Andrew Steptoe und Tessa M. Pollard
Zu den akuten physiologischen Anpassungen, die während der Durchführung von Problemlösungs- oder psychomotorischen Aufgaben im Labor aufgezeichnet wurden, gehören: erhöhte Herzfrequenz und erhöhter Blutdruck; Veränderungen des Herzzeitvolumens und des peripheren Gefäßwiderstands; erhöhte Muskelspannung und elektrodermale (Schweißdrüsen) Aktivität; Störungen im Atemmuster; und Modifikationen der gastrointestinalen Aktivität und der Immunfunktion. Die am besten untersuchten neurohormonellen Reaktionen sind die der Katecholamine (Adrenalin und Noradrenalin) und Cortisol. Noradrenalin ist der primäre Transmitter, der von den Nerven des sympathischen Zweigs des autonomen Nervensystems freigesetzt wird. Adrenalin wird aus dem Nebennierenmark nach Stimulation des sympathischen Nervensystems freigesetzt, während die Aktivierung der Hypophyse durch höhere Zentren im Gehirn zur Freisetzung von Cortisol aus der Nebennierenrinde führt. Diese Hormone unterstützen die vegetative Aktivierung bei Stress und sind für andere akute Veränderungen verantwortlich, wie z. B. die Stimulation der Prozesse, die die Blutgerinnung steuern, und die Freisetzung gespeicherter Energievorräte aus dem Fettgewebe. Es ist wahrscheinlich, dass diese Art von Reaktion auch bei Arbeitsstress zu beobachten ist, aber Studien, in denen Arbeitsbedingungen simuliert werden oder in denen Menschen in ihrer normalen Arbeit getestet werden, sind erforderlich, um solche Effekte nachzuweisen.
Eine Vielzahl von Methoden ist verfügbar, um diese Antworten zu überwachen. Herkömmliche psychophysiologische Techniken werden verwendet, um autonome Reaktionen auf anspruchsvolle Aufgaben zu beurteilen (Cacioppo und Tassinary 1990). Der Stresshormonspiegel kann im Blut oder Urin oder im Fall von Cortisol im Speichel gemessen werden. Die mit der Provokation verbundene sympathische Aktivität wurde auch durch Messungen des Noradrenalin-Spillovers von Nervenenden und durch direkte Aufzeichnung der sympathischen Nervenaktivität mit Miniaturelektroden dokumentiert. Der parasympathische oder vagale Ast des vegetativen Nervensystems reagiert auf Aufgabenerfüllung typischerweise mit reduzierter Aktivität, was unter Umständen durch Aufzeichnung der Herzfrequenzvariabilität oder Sinusarrhythmie indiziert werden kann. In den letzten Jahren hat die Leistungsspektrumanalyse von Herzfrequenz- und Blutdrucksignalen Wellenbänder offenbart, die charakteristischerweise mit sympathischer und parasympathischer Aktivität assoziiert sind. Messungen der Leistung in diesen Wellenbändern können verwendet werden, um das autonome Gleichgewicht zu indizieren, und haben eine Verschiebung zum sympathischen Zweig auf Kosten des parasympathischen Zweigs während der Aufgabenausführung gezeigt.
Nur wenige Laboruntersuchungen akuter physiologischer Reaktionen haben Arbeitsbedingungen direkt simuliert. Es wurden jedoch arbeitsrelevante Dimensionen der Aufgabenanforderung und -leistung untersucht. Wenn zum Beispiel die Anforderungen der Arbeit mit externem Tempo steigen (durch schnelleres Tempo oder komplexere Problemlösungen), kommt es zu einem Anstieg des Adrenalinspiegels, der Herzfrequenz und des Blutdrucks, einer Verringerung der Herzfrequenzvariabilität und einer Zunahme der Muskelspannung. Im Vergleich zu selbstgesteuerten Aufgaben, die mit der gleichen Frequenz ausgeführt werden, führt externes Pacing zu einem stärkeren Anstieg des Blutdrucks und der Herzfrequenz (Steptoe et al. 1993). Im Allgemeinen reduziert die persönliche Kontrolle über potenziell belastende Reize die autonome und neuroendokrine Aktivierung im Vergleich zu unkontrollierbaren Situationen, obwohl der Versuch, die Kontrolle über die Situation selbst zu behalten, seine eigenen physiologischen Kosten hat.
