Einfluss von Antizipation der Messung auf die Cortisol-Aufwachreaktion


Wissenschaftliche Studie, 2016
28 Seiten

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Theoretischer und empirischer Hintergrund
2.1 Das Hormon Cortisol
2.2 Die Cortisoi-Aufwachreaktion
2.3 Einflussfaktoren aufdie Cortisoi-Aufwachreaktion
2.4 Funktion der Cortisolaufwachreaktion

3. Fragestellung und Hypothesen

4. Methodik
4.1 Untersuchungsdesign
4.2 Stichprobe
4.3 Ablauf
4.4 Spezifische Beschreibung einzelner Messmethoden
4.5 Statistische Analyse

5. Ergebnisse
5.1 Deskriptive Statistik
5.2 Varianzanalyse zur Haupthypothese
5.4 Mögliche Einflussfaktoren

6. Diskussion
6.2 Erklärungen für fehlende Signifikanz
6.3 Alternativerklärung derEffekte von State- und Traitfaktoren
6.4 Ausblick und Implikationen für die Forschung

7. Literaturverzeichnis

8. Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abb:1 Studienablauf

Abb:2 Boxplot Cortisolkonzentration

Abb:3 Diagramm Durchschnittlicher Anstieg der Cortisolwerte

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abstract

Im Zusammenhang mit dem mit Stress assoziierten Hormon Cortisol, das unter anderem als Marker für Ressourcenaktivierung fungiert, ist die Erforschung der Cortisol-Aufwachreaktion (CAR) von besonderer Bedeutung. Die bisherige Forschung konnte noch keine konsistenten Erkenntnisse über die Funktion der CAR liefern, daher scheint die Untersuchung von Einflussfaktoren auf die CAR sinnvoll. Die vorliegende Studie befasst sich im Besonderen mit der Frage nach der Beeinflussung der CAR durch Antizipation operationalisiert durch die Bekanntheit der Messung. Dazu wurden sowohl die CAR als abhängige Variable als auch die Antizipation als unabhängige Variable erfasst. Mithilfe eines einfaktoriellen univariaten Within- Subject-Design mit Messwiederholungen (N=27) sollten die Hypothesen überprüft werden. Neben den Cortisolwerten wurden unter anderem Daten zu Angst als Zustand beziehungsweise Angst als Eigenschaft erhoben. In statistischen Analysen zeigte sich zwar eine stabile CAR bei den teilnehmenden Versuchspersonen, jedoch war der angenommene Zusammenhang zwischen der Antizipation und der CAR nicht signifikant. Auch der Zusammenhang zwischen der Bekanntheit der Messung und Ängstlichkeit konnte nicht nachgewiesen werden. Die Interpretation der Ergebnisse zeigte, dass die Manipulation der Antizipation nicht erfolgreich war und daher aufgrund von methodischen Mängeln kein signifikanter Effekt entstanden ist. Zur genaueren Untersuchung von Einflussfaktoren auf die CAR bedarf es daher weiterer Studien mit größeren Stichprobenumfängen.

1. Einleitung

Der typische Student weist eine hohe Variabilität in seiner Einschlaf- und Aufwachzeit auf und ist doch physisch und psychisch in der Lage seinen Alltag zu bewältigen. Ein körperlicher Mechanismus, der diese homöostatischen Anpassungen ermöglicht, besteht in der Cortisolaufwachreaktion (CAR). Diese ist durch eine hohe intraindividuelle Stabilität gekennzeichnet und deutet auf eine gesunde zirkadiane Physiologie des Menschen hin, wobei Abweichungen der Normkurve auf maladaptive neuroendokrine Prozesse hinweisen (Fries, Dettenborn und Kirschbaum, 2009).

Angesichts der umfassenden Forschungsarbeiten zum Phänomen der CAR in den letzten Jahren verwundert es, dass die Funktion der CAR noch weitestgehend im Dunkeln liegt. Zwar ist sie als immer stärker in den wissenschaftlichen Fokus gerückt und wird zunehmend als Biomarker für gesundheitliche Parameter genutzt, doch die Forschung steckt in vielerlei Hinsicht noch in Kinderschuhen. Dabei erschienen im Jahr 2014 einer Erhebung von Stalder und Kollegen (2015) zufolge fast 200 Studien zur CAR, wobei sich diese Zahl in den vorherigen sieben Jahren fast verdreifacht hat.

