In den USA rauben schon jetzt heißere Tage und Nächte den Schlaf

In den USA rauben schon jetzt heißere Tage und Nächte den Schlaf

Anhand von mehr als 12 Millionen Nächten tragbarer Schlafdaten zeigen Forscher, dass wärmere Tage und Nächte in den gesamten USA bereits den Schlaf reduzieren, wobei die zukünftige Klimaerwärmung die Verluste voraussichtlich verschärfen und bestehende gesundheitliche und soziale Ungleichheiten vergrößern wird.

In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Umwelt InternationalForscher untersuchten Zusammenhänge zwischen Hitzeeinwirkung und Schlafgesundheit.

Die Einwirkung hoher Umgebungstemperaturen unterdrückt die normale Senkung der Körperkerntemperatur, die den Beginn des Schlafs und den Eintritt in tiefere Schlafphasen signalisiert. Hitzeeinwirkung in der Nacht und am Tag kann die zirkadiane Thermoregulation verändern und den Wach-Schlaf-Rhythmus stören. Hitzebedingte Schlafstörungen werden mit negativen Auswirkungen auf die psychische und kardiovaskuläre Gesundheit in Verbindung gebracht.

Quasi-experimentelle Studien und Beobachtungsstudien haben Zusammenhänge zwischen höheren Nacht- und Tagestemperaturen und einer Verkürzung der Gesamtschlafzeit (TST) bei Erwachsenen und Kindern berichtet. Studien deuten auch darauf hin, dass die Schlafqualität, einschließlich Schlafkontinuität, Schlafphasen und Makrostruktur, ein wichtiger Indikator für die körperliche und geistige Gesundheit ist. Dennoch ist der Einfluss der Umgebungswärme auf die mehrdimensionale Schlafqualität in großen Bevölkerungsgruppen noch wenig verstanden.

Über die Studie

In der vorliegenden Studie untersuchten die Forscher die Zusammenhänge zwischen Hitzeexposition im Freien und mehrdimensionaler Schlafgesundheit anhand von Längsschnittdaten des All of Us Research Program (AoU) in den Vereinigten Staaten. AoU begann im Mai 2017 mit der Rekrutierung von über einer Million Erwachsenen mit multimodaler Datenerfassung über Fragebögen, elektronische Gesundheitsakten (EHRs), Genomik, Bioproben, physikalische Messungen und digitale Wearables.

Der primäre Endpunkt war die Gesamtschlafzeit. Zu den sekundären Ergebnissen gehörten der Zeitpunkt des Einschlafens, die Schlafkontinuität und die schlafphasenspezifische Dauer. Der bestehende Krankheitsstatus wurde anhand der EHRs ermittelt. Für den Zeitraum 1990–2023 wurden tägliche meteorologische Daten erhoben, darunter Niederschlag, Windgeschwindigkeit, maximale relative Luftfeuchtigkeit sowie minimale und maximale Temperaturen.

Die zwischen 2010 und 2022 gesammelten Längsschlafdaten wurden mit gerasterten meteorologischen Daten verknüpft. Als Hitzeexpositionsmetriken wurden Tages- (DTA) und Nachttemperaturanomalien (NTA) berechnet.

DTA und NTA wurden als Differenz zwischen der beobachteten täglichen Höchst- oder Tiefsttemperatur während des Schlaf-Tracking-Tages und der langfristigen durchschnittlichen täglichen Höchst- oder Tiefsttemperatur von 1990 bis 2009 definiert, berechnet auf der Ebene der Postleitzahlen.

Ein multivariates Mixed-Effects-Modell wurde verwendet, um Zusammenhänge zwischen Hitzeexposition (NTA und DTA) und Schlafergebnissen zu untersuchen. Die Anfälligkeit gegenüber Hitzeexposition wurde anhand raumzeitlicher Faktoren (Monat und Klimazone), demografischer Merkmale (Alter, Geschlecht, ethnische Zugehörigkeit, sozioökonomischer Status) und gesundheitsbezogener Bedingungen bewertet.

Die geschätzten NTA-Schlafdauer-Zusammenhänge wurden anschließend mit prognostizierten NTA-Werten aus Klimaszenarien des Shared Socioeconomic Pathway (SSP) kombiniert, um zukünftige Veränderungen der Gesamtschlafzeit von 2020 bis 2099 zu prognostizieren.

Erkenntnisse

An der Studie nahmen 14.232 Personen mit einem Durchschnittsalter von 50,5 Jahren teil, die über 12,5 Millionen Personentage an Schlafdauer und -beginn sowie 8,13 Millionen Personentage an Schlafkontinuität und stadienspezifischen Daten beisteuerten. Die meisten Teilnehmer waren weiblich (68,3 Prozent), Weiße (81,5 Prozent) und Nicht-Hispanoamerikaner (89,9 Prozent). Die durchschnittliche Gesamtschlafzeit betrug 393,5 Minuten und die durchschnittliche Schlafeffizienz lag bei 91,5 Prozent.