Frankenhaeuser (1991) hat vorgeschlagen, dass der Adrenalinspiegel ansteigt, wenn eine Person geistig erregt ist oder eine anspruchsvolle Aufgabe ausführt, und dass der Cortisolspiegel ansteigt, wenn eine Person verzweifelt oder unglücklich ist. Frankenhaeuser wendet diese Ideen auf Stress am Arbeitsplatz an und geht davon aus, dass die Arbeitsnachfrage wahrscheinlich zu einer erhöhten Anstrengung und damit zu einem Anstieg des Adrenalinspiegels führt, während mangelnde Kontrolle über den Arbeitsplatz eine der Hauptursachen für Stress bei der Arbeit ist und daher wahrscheinlich zu erhöhter Motivation führt Cortisolspiegel. Studien, die die Spiegel dieser Hormone bei Menschen, die ihrer normalen Arbeit nachgehen, mit den Spiegeln derselben Personen in der Freizeit verglichen haben, haben gezeigt, dass der Adrenalinspiegel normalerweise erhöht ist, wenn Menschen bei der Arbeit sind. Die Wirkungen von Noradrenalin sind uneinheitlich und können von der Menge an körperlicher Aktivität abhängen, die Menschen während der Arbeit und Freizeit ausüben. Es wurde auch gezeigt, dass der Adrenalinspiegel bei der Arbeit positiv mit der Arbeitsnachfrage korreliert. Im Gegensatz dazu wurde nicht gezeigt, dass der Cortisolspiegel bei Menschen bei der Arbeit typischerweise erhöht ist, und es muss noch nachgewiesen werden, dass der Cortisolspiegel je nach Grad der Arbeitskontrolle variiert. In der „Air Traffic Controller Health Change Study“ produzierte nur ein kleiner Teil der Arbeiter einen konstanten Cortisolanstieg, wenn die objektive Arbeitsbelastung größer wurde (Rose und Fogg 1993).
So wurde schlüssig gezeigt, dass nur Adrenalin unter den Stresshormonen bei Menschen bei der Arbeit ansteigt, und zwar entsprechend dem Grad der Nachfrage, die sie erfahren. Es gibt Hinweise darauf, dass der Prolaktinspiegel als Reaktion auf Stress ansteigt, während der Testosteronspiegel abnimmt. Studien zu diesen Hormonen bei berufstätigen Personen sind jedoch sehr begrenzt. Bei erhöhter Arbeitsbelastung wurden auch akute Veränderungen der Cholesterinkonzentration im Blut beobachtet, die Ergebnisse sind jedoch nicht einheitlich (Niaura, Stoney und Herbst 1992).
Was die kardiovaskulären Variablen betrifft, wurde wiederholt festgestellt, dass der Blutdruck bei Männern und Frauen während der Arbeit höher ist als entweder nach der Arbeit oder während gleicher Tageszeiten in der Freizeit. Diese Effekte wurden sowohl bei selbst überwachtem Blutdruck als auch bei automatisierten tragbaren (oder ambulanten) Überwachungsinstrumenten beobachtet. Der Blutdruck ist in Zeiten erhöhter Arbeitsbelastung besonders hoch (Rose und Fogg 1993). Dass der Blutdruck bei emotionaler Beanspruchung ansteigt, wurde beispielsweise auch in Studien mit Rettungssanitätern an Unfallstellen festgestellt. Allerdings ist es oft schwierig festzustellen, ob Blutdruckschwankungen am Arbeitsplatz auf psychische Belastungen oder auf damit verbundene körperliche Aktivität und Haltungsänderungen zurückzuführen sind. Der am Arbeitsplatz gemessene erhöhte Blutdruck ist besonders ausgeprägt bei Personen, die nach dem Demand-Control-Modell (Schnall et al. 1990) über eine hohe Arbeitsbelastung berichten.
Es hat sich nicht gezeigt, dass die Herzfrequenz während der Arbeit ständig erhöht wird. Akute Herzfrequenzerhöhungen können dennoch durch Arbeitsunterbrechungen, beispielsweise durch Geräteausfall, ausgelöst werden. Einsatzkräfte wie Feuerwehrleute zeigen als Reaktion auf Alarmsignale bei der Arbeit extrem schnelle Herzfrequenzen. Andererseits ist ein hohes Maß an sozialer Unterstützung am Arbeitsplatz mit einer verringerten Herzfrequenz verbunden. Anomalien des Herzrhythmus können auch durch stressige Arbeitsbedingungen hervorgerufen werden, aber die pathologische Bedeutung solcher Reaktionen wurde nicht festgestellt.
Magen-Darm-Probleme werden häufig in Studien über Stress am Arbeitsplatz berichtet (siehe „Magen-Darm-Probleme“ weiter unten). Leider ist es schwierig, die den gastrointestinalen Symptomen zugrunde liegenden physiologischen Systeme im Arbeitsumfeld zu beurteilen. Akuter psychischer Stress hat unterschiedliche Auswirkungen auf die Magensäuresekretion, was bei einigen Personen zu starken Anstiegen und bei anderen zu einer verringerten Ausscheidung führt. Schichtarbeiter haben eine besonders hohe Prävalenz von Magen-Darm-Problemen, und es wurde vermutet, dass diese auftreten können, wenn der Tagesrhythmus in der Kontrolle der Magensäuresekretion durch das Zentralnervensystem gestört ist. Anomalien der Dünndarmmotilität wurden mittels Radiotelemetrie bei Patienten mit diagnostiziertem Reizdarmsyndrom aufgezeichnet, während sie ihrem Alltag nachgehen. Es hat sich gezeigt, dass Gesundheitsbeschwerden, einschließlich gastrointestinaler Symptome, mit der wahrgenommenen Arbeitsbelastung kovariieren, aber es ist nicht klar, ob dies objektive Veränderungen der physiologischen Funktion oder Muster der Wahrnehmung und Meldung von Symptomen widerspiegelt.