Die Zunahme der CAR-bezogenen Forschung ist auch durch die Nutzerfreundlichkeit der Messmethode begründet. So können die Probanden mittels Speichelprobe schmerz-, risikofrei und selbstständig die Erhebung durchführen und die Konzentration des Cortisols kann dann im Labor bestimmt werden. Trotz dieser Vorteile sollten mögliche Nachteile nicht vernachlässigt werden. Zwar thematisieren einige der Studien die zu erwartenden Ereignisse am Tag der Messung selber, doch ein möglicher Störfaktor blieb bisher unberücksichtigt: Die Antizipation der Messung an sich. Somit ist bis heute ungeklärt, ob und in welchem Maße diese Antizipation die CAR beeinflusst. Die Einzelfallstudie von Stalder und Kollegen (2009) zeigt beispielsweise zu Beginn des Messzeitraumes eine starke Variabilität der Aufwachzeiten, die sich erst im Laufe der Zeit verringert. Diese Erhebung deutet darauf hin, dass diese vielversprechende Messmethode auch kognitive Beanspruchung auslösen kann (z.B. Nervosität). Wird berücksichtigt, dass die Messung meistens von naiven Probanden ohne Erfahrungen mit dieser Erhebungsmethode durchgeführt wird, ist denkbar, dass durch diese Faktoren Störvarianz verursacht wird.

Diese Hypothese wird in dem vorliegenden Bericht untersucht. Vor der Beschreibung der Versuchsdurchführung wird ein Überblick zu Theorie und Forschung zum Thema der CAR gegeben. Daraufhin werden die Ergebnisse beschrieben, diskutiert und Grenzen der Studiendurchführung erörtert. Schlussfolgernd werden auch Implikationen für zukünftige Forschung abgeleitet.

2. Theoretischer und empirischer Hintergrund

Im Folgenden werden die theoretischen Hintergründe der Studie erklärt. Zuerst wird die Aufgabe des Hormons Cortisol erläutert und im Anschluss die CAR genauer betrachtet. Anschließend wird außerdem auf die bisherigen Theorien und den aktuellen Forschungsstand bezüglich der Funktion der CAR eingegangen.

2.1 Das Hormon Cortisol

Die Erfassung der CAR erfordert die Messung von Cortisol. Das Steroidhormon Cortisol ist für den Menschen lebensnotwendig und neben den Katecholaminen eines der wichtigsten Stresshormone. Cortisol gehört zu den Glucocorticoiden und ist in die Energiemobilisierung durch die Bereitstellung von Glucose sowie in viele weitere grundlegende Stoffwechselprozesse involviert. Es beeinflusst neben der Knochenbildung, dem Fettgewebs- und Eiweißstoffwechsel auch das Immunsystem (Lightman & Conway- Campbell, 2010). Außerdem hat Cortisol einen allgegenwärtigen Einfluss auf verschiedenste Bereiche des Zentralnervensystems.

Die Cortisolproduktion findet in der Zona Fasciculata in der Nebennierenrinde statt und wird über die Hypophysen-Hypothalamus-Nebennierenrinden-Achse (HHNA) gesteuert. Die oberste Instanz der HHNA, die das Nervensystem mit dem endokrinen System verbindet, ist der Hypothalamus. Dort wird das Corticotropin-releasing Hormon (CRH), das dann auf die Hypophyse einwirkt, im paraventrikularen Nucleus synthetisiert und pulsátil freigesetzt. Sobald CRH in die Hypophyse gelangt, wird dort die Synthese und Sekretion von Adrenocorticotropin (ACTH) gesteigert. ACTH beeinflusst dann in der Nebennierenrinde die Produktion von Cortisol. Um eine überschüssige Hormonausschüttung zu verhindern, wirken bei der HHNA negative Rückkopplungsmechanismen, sogenannte negative Feedbackschleifen. Cortisol wirkt hierbei hemmend auf den Hypothalamus sowie die Hypophyse und hemmt so seine eigene Produktion und Sekretion.

2.2 Die Cortisol-Aufwachreaktion

Der in dieser Studie untersuchte Cortisolspiegel weist einen zirkadianen Rhythmus auf. Normalerweise erreicht das Cortisollevel sein Maximum am frühen Morgen etwa zwischen 6:00 und 9:00 Uhr und sinkt dann kontinuierlich über den Tag ab, bis es in der ersten Nachthälfte sein Minimum erreicht (Wilhelm et al., 2007). Darüber hinaus ist ein starker Anstieg der Cortisolkonzentration im Speichel von 50 - 160% innerhalb der ersten 30-45 Minuten nach dem Aufwachen zu verzeichnen (Clow et al., 2004). Dieses Phänomen, das sich vom täglich wiederkehrenden Rhythmus der HHNA-Aktivität abhebt, wird Cortisol-Aufwachreaktion genannt. Die CAR weist eine relativ hohe intraindividuelle Stabilität auf und Zwillingsstudien haben gezeigt, dass sie zumindest teilweise genetisch determiniert ist (Wüst et al., 2000).