Die durchschnittliche Aufwachzeit nach Einschlafen betrug 50,7 Minuten. Die durchschnittliche tägliche Dauer des Tief-, Leicht- und REM-Schlafs (Rapid Eye Movement) betrug 60,9, 258,7 bzw. 82,5 Minuten. Die mittlere nächtliche Temperaturanomalie betrug 0,9 °C, während die mittlere Tagesanomalie 0,75 °C betrug.

Unter den Teilnehmern, die EHR-Daten teilten, hatten 22 Prozent Krebs, 14,5 Prozent Herz-Kreislauf-Erkrankungen, 10 Prozent depressive Störungen, 5 Prozent Diabetes und 11,7 Prozent Fettleibigkeit.

Ein Anstieg der Temperaturanomalien in der Nacht und am Tag um 10 °C war mit einer um 2,63 bzw. 2,19 Minuten kürzeren Gesamtschlafzeit verbunden. Ein Anstieg der nächtlichen Temperaturanomalie um 10 °C war auch mit einer um 0,05 Minuten längeren Wachzeit nach dem Einschlafen, einer um 0,03 Prozentpunkte geringeren Schlafeffizienz, einer Verzögerung des Einschlafens um 1,66 Minuten, 1,58 Minuten weniger Leichtschlaf, 0,93 Minuten weniger Tiefschlaf und 0,19 Minuten weniger REM-Schlaf verbunden. Anomalien der Tagestemperatur zeigten ähnliche Zusammenhänge, mit Ausnahme nicht signifikanter Auswirkungen auf das Aufwachen nach dem Einschlafen und den Tiefschlaf.

Die stärksten Zusammenhänge zwischen nächtlicher Hitzeexposition und Schlafverlust wurden im Spätfrühling bis Frühsommer und Spätsommer bis Frühherbst sowie in der Meeresklimazone beobachtet, wo die geschätzten Auswirkungen mehr als doppelt so groß waren wie die in anderen Klimazonen beobachteten, ein Muster, das nach Ansicht der Autoren teilweise auf die geringere Verbreitung von Haushaltsklimaanlagen in diesen Regionen zurückzuführen sein könnte.

Die Gesamtschlafzeit verringerte sich um 2,76 Minuten pro 10 °C Anstieg der nächtlichen Temperaturanomalie bei Personen im Alter von 40–50 Jahren, etwa 20 Prozent mehr als bei Personen unter 40 Jahren. Bei Frauen kam es zu einer Reduzierung um 2,65 Minuten, etwa 23 Prozent mehr als bei Männern.

Größere Schlafverluste wurden auch bei Personen mit niedrigerem sozioökonomischen Status und bei Personen mit Fettleibigkeit, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Depressionen beobachtet.

In einem Szenario mit hohen Emissionen und hohem Wirtschaftswachstum (SSP5-8.5) wurde prognostiziert, dass die Bevölkerung, die in gemischten, marinen, heißen und kalten Klimazonen lebt, im Zeitraum 2080–2099 im Vergleich zu 1995–2014 zusätzlich 8,5, 24,0, 11,8 bzw. 8,5 Stunden Schlafverlust pro Personenjahr erleiden wird.

Es wurde geschätzt, dass Personen, die in Meeresklimazonen leben, zwischen Mai und Oktober mehr als zwei Stunden Schlaf pro Monat verlieren, wobei der größte Rückgang im August mit etwa 3,4 Stunden pro Monat zu verzeichnen war.

Schlussfolgerungen

Insgesamt wird prognostiziert, dass bis zum Ende des Jahrhunderts in verschiedenen US-Klimazonen im Vergleich zu 1995–2014 8,5 bis 24,0 Stunden Schlaf pro Personenjahr verloren gehen, wobei die größten Verluste in Meeres- und heißen Klimazonen, insbesondere in den Sommermonaten, auftreten.

Erwachsene im Alter von 40–50 Jahren, Frauen, Personen mit niedrigerem sozioökonomischen Status und Personen mit chronischen körperlichen oder geistigen Erkrankungen waren besonders anfällig für hitzebedingte Schlafstörungen.

Da die Außentemperatur die individuelle Hitzeexposition in Innenräumen oder adaptives Verhalten wie die Nutzung der Klimaanlage nicht vollständig erfasst, weisen die Autoren darauf hin, dass künftige Schätzungen zum Schlafverlust möglicherweise konservativ ausfallen.

Diese Ergebnisse verdeutlichen wachsende Ungleichheiten bei klimabedingtem Schlafverlust und können als Grundlage für gezielte Interventionen zur Verbesserung der Wärmeanpassung und Widerstandsfähigkeit dienen.

Quellen: