Chronischer Stress und seine Assoziation zur

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Chronischer Stress und seine Assoziation zur
Körperzusammensetzung und etablierten
Risikofaktoren des Lebensstils
in einer EPIC-Potsdam-Substudie
vorgelegt von
Diplom-Ernährungswissenschaftlerin,
Master of Public Health
Silke Feller
geb. in Hoyerswerda
von der Fakultät VII – Wirtschaft und Management
der Technischen Universität Berlin
zur Erlangung des akademischen Grades
Doktorin der Gesundheitswissenschaften / Public Health
- Dr. P. H. genehmigte Dissertation
Promotionsausschuss:
Vorsitzende: Prof. Dr. med. Jacqueline Müller-Nordhorn
Erstgutachter: Prof. Dr. Heiner Boeing
Zweitgutachter: Prof. Dr. Reinhard Busse
Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 14. Januar 2015
Berlin 2015
Für Gerhard
Ich setzte einen Fuß in die Luft – und sie trug…
Hilde Domin (1909–2006), Deutsche Lyrikerin
Inhaltsverzeichnis
I Inhaltsverzeichnis
I
II
III
IV
1
Inhaltsverzeichnis........................................................................................................ 3
Abbildungsverzeichnis ................................................................................................. 5
Tabellenverzeichnis ..................................................................................................... 8
Abkürzungsverzeichnis ................................................................................................ 9
Einleitung ................................................................................................................. 10
1.1
1.2
Einführung und Public-Health-Relevanz ...................................................................... 10
Theoretischer Hintergrund .......................................................................................... 11
1.2.1
Die Definition von „Stress“ und Stressmodelle .................................................... 11
1.2.2
Stressauslösende Faktoren .................................................................................. 14
1.2.3
Die physiologische Stressreaktion ........................................................................ 15
1.2.4
Die Folgen chronischer Stressexposition ............................................................. 21
1.2.5
Stress und Übergewicht ....................................................................................... 24
1.2.5.1
1.2.5.2
1.3
2
Fragestellung ............................................................................................................... 31
Datengrundlage und Methoden ................................................................................. 33
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3
Physiologische Mechanismen ............................................................................... 24
Assoziation verschiedener Stressparameter mit Übergewicht ............................. 27
Die EPIC-Studie ............................................................................................................ 33
Die Validierungs- und Kalibrierungs-Substudie ............................................................ 35
Die Messung von chronischem Stress .......................................................................... 35
2.3.1
Cortisol im Speichel .............................................................................................. 35
2.3.2
Alpha-Amylase im Speichel .................................................................................. 37
2.3.3
Haarcortisol .......................................................................................................... 38
2.3.4
Subjektives Stressempfinden ............................................................................... 38
Die Messung der Fettverteilung .................................................................................. 39
Ernährungserhebung ................................................................................................... 42
Erhebung der körperlichen Aktivität ........................................................................... 43
Erhebung soziodemographischer Charakteristika sowie lebensstil- und
gesundheitsbezogener Daten ...................................................................................... 44
Studienpopulation und Studiendesign ........................................................................ 45
Statistische Analyse..................................................................................................... 48
2.9.1
Aufbereitung der Stressparameter ...................................................................... 48
2.9.2
Deskriptive Statistik ............................................................................................. 50
2.9.3
Untersuchung des Zusammenhangs der verschiedenen physiologischen
und subjektiven Stressparameter untereinander ................................................ 51
2.9.4
Überlegungen zur Operationalisierung von chronischem Stress ......................... 52
2.9.5
Untersuchung des Zusammenhangs zwischen physiologischem und
subjektivem Stress und den Maßen der Körperfettverteilung ............................ 54
2.9.6
Mediatoranalyse .................................................................................................. 54
2.9.7
Direkte und indirekte Effekte von Stress auf die Körperfettverteilung
anhand eines Strukturgleichungsmodells ............................................................ 57
2.9.8
Gesamtbetrachtung der Ergebnisse hinsichtlich einer Erhöhung oder
Verringerung des Körperfetts unter Stress .......................................................... 61
Ergebnisse................................................................................................................. 63
3.1
Deskriptive Statistik .................................................................................................... 63
3.1.1
Charakteristika der Studienpopulation ................................................................ 63
3.1.2
Diurnale Schwankungen des Cortisols im Speichel .............................................. 65
3
Inhaltsverzeichnis
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
4
3.1.3
Diurnale Schwankungen der Alpha-Amylase im Speichel .................................... 66
3.1.4
Physiologische und subjektive Stressparameter .................................................. 68
Zusammenhang der verschiedenen physiologischen und subjektiven
Stressparameter untereinander .................................................................................. 69
3.2.1
Korrelationen zwischen den physiologischen und subjektiven
Stressparametern untereinander ........................................................................ 69
3.2.2
Diurnale Schwankungen der Speichelmessungen in Abhängigkeit zu den
subjektiven Stressparametern ............................................................................. 73
Zusammenhang zwischen physiologischem und subjektivem Stress und den
Maßen der Körperfettverteilung ................................................................................. 77
3.3.1
Assoziation zwischen physiologischem sowie subjektivem Stress und
viszeralem Fett unter Berücksichtigung gesundheitsbezogener Variablen ......... 77
3.3.2
Gesamtkörperfett
unter
Berücksichtigung
gesundheitsbezogener
Variablen .............................................................................................................. 79
Mediatoranalyse ......................................................................................................... 81
3.4.1
Mediatoranalyse zu Lebensstilfaktoren in der Beziehung zwischen den
Stressparametern und viszeralem Fett ................................................................ 81
3.4.2
Stressparametern und Gesamtkörperfettgehalt.................................................. 87
3.4.3
Zusammenfassung der Unterschiede zwischen viszeralem Fett und
Gesamtkörperfett in der Mediatoranalyse .......................................................... 92
Direkte und indirekte Effekte von Stress auf die Körperfettverteilung anhand
eines Strukturgleichungsmodells ................................................................................. 94
Verringerung des Körperfetts unter Stress ................................................................ 104
Zusammenfassung der Ergebnisse ............................................................................. 105
Diskussion ............................................................................................................... 107
4.1
4.2
Kritische Betrachtung der Methoden ........................................................................ 107
4.1.1
Studienpopulation und Studiendesign ............................................................... 107
4.1.2
Die Erfassung von Stress .................................................................................... 111
4.1.3
Datenqualität der Körperfettverteilung und der weiteren Einflussfaktoren ..... 116
4.1.4
Methodisches und statistisches Vorgehen ........................................................ 117
Diskussion der Ergebnisse ......................................................................................... 120
4.2.1
Der Zusammenhang der verschiedenen Stressparameter untereinander ........ 120
4.2.1.1
4.2.1.2
4.2.1.3
4.2.1.4
4.2.1.5
4.2.1.6
4.2.2
Der Zusammenhang zwischen Stress und Körperfettverteilung ........................ 126
4.2.2.1
4.2.2.2
4.2.2.3
4.2.2.4
4.2.2.5
4.2.2.6
4.2.2.7
4.2.3
V
VI
VII
VIII
IX
Haarcortisol und Körperfettverteilung ............................................................... 126
Speichelcortisol und Körperfettverteilung ......................................................... 127
Speichelamylase und Körperfettverteilung ........................................................ 130
Subjektive Stressparameter und Körperfettverteilung ....................................... 132
Stressparameter und Körperfettverteilung in der Mediatoranalyse .................. 133
Stressparameter und Körperfettverteilung im Strukturgleichungsmodell ......... 135
Überblick über die Zusammenhänge zwischen den Stressparametern und
dem Körperfett ................................................................................................... 136
Die Rolle des Lebensstils .................................................................................... 136
4.2.3.1
4.2.3.2
4.2.3.3
4.3
4.4
4.5
Der Zusammenhang zwischen Alpha-Amylase und Cortisol im Speichel............ 120
Der Zusammenhang zwischen Cortisol im Speichel und Haarcortisol ................ 121
Der Zusammenhang zwischen Haarcortisol und subjektivem Stress.................. 122
Der Zusammenhang zwischen Speichelcortisol und subjektivem Stress ............ 123
Der Zusammenhang zwischen Alpha-Amylase und subjektivem Stress ............. 124
Der Zusammenhang der subjektiven Stressparameter untereinander .............. 125
Direkte und indirekte Effekte der Stressparameter ........................................... 136
Der Zusammenhang zwischen den Stressparametern und dem Lebensstil ....... 138
Der Zusammenhang zwischen Lebensstil und Körperfettverteilung .................. 141
Schlussfolgerung aus Public-Health-Sicht .................................................................. 144
Zusammenfassung .................................................................................................... 146
Ausblick ..................................................................................................................... 148
Kurzfassung............................................................................................................. 150
Abstract ............................................................................................................... 151
Literatur ............................................................................................................... 152
Danksagung ............................................................................................................ 168
Eidesstattliche Erklärung ......................................................................................... 169
4
Abbildungsverzeichnis
II Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1
Darstellung des Transaktionalen Stressmodells in Anlehnung an Lazarus
(Lazarus, 1999) ............................................................................................................... 13
Abbildung 2
Übersicht über verschiedene Klassen von potentiell stressauslösenden Faktoren ....... 15
Abbildung 3
Verarbeitung von Stressreizen im Gehirn und die Aktivierung der beiden
Stressachsen (Abbildung zum Teil entnommen aus und erweitert nach: Kaluza,
2012) .............................................................................................................................. 16
Abbildung 4
Übersicht über die 3 Stufen des allgemeinen Anpassungssyndroms in
Stresssituationen nach Selye sowie den für die Phasen charakteristischen
physiologischen Merkmale (erweitert in Anlehnung an Morschitzky, 2004;
Gerrig et al., 2008) ......................................................................................................... 18
Abbildung 5
Modell zur Darstellung der möglichen Beziehungen zwischen HHN-Achse,
Essverhalten, Energiebalance und Fettverteilung (erweitert nach:
Nieuwenhuizen und Rutters, 2008) ............................................................................... 26
Abbildung 6
Übersicht über die Zeitpunkte der Speichelprobenentnahme an einem zuvor
festgelegten Tag zur Erfassung der Cortisol- und Alpha-Amylase-Profile. .................... 36
Abbildung 7
Illustration der verschiedenen Fettkompartimente, deren Volumen mit Hilfe von
MRT-Messungen und anschließender automatischer Analyse bestimmt werden
konnte (Bilder entnommen aus: Neamat-Allah et al. 2014) .......................................... 41
Abbildung 8
Übersicht über die Bildung der Studienpopulationen sowie den dazugehörigen
Ausschlusskriterien der Teiluntersuchungen. ................................................................ 48
Abbildung 9
Übersicht über die physiologischen Parameter, die aus den Tagesprofilen von
Cortisol und Alpha-Amylase im Speichel berechnet werden können. .......................... 50
Abbildung 10
Modell zur Veranschaulichung von Mediatoreffekten .................................................. 55
Abbildung 11
Hypothetisches Modell der Beziehung zwischen Stress und Körperfettverteilung
mit den Mediatoren körperliche Aktivität, Energieaufnahme, Rauchverhalten
und Alkoholkonsum ....................................................................................................... 56
Abbildung 12
Hypothetisches Strukturmodell der Beziehung zwischen den Repräsentanten
der verschiedenen Stressmarker und dem viszeralen bzw. gesamten Körperfett,
unter Berücksichtigung der potentiellen Mediatoren und anderer möglicher
Einflussfaktoren ............................................................................................................. 58
Abbildung 13
Überblick über Strategie und Ablauf der statistischen Analyse .................................... 62
Abbildung 15
Mittelwerte und Standardfehler von Cortisol im Speichel zu 5 Messzeitpunkten
bei Männern (n = 327) und Frauen (n = 313). Die Mittelwerte berücksichtigen
das Alter und die Aufwachzeit der Probanden. ............................................................. 66
5
Abbildung 16
bei Teilnehmern <67 Jahren (n = 308) und >=67 Jahren (n = 332). Die
Mittelwerte berücksichtigen das Geschlecht und die Aufwachzeit der
Probanden. .................................................................................................................... 66
Abbildung 17
Mittelwerte und Standardfehler von Alpha-Amylase im Speichel zu 5
Messzeitpunkten bei Männern (n = 292) und Frauen (n = 269). Die Mittelwerte
berücksichtigen das Alter und die Aufwachzeit der Probanden. ................................... 67
Abbildung 18
Messzeitpunkten bei Teilnehmern <67 Jahren (n = 275) und >=67 Jahren (n =
286). Die Mittelwerte berücksichtigen das Geschlecht und die Aufwachzeit der
Probanden. .................................................................................................................... 67
Abbildung 19
in Abhängigkeit zu subjektiv empfundenen chronischen Stress (SSCS) bei
Männern (n = 327) und Frauen (n = 313). Die Mittelwerte berücksichtigen das
Alter und die Aufwachzeit der Probanden. ................................................................... 74
Abbildung 20
Messzeitpunkten in Abhängigkeit zu subjektiv empfundenen chronischen Stress
(SSCS) bei Männern (n = 292) und Frauen (n = 269). Die Mittelwerte
berücksichtigen das Alter und die Aufwachzeit der Probanden. ................................... 74
Abbildung 21
in Abhängigkeit zur subjektiven mentalen Gesundheit (PSK) bei Männern (n =
327) und Frauen (n = 313). Die Mittelwerte berücksichtigen das Alter und die
Aufwachzeit der Probanden. ......................................................................................... 75
Abbildung 22
Messzeitpunkten in Abhängigkeit zur subjektiven mentalen Gesundheit (PSK)
Abbildung 23
in Abhängigkeit zur subjektiven körperlichen Gesundheit (KSK) bei Männern (n =
Aufwachzeit der Probanden. ......................................................................................... 76
Abbildung 24
Messzeitpunkten in Abhängigkeit zur subjektiven körperlichen Gesundheit (KSK)
Abbildung 25
Veranschaulichung des direkten, indirekten und gesamten Effektes in der
Beziehung zwischen Morgenamylase und der Menge an viszeralem Fett bei
Männern (n = 193). ........................................................................................................ 85
Abbildung 26
Beziehung zwischen der Fläche unter der Alpha-Amylase-Kurve (AUCg) und der
Menge an viszeralem Fett bei Männern (n = 193). ........................................................ 85
Abbildung 27
Beziehung zwischen dem Alpha-Amylase-Minimum und der Menge an
viszeralem Fett bei Männern (n = 193). ......................................................................... 85
Abbildung 28
Beziehung zwischen dem durchschnittlichen Tagesanstieg (Slope) von AlphaAmylase und der Menge an viszeralem Fett bei Frauen (n = 160). ............................... 86
Abbildung 29
Beziehung zwischen subjektivem chronischen Stress und der Menge an
viszeralem Fett bei Frauen (n = 225). ............................................................................ 86
6
Abbildung 30
Beziehung zwischen subjektives körperlicher Gesundheit und der Menge an
viszeralem Fett bei Männern und Frauen (n = 472). ..................................................... 86
Abbildung 31
Beziehung zwischen der Konzentration von Cortisol in Haaren und der Menge
an Gesamtkörperfett bei Männern und Frauen (n = 397). ............................................ 90
Abbildung 32
Beziehung zwischen der Fläche unter der Alpha-Amylase-Kurve (AUCg) und der
Menge an Gesamtkörperfett bei Männern (n = 193). ................................................... 90
Abbildung 33
Beziehung zwischen dem durchschnittlichen Tagesanstieg (Slope) von AlphaAmylase und der Menge an Gesamtkörperfett bei Frauen (n = 160). ........................... 91
Abbildung 34
Beziehung zwischen dem Alpha-Amylase-Minimum und der Menge an
Gesamtkörperfett bei Männern (n = 193). .................................................................... 91
Abbildung 35
Beziehung zwischen der subjektiven körperlichen Gesundheit und der Menge
an Gesamtkörperfett bei Männern und Frauen (n = 472). ............................................ 91
Abbildung 36
Hypothetisches Strukturmodell der Beziehung zwischen den Repräsentanten
der verschiedenen Stressmarker und dem viszeralen bzw. gesamten Körperfett,
unter Berücksichtigung der potentiellen Mediatoren und anderen möglichen
Einflussfaktoren ............................................................................................................. 94
Abbildung 37
Strukturgleichungsmodell über die standardisierten, signifikanten Assoziationen
zwischen den Stressrepräsentanten und viszeralem Fett unter Berücksichtigung
möglicher Mediatoren des Lebensstils und anderen Einflussfaktoren bei Frauen
und Männern ............................................................................................................... 101
Abbildung 38
möglicher Mediatoren des Lebensstils und anderen Einflussfaktoren bei
Männern ...................................................................................................................... 101
Abbildung 39
möglicher Mediatoren des Lebensstils und anderen Einflussfaktoren bei Frauen ..... 102
Abbildung 40
zwischen
den
Stressrepräsentanten
und
Gesamtkörperfett
unter
Berücksichtigung möglicher Mediatoren des Lebensstils und anderen
Einflussfaktoren bei Frauen und Männern .................................................................. 102
Abbildung 41
zwischen
den
und
Gesamtkörperfett
unter
Einflussfaktoren bei Männern ..................................................................................... 103
Abbildung 42
zwischen
den
und
Gesamtkörperfett
unter
Einflussfaktoren bei Frauen ......................................................................................... 103
Abbildung 43
Überblick über die Richtungen der Zusammenhänge zwischen subjektivem
chronischen Stress (SSCS) bzw. subjektivem körperlichen Stress (SF-12), den
verschiedenen Stressparametern und dem Körperfett anhand der
zusammengefassten Ergebnisse .................................................................................. 104
7
Tabellenverzeichnis
III Tabellenverzeichnis
1
Tabelle 1
Eigenschaften der Studienpopulation der EPIC-Potsdam Substudie (n = 764) ............ 64
Tabelle 2
Mittelwerte und Standardfehler von Cortisol im Speichel (in nmol/l) zu 5
Messzeitpunkten bei Männern und Frauen. ................................................................. 65
Tabelle 3
Mittelwerte und Standardfehler von Alpha-Amylase im Speichel (in U/ml) zu 5
Messzeitpunkten bei Männern und Frauen. ................................................................. 67
Tabelle 4
Geschlechtsspezifische Mittelwerte und Standardabweichungen der subjektiven
1
und physiologischen Stressparameter. ........................................................................ 68
Tabelle 5
Unadjustierte Korrelationskoeffizienten nach Pearson zwischen physiologischen
und subjektiven Stressparametern. ............................................................................... 70
Tabelle 6
Korrelationskoeffizienten nach Pearson zwischen physiologischen und
subjektiven Stressparametern bei Männern (n = 219), adjustiert für Alter und
Zeitpunkt der ersten Speichelprobe. ............................................................................. 71
Tabelle 7
Korrelationskoeffizienten nach Pearson zwischen physiologischen und
subjektiven Stressparametern bei Frauen (n = 235), adjustiert für Alter und
Zeitpunkt der ersten Speichelprobe. ............................................................................. 72
Tabelle 8
Multiple lineare Regression zwischen physiologischen sowie subjektiven
Stressparametern und viszeralem Fett bei Männern und Frauen. ................................ 78
Tabelle 9
Multiple lineare Regression zwischen physiologischen sowie subjektiven
Stressparametern und Gesamtkörperfett bei Männern und Frauen. ........................... 80
Tabelle 10
Direkte, indirekte und Gesamteffekte zwischen den physiologischen sowie
subjektiven Stressparametern und viszeralem Fett unter Berücksichtigung des
Lebensstils bei Männern und Frauen. ........................................................................... 83
Tabelle 11
subjektiven Stressparametern und Gesamtkörperfett unter Berücksichtigung
des Lebensstils bei Männern und Frauen. ..................................................................... 88
Tabelle 12
Zusammenfassende Übersicht über die signifikanten Assoziationen zwischen
den Stressparametern und den Fettgeweben anhand der Mediatoranalyse ............... 93
Tabelle 13
Direkte, indirekte und Gesamteffekte sowie die Güte der verwendeten
Strukturgleichungsmodelle der Beziehung zwischen den Stressrepräsentanten
und viszeralem Fett unter Berücksichtigung möglicher Mediatoren des
Lebensstils bei Frauen und Männern. ........................................................................... 99
Tabelle 14
Strukturgleichungsmodelle der Beziehung zwischen den Stressrepräsentanten
und Gesamtkörperfett unter Berücksichtigung möglicher Mediatoren des
Lebensstils bei Frauen und Männern. ......................................................................... 100
8
Abkürzungsverzeichnis
IV Abkürzungsverzeichnis
ACTH
Adrenocorticotropes Hormon
Amylase-Min
Amylase-Minimum
AUCg bzw. AUC
Fläche unter der Kurve (Area under the curve with respect to the
ground)
BMI
Body-Mass-Index
CI
Konfidenzintervall
CFI
Komparativer Fit-Index
Cortisol-Max
Cortisol-Maximum
CRF
Corticotropin-Releasing-Faktor
EPIC
European Investigation into Cancer and Nutrition
FFQ
Verzehrshäufigkeitsfragebogen (Food Frequency Questionnaire)
HHN (-Achse)
Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden (-Achse)
MAR
„Missing at random“
MNAR
„Missing not at random“
MRT
Magnetresonanztomographie
NCI
National Institute of Cancer (USA)
PAL
Level der körperlichen Aktivität (Physical activity level)
RMSEA
Root-Mean-Square-Error of Approximation
SAM (-Achse)
Sympathikus-Nebennierenmark (-Achse)
SRMR
Standardized-Root-Mean-Residual
SSCS
Screening-Skala des Trierer Inventars zur Erfassung von chronischem
Stress (TICS)
SD
Standardabweichung
SE
Standardfehler
WHR
Taille-Hüft-Verhältnis (Waist-to-hip ratio)
9
Einleitung
1 Einleitung
1.1
Einführung und Public-Health-Relevanz
Die Umwelt befindet sich ständig im Wandel. Lebensumstände und
Verhaltensweisen, die sich bisher als günstig und angepasst gezeigt haben, müssen
überdacht und neue Fähigkeiten erlernt werden. Das stellt eine Herausforderung dar. Der
menschliche Körper und die Psyche reagieren auf diese Reize, fokussieren sich, aktivieren
Ressourcen, entwickeln Kräfte und Motivationen zum Handeln. Vor allem neue Situationen
zwingen Menschen dazu, Kreativität einzusetzen, Leistungen zu vollbringen und bewegen sie
letztendlich, ihr Potential zu entfalten. Gelingt am Ende die Anpassung, indem sie das
Problem für sich zufriedenstellend meistern, empfinden sie in der Regel Freude und
Euphorie – eine Belohnung, die ihnen in einer späteren, ähnlich herausfordernden Lage
Selbstvertrauen
geben
kann.
