körperliche Betätigung bestimmten negativen Auswirkungen von Schlafmangel auf den Stoffwechsel entgegenwirken kann. Darüber hinaus deuten Daten auf Bevölkerungsebene darauf hin, dass körperliche Betätigung die negativen Auswirkungen von chronischem Schlafmangel auf das Herz-Kreislauf-System ausgleichen kann. „Personen, die angeben, regelmäßig Sport zu treiben, aber weniger als die ideale Schlafdauer zu erreichen, senken dennoch ihr Risiko, an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung zu sterben. Gleichzeitig wissen wir, dass chronische oder wiederkehrende Schlafstörungen schlecht für die Herz-Kreislauf-Gesundheit sind. Es ist daher möglich, dass ein ausgeprägterer Schlafmangel auf lange Sicht das relative Risiko erhöht, dass das Herz durch intensiveres Training in irgendeiner Weise geschädigt wird. Aber viele Menschen leiden unter vorübergehendem Schlafmangel, und der Schlafbedarf ist auch sehr individuell“, betonte Cedernaes. „Die epidemiologischen Erkenntnisse in Bezug auf Schlafstörungen an sich gelten in erster Linie für chronischen Schlafmangel und langfristige Schichtarbeit und werden bei der Mittelwertbildung auf Bevölkerungsebene sichtbar.“

Die Rolle von Troponin

16 junge Männer, gesund und normalgewichtig, nahmen an der Studie teil. Alle wurden umfassend auf frühere Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie auf die Vererbung solcher Erkrankungen untersucht. Darüber hinaus hatten alle Teilnehmer normale Schlafgewohnheiten innerhalb des empfohlenen Bereichs – das heißt, sie gaben an, regelmäßig 7 bis 9 Stunden Schlaf zu bekommen. Die Teilnehmer wurden in einem Schlaflabor überwacht, wo ihre Mahlzeiten und Aktivitäten standardisiert wurden. In einer der beiden Sitzungen genossen sie drei Nächte hintereinander eine normale Schlafmenge. Während der anderen Sitzung wurden die Teilnehmer drei Nächte hintereinander die Hälfte der Nacht wach gehalten. Bei jeder Gelegenheit wurden abends und morgens Blutproben entnommen. Nach beiden Schlafinterventionen wurden am letzten Tag ebenfalls Blutproben entnommen, sowohl vor als auch nach einer 30-minütigen intensiven stationären Fahrradsitzung.

Die Forscher maßen zwei Biomarker in den Blutproben. NT-proBNP spiegelt die Belastung des Herzens wider. Das zweite Protein, Troponin, wird häufig als Marker für Herzschäden verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass die NT-proBNP-Werte als Reaktion auf das Training anstiegen, dieser Anstieg jedoch unabhängig von der Schlafdauer war. Auch die Troponinwerte im Blut stiegen nach dem Training an. Bei Troponin war der Anstieg nach dem Training jedoch nach drei Nächten mit teilweiser Schlafbeschränkung fast 40 % höher als nach drei Nächten mit normalem Schlaf. Eine wichtige Beobachtung war, dass die Troponin- und NT-proBNP-Werte zu keinem Zeitpunkt vor dem Training als Reaktion auf die Schlafbeschränkung erhöht waren. Es ist möglich, dass Schlafmangel stattdessen die Schwelle senkt, bei der eine erhöhte Trainingsbelastung zu messbarem Stress in den Herzmuskelzellen führt, wie er als Reaktion auf anstrengendes Training auftreten kann. Die Forscher haben jedoch festgestellt, dass der Anstieg der zirkulierenden Troponinwerte nach dem Training von Person zu Person unterschiedlich war. Frühere Untersuchungen unter Ruhebedingungen haben ebenfalls auf solche Schwankungen hingewiesen, und es wäre interessant, die Mechanismen aufzudecken.

Weitere Untersuchungen wichtig

Derzeit gibt es laut den Forschern keine Hinweise darauf, dass es für das Herz schädlich wäre, wenn man regelmäßig Sport treibt, obwohl man zu wenig geschlafen hat. Man kann das Argument auch umdrehen: Indem man für ausreichend Schlaf sorgt, kann man die positiven Auswirkungen von körperlicher Bewegung noch verstärken. Es sei zwar bekannt, dass hochintensives Training langfristig gesehen im Allgemeinen Vorteile bringt, aber die Ergebnisse könnten es wert sein, bei bestimmten Personengruppen berücksichtigt und untersucht zu werden. Beispiele hierfür seien etwa Sportler und Soldaten. Diese Gruppen müssen unter Umständen auch unter Bedingungen mit eingeschränktem Schlaf extreme körperliche Leistungen erbringen. Es könnte sinnvoll sein, die Bedeutung des Schlafs in diesen Kontexten weiter zu untersuchen, zumal man weiß, dass eine Verbesserung des Schlafs auch die kognitiven und körperlichen Leistungsfähigkeiten verbessern kann. Eine Einschränkung der Studie war, dass nur 16 Personen einbezogen wurden.