Verschiedene Untersuchungen legen nahe, dass die CAR unabhängig von täglichen Schwankungen in der HHNA-Aktivität ist. Gleichzeitig scheint sie mit verschiedenen psychophysiologischen Aufwachprozessen und somit mit dem Übergang von Schlaf- zu Wachzustand in Verbindung zu stehen. Dieser “booting”-Prozess, der die wichtigsten internalen und externalen Informationen wie Selbstkonzept sowie Orientierung in Raum und Zeit aktiviert, stimuliert möglicherweise die HHNA (Wilhelm et al., 2007).

2.3 Einflussfaktoren aufdie Cortisol-Aufwachreaktion

Viele unterschiedliche Faktoren wurden hinsichtlich ihres Einflusses auf die CAR untersucht. Im Folgenden sollen mit Alter, Geschlecht, Schlafdauer und -qualität, Aufwachzeit und Lichtverhältnissen einige dieser Variablen thematisiert werden, dabei können diese angesichts der Fülle der Forschung nicht erschöpfend dargestellt werden.

Beispielsweise wurden bezüglich des Faktors Alter etwa in einer Studie signifikante Zusammenhänge gefunden (Kudielka und Kirschbaum, 2003), andere Studien fanden keine (Pruessner et al., 1997). Da sich die Studien in den Samplegrößen unterschieden und nur bei kleinen Stichprobengrößen Effekte gefunden wurden, wird angenommen, dass Alter keinen Einfluss auf die CAR hat. Zu ähnlichen Erkenntnissen gelangte man bei der Untersuchung des Geschlechts als Einflussfaktor. Zwar weisen Frauen eine stärkere und längere Ausprägung der CAR auf (Wright und Steptoe, 2005; Kunz-Ebrecht et al., 2004), aber auch beim Geschlecht sind die Befunde inkonsistent (Pruessner et al., 1997).

Die Befunde zu schlafbezogenen Faktoren, wie unter anderem Schlafdauer, Aufwachzeit und Schlafqualität, sind teilweise ebenfalls inkonsistent: Zwischen Schlafdauer und CAR konnte kein Zusammenhang gefunden werden (Pruessner et al., 1997). Allerdings ist es mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, die Schlafdauer korrekt zu messen, da man sich hier oft auf die Selbstbeobachtung der Probanden verlassen muss. Auch mehrfaches nächtliches Aufwachen scheint nicht mit der CAR assoziiert zu sein. Die Hypothese, dass durch das nächtliche Aufwachen schon mehr Cortisol aktiviert werden würde und die CAR deshalb niedriger ausfallen müsste, wurde widerlegt. Es zeigte sich, dass es keine Unterschiede in der CAR gab, egal ob die Probanden nachts einmal oder mehrmals geweckt wurden (Hucklebridge et al., 2000).

Ein bedeutender Befund bezüglich der Aufwachzeit ist, dass Menschen am Tag einer Frühschicht bei der Arbeit eine höhere CAR haben als am Tag einer Spätschicht oder eines freien Tages (Federenko et al., 2004). Des Weiteren konnte festgestellt werden, dass Menschen die im Allgemeinen früh aufwachen, eine höhere CAR haben, als solche, die später aufstehen (Kudielka et al., 2006). Die Aufwachzeit scheint also in jedem Fall einen gewissen Einfluss auf die CAR zu haben. Auch das Wissen der Probanden über eine bestimmte Aufwachzeit beeinflusste ihre CAR (Born et al., 1999). In dem Experiment von Born (1999) wurden die Studienteilnehmer zu einer bestimmten Uhrzeit, die sie entweder wussten oder nicht wussten, geweckt. Es zeigte sich, dass bei den Probanden, die schon wussten, zu welcher Uhrzeit sie geweckt werden würden, schon eine Stunde vor diesem Zeitpunkt das ACTH im Blut anstieg.

Bei der Frage nach der Schlafqualität wurden vor allem die Lichtverhältnisse zum Zeitpunkt des Aufwachens betrachtet. Hier zeigte sich, dass die CAR bei Helligkeit stärker ausfiel als beim Aufwachen im Dunkeln (Thorn et al., 2004). Insgesamt deutet die bisherige gering replizierte aber dennoch breite Forschungslandschaft darauf hin, dass die CAR eine geringe Variabilität aufweist und von Trait-Faktoren nicht stark beeinflusst wird (Kudielka und Wüst, 2010).