Und
schließlich
erhalten
Menschen
durch
dieses
Zusammenspiel nicht nur Triebfedern für die eigene persönliche körperliche und seelische
Entwicklung, sondern können zudem zu Fortschritt und gesellschaftlicher Veränderung
beitragen. Auch dieser positive, dynamische Anpassungsprozess wird als
„Stress“
bezeichnet.
Zu einer Belastung, wie er häufig umgangssprachlich oft verstanden wird,
wandelt sich Stress jedoch erst, wenn er übermäßig wird, die Anspannung zu lange anhält
und die betroffene Person das Gefühl hat, keine Möglichkeiten zur Bewältigung zu besitzen.
Unter chronischen Bedingungen kann er damit nicht nur das Wohlbefinden beinträchtigen,
sondern auch die Gesundheit. Eine besondere Public-Health-Relevanz bekommt das Thema
dadurch, dass die weltweit am häufigsten auftretenden chronischen Erkrankungen mit
andauerndem Stress assoziiert werden konnten. Demnach stellt chronischer Stress nicht nur
einen Risikofaktor für Herz-Kreislauferkrankungen, einige Tumorerkrankungen, Depression,
das metabolische Syndrom oder für die Immunschwächekrankheit AIDS dar – er fördert
zudem Verhaltensweisen des Lebensstils, welche das Risiko für viele weitere Erkrankungen
10
Einleitung
erhöhen (Cohen et al., 2007). Als mögliches Verbindungsglied zwischen einer anhaltenden
Stressexposition und einer Vielzahl dieser Beschwerden wird Übergewicht und insbesondere
die Erhöhung des viszeralen Fettes im Bauchraum diskutiert (z.B. Anagnostis et al., 2009;
Bose et al., 2009; De Vriendt et al., 2009; Moore und Cunningham, 2012).
Wie chronischer Stress und Übergewicht zusammenhängen und welche Rolle
dabei Lebensstilfaktoren wie Ernährung, körperliche Aktivität sowie Alkohol- und
Tabakkonsum spielen – die einerseits mit Stresserleben und andererseits mit den
assoziierten Erkrankungen in Verbindung stehen – ist bisher noch nicht vollkommen geklärt.
Mit dieser Thematik beschäftigt sich die vorliegende Arbeit. Sie arbeitet heraus, was unter
Stress verstanden wird und wie der gegenwärtige Forschungsstand ist. Weiterhin wird
erläutert, wie körperliche Reaktionsmechanismen aussehen, wann sie pathologisch werden
und wie diese Veränderungen mit Übergewicht in Verbindung stehen. Darauf aufbauend
untersucht die Arbeit die Assoziation zwischen einer anhaltenden psychologischen bzw.
physiologischen Stressreaktion und der Körperfettverteilung näher und berücksichtigt dabei,
welche verhaltenstechnischen Mechanismen dem zu Grunde liegen könnten.
1.2
Theoretischer Hintergrund
1.2.1
Die Definition von „Stress“ und Stressmodelle
Der Begriff „Stress“ (nach dem lateinischen „stringere“ = anspannen,
zusammenziehen) stammt ursprünglich aus der Physik und beschreibt dort die Veränderung
eines Materials durch äußere Krafteinwirkung. Auf den Menschen übertragen wurde dieses
Bild von dem Mediziner Hans Selye. Er beobachtete sowohl an Patienten verschiedener
Erkrankungen, als auch in experimentellen Studien mit Ratten, dass unterschiedliche
Auslöser körperlicher Belastung ein einheitliches Bild an Symptomen hervorrufen können. Er
definierte Stress daraufhin als eine „unspezifische Reaktion des Körpers auf jegliche
Anforderung“ (Selye, 1976). Aufbauend auf die Arbeiten des Physiologen Walter Cannon, der
erstmals mit seiner „Flight-or-fight“-Theorie das Erregen eines Aggressions- bzw.
Fluchtmechanismus in Gefahrensituationen beschrieb (Cannon, 1915), entwickelte Selye sein
Modell des Allgemeinen Anpassungssyndroms. Dieses Modell beschreibt die Anpassung des
Organismus an anhaltende Stresssituationen. Er unterteilte die ausgelösten Reaktionsmuster
sowie die dazugehörigen charakteristischen Symptome in drei Phasen: Die Alarmreaktion,
die Widerstands- und die Erschöpfungsphase. Dabei folgt die Alarmphase zunächst
11
Einleitung
unmittelbar auf die Einwirkung des stressauslösenden Faktors, dem sogenannten „Stressor“,
und mobilisiert verschiedenste körperliche Ressourcen. Die Adaptation an den Stressreiz
findet statt. In der Widerstandsphase normalisieren sich die physiologischen Prozesse
wieder und der Körper gewöhnt sich damit an den Stressauslöser, um den hohen
Belastungen auch weiterhin Stand zu halten. Und schließlich folgt die Erschöpfungsphase, in
die der Körper gerät, wenn die Einwirkung des Stressors auch weiterhin über einen längeren
Zeitraum anhält, die Energieressourcen erschöpft sind und der Widerstand nicht
aufrechterhalten werden kann (Gerrig et al., 2008). Was genau in diesen drei Phasen im
Organismus geschieht, beschreibt der folgende Abschnitt 1.2.2. Auch die Begriffe „Eustress“,
und „Distress“ wurden durch Selye geprägt und meinen zum einen Stress, der sich positivstimulierend auf den Körper auswirkt, und zum anderen Stress, der als unangenehm oder
bedrohlich erlebt wird.
Diese ersten Stresstheorien fokussieren noch sehr stark auf die Beschreibung
von unspezifischen körperlichen Stressreaktionen, womit sie als eher biologisch betont
gelten können. Mit wachsendem Erkenntnisstand wurde dieses Modell schließlich von
anderen Wissenschaftlern weiterentwickelt und durch zusätzliche Aspekte ergänzt, um der
Komplexität des Phänomens gerecht zu werden. Es folgten Theorien, die sich schließlich
vermehrt mit spezifischen Reaktionsmustern und deren Mehrdimensionalität beschäftigen.
Diese äußert sich darin, dass sich die Auswirkungen von Stress nicht nur auf physiologischer,
sondern auch auf emotionaler, kognitiver und der Verhaltensebene zeigen. Auf der anderen
Seite entstanden Theorien, welche die verschiedenartigen Naturen möglicher Stressoren
thematisierten, sowie Modelle, die sich auf die Bewältigung der Stresssituation fokussieren.
Eine weitere wichtige Ebene führte der Psychologe Richard Lazarus ein, welche mit
kognitiven Bewertungsprozessen auch die psychologische Komponente von Stress
einschließt und wesentlich zu unserem heutigen Verständnis des Konstrukts beiträgt. In
seinem Transaktionalen Stressmodell
(Abbildung 1) integriert er die komplexe
Wechselwirkung zwischen dem Stressreiz und der betroffenen Person, die durch ihre
subjektive Einschätzung der Bedrohung beziehungsweise ihrer eigenen einsetzbaren
Ressourcen, maßgeblich zur Bewertung einer Situation beiträgt (siehe auch Abschnitt 1.2.3)
(Lazarus, 1999). Nach diesem Modell entsteht Stress nicht allein durch das Vorhandensein
und den Charakter eines stressauslösenden Faktors sondern erst, nachdem er aufgrund
einer individuellen Bewertung als gefährlich interpretiert wurde (primäre Bewertung) und
12
Einleitung
die eigenen Strategien zur Bewältigung dieser Bedrohung (Coping) als nicht ausreichend
empfunden werden (sekundäre Bewertung). Hierbei spielen also die individuelle
Persönlichkeit sowie das Vorhandensein von aktiven Bewältigungsstrategien bedeutendere
Rollen in Bezug auf das Stresspotential einer Situation, als der Reiz selbst.
Das Modell von Lazarus gilt auch in der heutigen Stressforschung als das
vorherrschende Grundmodell, da es die wesentlichen Aspekte der komplexen Interaktion
zwischen dem Stressor und der betroffenen individuellen Person umreißt. Dazu gehören die
wechselseitige Beeinflussung von Individuum und Umwelt, die subjektive, situative
Bewertung, die Abwägung von individuellen Ressourcen und die Bedeutung sowie
Verschiedenartigkeit von Bewältigungsstrategien.
Abbildung 1
Darstellung des Transaktionalen Stressmodells in Anlehnung an Lazarus (Lazarus,
1999)
13
Einleitung
Darüber hinaus entstanden im Verlaufe der Zeit noch eine Reihe weiterer
Konzepte, welche zum Beispiel die soziale Dimension in der Entstehung von Stress ergänzen.
Damit sind Bedingungen und Verhältnisse gemeint, die einen Einfluss auf die Entstehung
sowie das Erleben von Stress haben. Beispielhaft genannt werden kann hier das
„Anforderungs-Kontroll-Modell“, nach welchem die Wahrscheinlichkeit von Stress bei einer
Person dann besonders hoch ist, wenn sie sich hohen Anforderungen und gleichzeitig
geringen eigenen Kontrollmöglichkeiten ausgesetzt sieht (Karasek und Theorell, 1990).
Darüber hinaus konzentriert sich die aktuelle Forschung oftmals auf spezifische
Lebensbereiche, wie dem Stress am Arbeitsplatz oder die durch die mangelnde
Vereinbarkeit von Beruf und Familie hervorgerufenen Rollenkonflikte. Auch auf
physiologischer Ebene erfahren Stressmodelle eine Erweiterung. So betont beispielsweise
das psychoneuro-endokrinologische Stressmodell von Henry die Situationsspezifität von
endokrinen Reaktionsmustern, nach der die relativen Konzentrationsänderungen von
typischen Stresshormonen auch davon abhängen, ob die belastende Situation im Individuum
eher Ärger, Furcht oder Depression auslöst (Henry, 1986).
