Waarom zomertijd volstrekt nutteloos is en een ramp voor je biologische klok

In een vergaderzaaltje van het onderzoeksgebouw van het Leids Universitair Medisch Centrum steekt prof. dr. J.H. Meijer haar nagels de lucht in. Bij wijze van experiment heeft ze ze vanochtend mooi rood gelakt, maar daar gaat het nu even niet om. “Kijk”, wijst ze: “Over deze dikte hebben we het. Je interne biologische klok heeft de dikte van een vingernagel. Het is een groepje van ongeveer tienduizend cellen – bij alle zoogdieren, ongeacht de grootte van de hersenen, dat is uniek – dat in het meest primitieve deel van de hersenen ligt, oftewel het deel van de hersenen dat het eerst in de evolutie is ontstaan. Ze zien er niet heel anders uit dan andere hersencellen, al zijn ze wel wat kleiner. Het hele klompje cellen samen heeft een diameter van nog geen halve millimeter. En er zitten géén wijzerplaatjes op.”

Het laatste weekend van maart is aangebroken en dus krijgt onze biologische klok, dat oeroude speldenknopje in het midden van het brein, zijn jaarlijkse opdoffer: zondag begint de zomertijd. Op zaterdagavond stap je nietsvermoedend je mandje in en midden in de nacht wordt de tijd op diverse apparaten (met uitzondering van de oven helaas) een uur vooruit getoverd. Het uur tussen twee en drie gaat niet voorbij, zoals andere uren: het bestaat niet, het is er nooit geweest.

“Huh?”, mompel je verward als je de volgende ochtend wakker wordt. “Is het echt al half negen?” Nee! Het is pas half acht! Maar alle mensen doen net alsof het half negen is! In feite berooft de zomertijd je ongevraagd van een uur van je leven, dat je pas over zeven maanden terugkrijgt. Die opdoffer komt veel minder hard aan want de wintertijd is de ‘echte’ tijd, hoewel ook niet helemaal – daarover straks meer.

De zomertijd is tijdens de Eerste Wereldoorlog geïntroduceerd door de Duitsers, andere landen volgden snel. Na de Tweede Wereldoorlog kreeg de klok een paar decennia rust maar in 1977 werd de zomertijd opnieuw ingesteld, vanwege de oliecrisis. De aanname was dat de wereld minder energie zou verbruiken wanneer de meeste mensen wakker zijn op het moment dat er ook het meeste daglicht is. Dat bleek niet te kloppen, op het energieverbruik heeft de zomertijd amper effect. Op ons gestel des te meer. Gepruts aan hun biologische klok kan mensen behoorlijk ziek maken. Maar waarom? Hoe werkt die klok, hoe verhoudt hij zich tot de ‘echte’ klok en wat ís eigenlijk de ‘echte’ klok?

De zoektocht naar het antwoord op die vragen begint bij Joke Meijer, hoogleraar neurofysiologie aan de Universiteit Leiden. Ze is initiatiefnemer en coördinator van het in 2021 opgerichte BioClock Consortium, een samenwerkingsverband van acht Nederlandse universiteiten en een aantal maatschappelijke instellingen, dat van de Nationale Wetenschapsagenda een subsidie van 10 miljoen euro kreeg. Het biedt plek aan 24 promovendi, merendeels chronobiologen (chronos is de Griekse god van de tijd), die in kaart brengen hoe onze eigen biologische klok, maar ook die van planten en dieren, wordt verstoord door het ritme van het moderne leven en wat de effecten van die verstoringen zijn. Er is geen ander land ter wereld waar de invloed van de moderne 24/7-maatschappij op onze gezondheid zo integraal wordt onderzocht.

Meijers interesse in de werking van de suprachiasmatische kern, zoals de biologische klok officieel heet, begon veertig jaar geleden. “Ik was net afgestudeerd en dacht: voor je je op zoiets groots als het bewustzijn gaat gooien, moet je de basisprincipes van de hersenen leren kennen, dus laat ik maar beginnen met de primitieve systemen. En de suprachiasmatische kern is een van de oudste hersengebieden, de biologische klok was al aanwezig bij de allereerste eencellige organismen waar we wat van weten, zoals bijvoorbeeld de algen die op het zeeoppervlak woonden. Voor die algjes was de uv-straling van de zon schadelijk, dus ontwikkelde zich een interne klok, een voorspeller van de tijd, die hen in staat stelde om nog vóór het opkomen van de zon naar diepere zeelagen te duiken.”

