Erfassung von Anstrengungsempfinden und Biosignalen bei mentalen Belastungen: Zusammenhang von subjektiven und objektiven Beanspruchungsparametern

Abstract

Zusammenfassung Hintergrund Die Auswirkungen der sich veränderten Arbeitswelt äußern sich in anwachsenden Anforderungen an den Angestellten, die sich wiederum in einem Anstieg der wahrgenommenen mentalen Beanspruchung am Arbeitsplatz niederschlagen. Aktuelle Forschungsansätze entwickeln Methoden, zur Erfassung des Selbstmanagements mentaler Beanspruchung im Arbeitsalltag. Da eine Ableitung für Präventionsmaßnahmen zur Gesunderhaltung die Identifikation von Belastungsfaktoren voraussetzt, ist Ziel der vorliegenden Studie, subjektive und objektive Parameter bei der Ermittlung der Gesamtbeanspruchung bzgl. der mentalen Belastungen auf Tauglichkeit zu prüfen. Material und Methoden Über den Verlauf von fünf Phasen zu je fünf Minuten erfolgt ein mentaler Belastungstest am Bildschirm, bei dem die kognitiven Parameter Reaktionsfähigkeit und Reaktionsverhalten mit sukzessiv ansteigender Belastung durch erhöhte Schwierigkeitsgrade (Änderung der Stimuli durch erhöhte Anzahl der Reize, geringere Reizabstände) verändert werden. Dabei wird das subjektive Anstrengungsempfinden (modifizierte CR 10-Skala nach Borg) und die physiologische Reaktion über objektiv erfassbare Biosignale (Herzfrequenz und tonischer Hautleitwert) über die fünf Belastungsphasen sowie zu Beginn und zum Ende einer jeden Belastungsphase (spezifische Phasenzeitpunkte) ermittelt. Es wird angenommen, dass eine phasenabhängig veränderte Beanspruchung existiert und bei mittleren Belastungen ein Zusammenhang zwischen subjektivem Anstrengungsempfinden (CR 10-Skala nach Borg) und der objektiv erfassten Parameter Herzfrequenz und Hautleitwert bei den Probandinnen (N=30, Alter: 34,3 Jahre alt (±3,2)) nachweisbar ist. Ergebnisse Verglichen zur Basline-Messung zeigten die fünf Belastungsphasen eine signifikant größere subjektive Beanspruchung (CR-10 Skala, p<0,01) sowie höhere Herzfrequenzen und einen höheren Hautleitwert für die Phasen der Beanspruchung. Die weiterführende Analyse innerhalb der fünf Belastungsphasen zeigte für den Vergleich der ersten Belastungsminute gegenüber der letzten Minute innerhalb einer Belastungsphase (spezifische Phasenzeitpunkte) ausschließlich für das subjektive Anstrengungsempfinden (CR-10 Skala) signifikant verschiedene Werte (p≤0,01). Die Gesamtbeanspruchung wurde durch die Probandinnen mit 53,3±13,5 (NASA TLX Skala 0: sehr gering - 100 sehr hoch) angegeben und als mittlere Beanspruchung eingeordnet. Ebenso zeigte sich eine signifikante Assoziation zwischen der CR 10-Skala und den Hautleitwerten (β=0,21, p<0,001). Demgegenüber existierte kein signifikanter Zusammenhang zwischen der CR 10-Skala und der Herzfrequenz (β=0,02, p=0,21). Schlussfolgerung Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass für das angewendete Protokoll der Stress-assoziierte tonische Hautleitwert ein geeigneter Parameter zur Erfassung der Gesamtbelastung ist. Demgegenüber scheint die Herzfrequenz zur Erfassung einer mentalen Gesamtbeanspruchung weniger geeignet.