1.2.2
Stressauslösende Faktoren
Wie bereits im vorangegangenen Abschnitt gezeigt werden konnte, entscheiden
die subjektive Bewertung der betroffenen Person, die situativen Bedingungen und die zur
Verfügung stehenden Bewältigungsstrategien darüber, ob und wie stark ein Reiz letztendlich
stressauslösend wirkt. Es gibt jedoch Faktoren, die aufgrund der menschlichen Bedürfnisse
und den Anforderungen des alltäglichen Lebens mit einer hohen Wahrscheinlichkeit als
stressvoll empfunden werden. Dies gilt insbesondere für einen Großteil der körperlichen
Stressoren,
welche
direkt
auf
den
Organismus
einwirken,
und
denen
keine
Bewertungsprozesse zwischengeschaltet sind. Darüber hinaus können Faktoren, die Stress
hervorrufen, vielfältiger Natur sein und in eigentlich jedem Bereich des Lebens auftreten.
Abbildung 2 gibt dazu beispielhaft eine Übersicht über verschiedene körperliche, psychische
und soziale Stressoren.
14
Einleitung
Abbildung 2
1.2.3
Übersicht über verschiedene Klassen von potentiell stressauslösenden Faktoren
Die physiologische Stressreaktion
Im Verlauf der Evolution wurde ein komplexer Mechanismus geformt, welcher
dem Körper ermöglicht, schnell und effektiv auf potentielle Gefahrensituationen zu
reagieren. Auf diese Art versucht er, das bedrohte Gleichgewicht aufrecht zu erhalten,
welches der Organismus zum Leben benötigt. Dieser Vorgang wird als „Homöostase“
bezeichnet. Unter der sogenannten unspezifischen Stressreaktion wird das allgemeine
physiologische Antwortmuster des Körpers auf eine Stresssituation verstanden, welches
unabhängig von der Art des Stressors ist. Darüber hinaus gibt es spezifische
Stressreaktionen, welche nur in Bezug auf bestimmte Stressoren auftreten. Hierfür sind
Brandblasen bei starker Hitzeeinwirkung auf die Haut oder Zittern und verminderte
Hautdurchblutung bei Kälte typische Beispiele. Zwar reagieren Menschen – in Abhängigkeit
zur Art der Stressquelle – auch auf sozialer, kognitiver und verhaltenstechnischer Ebene,
jedoch soll im Folgenden in erster Linie auf die körperliche Reaktion eingegangen werden, da
sie eine wesentliche Grundlage der Thematik der vorliegenden Arbeit bildet.
Beiden Stressreaktionen – der spezifischen sowie der unspezifischen – ist
zunächst gemein, dass die von den entsprechenden Sinnesorganen erfassten und in
elektrische Signale übersetzten Reize über Nervenbahnen zur Amygdala sowie zum
Neocortex weitergeleitet werden (Abbildung 3). Der Cortex, welcher entwicklungsgeschichtlich noch sehr jung und unter anderem für rationales Denken zuständig ist,
bewerkstelligt
die
im
vorangegangenen
Abschnitt
erwähnten
kognitiven
Bewertungsprozesse zur Identifikation von Stressfaktoren. Wesentlich schneller erfolgt
jedoch die Übermittlung der Erregung zur Amygdala. Dabei handelt es sich um eine paarige
mandelförmige Region, welche in den Schläfenlappen des Großhirns lokalisiert ist und die für
die Verarbeitung solch externer Impulse und die darauf folgende Einleitung vegetativer
15
Einleitung
Reaktionen zuständig ist. Zudem ist die Amygdala für die emotionale Bewertung von
Situationen
verantwortlich
und
initiiert
im
Falle
der
dortigen
„instinktiven“
Gefahrenerkennung die emotionale Reaktion auf den Stressor (z.B. Angst) noch bevor eine
rationale Bewertung der Situation erfolgen kann. Von der Amygdala aus kann die Erregung
dann zwei Wege einschlagen, die jeweils physiologische Mechanismen der unspezifischen
Stressantwort einleiten und gemeinsam zum Gesamtbild der körperlichen Stressreaktion
beitragen: die neuronale Sympathikus-Nebennierenmark-Achse (Sympathico-AdrenoMedulläres System, SAM-Achse) und die hormonvermittelte Hypothalamus-HypophysenNebennierenrinden-Achse (HHN-Achse) (siehe Abbildung 3).
Abbildung 3
Verarbeitung von Stressreizen im Gehirn und die Aktivierung der beiden Stressachsen
(Abbildung zum Teil entnommen aus und erweitert nach: Kaluza, 2012)
16
Einleitung
Zur Aktivierung der SAM-Achse wird zunächst der Locus caeruleus („Blauer
Kern“) im Hirnstamm alarmiert, welcher daraufhin direkt durch die Freisetzung von
Noradrenalin den Sympathikus in Erregung versetzt. Bei dem Sympathikus handelt es sich
um einen über die Wirbelsäule verlaufenden Nervenstrang des vegetativen Nervensystems,
welcher seinerseits ebenfalls mit der Freigabe von Noradrenalin reagiert. Dadurch werden
alle wichtigen Organe und Gefäße innerviert und schließlich das Signal zur Ausschüttung des
Stresshormons Adrenalin an das Nebennierenmark übertragen. Die nun folgenden
körperlichen Anpassungen an die Stresssituation können nach dem bereits erwähnten
Allgemeinen Anpassungssyndrom von Selye in drei Phasen unterschieden werden
(Morschitzky, 2004; Gozhenko et al., 2009; Kaluza, 2012). Die Abbildung 4 bietet einen
Überblick über die Charakteristika der unterschiedlichen Phasen. Nach einer kurzfristigen
Schockphase, welche durch Bewegungsstarre und einem Abfall von Blutdruck, Blutzucker
und Körpertemperatur gekennzeichnet ist, lösen die beiden Katecholamine Adrenalin und
Noradrenalin gemeinsam in kürzester Zeit die sogenannte „Fight-or-flight“-Reaktion („Kampf
oder Flucht“) aus. Sie leitet die Kampf- oder Fluchtphase ein, welche dem Organismus
ermöglicht, sehr schnell die nach außen gerichtete Handlungsbereitschaft zu erhöhen und
sich so umgehend zum Stressfaktor zu verhalten. Dies geschieht durch die Ausrichtung aller
verfügbaren Sinne und Ressourcen auf die Reaktion – sowie durch die Unterdrückung dafür
nicht notwendiger Prozesse. Zu den Merkmalen dieses sympathisch angeregten
Mechanismus gehört ein erhöhter Herzschlag, welcher eine Steigerung des Blutdrucks
bewirkt und so eine bessere Durchblutung der Skelettmuskulatur als Vorbereitung auf
Bewegung sichergestellt. Unterstützt wird dieser Effekt durch das gleichzeitige
Zusammenziehen der Blutgefäße in der Haut und den inneren Organen. Zudem werden
gespeicherte Energiereserven in Form von Zuckern und Fetten mobilisiert, um die
bevorstehende Muskeltätigkeit zu versorgen und die Atmung vertieft sich, um genügend
Sauerstoff zur Verfügung zu stellen. Der durch diesen Erregungszustand erhöhte
Energieumsatz bewirkt eine Temperaturerhöhung und auch das Gehirn wird derart aktiviert,
dass eine verstärkte Konzentration und Aufmerksamkeit gewährleistet wird (Morschitzky,
2004). Dieses Zusammenspiel im Rahmen der Kampf- oder Fluchtphase, sowie die direkt auf
die Wahrnehmung des Stressors folgende Schockphase, charakterisieren die Alarmreaktion
als erste Phase des allgemeinen Anpassungssyndroms. Sie schaffen optimale Bedingungen
für körperliche Leistungsfähigkeit wie Kraft oder Geschwindigkeit, welche die längste Zeit in
17
Einleitung
der Evolution des Menschen eine sinnvolle, überlebenssichernde Reaktion auf typische
stressauslösende Situationen war.
Abbildung 4
Übersicht über die 3 Stufen des allgemeinen Anpassungssyndroms in
Stresssituationen nach Selye sowie den für die Phasen charakteristischen
physiologischen Merkmale (erweitert in Anlehnung an Morschitzky, 2004; Gerrig et
al., 2008)
Sofern der Stressor auch weiterhin einwirkt und damit die neuronal ausgelöste,
sympathische Erregung nicht ausgereicht hat, ihn zu bekämpfen, wird zusätzlich eine zweite
Reaktionsachse aktiviert. Dabei handelt es sich um die HHN-Achse, die noch während der
Alarmreaktion angeregt wird. Anderenfalls würde der Locus caeruleus seine Signale
einstellen, die Aktivierung des Sympathikus würde gestoppt, das Adrenalin im Blut abgebaut
und der Körper würde sich wieder erholen. Geschieht dies jedoch nicht, leitet die Amygdala
die Erregung an den sich im Zwischenhirn befindlichen Hypothalamus weiter. Dieser fungiert
als übergeordnete Schaltstelle, die ebenfalls eine wichtige Verbindung zwischen dem Gehirn
und den vegetativen Funktionen des Körpers darstellt und durch welche eine Kaskade von
Hormonen in Gang gesetzt wird. Hierzu setzt der Hypothalamus zunächst den Corticotropinreleasing-Faktor (CRF) frei, welcher über ein Gefäßsystem zur Hirnanhangsdrüse
(Hypophyse) gelangt und dort die Ausschüttung des Adrenocorticotropen Hormons (ACTH)
in den Blutkreislauf bewirkt. Über diesen Transportweg gelangt das Hormon schließlich zur
Nebennierenrinde, wo als Resultat ein weiteres wichtiges Stresshormon synthetisiert und in
den Blutstrom abgegeben wird: das Glucocorticosteroid Cortisol. Die Aufgabe dieses
Hormons ist es, neben der Verstärkung der Effekte von Adrenalin und Noradrenalin durch
18
Einleitung
eine ebensolche Erhöhung des Blutdrucks, die in der anhaltenden Stresssituation geleerten
Energiespeicher durch Zuckerherstellung (Gluconeogenese) und katabole Prozesse, wie
Fettspaltung (Lipolyse) und Eiweißabbau, wieder aufzufüllen. Des Weiteren wird das
Hormon Vasopressin vom Hypothalamus synthetisiert und von der Hypophyse freigegeben,
welches gemeinsam mit dem durch ACTH-Stimulierung aus der Nebennierenrinde
freigesetzten Aldosteron zur Erhöhung des Blutvolumens durch vermehrte Rückresorption
führt. Dies wiederum trägt zur Blutdrucksteigerung bei. Zudem wird die Blutgerinnung durch
die verstärkte Bildung von Gerinnungsfaktoren erhöht, um bei eventuell eintretenden
Verletzungen einem zu großen Blutverlust vorzubeugen. Eine gleichzeitige Hemmung des
Immunsystems und Minderung der Lymphfunktionen senkt die Gefahr von Entzündungen.
Diese herabgesetzte Immunabwehr ist auch für eine in Stressphasen erhöhte
Infektanfälligkeit verantwortlich. Zur Einsparung von Energie werden gleichzeitig weniger
akut überlebensnotwendige Körperfunktionen, wie die Verdauung und Fortpflanzung
gehemmt.