In de loop van haar werkzame leven werd het Meijer steeds duidelijker hoe belangrijk die biologische klok is en besloot ze het bewustzijn te laten voor wat het was: ‘De biologische klok ligt echt aan de basis van onze gezondheid.”

Dagritme van gemiddeld 24,2 uur

In den beginne was de aarde zoals bekend woest en ledig, maar ze draaide al wel rond haar as en daar deed – en doet – ze 23 uur, 56 minuten en vier seconden over. Alle levende materie die die aarde heeft voortgebracht is doordrongen van dat ‘circadiane ritme’ – circa is Latijn voor ongeveer, dies is dag –, ook als de zon nergens te bekennen is, want in elk levend organisme zitten klokgenen ingebouwd.

De eerste ontdekker van die ingebouwde klok was de Franse astronoom Jean Jacques d’Ortous de Mairan (1678-1771). In 1729 was hij aan het experimenteren met de mimosa pudica, een snoezig plantje dat zijn blaadjes openvouwt als de zon opkomt en weer sluit als de zon ondergaat. In reactie op het daglicht, was de aanname. Maar uit het onderzoek van De Mairan bleek dat de blaadjes óók open- en dichtgingen, keurig volgens het circadiane ritme, als het plantje in het pikkedonker stond. Wat De Mairan niet zag maar latere onderzoekers wel, was dat dat circadiane ritme inderdaad ongeveer een dag besloeg. Niet precies een dag.

Ook de biologische klok van de mens produceert een ritme dat afwijkt van de 24 uur die de aarde om zijn omwenteling doet. Joke Meijer: “Als je mensen helemaal van de buitenwereld isoleert, zie je dat ze een dagritme aanhouden dat trager gaat, gemiddeld 24,2 uur. Bij avondmensen duurt een etmaal 25 en soms wel 26 uur, en die lengtes variëren ook nog eens in de verschillende fases van het leven.”

Als iedereen zijn hoogstpersoonlijke biologische klok zou volgen, werd het een zootje. Meijer: “Dan zouden we langzaam uit de pas gaan lopen met de omgevingscyclus en met elkaar. En het is van essentieel belang dat je daarmee ín de pas loopt. Mensen zijn dagdieren, we zijn overdag veel beter in staat taken uit te voeren dan ’s nachts, zoals we ’s nachts beter in staat zijn diep te slapen dan overdag. Dus moet je biologische klok overdag op de stand van dagactiviteit staan.”

En daar komt de zon om het hoekje piepen. Haar licht zorgt ervoor dat dieren en planten, ondanks hun eigenwijze klokken, toch keurig het ritme van de aarde aanhouden. Met haar stralen geeft de zon onze biologische klok corrigerende tikjes, vooral in de ochtend, als we tenminste ons bed uitkomen en de gordijnen opendoen. Die correctie verloopt via het oog, zegt Meijer. “Bij heel primitieve dieren, zoals de zeeslak, zit de biologische klok in het oog zelf. De cellen in het oog die de licht-donkercyclus waarnemen, zijn direct verbonden aan de cellen die de biologische klok vormen. Dus je hebt aan de ene kant cellen die een dag-en-nachtritme produceren, en aan de andere kant cellen die de licht-donkercyclus waarnemen en de biologischeklokcelletjes corrigeren: jullie zijn een beetje te vroeg! En jullie een beetje te laat.

“Bij mensen ligt de biologische klok niet meer in het oog, maar in de hersenen. Vanaf de hoogte van je ogen lopen zenuwen vrijwel horizontaal naar je hersenen en precies boven de kruising van die twee oogzenuwen zit de suprachiasmatische kern. Met ons oog vangen we licht op, vervolgens loopt er een zenuwprojectie naar onze hersenen en het éérste station waar die oogzenuwen naartoe projecteren, is de biologische klok. Onder invloed van licht vinden dan de nodige correcties plaats.”

