Rhythmus und Frequenz in Natur, Körper und Leben

Zwei Wörter, ein Prinzip

Frequenz bezeichnet, wie oft sich ein periodischer Vorgang pro Zeit wiederholt; ein Hertz ist eine Wiederholung pro Sekunde. Bei einem 440-Hz-Ton schwanken Luftdruck und Bewegung der Luftteilchen an einem festen Ort 440-mal pro Sekunde. Das menschliche Gehör nimmt grob zwischen 20 Hz und 20 000 Hz etwas wahr, wobei die obere Grenze schon ab dem jungen Erwachsenenalter langsam sinkt.

Frequenz kann jede Wiederholungsrate beschreiben. Bei langsam aufeinanderfolgenden Schallereignissen nehmen wir einzelne Pulse und ihre zeitliche Ordnung als Rhythmus wahr; bei schneller periodischer Wiederholung kann ein zusammenhängender Klang mit Tonhöhe entstehen. Der Übergang ist fließend und hängt vom Signal ab: Häufig verändert sich der Höreindruck im Bereich von ungefähr 20 bis 30 Wiederholungen pro Sekunde von einzelnen Pulsen oder Flattern zu sehr tiefer Tonhöhe.

Draußen

Die Erdrotation erzeugt den Wechsel von Tag und Nacht. Weil die Rotationsachse um rund 23,4 Grad gegen die Ebene der Erdbahn geneigt ist, ändern sich im Jahreslauf Sonnenstand und Tageslänge; daraus entstehen die Jahreszeiten. Viele Pflanzen nutzen die Tageslänge zusammen mit ihrer inneren Uhr als saisonales Signal für die Blüte. Je nach Art spielen aber auch Umgebungstemperatur, eine längere Kältephase, Alter, Hormone und weitere Bedingungen eine Rolle; tagneutrale Pflanzen blühen nicht aufgrund der Tageslänge. Der Blühzeitpunkt beeinflusst Wachstum und Fortpflanzungserfolg, doch welcher Zeitpunkt günstig ist, hängt von Art und Umwelt ab.

Der Mond als zweiter Takt

Ein mittlerer Mondtag dauert rund 24 Stunden und 50 Minuten, weil die Erde sich unter dem wandernden Mond ein Stück weiterdrehen muss, um ihn wieder einzuholen. An den meisten Küsten gibt es zwei Hoch- und zwei Niedrigwasser pro Mondtag; bei einem idealisierten halbtägigen Takt liegen aufeinanderfolgende Hochwasser etwa 12 Stunden und 25 Minuten auseinander. Küstenform und Meeresbecken erzeugen jedoch halbtägige, gemischte oder auch eintägige Muster, sodass lokale Gezeitentafeln entscheidend sind. Die mondbezogenen Zeiten verschieben sich im Mittel täglich um rund 50 Minuten.

Drinnen

In sorgfältig kontrollierten Laborprotokollen lag die innere Eigenperiode des menschlichen Tag-Nacht-Taktgebers im Mittel bei 24,18 Stunden. Dieser ungefähr täglichen, also zirkadianen Rhythmus wird durch Licht immer wieder auf die Umweltzeit abgestimmt. Der zentrale Taktgeber ist der suprachiasmatische Kern im Hypothalamus. Abendliches oder nächtliches Licht kann – je nach Intensität, Spektrum, Dauer, biologischem Zeitpunkt und Person – Melatonin unterdrücken und die innere Phase verschieben. Solche Effekte wurden bereits nach Expositionen von etwa 30 bis 60 Minuten gemessen; die Stärke variiert erheblich.