Unterstützt
Wachstumshormon
wird
Cortisol
Somatropin
und
durch
die
das in
der
Hypophyse
sezernierte
schilddrüsenstimulierenden
Hormone
Trijodthyronin (T3) und Thyroxin (T4), welche ebenfalls den Stoffwechsel beschleunigen und
die Sauerstoffaufnahmefähigkeit der roten Blutzellen erhöhen. Im Vergleich zu dem
schnellen, neuronalen Reaktionsweg zur Herstellung einer sofortigen Leistungsbereitschaft,
hat der hormonvermittelte Signalweg der HHN-Achse sowie der sich anschließenden
Stoffwechselwirkungen
zwar
eine
langsamere, aber
auch
langfristigere
Wirkung
(Morschitzky, 2004).
Um diesen komplexen Stressanpassungsprozess des Körpers zu gewährleisten,
finden sich in nahezu allen Geweben des Körpers Rezeptoren für Cortisol. Diese erreicht
Cortisol sowohl über das Blut, als auch durch Diffusion, die dem Hormon ermöglicht, direkt
in Körperzellen einzudringen und dort seine Wirkung zu entfalten. Die entsprechenden
Glucocorticoid-Bindungsstellen befinden sich zunächst inaktiv im Zellwasser (Zytoplasma)
der Körperzellen, werden durch die Bindung von Cortisol aktiviert und in den Zellkern
transportiert. Dort beeinflussen sie die Genexpression und schaffen damit die Voraussetzung
für die Adaptation des Stoffwechsels und des gesamten Organismus. Neben der Präsenz in
den Geweben befinden sich Glucocorticoid-Rezeptoren auch im Hypothalamus und in der
Hypophyse,
wo
Cortisol
bei
anhaltender
Stressreaktion
einen
negativen
Feedbackmechanismus durch die Hemmung der CRF- und ACTH-Ausschüttung bewirkt. Diese
19
Einleitung
Rückkopplung reguliert bzw. terminiert die Aktivierung der HHN-Achse und begrenzt damit
die körperlichen Auswirkungen der hormonellen Stressreaktion (Charmandari et al., 2005).
Zunächst jedoch befindet sich der Körper auf dem Höhepunkt seines allgemein
erregten und einer anhaltenden Stresssituation angepassten Zustandes – man spricht hier
von
der
Widerstandsphase.
In
diesem
Stadium
beginnt
die
Aktivierung
des
parasympathischen Teils des autonomen Nervensystems. Diese wirkt der Erregung des
Sympathikus entgegen und ermöglicht im Optimalfall eine Erholung des Organismus sowie
eine Normalisierung des vegetativen Nervensystems. Zu diesem Zweck veranlassen die
parasympathischen Nerven, welche gleich den sympathischen Nerven alle wichtigen Organe
und Gefäße innervieren, die Herabsetzung des Stoffwechsels mit verminderter
Energiebereitstellung. Durch die Verlangsamung des Herzschlages, die Verengung der
Blutgefäße in der Skelettmuskulatur sowie der Erweiterung der Blutgefäße der Haut und der
inneren Organe wird zusätzlich auch der Blutdruck gesenkt. Damit setzen zudem eine
Entspannung des Bewegungsapparates, eine verbesserte Durchblutung der Genitalien, eine
vermehrte Insulinausschüttung, Schweiß- und Speichelproduktion sowie die allgemeine
Aktivierung der Verdauungs- und Ausscheidungsorgane ein. Letzteres kann unter
Umständen Übelkeit, Erbrechen und erhöhten Stuhl- oder Harndrang bewirken
(Morschitzky, 2004).
Erfolgt jedoch nach dieser längeren Stressexposition immer noch keine
Bewältigung der Situation und bleibt demnach der physische oder psychische Stressor
unverändert erhalten, folgt eine parallele Aktivierung der beiden unter normalen
Umständen gut koordinierten, gegensätzlichen sympathischen und parasympathischen
Nervensysteme.
Das
kann
zu
funktionellen
Störungen
oder
psychosomatischen
Erkrankungen führen (Morschitzky, 2004). Zudem kommt es zum Verbrauch der
Energiereserven, zur Überlastung der Anpassungsprozesse und der Widerstand kann nicht
weiter aufrechterhalten werden. In dieser sogenannten Erschöpfungsphase zeigt sich eine
solche Überforderung am schnellsten in Bezug auf Funktionen oder Organe, welche
individuell am geringsten belastbar sind und sich zum Beispiel in Schlaf- und
Verdauungsstörungen, Rückenschmerzen oder verminderter Leistungsfähigkeit ausdrücken.
Ebenfalls charakteristisch für dieses Stadium ist der Abfall der adaptiven Hormone wie
Cortisol, obwohl kein Rückgang der Erregung stattgefunden hat, was zu einer verminderten
Fähigkeit der Bewältigung neuer Stressoren führt. Die Folgen von chronischem Stress
20
Einleitung
können große gesundheitliche Auswirkungen haben und zu zum Teil schweren Erkrankungen
führen, welche eingehender im folgenden Abschnitt beschrieben werden.
1.2.4
Die Folgen chronischer Stressexposition
Wie bereits gezeigt wurde, besitzt der menschliche Organismus ein komplexes
Reaktionsrepertoire, um sich optimal auf Stresssituationen einstellen und sich an sie
anpassen zu können. Eine wesentliche Rolle für die Art und Ausprägung der körperlichen
Reaktionen spielt dabei die Dauer, während der der Organismus dem Stressor ausgesetzt ist.
Zwar zeigen sich die Adaptationsprozesse als sehr sinnvoll in akuten oder mittelfristigen
stressauslösenden Situationen, doch können sie Überlastung und Erschöpfung mit
pathologischen Auswirkungen nach sich ziehen, wenn die Anspannung chronisch wird.
Ursache hierfür sind vor allem die körperlichen Ressourcen, welche zuvor den anhaltend
hohen Erregungszustand aufrecht erhielten und dessen Verbrauch nun den Widerstand
zusammenbrechen lässt. Hinzu kommt, dass die über längere Zeit andauernde Erregung
dazu führt, dass der Körper nach und nach seine natürlichen Möglichkeiten zur
Selbstregulation verliert und schließlich auch ohne Vorliegen einer Bedrohung nicht mehr in
der Lage ist, auf ein entspanntes Niveau zurückzukehren. Die Feedbackhemmung durch
Cortisol in Hypophyse und Hypothalamus, welche unter normalen Umständen die
Ausschüttung des Hormons begrenzt, wird unwirksam und resultiert in einer dauerhaft
aktivierten HHN-Achse. Durch die fortwährende Anspannung verlieren die Blutgefäße ihre
Elastizität, sie können sich schlechter weiten und bewirken einen chronisch erhöhten
Blutdruck, welcher wiederum einen wichtigen Risikofaktor für Herz-Kreislauferkrankungen
oder Typ-2-Diabetes darstellt (Lim et al., 2012). Gefördert wird eine solche Hypertonie durch
die
weiteren,
ebenfalls
chronifizierten
Stressanpassungsmechanismen
zur
Blutdrucksteigerung, wie sympathische Erregung oder die vermehrte Ausschüttung von
Vasopressin sowie Aldosteron, die gemeinsam für eine Vergrößerung des Blutvolumens
verantwortlich sind. Ebenso erhöhend auf das Diabetesrisiko wirkt die anhaltend hohe
Cortisol-Konzentration im Blut. Sie sorgt ursprünglich dafür, dass die Insulinwirkung des
Transports von Zucker aus dem Blut in die Körperzellen herabgesetzt und so ausreichend
Energie bereitgestellt wird. Unter chronischen Bedingungen wird diese verminderte Wirkung
von der Bauchspeicheldrüse als Insulinmangel wahrgenommen, worauf sie mit einer
verstärkten Insulinausschüttung reagiert. Diese Überproduktion kann jedoch die
21
Einleitung
22
Synthesefähigkeit der entsprechenden Bauchspeicheldrüsenzellen erschöpfen, einen
wirklichen Insulinmangel auslösen und damit zur Entwickelung einer Diabeteserkrankung
beitragen. Zudem wird die so bereitgestellte Energie unter den heutigen Lebensbedingungen
und den damit verbundenen typischen Stresssituationen nur unzureichend abgebaut. Dies
hat eine erhöhte Konzentration von Zuckern und Fetten im Blut zur Folge, welche
gemeinsam
mit
der
unter
Stresseinfluss
verstärkten
Blutgerinnungsneigung
zu
Gefäßverengungen (Arteriosklerose) oder Verschlüssen (Infarkt) führen kann (Kaluza, 2012).
Zusammen mit einem erhöhten Gewicht, welches sich mit chronischem Stress in Verbindung
bringen lässt (siehe Abschnitt 1.2.5), steigt das Risiko, am metabolischen Syndrom zu
erkranken (Bose et al., 2009). Auch die Muskeln können sich unter der ständigen
Anspannung verhärten, zu Schmerzen führen und Fehlhaltungen zur Folge haben, die
ihrerseits verstärkend wirken und sich zum Beispiel in Form von Rückenschmerzen
manifestieren. Eine weitere wichtige Ursache für das unter chronischem Stress erhöhte
Krankheitsrisiko ist das durch den Cortisoleinfluss gehemmte Immunsystem, was sich bei
dauerhaft erhöhten Konzentrationen zu einer anhaltend verminderten Immunfunktion
entwickeln
kann.
Infektionserkrankungen
beziehungsweise
Erkrankungen
des
Immunsystems, wie Erkältungen, Herpes, Schuppenflechte, rheumatoide Arthritis aber auch
multiple Sklerose und verschiedene Tumorerkrankungen können so nicht mehr effektiv
bekämpft werden (Kaluza, 2012). Bei Personen unter anhaltender Stressexposition sind
zudem
häufig
Beschwerden
oder
Erkrankungen
des
Verdauungsapparates,
wie
Magengeschwüre, Sodbrennen, Völlegefühl, Durchfall, Verstopfung oder Anzeichen eines
Reizdarms zu beobachten. Hierfür können sowohl eine sympathische, als auch eine
parasympathische Übererregung beziehungsweise eine gestörte Regulation zwischen beiden
Systemen verantwortlich sein. So führt eine übermäßige Erregung des Sympathikus zu einer
andauernden Minderdurchblutung der Verdauungsorgane und damit der Schleimhaut, was
sie angreifbarer macht und unter anderem Geschwüre zur Folge haben kann. Darüber hinaus
bewirkt sie eine herabgesetzte und damit gestörte Verdauungsleistung. Eine verstärkte
parasympathische Aktivität hingegen regt auch ohne vorhandenen Nahrungsinhalt die
Produktion von Verdauungssäften und die Muskeltätigkeit der Organe an, was zu Reizungen
durch Übersäuerung sowie zu Schmerzen durch Verkrampfungen oder Durchfällen führen
kann (Morschitzky, 2004).
