Probleme der Arbeitszeitgestaltung, Zirkadiane Rhythmik und Probleme von Nachtarbeit

INHALTSVERZEICHNIS

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

1. Einführung und Abgrenzung zentraler Begriffe
1.1. Zirkadiane Rhythmik
1.2. Zeitgeber
1.3. Steuermechanismen

2. Auswirkungen zirkadianer Rhythmik
2.1 Zirkadiane Rhythmik und körperliche Leistungsfunktionen
2.2 Zirkadiane Rhythmik und psychologische Prozesse
2.2.1 Untersuchungsschwierigkeiten
2.2.2 Leistungsveränderungen im Tagesverlauf
2.2.3 Einfluß zirkadianer Rhythmik bei Ausschaltung exogener Zeitgeber
2.2.3.1 Versuchsanordnung
2.2.3.2 Methodisches Vorgehen
2.2.3.3 Ergebnisse
2.2.4 Einfluß zirkadianer Rhythmik bei verlängertem Tagesablauf (28 Stunden)
2.2.4.1 Versuchsanordnung
2.2.4.2 Methodisches Vorgehen
2.2.4.3 Ergebnisse

3. Interindividuelle Unterschiede in der zirkadianen Rhythmik
3.1. „Morgentypen“ versus „Abendtypen“
3.2. Persönlichkeitsbezogene Unterschiede
3.3. Altersbezogene Unterschiede

4. Anpassung an zirkadiane Rhythmusstörungen
4.1. Zeitzonenverschiebung
4.2. Schicht- und Nachtarbeit

5. Abschließende Betrachtungen

LITERATURVERZEICHNIS

Anhang 1 tageszeitliche Entwicklung

Anhang 2 36-60 Stunden wach

Anhang 3 28-Stunden Tag

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einführung und Abgrenzung zentraler Begriffe

Die meisten biologischen und psychischen Vorgänge im Körper verlau­fen nach einem natürlichen Rhythmus. Viele unserer Funktionen verfügen über einen Zyklus von etwa einer Tageslänge und werden als zirkadiane Rhythmen bezeichnet.

1.1. Zirkadiane Rhythmik

Unter zirkadianer Rhythmik werden „endogene Tagesrhythmen“ verstan­den, „durch die Stoffwechselabläufe, Wachstumsleistungen oder Verhaltensweisen an tagesperiodische Schwankungen der Umwelt­bedingungen angepaßt werden.“^[1] Das Wort „circadian“ macht deutlich, daß es sich um rhythmische Funktionswiederholungen mit einer Periodendauer von „ungefähr einem Tag“ handelt. Eine genaue 24- Stun­den- Periodik kommt in diesem Fall nur unter bestimmten Voraus­setzungen zustande. Untersuchungen ergaben, daß die Periodendauer der endogene Rhythmik ohne externe Einflüsse etwa 25 Stunden beträgt.^[2]

1.2. Zeitgeber

Der endogene Rhythmus wird durch externe Faktoren, sogenannte Zeit­geber, mit dem 24- Stunden- Tag synchronisiert. Die wichtigsten Zeit­geber sind hierbei physikalische Veränderungen im Tagesablauf, wie der Hell- Dunkel- Wechsel. Kognitive und soziale Zeitgeber sind beim Menschen zusätzlich von erheblicher Bedeutung.

1.3. Steuermechanismen

Die Steuerung der zirkadianen Rhythmen wird mit mindestens zwei interagierenden endogenen Mechanismen in Verbindung gebracht, einem Oszillator und einem zweiten endogenen Mechanismus.^[3] Der Oszillator synchronisiert als sogenannter „Schrittmacher“ die zirkadianen Rhythmen in den Organen. Er wird beim Menschen in einem bestimmten Bereich des Hypothalamus vermutet.^[4] Der zweite endogene Mecha­nismus ist für die Regelung des Schlaf- Wach- Rhythmus verantwortlich.

Der Schlaf- Wach Rhythmus ist relativ stark von den exogenen Faktoren abhängig, wohingegen der Oszillator nur bedingt exogen beeinflußbar ist.

Das Hormon Melatonin ist bei der Adaption an zirkadiane Rhythmen ebenfalls von Bedeutung.^[5] Es wird in der Zirbeldrüse, Epiphyse, synthesiert und wirkt als Schnittstelle zwischen dem Licht und dem Organismus. Melatonin und Licht wirken entgegengesetzt. Bei Lichtreduktion erfolgt Melatoninausschüttung, was Ermüdung zur Folge hat. Licht und Melatonin bestimmen die zeitliche Abfolge der verschiedenen Funktionen des zirkadianen Systems.^[6]

2. Auswirkungen zirkadianer Rhythmik

Die Bedeutung der „inneren Uhr“ für unser tägliches Leben und unsere Leistungsfähigkeit war und ist Thema zahlreicher Forschungen. Von Interesse ist dabei einerseits, ob unsere Leistungsfähigkeit eine eigene über den Tag variierende Rhythmik aufweist, andererseits, wovon diese, so vorhanden, abhängig ist.

Die praktische Relevanz dieser Fragen liegt auf der Hand: ist es erforderlich, bei unserer Arbeitsgestaltung und Lebensweise sie rhythmischen Vorgänge des Organismus zu beachten?^[7] Oder ist Leistung stark exogen bestimmt, unterliegt sie gar einer Steuerung durch eigene endogene Prozesse?

In den Forschungsergebnissen lassen sich Erkenntnisse über körperliche und psychologische Aspekte zirkadianer Rhythmik unterscheiden.

2.1 Zirkadiane Rhythmik und körperliche Leistungsfunktionen

Untersuchungen von Aschoff (z.B. Aschoff, 1971) zeigten, daß sich bei Ausschaltung jeglicher Zeitgeber beim Menschen eine zirkadiane Rhythmik von durchschnittlich 25 Stunden einstellt.