Dat de zon aan de wijzers draait van de biologische klok, is dus goed voor onze gezondheid. Maar de wereld van de mensen kent nog een derde klok, eentje die de biologische klok en de zonnetijd voortdurend probeert te overrulen, en dat is die van de maatschappij. De tijd die onze horloges, mobieltjes, ovens en kerktorens aangeven. En waar de zonnetijd onze biologische klok juist helpt, werkt de maatschappelijke tijd er vaak alleen maar verstorend op, doordat hij ons in het donker uit bed jaagt, ’s avonds te lang laat doorwerken of zomaar ineens een uur verspringt. Er is een direct oorzakelijk verband tussen verstoringen van de biologische klok en uiteenlopende ziekten. Joke Meijer steekt haar gelakte nagels weer de lucht in en telt op haar vingers: ‘Immuunstoornissen. Verhoogde kans op kanker. Depressies. Hart- en vaatziekten. Hersenaandoeningen.”

‘Dissociatie tussen orgaanfuncties’

Het probleem zit niet in de suprachiasmatische kern zelf, die kan best tegen een stootje. “Maar de biologische klok is geen op zichzelf staand geval. Hij stuurt signalen door naar de rest van het lichaam en zet je longen, je spieren, je hart, je andere hersengebieden op bepaalde momenten tijdens de dag of juist tijdens de nacht aan het werk. Wanneer daaraan wordt gerommeld, zoals in onze 24-uurseconomie voortdurend gebeurt, volgen de ontvangende gebieden niet allemaal in gelijk tempo de nieuwe instructies op. En dan ontstaat er een dissociatie tussen je orgaanfuncties onderling – en gaat het mis.”

Want het functioneren van je lichaam is een integraal proces, benadrukt Meijer. “Ik heb me laatst kapotgeërgerd aan biochemicus Hans Clevers, die mini-orgaantjes in petrischaaltjes kweekt en in Het Financieele Dagblad beweerde dat we dankzij deze techniek binnenkort geen proefpersonen meer nodig zullen hebben. Dat we nieuwe medicijnen op de markt kunnen brengen op basis van wat die paar cellen in een bakje doen. Dat is echt misleidende onzin.”

Ook de tienduizend cellen van de biologische klok zélf zijn niets zonder elkaar en zonder hun omgeving. Een recente bevinding van de onderzoeksgroep van Meijer is dat de biologische klok ons niet alleen ‘programmeert’ voor de tijd van de dag, maar er tevens voor zorgt dat mensen en dieren zich aanpassen aan de tijd van het jaar. Want de aarde draait niet alleen om zijn as maar legt ook, in een jaar, een baan om de zon af. Aan de schuine draaiingsas van de aarde ten opzichte van de zon danken we de seizoenen met hun wisselende daglengtes. “In de zomer neemt de dag een relatief groot deel van de 24 uur in beslag en in de winter een klein. En de cellen van de biologische klok kunnen individueel wel een ritme produceren, maar één individuele cel weet niet welke tijd van het jaar het is.

“Daarvoor is het samenspel van ál die neuronen in de klok nodig. Sommige cellen volgen meer het ochtend- en andere meer het avondlicht. In de zomer liggen die ver uit elkaar, in de winter dicht op elkaar. Dat zie je terug in de activiteit van de biologische klok. Het vermogen om seizoenen te herkennen zit in het samenspel van die neuronen. Wat één cel niet kan, kan een heel netwerk wel.”

Oftewel: follow the sun!

Meijer: “Je hoeft echt niet ’s zomers al om half vijf op te staan en ’s winters twaalf uur lang te slapen. Onze voorouders maakten ook een vuurtje als het donker werd. Maar we kunnen wel meer rekening houden met de natuurlijke licht-donkercyclus dan we nu doen. En we moeten zéker geen continue zomertijd invoeren, zoals sommige mensen willen. Dan is het in de winter ’s ochtends een uur langer donker en gaan er nog meer mensen in de slaapstand het verkeer in dan nu. Levensgevaarlijk.”