Einleitung
Auch psychosomatische und psychische Störungen spielen eine wichtige Rolle in
Krankheitsbildern, die mit chronischem Stress in Beziehung stehen. Jedoch ist es schwer
möglich, psychosomatische Beschwerden von rein körperlichen Ursachen zu trennen, da sie
besonders in Bezug auf die Stresssymptomatik in enger gegenseitiger Wechselwirkung
stehen. So lassen sich zu typischen psychosomatischen Symptomen wie Bluthochdruck,
Kopf- und Rückenschmerzen, Asthma, Geschwüre im Verdauungstrakt oder anhaltende
Müdigkeit durchaus auch Korrelate physiologischen Ursprungs finden, was vor allem an der
Vielfältigkeit möglicher stressbedingter Angriffspunkte liegt. Je nach individuellen
Veranlagungen und bereits vorhandenen Schwachstellen zeigt sich die durch andauernden
Stress hervorgerufene Überforderung zunächst in unterschiedlicher Weise. Es gibt jedoch
auch universelle Entkräftungsmerkmale, wozu zum Beispiel Schlafstörungen, Nervosität und
eine Einschränkung der Konzentrations- und Leistungsfähigkeit gehören (Morschitzky, 2004).
Mit fortschreitender Belastung können sich die Störungen schließlich über eine körperliche,
emotionale und geistige Erschöpfung bis hin zu einer Depression entwickeln. Depressionen
sind wiederum bereits mit einer Überaktivierung der HHN-Achse sowie einer erhöhten
Cortisol-Konzentration in Verbindung gebracht worden (Kaluza, 2012). Charakteristische
Merkmale für depressive Episoden sind eine gedrückte Stimmung sowie Antrieb- und
Interessenverlust, welche über einen längeren Zeitraum von mindestens zwei Wochen
anhalten und durch eine verminderte Konzentrationsfähigkeit, Pessimismus, Gefühlen von
Schuld oder mangelndem Selbstwert, Schlafstörungen, vermindertem Appetit bis hin zu
Suizidgedanken begleitet sein können (Härter et al., 2007).
Neben diesen direkten physiologischen und psychischen Auswirkungen der
anhaltenden Stressreaktion ist es nicht zuletzt auch das Risikoverhalten von unter Stress
stehenden Personen, welches nicht unwesentlich zur Gefährdung der Gesundheit führen
kann. So sind vor allem Schlafstörungen, Rauchen, weniger körperliche Aktivität, eine
ungesündere und unregelmäßige Ernährung, ein erhöhter Alkoholkonsum sowie ein
vernachlässigtes Sozialleben mit stressintensiven Zeiten assoziiert und werden zum Teil gar
als Bewältigungsstrategien angewandt (McEwen, 2006). Zudem gibt es diesbezüglich
Hinweise auf Unterschiede zwischen Frauen und Männern, wobei Frauen im Durchschnitt
eher dazu tendieren, Stresserleben mit einer ungesünderen Ernährung zu begegnen, und
Männer mit verstärktem Alkohol- oder Tabakkonsum (Torres und Nowson, 2007).
23
Einleitung
1.2.5
Stress und Übergewicht
1.2.5.1
Physiologische Mechanismen
Es lässt sich festhalten, dass Stresssituationen zu einer Reihe von körperlichen
und verhaltenstechnischen Veränderungen führen, die unter chronischer Belastung
dauerhafte und zum Teil pathologische Auswirkungen haben können. Eine dieser Folgen ist
Übergewicht, welches einen wichtigen Risikofaktor für Erkrankungen darstellt. Demnach
kann eine Assoziation zwischen anhaltender Stressexposition und einem erhöhten Gewicht,
insbesondere durch eine erhöhte Menge an viszeralem Fett im Bauchraum, beobachtet
werden (z.B. Anagnostis et al., 2009; Bose et al., 2009; De Vriendt et al., 2009; Moore und
Cunningham, 2012). Gerade dieses viszerale Fett ist mit einer Reihe von heutzutage
weitverbreiteten chronischen Leiden wie Herz-Kreislauferkrankungen, Typ-2-Diabetes, dem
metabolischen Syndrom, Depression und sogar einigen Krebsarten verknüpft (Bray, 2004;
Shelton und Miller, 2010).
Doch wie stehen Stress und Übergewicht in Verbindung? Wie chronischer Stress
zu einem erhöhten Body-Mass-Index (BMI) führen kann, wird anhand mehrerer
Mechanismen diskutiert. Letztendlich sind sie für eine positive Bilanz zwischen
Energieaufnahme und Energieverbrauch und demzufolge für eine Vergrößerung des
Körperfettanteils verantwortlich. Auf der Seite der Energieaufnahme konnte gezeigt werden,
dass die Nahrungsaufnahme in akuten Stresssituationen zwar gehemmt ist, jedoch unter
längerer Exposition mit vermehrter Cortisolausschüttung nicht nur der Appetit gesteigert
wird, sondern die Wahl zusätzlich auf besonders wohlschmeckende und damit oft
energiereiche, süße bzw. fette Lebensmittel fällt (Adam und Epel, 2007; Torres und Nowson,
2007; Moore und Cunningham, 2012; Tryon et al., 2013; Roberts et al., 2014). Auf diese Art
kann das Cortisol, dessen Aufgabe es unter anderem ist die Versorgung mit Energie unter
Stress sicherzustellen, gewährleisten, dass der Energiehaushalt relativ konstant bleibt. Auch
wird angenommen, dass die Bevorzugung von besonders schmackhaften Nahrungsmitteln
das körpereigene Belohnungssystem anspricht, sowohl über den unmittelbaren sensorischen
Reiz im Mund, als auch über die Sättigung während der Verdauung. Die darauf folgende
Freisetzung von endogenen Opioiden mindert die Aktivität der unter Stressbedingungen
erregten HHN-Achse, beschränkt so die Stressantwort und stellt demnach einen
Mechanismus der Stressbewältigung dar (Adam und Epel, 2007). Neben Cortisol scheint
hierbei zudem das in der Magenschleimhaut produzierte Hormon Ghrelin eine Stimulation
24
Einleitung
des Appetits auszuüben. Beide haben eine anregende Wirkung auf das Neuropeptid-YSystem, welches parallel zu einer Cortisol-induzierten Resistenz gegenüber dem
verzehrshemmenden Leptin zur Nahrungsaufnahme motiviert (Nieuwenhuizen und Rutters,
2008; Diz-Chaves, 2011).
Stress trägt allgemein dazu bei, eine weniger gesunde Ernährung zu verfolgen,
was sich zum Beispiel in einem geringeren Obst- und Gemüseverzehr, unregelmäßigem
Essen oder dem häufigerem Griff zu kleinen Snacks zeigt (Moore und Cunningham, 2012).
Interessanterweise hat in diesem Zusammenhang gerade die willentliche Kontrolle des
Essverhaltens einen derartigen Einfluss auf den Verzehr in Stresssituationen. So konnten
bereits mehrere Studien feststellen, dass Personen, die ihre Nahrungsaufnahme absichtlich
zügelten - zum Beispiel während einer Diät - unter Belastung größere Mengen verzehrten,
als Personen, welche sich keine solche Einschränkung auferlegten (Nieuwenhuizen und
Rutters, 2008). Als Erklärung hierfür wird ein durch Stress hervorgerufener Kontrollverlust
angenommen, welcher durch die generell in dieser Gruppe erhöhten Cortisol-Level verstärkt
wird und die kognitive Verzehrshemmung zusammenbrechen lässt (Roberts et al., 2007). Das
könnte einen Mechanismus darstellen, der zu dem allgemeinen Phänomen beiträgt, dass ein
gezügeltes Essverhalten mit einer erhöhten Körpermasse korreliert (Nieuwenhuizen und
Rutters, 2008).
Darüber hinaus kann Cortisol auch direkt auf das Fettgewebe einwirken. So
fördert das bereits erwähnte, durch Cortisol aktivierte Neuropeptid-Y-System die
Vermehrung von viszeralem Fettgewebe. Zudem greift Cortisol unmittelbar in den
Fettstoffwechsel des Fettgewebes ein, indem es zwar in akuten Stresssituationen zum
Fettabbau und damit zur Bereitstellung von Energie beiträgt – im Kontrast dazu unter
chronischer Stressexposition im Zusammenspiel mit Insulin jedoch eher die Mobilisierung
von Fett hemmt und dessen Akkumulation fördert. Dies geschieht entweder über die
Stimulierung der Lipoproteinlipase, welche im Blut zirkulierende Fette spaltet und damit
deren Aufnahme in Fettzellen ermöglicht, oder durch die Verringerung der fettabbauenden
Effekte von Wachstumshormonen (Adam und Epel, 2007). Eine weitere Erklärung für die
verstärkte Ansammlung von Körperfett speziell im Bauchraum liefert das in dieser Gegend
vermehrte Vorkommen von Glucocorticoid-Rezeptoren an den Fettzellen, womit der
Metabolismus von Cortisol und die daraus resultierenden Wirkungen dort gesteigert
realisiert werden können (Adam und Epel, 2007). Gleichzeitig verringert Cortisol durch die
25
Einleitung
Hemmung von Wachstums- und Geschlechtshormonen und den damit einhergehenden
verstärkt substanzabbauenden, energieliefernden Prozessen, den Anteil der fettfreien Masse
an Muskeln und Knochen im Körper (Kyrou et al., 2006).
Aber auch auf der Seite des aktiven Energieverbrauches kann eine anhaltende
Stressbelastung eine positive Energiebilanz und damit eine Zunahme von Körpergewicht
hervorrufen. So wurde nicht nur gezeigt, dass Stress mit einer geringeren körperlichen
Aktivität assoziiert ist, sondern ebenso, dass Bewegung und sportliche Betätigung das
Stresserleben selbst und damit den Umfang dessen Auswirkungen mindern können (De
Vriendt et al., 2009; Laugero et al., 2011). Eine Übersicht über diese Zusammenhänge und
Wechselwirkungen soll die folgende Abbildung 5 bieten.
Abbildung 5
Modell zur Darstellung der möglichen Beziehungen zwischen HHN-Achse,
Essverhalten, Energiebalance und Fettverteilung (erweitert nach: Nieuwenhuizen und
Rutters, 2008)
26
Einleitung
Bei der Betrachtung der Beziehung zwischen chronischem Stress und
Übergewicht, muss jedoch zusätzlich berücksichtigt werden, dass es neben der kausalen
Verbindung
von
Stress
zur
Körperzusammensetzung
auch
eine
umgekehrte
Wirkungsrichtung zu geben scheint und demnach Stress durchaus auch eine Konsequenz von
Übergewicht darstellen kann. Es wurde zum Beispiel beobachtet, dass CortisolKonzentrationen im Körper als Folge einer Gewichtszunahme steigen können (Travison et al.,
2007). Relevant in diesem Zusammenhang könnten die in Personen mit Übergewicht
chronisch leicht erhöhten Level an entzündungsfördernden Zytokinen sein, welche von den
Fettzellen synthetisiert werden und ihrerseits in der Lage sind die HHN-Achse zu aktivieren
(Foss und Dyrstad, 2011). Ebenso erhöht ist die Konzentration des Enzyms 11ßHydroxysteroid-Dehydrogenase
vom
Typ
1,
welches
die
Umwandlung
vom
stoffwechselinaktiven Cortison in das aktive Cortisol katalysiert und so – wenn auch
vorwiegend lokal – zu einer Erhöhung des Cortisol-Spiegels beitragen könnte (Boyle, 2008).