2.4 Funktion der Cortisolaufwachreaktion

Obwohl zum Phänomen der CAR schon viele Studien veröffentlicht wurden, ist die exakte Funktion noch immer nicht bekannt. Eine mögliche Hypothese ist, dass der Cortisolanstieg mit der Aktivierung prospektiver Erinnerungen, sowie der Orientierung in Raum und Zeit beim Aufwachen einher geht (Wilhelm et al., 2007). Der Hippocampus, der für die neuronale Repräsentation der Außenwelt, sowie für die Verarbeitung von Informationen bezüglich Raum, Zeit und Umweltreizen zuständig ist, nimmt hierbei eine entscheidende Rolle ein. Wahrscheinlich spielt der Hippocampus also eine Schlüsselrolle bezüglich der Regulation der CAR. Interessanterweise korreliert das Hippocampusvolumen auch stark mit der Stärke der CAR (Pruessner et al., 2007). Gestützt wird die Hypothese außerdem dadurch, dass bei Patienten mit Hippocampusläsion keine CAR beobachtet werden kann (Buchanan et al., 2004).

Abgesehen von der neuronalen Ebene wird hauptsächlich angenommen, dass die Antizipation der Anforderungen des kommenden Tages die Variationen in der Stärke der CAR bedingt. Diese Hypothese wird durch verschiedene Studienergebnisse gestützt: Nach einem kurzen Nachmittagsschlaf von etwa zwei Stunden konnte keine CAR bei den Probanden festgestellt werden (Federenko et al., 2004). Dieses Ergebnis legt nahe, dass die CAR nur morgens auftritt, wenn ein Individuum direkt mit den vielen verschiedenen Anforderungen des Tages konfrontiert wird. Weiterhin wurde festgestellt, dass bei höheren Anforderungen, wie etwa einem Werktag, die CAR höher ausfällt als an einem Wochenendtag (Thorn et al., 2006). Konsistent mit diesem Ergebnis wurde in einer anderen Studie festgestellt, dass bei Tänzern am Tag eines Wettbewerbs eine höhere CAR auftrat, als an einem normalen Tag (Rohleder et al., 2007). Bei dieser Betrachtung des Gesamtkontextes von den Tagen vor und nach der Messung, lässt sich feststellen, dass besonders subjektive negative Ereignisse (Einsamkeit, negative Gefühle oder Kontrollverlust) am Vortag einer CAR Messung (Adam et al., 2006) auch einen verstärkenden Einfluss auf die CAR ausüben. Physisch scheint diese anpassungsfähige CAR mit verringerter Ermüdung und erhöhter Energie einherzugehen (Adam et al., 2006; Fries et al., 2009; Thorn et al., 2011). Ob die CAR gleichzeitig kognitive und physische Verbesserungen mit sich bringt, ist noch fraglich.

Des Weiteren wurde mit verschiedenen Analysemethoden der jeweilige Einfluss von State- und Trait-Faktoren aufdie CAR berechnet. Hier wurde herausgefunden, dass die CAR vor allem durch State-Faktoren beeinflusst wird, was wiederum bedeutet, dass die Variationen in der Stärke der CAR durch situationsspezifische Anpassungen entstehen (Hellhammer et al., 2007) . Diese Beobachtungen bestätigen die Hypothese, dass die Antizipation des folgenden Tages essentiell für die Regulation der CAR ist. Andererseits wurden bei Athleten im Vorfeld eines Wettbewerbs keine Effekte auf die CAR beobachtet (Strahler et al., 2010), sodass die komplexe Beziehung zwischen psychologischer Antizipation und der Auswirkung aufdie CAR bisher noch unklar bleibt und noch weiter zu erforschen ist. In anderen Studien korrelierten die Messwerte des State-Trait-Anxiety-Inventory mit der CAR (Duan et al., 2013; Themen et al., 2008) . Aus diesen Ergebnissen könnte man schlussfolgern, dass die Antizipation eines belastenden Ereignisses die CAR beeinflusst. Bisher wird jedoch vermutet, dass die CAR eine vorbereitende homöostatische Rolle bei besonderen Herausforderungen am Folgetag spielt (Adam et al., 2006; Fries et al., 2009). Dennoch ist weitere Forschung in Bezug auf die CAR empfehlenswert, um die CAR und ihre Rolle in Bezug auf die menschliche Gesundheit besser zu verstehen. Diese Studie soll einen Beitrag dazu leisten, den Einfluss der Antizipation von Stress auf die CAR zu klären.