Diese prägt sowohl das Schlafverhalten, als auch viele vegetativ gesteuerte Körperfunktionen wie z.B. die Herzschlagfrequenz, die Körpertemperatur oder den Blutdruck.

Das Maximum der physischen Leistungsfähigkeit wurde danach bei vielen Menschen (deutliche Morgen- und Abendtypen ausgenommen!) für die Zeiten zwischen 09:00 – 10:00 h am Vormittag und für die frühen Abendstunden festgestellt. Ein Minimum an Leistungsfähigkeit wurde für die Zeit von 13:00 – 15:00 h sowie gegen 03:00 h ermittelt.^[8]

Ebenso in den Bereich körperlicher Auswirkungen einzuordnen ist das tageszeitabhängige Auftreten von Krankheitssymptomen bzw. die Wirksamkeit von Medikamenten. Eine örtliche Betäubung beim Zahnarzt wirkt mit der empfohlenen Dosis am frühen Morgen nur einige Minuten, während der Patient am frühen Nachmittag mit der gleichen Dosis zwei- bis dreimal so lange schmerzfrei bleibt.^[9]

2.2 Zirkadiane Rhythmik und psychologische Prozesse

An dieser Stelle wurden vor allem verschiedene Leistungsfunktionen wie logisches Denken/Kopfrechnen, kurzfristige Behaltensleistung und visuelle Suche in Bezug auf ihre Tagesrhythmik untersucht. Solche kognitiven Leistungen sind bereits seit 1885 Gegenstand von Forschungen. Damals konnte Ebbinghaus eine tageszeitliche Abhängigkeit bei der Effektivität des Lernens von Listen sinnloser Silben feststellen.^[10]

Ebenso als Indikator psychologischer Prozesse werden Daten zur Einschätzung der eigenen subjektiven Wachheit der Versuchspersonen erhoben.

Verschiedene Forschungsergebnisse gehen bezüglich der Existenz eigener Tagesrhythmen der einzelnen mentalen Leistungsfunktionen sowie der subjektiven Wachheit konform.^[11]

Wenig konstant sind hingegen die Ergebnisse bezüglich der Verläufe einzelner Rhythmen und ihrer Abhängigkeit von endogenen bzw. exogenen Steuermechanismen.

2.2.1 Untersuchungsschwierigkeiten

Die Problematik der Inkonsistenz ist vermutlich auf Unregelmäßigkeiten in der Ziehung von Stichproben für Feld- und Laborstudien sowie auf die Beschränkung der Untersuchungszeiten auf „normale Wachzeiten“ der Versuchspersonen zurückzuführen.^[12]

Ebenso fragwürdig ist meiner Ansicht nach die statistische Verwertbarkeit von Aussagen zur eigenen subjektiven Wachheit verschiedener Personen. Untersuchungen der Gütekriterien solcher Items konnten nicht gefunden werden.

Trotz dieser Schwierigkeiten werden z.Z. folgende Erkenntnisse als aktuell und gültig angesehen.

2.2.2 Leistungsveränderungen im Tagesverlauf

Werden verschiedene kognitive Leistungen zur normalen Tageszeit und bei Beibehaltung des Schlaf-Wach-Rhythmus sowie der exogenen Zeitgeber beobachtet, so ist folgendes festzustellen:^[13]

Die verschiedenen Leistungsfunktionen weisen ganz unterschiedliche eigene Tagesrhythmen auf. Verläuft die Leistungsfähigkeit bei visueller Suche noch recht ähnlich der tageszeitlichen Kurve der Körpertemperatur (oral gemessen), so haben die Leistungen im logischen Denken/Kopfrechnen und in der kurzfristigen Behaltensleistung völlig andere Rhythmen.

Bei logischem Denken/Kopfrechen wird typischerweise eine Leistungsverbesserung am Vormittag beobachtet, die zwischen 12:00 und 14:00 h ihr Maximum erreicht und dann bis zum frühen Abend kontinuierlich abnimmt.

Die Leistungskurve kurzfristiger Behaltensleistungen verhält sich dagegen invers zur Temperaturkurve, zeigt ihr Maximum am frühen Vormittag und erreicht das Minimum in den Abendstunden (s.Anhang 1)

Bei der subjektiven Einschätzung der eigenen Wachheit zeigt sich ein Kurvenverlauf, der in den Vormittagsstunden ansteigt, sein Maximum zwischen 12:00 h und 15:00h erreicht und dann in den Nachmittagsstunden zum Abend hin kontinuierlich abnimmt (s. Anhang 1).

[...]

^[1] Brockhaus, 1992. Physiologische Uhr.

^[2] Vgl. Knaudt & Hornberger 1997, S. 26.

^[3] Vgl. Manzey, Gerzer, Samel & Wenzel 1998, S. 1.

^[4] Vgl., Brockhaus, 1992, physiologische Uhr.

^[5] Vgl. Häcker & Stapf 1998, S. 529.

^[6] Vgl. Zulley & Crönlein 1999, Online im Internet: URL:http:// www. bkr-regensburg.de/dienste/schlaf..

^[7] Vgl. Hildebrand 1991, S. 62.

^[8] Vgl. Aschoff nach: Gros 1994, S. 116f.

^[9] Vgl. Hildebrand 1991, S. 66.

^[10] Vgl. Johnson et.al. 1991, S.24.

^[11] Vgl. Manzey, Gerzer, Samel & Wenzel 1998, S.2, Johnson 1991, S.24f., Hockey 1986, S.44-30.

^[12] Vgl. Johnson et.al.1991, S.24.

^[13] nach Manzey, Gerzer, Samel & Wenzel 1998, S.2f.