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Leistungsmessung zum Vergleich von Schlafentzug, Sauerstoffmangel und Alkohol



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PSD-Partial Sleep Deprivation

In mehreren Studien wurden in der Arbeitsmedizinischen Simulationsanlage AMSAN die Auswirkungen von verkürzter Schlafdauer auf die Leistungsfähigkeit des Menschen untersucht. Die Untersuchungen beruhen auf der Hypothese, daß partieller Schlafentzug akut und kumulativ zu einer Verminderung der mentalen Leistungsfähigkeit führt. Als Referenzstressoren dienen der Einfluss von Hypoxie (Sauerstoffmangel) und Alkohol. Hierdurch soll eine Normierung der verwendeten Leistungstests an wohlbekannten leistungsmindernden Einflüssen erreicht werden.

Die Studien wurden unter dem Namen PSD = Partial Sleep Deprivation durchgeführt.
Ein typischer Stressor, der sowohl in luftfahrtbezogenen Fragestellungen als auch im bodengebundenen Verkehr immer wieder auftritt, ist die situationsbedingte Verminderung der Schlafdauer. In eigenen Untersuchungen zur Belastung und Beanspruchung von Hubschrauberpiloten im Luftrettungsdienst wurde u. a. gefunden, daß Piloten während der Dienstperiode über mehrere Tage erheblich kürzer schliefen als während der dienstfreien Zeit . Bei Untersuchungen an Piloten bei ihrem Einsatz auf Langstreckenflügen wurde ebenfalls eine verkürzte Schlafdauer festgestellt, einerseits verursacht durch Jet-Lag, andererseits durch kurze und ungünstige Layoverzeiten . Zur Beurteilung der hierdurch verursachten Beanspruchung und ggf. Leistungseinbuße kommen verschiedene objektive und subjektive Messverfahren zur Anwendung, deren Sensitivität und Reproduzierbarkeit dem jeweiligen Problemkreis angepasst sein müssen.

Folgende Bestimmungen wurden durchgeführt:

  • Schlafdauer und -qualität
  • Schlaf-Wach-Rhythmus
  • zirkadiane Rhythmik
  • "dim light melatonin onset "
  • Stress und Erholung
  • Leistungsfähigkeit durch spezifische Aufgaben aus der AGARD-STRES-Batterie sowie weitere rechnergestützte Leistungstests
  • subjektive Arbeitsbelastung und Ermüdung


Die mentale Leistungsfähigkeit lässt sich als Zusammenspiel verschiedener elementarer Komponenten verstehen:

  • Wahrnehmung
  • Reaktion
  • Gedächtnisvergleich
  • Ähnlichkeitsschluss
  • Deduktion
  • Induktion etc..



Es bleibt festzuhalten:

die AGARD-STRES-Batterie bietet entscheidende Vorteile wie: individuelle Zusammenstellung von Standardaufgaben, Durchführung auf "Klein"rechnern und durch große Verbreitung vielseitige Datenbasis, daher ausreichende Validierung;

Alkohol (ca. 0.1 % im Atem), Sauerstoffmangel (nur 10 % O2 im Atemgas) und Schlafentzug (bereits ab der 3. Nacht mit jeweils nur 5 Stunden Schlaf) verursachen gleichsinnige und etwa gleich starke Leistungsdekremente.

In der unteren Abbildung werden die drei Stressoren Sauerstoffmangel, Alkohol und Schlafentzug miteinander verglichen und deren Einfluss auf die motorische Leistungsfähigkeit anhand des Unstable Tracking Task untersucht. Man erkennt deutlich, dass mit

  • weniger Sauerstoff
  • mehr Alkohol
  • weniger Schlaf

sich eine Verschlecherung des Testergebnisses ergibt. Wichtig ist, dass die Verschlechterung der Aufmerksamkeit/motorischen Leistungsfähigkeit durch verkürzten Schlaf genauso groß ist wie die Verschlechterung bei einem Atemalkoholgehalt von 0.07 %.



 


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