In der Zukunft sind nun weitere Studien notwendig, die sich eingehender mit der Rolle des Hippocampus sowie der Erhöhung der CAR durch Antizipation widmen, um letztendlich zu verstehen, wie die CAR zustande kommt und beeinflusst werden kann.

3. Fragestellung und Hypothesen

Die Messung des Cortisol im Speichel soll Aufschluss über die CAR in verschiedenen Bedingungen geben. Das Ziel der Studie ist einerseits, eine erhöhte Antizpation der Cortisolmessung hervorzurufen, indem die Messung den Probanden bekannt ist. Dann ist herauszufinden, ob diese Antizipation einen Einfluss auf die CAR hat. Daraus lässt sich die folgende Hauptforschungshypothese ableiten:

Forschungsfrage

Weisen die Probanden in der Bedingung der bekannten Messung eine höhere oder niedrigere CAR auf als am Tag der unbekannten Messung?

Statistisches Hypothesenpaar

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Operationalisiertes Hypothesenpaar

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bezüglich der Alternativhypothese wäre zum einen eine positive Abweichung vorstellbar, da vorherige Forschung gezeigt hat, dass bei antizipiertem Stress eine ausgeprägtere CAR auftritt [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]· Denkbar Wäre andererseits auch, dass die CAR zur unangekündigten Messung stärker ausfällt, da in diesem Fall die Messung einen stärkeren Stressor darstellt[Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]

Neben dieser Haupthypothese wird außerdem der Effekt ausgesuchter intraindividueller Faktoren auf die CAR untersucht. Der Fokus liegt dabei auf der durch den STAI-Fragebogen erhobenen Ängstlichkeit.

4. Methodik

Im folgenden Abschnitt sollen die methodischen Aspekte der Untersuchung erläutert werden. Dazu werden zunächst das Untersuchungsdesign und die Stichprobe beschrieben. Des Weiteren wird auf den genauen Ablauf der Untersuchung, die Messmethoden und verwendete Materialien eingegangen, bevor es schließlich um die Darstellung der statistischen Analyse geht.

4.1 Untersuchungsdesign

Zur Überprüfung der oben genannten Hypothesen wurde ein einfaktorielles univariates Within-Subject-Design mit Messwiederholung verwendet. Die Antizipation der CAR-Messung wurde als unabhängige Variable über die Festlegung einer bekannten beziehungsweise einer unbekannten Messung operationalisiert. Die CAR wurde als abhängige Variable über die Speichelcortisolkonzentration zum Aufwachzeitpunkt beziehungsweise 30 Minuten danach operationalisiert.

Die zwei Messungen lagen in einem Zeitraum von einer Woche. Die Zuteilung der Probanden zu den zwei Gruppen erfolgte randomisiert, um Sequenzeffekte auszuschließen. Probanden der Gruppe 1 war die erste Messung bekannt, während Probanden der Gruppe 2 die erste Messung unbekannt war.

[...]

Ende der Leseprobe aus 28 Seiten

Details

Titel
Einfluss von Antizipation der Messung auf die Cortisol-Aufwachreaktion
Hochschule
Technische Universität Dresden  (Psychologie)
Veranstaltung
Biopsychologie
Autoren
Jahr
2016
Seiten
28
Katalognummer
V336644
ISBN (eBook)
9783656985419
ISBN (Buch)
9783656985426
Dateigröße
703 KB
Sprache
Deutsch
Reihe
Aus der Reihe: e-fellows.net schüler-wissen
Schlagworte
einfluss, antizipation, messung, cortisol-aufwachreaktion
Arbeit zitieren
Joseph Choi (Autor)Sophie Eicher (Autor)Clara Gerhardt (Autor)Lea Gronemeier (Autor)Greta Meyer-Probst (Autor), 2016, Einfluss von Antizipation der Messung auf die Cortisol-Aufwachreaktion, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/336644

Kommentare

  • Noch keine Kommentare.
Im eBook lesen
Titel: Einfluss von Antizipation der Messung auf die Cortisol-Aufwachreaktion


Ihre Arbeit hochladen

Ihre Hausarbeit / Abschlussarbeit:

- Publikation als eBook und Buch
- Hohes Honorar auf die Verkäufe
- Für Sie komplett kostenlos – mit ISBN
- Es dauert nur 5 Minuten
- Jede Arbeit findet Leser

Kostenlos Autor werden