Eine weitere Erklärung könnte das Hormon Leptin liefern, welches bei Übergewicht verstärkt
in den Fettzellen synthetisiert wird. So wird eine Art Verstärkungsmechanismus vermutet, in
dem das Leptin eine Anregung der HHN-Achse und dementsprechend die Ausschüttung von
Cortisol bewirkt. Cortisol wiederum trägt mit einer gleichzeitigen beobachtbaren
Leptinresistenz zur Erhöhung des Leptin-Levels bei (Foss und Dyrstad, 2011).
1.2.5.2
Assoziation verschiedener Stressparameter mit Übergewicht
Nicht zuletzt diese Interaktion zwischen Cortisol und dem Körperfettanteil
verdeutlicht die Bedeutung von Stress bei der Entstehung von Übergewicht. Wie gezeigt
werden konnte, lösen Stressreaktionen häufig nicht nur Verhaltensweisen aus, die eine
verstärkte Speicherung vor allem von viszeralem Fett begünstigen, sondern wirken zusätzlich
über
verschiedenste,
zumeist
Cortisol-induzierte
Mechanismen
direkt
auf
die
Körperfettverteilung ein. Um die hohe Prävalenz von Übergewicht und die damit
verbundenen Erkrankungsrisiken wirksam zu bekämpfen, ist es jedoch unabdingbar, diese
komplexen Zusammenhänge zu verstehen. Zwar liegt mit den bereits genannten Arbeiten
schon eine Reihe von Studien vor, die diese Assoziation zwischen Stress und Übergewicht
bestätigen, jedoch ist noch relativ unklar, wie und wie stark die verschiedenen
physiologischen Wege und Verhaltensweisen zur Ätiologie von Übergewicht bzw. Adipositas
beitragen. Zudem wurde ersichtlich, dass ein erheblicher Anteil der verantwortlichen
27
Einleitung
Prozesse auf körperlichen Stressreaktionen beruht, die allerdings nur bedingt mit subjektiv
empfundenen Stressparametern korrelieren (Miller et al., 2007; Hellhammer et al., 2009;
Stalder und Kirschbaum, 2012). Auf genau diesen subjektiven Beurteilungen der eigenen
Stressexposition basiert jedoch ein großer Teil der bisherigen Studien zur Beziehung mit
Übergewicht (Torres und Nowson, 2007). Die Einbeziehung oder Fokussierung auf
Biomarker, welche ein besseres Maß für die physiologische und damit körperlich wirksame
Stressreaktion darstellen, würde nicht nur eine umfassendere Beurteilung dieser
Zusammenhänge ermöglichen, sondern unter Umständen auch Einblicke in die
dahinterliegenden physiologischen Prozesse gewähren.
Studien, die indirekte Parameter zur annähernden Schätzung des Körperfetts
direkt mit Cortisol in Beziehung setzen, sind hingegen in ihren Ergebnissen sehr inkonsistent
(Bose et al., 2009). Demnach waren zum Beispiel ein erhöhter Taillenumfang oder ein
erhöhtes Taille-Hüft-Verhältnis (Waist-to-hip ratio; WHR), welche allgemein als Maße zur
Beschreibung der Körperfettverteilung gelten, mit niedrigeren, morgendlichen CortisolWerten im Speichel assoziiert (Duclos et al., 2005; Larsson et al., 2009 (nur bei Frauen);
Kumari et al., 2010b; Champaneri et al., 2012) und einem stärkeren auf diese basalen
Konzentrationen folgenden Anstieg (Wallerius et al., 2003; Steptoe et al., 2004 (nur bei
Männern); Therrien et al., 2007 (nur bei Männern)). Nicht bestätigt werden konnten diese
Ergebnisse bezüglich des Morgenanstiegs von zwei neueren Studien mit einer größeren
Probandenzahl, welche jedoch ein höheres Alter aufwiesen (Kumari et al., 2010b;
Champaneri et al., 2012). Eine der beiden Studien zeigte jedoch eine u-förmige Beziehung
zwischen Taillenumfang und durchschnittlichen Anstieg über den Tag, dem sogenannten
Slope
(Kumari
et
al.,
2010b).
Die
im
Speichel
feststellbare
durchschnittliche
Gesamtausschüttung über den ganzen Tag, gemessen an der Fläche unter der Tageskurve,
zeigte jedoch keinen Zusammenhang zum Umfang der Taille (Champaneri et al., 2012).
Wurde die HHN-Aktivität anhand des freien Cortisols im Urin bestimmt, stellten einige
Untersuchungen eine Assoziation zum WHR bei Frauen fest (Marin et al., 1992; Pasquali et
al., 1993), andere wiederum konnten auch diese Befunde nicht bekräftigen (Zamboni et al.,
1994; Hautanen et al., 1997; Duclos et al., 2005). Auch der BMI als allgemeineres Maß für die
Körpermasse und damit ohne Fokussierung auf die Körperfettverteilung zeigte eine negative
Korrelation zu morgendlichen Cortisol-Werten im Speichel (Ward et al., 2003; Kumari et al.,
2010b;
Champaneri
et
al.,
2012),
allerdings
ebenfalls
nicht
bezüglich
der
28
Einleitung
Gesamtausschüttung anhand der Fläche unter der Tageskurve (Lederbogen et al., 2010;
Champaneri et al., 2012). Auch wurde hier die u-förmige und keine lineare Beziehung zum
Slope
beobachtet
(Kumari
et
al.,
2010b;
Lederbogen
et
al.,
2010).
Im Gegensatz zum Taillenumfang war jedoch der BMI nicht mit dem morgendlichen Anstieg
assoziiert (Steptoe et al., 2004; Kumari et al., 2010b; Lederbogen et al., 2010; Champaneri et
al., 2012).
Zwar konnte ein Zusammenhang zwischen dem Cortisolspiegel und der
Körperzusammensetzung in einem Teil der Studien gezeigt werden, doch ist ein
abschließendes Urteil schwierig, da sich die Studien selbst auch sehr heterogen in ihrem
Studiendesign zeigten. Es wurde deutlich, dass die Unterschiede dabei vor allem in der
Cortisol-Messung lagen, die im Blutserum, im Urin oder im Speichel stattfinden kann und
nicht direkt miteinander vergleichbar sind (Hellhammer et al., 2009). Zudem unterschieden
sich die Erhebungszeitpunkte, was bei einem circadianen Schwankungen unterliegenden
Hormon einen entscheidenden Einfluss hat. Sie variierten von einer für alle Probanden
identischen Uhrzeit in den Morgenstunden bis hin zu verschiedenen, zuvor festgelegten
Tageszeiten über mehrere Tage verteilt. Nicht zuletzt waren auch die Studienpopulationen
auf unterschiedliche Art zusammengesetzt und bestanden teilweise nur aus Männern,
andere wiederum schlossen nur Frauen oder Kinder ein bzw. konzentrierten sich auf
bestimmte Altersgruppen. Aus diesen Gründen wird eine allgemeine Aussage über die Art
des Zusammenhangs erschwert. Eine wesentliche Rolle spielt darüber hinaus, dass Cortisol
im Speichel nicht nur natürlicherweise einer tageszeitspezifischen Kurve folgt, sondern
überdies auch situationsbedingten Schwankungen sowie der Einhaltung genauer
Entnahmevorschriften unterliegt und so ein eher kurzfristiges, vulnerables Maß darstellt
(z.B. Kudielka et al., 2003).
Wie bisher ersichtlich wurde, ist es hingegen die chronische Exposition mit
Cortisol, hervorgerufen durch eine anhaltende Stressbelastung, welche längerfristige
metabolische Veränderungen bewirken kann. Die Messung von Cortisol in Haaren stellt eine
relativ neue Methode dar und greift diese Nachteile auf. Mit der Bestimmung von Cortisol in
einem Haarsegment nahe der Kopfhaut kann – je nach Haarlänge – die Sekretion des
Hormones über einen Zeitraum von bis zu mehreren Monaten bestimmt werden (Russell et
al., 2012; Stalder und Kirschbaum, 2012). Das wird schließlich dadurch möglich, da Cortisol
durch seine Beschaffenheit nicht nur in den verschiedensten Körperflüssigkeiten zu finden
29
Einleitung
ist, sondern zudem durch Diffusion in Zellen und damit unter anderem in das wachsende
Haar eindringen kann. Die Methode weist zudem eine generelle Validität (Kirschbaum et al.,
2009; Thomson et al., 2010; Manenschijn et al., 2011a), Reliabilität (Stalder et al., 2012b)
sowie Stabilität gegenüber einer Reihe von haarbezogenen Charakteristika auf, wie Farbe,
Beschaffenheit oder Pflege (Dettenborn et al., 2012). In Bezug auf anthropometrische Maße
der Körperfettverteilung konnten erste Studien mit Haarcortisol die bereits in anderen
Studien gefundenen Assoziationen bestätigen und ein erhöhtes Haarcortisol-Level sowohl
mit steigendem BMI (Manenschijn et al., 2011b; Stalder et al., 2012a; Stalder et al., 2013;
Veldhorst et al., 2014), als auch mit einem erhöhten WHR oder Taillenumfang in Beziehung
setzen (Manenschijn et al., 2011a; Stalder et al., 2013; Feller et al., 2014).
Ein weiterer, relativ neuer Biomarker zur Erhebung der Stressexposition ist das
Enzym Alpha-Amylase, welches wie Cortisol im Speichel gemessen werden kann. Dort ist das
Enzym nicht nur wesentlicher Bestandteil der Kohlenhydratverdauung und bekleidet eine
wichtige Rolle in der Erhaltung der Mikrobiota im Mundraum, es wird außerdem als Marker
für die Aktivierung des SAM-Systems und stressbedingten Körperreaktionen diskutiert
(Granger et al., 2007; Nater und Rohleder, 2009; Rohleder und Nater, 2009). So wurde
bereits anhand mehrerer Studien dargelegt, dass psychologische Stresssituationen
verschiedenster Natur – meist akut unter Laborbedingungen induziert – Auswirkungen auf
die Konzentration von Alpha-Amylase im Speichel haben (Nater und Rohleder, 2009). In
Bezug auf chronischen Stress ist die Studienlage hingegen noch recht dünn. Allerdings
konnte gezeigt werden, dass andauernder Stress (Nater et al., 2007), Scham und Depression
(Rohleder et al., 2008) sowie das Erleben einer Naturkatastrophe (Vigil et al., 2007) zu einer
durchschnittlich erhöhten Alpha-Amylase-Sekretion führen kann. Kinder, die unter Asthma
litten, wiesen unter chronischer Stressexposition allerdings niedrigere Amylase-Level auf
(Wolf et al., 2008). Im Vergleich weitestgehend unklar ist die Beziehung zwischen AlphaAmylase und Übergewicht. Eine kleinere Studie konnte allerdings beobachten, dass ein
steigender BMI mit niedrigeren Konzentrationen direkt nach dem Aufwachen assoziiert ist
(Nater et al., 2007). Dieser negative Zusammenhang konnte auch durch eine Studie mit
jungen Erwachsenen gezeigt werden, welche grenzwertig erhöhte Amylase-Werte in
Verbindung mit einem geringeren BMI feststellte (Thoma et al., 2012). Hingegen konnte eine
Untersuchung mit normal- und übergewichtigen Kindern (de Campos et al., 2013) sowie eine
bei älteren Männern (Jayasinghe et al., 2014) keine solche Assoziation bestätigen.