Die Takte unter der Tagesuhr

Der Schlaf ist keine gleichförmige Fläche: Ein Durchgang durch Non-REM-Schlaf (Schlaf ohne die für REM typische rasche Augenbewegung) und REM-Schlaf dauert typischerweise etwa 80 bis 100 Minuten; meist gibt es vier bis sechs Zyklen pro Nacht. Tiefschlaf liegt stärker am Anfang, REM-Schlaf stärker in der späteren Nacht. Im nüchternen Zustand durchlaufen Magen und Dünndarm wiederkehrende Aktivitätsphasen, den migrierenden motorischen Komplex. Ein Zyklus liegt häufig grob im Bereich von 80 bis 120 Minuten, variiert aber. Die kräftige Phase III kann im Magen oder im Zwölffingerdarm beginnen und wandert weiter; Essen unterbricht dieses Fastenmuster. Eine im Magen beginnende Phase III kann mit Magenknurren und einem Hungeranstieg zusammenfallen, doch nicht jedes Bauchgeräusch stammt daraus. Die elektrische Grundaktivität des menschlichen Magens, die langsame Welle, liegt bei ungefähr drei Zyklen pro Minute. Sie gibt möglichen Kontraktionen den zeitlichen Rahmen vor, aber nicht jede Welle erzeugt eine Kontraktion.

Herz und Atem sind zwei gekoppelte Takte. In Ruhe wird das Herz beim Einatmen typischerweise schneller und beim Ausatmen langsamer. Bei Säugetieren heißt dieses atemgebundene Muster respiratorische Sinusarrhythmie. Ähnliche kardiorespiratorische Kopplungen finden sich bei allen untersuchten Gruppen luftatmender Wirbeltiere, ihre Ausprägung und Funktion unterscheiden sich jedoch. Die Vermittlung über den Vagusnerv ist zentral. Die Stärke der Schwankung wird häufig als indirekter Hinweis auf die kardiale vagale Regulation verwendet, hängt aber auch von Atemtiefe und -tempo, Haltung, Alter und weiteren Faktoren ab. Bei akutem Stress sinken vagal geprägte Werte in vielen Studien, aber nicht ausnahmslos. Das ist eine Beobachtung, kein Rezept; die Musik wird hier nicht als Behandlung dargestellt.

Auch der Menstruationszyklus ist ein biologischer Rhythmus, dessen Länge zwischen Personen und bei derselben Person variieren kann. Die Zahl 28 Tage ist eine Vereinfachung. In einer großen Auswertung von 612 613 per App protokollierten ovulatorischen Zyklen lag der Mittelwert bei 29,3 Tagen; das beschreibt diese Nutzerinnenstichprobe und nicht den Sollwert jeder Person. FIGO bezeichnet bei 18- bis 45-Jährigen Abstände von 24 bis 38 Tagen als normale Menstruationsfrequenz. „Regelmäßig“ meint zusätzlich, dass sich die Zykluslängen einer Person nur begrenzt voneinander unterscheiden; die zulässige Spannweite hängt vom Alter ab. Ein Mittelwert beschreibt die individuelle Schwankung deshalb nur unvollständig. Auch biologische Rhythmen sind selten metronomisch exakt.

Wo die Wissenschaft aufhört

Das bisher Beschriebene ist Physiologie und Astronomie, nachgemessen und nachrechenbar. Davon zu trennen sind zwei andere Ebenen.

Wo Modell und Tradition anfangen

Modellvorstellungen: Der Satz „alles schwingt“ ist als Bild sehr tragfähig und als Aussage sehr weit. Dass Rhythmen im Körper existieren, ist belegt. Dass sich alle diese Rhythmen zu einer gemeinsamen Ordnung fügen, die man von außen ansprechen könnte, ist eine Annahme, kein Befund. Ich halte sie für lohnend. Ich behaupte nicht, dass sie bewiesen ist.

Tradition und Spiritualität: Dass Klang mit Atem, Puls und Aufmerksamkeit zu tun hat, wissen musikalische und kontemplative Überlieferungen seit Jahrhunderten, und ich arbeite mit diesem Wissen. Es ist Erfahrungswissen. Es hat einen anderen Status als eine Messreihe, und es soll auch nicht so tun, als hätte es denselben.

Dass das Hörsystem auf periodische Reize mit messbaren zeitlichen Antworten reagieren kann, ist belegt. Ob und wie daraus Veränderungen anderer Körperrhythmen oder eines gewünschten Erlebens entstehen, hängt von Reiz, Person und Situation ab und ist nur teilweise geklärt. Beim Komponieren arbeite ich mit dieser offenen Frage.