30
Einleitung
Hinsichtlich des Parameters der Alpha-Amylase-Sekretion muss jedoch angemerkt werden,
dass derzeit noch mögliche methodische Schwächen diskutiert werden, welche die Eignung
und Reliabilität als Marker für die Aktivität des SAM-Systems in Frage stellen. So scheint zum
Beispiel der Speichelfluss, von welchem eine in Stresssituationen veränderte Sekretionsrate
angenommen wird, aber auch die Methode der Entnahme durch Kauen (siehe Abschnitt
2.3.1) einen Einfluss auf die gemessene Amylase-Konzentration zu haben (Bosch et al., 2011;
Arhakis et al., 2013).
Zwei wichtige, aber in den genannten Untersuchungen zur Beziehung zwischen
Stress und Übergewicht oft vernachlässigte Einflussfaktoren sind die Energieaufnahme sowie
der Energieverbrauch. Wurde das Ernährungsverhalten im Rahmen von Laborstudien oft
sogar zum expliziten Untersuchungsgegenstand gemacht, fand es in den meisten größeren
Studien keinerlei Berücksichtigung mehr. Als Grund dafür ist anzunehmen, dass – wie im
Falle der körperlichen Aktivität – die genaue Erfassung bei einer großen Zahl von Probanden
eine Schwierigkeit darstellt. Beim Versuch, den Zusammenhang zwischen chronischem
Stress und Übergewicht sowie die potentiell dafür verantwortlichen bzw. intermediären
Faktoren des Lebensstils aufzuzeigen und zu verstehen, wäre eine Einbeziehung von
Parametern der Energieaufnahme und des Energieverbrauches jedoch eine erforderliche
Voraussetzung.
1.3
Fragestellung
In Anbetracht der gegenwärtig vorhandenen Literatur zur Assoziation zwischen
chronischem Stress und Übergewicht bzw. Körperfettverteilung, gibt es trotz der Vielzahl an
durchgeführten Studien noch einige Unklarheit über die Zusammenhänge und die zu Grunde
liegenden physiologischen, psychologischen und verhaltenstechnischen Mechanismen. Die
vorliegende Arbeit hat zum Ziel, zur Beantwortung eines Teils der offenen Fragen
beizutragen. Zu diesem Zweck werden Probanden einer kleineren Querschnittsstudie,
welche im Rahmen einer großen prospektiven Kohortenstudie durchgeführt wurde,
einerseits hinsichtlich ihrer subjektiven und physiologisch-messbaren Stressexposition, und
andererseits zu Eigenschaften ihrer Körperfettverteilung, untersucht. Die dazugehörige
Fragestellung kann wie folgt zusammengefasst werden:
31
Einleitung
Wie ist physiologisch messbarer, chronischer Stress mit der Verteilung des
Körperfettes assoziiert – und welche Rolle spielen dabei Faktoren des Lebensstils?
Zur Beantwortung dieser Frage werden dementsprechend folgende Unterpunkte behandelt:
1) Durch welche physiologischen auf Haarcortisol, Speichelcortisol und
Speichelamylase basierenden Marker bzw. durch welche subjektiven
Parameter kann eine andauernde Stressexposition beschrieben werden?
2) Wie sind diese Parameter mit der Menge und der Verteilung von Körperfett
assoziiert?
3) Inwiefern tragen Lebensstilfaktoren wie Ernährung, körperliche Aktivität oder
Tabak- und Alkoholkonsum zu dieser Assoziation bei?
32
Datengrundlage und Methoden
2 Datengrundlage und Methoden
2.1
Die EPIC-Studie
Die Studienpopulation der vorliegenden Arbeit ist eine Teilstudie der European
Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC)-Studie, welche eine der größten
prospektiven Kohortenstudien darstellt und ein wichtiger Bestandteil des EU-weiten
Forschungsprogramms „Europe against Cancer“ ist. Ziel dieser durch die World Health
Organization (WHO) geförderten Studie ist es, das Verständnis von Zusammenhängen
zwischen Ernährung, Lebensstilfaktoren und chronischen Erkrankungen – insbesondere
Krebs - zu erweitern. Koordiniert wird diese multinationale Studie, welche insgesamt 23
Studienzentren in zehn europäischen Ländern umfasst, vom WHO-Krebsforschungszentrum
International Agency for Research on Cancer (IARC) in Lyon (Frankreich). Die Datenerhebung
und die Größe der jeweiligen Studienpopulation an den einzelnen Standorten orientierten
sich an einem für alle Studienzentren gültigen Protokoll, welches speziell an das jeweilige
Studienzentrum angepasst wurde. In diesem Rahmen konnten von 1992 - 1998 europaweit
ca. 521.000 Studienteilnehmer rekrutiert werden, welche zu diesem Zeitpunkt zumeist 35 bis
64 Jahre alt waren (Riboli und Kaaks, 1997; Gonzalez, 2006).
Die beiden deutschen Zentren der EPIC-Studie befinden sich in Heidelberg und
Potsdam und wurden in ihrer Aktivität von den Ethikkommissionen der Landesärztekammer
Brandenburg und der medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg befürwortet. Die
Potsdamer Kohorte („Brandenburger Ernährungs- und Krebsstudie“), koordiniert durch das
Deutsche Institut für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke (DIfE), zählt 27.548
Teilnehmer und die Kohorte in Heidelberg („Gesundheit, Ernährung, Krebs“), deren
Studienzentrum am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg lokalisiert ist,
umfasst insgesamt 25.540 Personen. Die Teilnehmer wurden aus den Registern der
Einwohnermeldeämter der beiden Städte und angrenzenden Gemeinden randomisiert
ausgewählt und auf dem Postweg zur Teilnahme an der Studie sowie den damit
33
verbundenen Basisuntersuchungen eingeladen. Aufgrund der zu Beginn geringen Anzahl an
Rückmeldungen, wurden die ausgewählten Personen nach zwei Wochen erneut postalisch
oder telefonisch kontaktiert, wobei schließlich Antwortraten von etwa 22,7% in Potsdam
und 38,3% in Heidelberg erreicht wurden (Boeing et al., 1999a). Auf diese Weise wurden
zwischen 1994 und 1998 insgesamt 53.162 Personen in die deutsche EPIC-Studie
aufgenommen. Wie in der gesamten europaweiten Studie, wurde unter Berücksichtigung
alters- und geschlechtsspezifischer Krebsneuerkrankungsraten auf die Einhaltung eines
Alterseinschlusskriteriums geachtet, welches bei Frauen zwischen 35 und 64 Jahre und bei
Männern zwischen 40 und 64 Jahre lag (Riboli und Kaaks, 1997).
Vor ihrem Eintritt in die Studie mussten die zukünftigen Teilnehmer zunächst
eine schriftliche Einverständniserklärung unterzeichnen, in der sie ihre Teilnahme und die
damit verbundene Aufklärung bestätigten. Im Anschluss folgte eine Reihe von
Basisuntersuchungen,
in
denen
die
Probanden
Fragebögen
zu
Lebensstil
und
Ernährungsgewohnheiten ausfüllten und ergänzend dazu an persönlichen computergestützten Interviews teilnahmen. Damit wurden unter anderem detaillierte Daten zur
Ernährung, körperlichen Aktivität und Krankheitsgeschichte erfasst. Zusätzlich wurden durch
geschultes Personal anthropometrische Messungen durchgeführt, Blutproben entnommen
und der Blutdruck gemessen (Boeing et al., 1999b). In der sich anschließenden
Nachbeobachtungszeit wurden seit dem im Abstand von etwa 2 Jahren Fragebögen an die
Teilnehmer verschickt, mit Hilfe derer Änderungen in Lebensstil und Ernährungsverhalten
sowie neu aufgetretene Krankheiten erfasst wurden. Eventuelle Todesfälle und die offizielle
Todesursache wurden in Zusammenarbeit mit den örtlichen Gesundheitsämtern ermittelt.
Die so erhobenen Todesfälle und Erkrankungen, verifiziert durch den behandelnden Arzt,
dienen dann als Grundlage für die nachfolgenden epidemiologischen Analysen. Um die
Daten der Nachbeobachtung möglichst vollständig erheben zu können und damit eine
Vergleichbarkeit zu gewährleisten, wurden die Methoden standardisiert, durch telefonische
Rückfragen ergänzt und durch spezielle Computerprogramme unterstützt. Aufgrund
verschiedener Betreuungs- und Erinnerungsstrategien konnten so bisher durchschnittliche
Antwortraten von 95% in Potsdam und 90% in Heidelberg erreicht werden (Bergmann et al.,
1999).
34
2.2
Die Validierungs- und Kalibrierungs-Substudie
Um auch weiterhin eine möglichst genaue Erhebung von Daten zur Ernährung,
körperlichen Aktivität und Körperzusammensetzung zu gewährleisten, wurde in den beiden
deutschen EPIC-Zentren eine Validierungs- und Kalibrierungs-Substudie ins Leben gerufen.
Diese hatte zum Ziel, durch intensivierte Messungen in einer Subkohorte von etwa 600
Personen pro Studienzentrum die Validierung (Messfehlerkorrektur) und Kalibrierung
(Anpassung von unzureichend erhobenen Daten an die tatsächliche Datenlage) der in der
gesamten Kohorte vorhandenen Daten zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wurden in den
Jahren 2009 bis 2012 aus beiden Kohorten randomisiert EPIC-Teilnehmer ausgewählt,
kontaktiert und zu einem Besuch im jeweiligen Studienzentrum eingeladen. Berücksichtigt
wurde dabei, neben einer gleichmäßigen Geschlechts- und Altersverteilung, auch die
weiterhin vorhandene Wohnsitznähe zum Studienstandort. Auf diese Weise konnten in
Potsdam 816 Probanden und in Heidelberg 799 Probanden für erneute Erhebungen
gewonnen werden, was Teilnahmeraten von 56,4% (Potsdam) bzw. 34,5% (Heidelberg)
entspricht. Die 816 Personen aus Potsdam und Umgebung bildeten die Ausgangspopulation
der vorliegenden Arbeit.
Nach dem Unterzeichnen einer schriftlichen Einverständniserklärung zur
Bestätigung der Teilnahme an dieser Substudie, wurden die Probanden gebeten, an dem
Untersuchungsprogramm teilzunehmen, welches neben umfassenden Erhebungen zu
Ernährung, Lebensstil, Gesundheitsstatus, psychosozialen und demographischen Fragen
auch körperliche Untersuchungen beinhaltete. Das zugehörige Studienprotokoll war bis auf
wenige Punkte in beiden Zentren identisch. Die Erfassung der für die vorliegende Arbeit
relevanten Parameter wird im Folgenden genauer beschrieben. Auch diese Substudie wurde
unter ethischen Gesichtspunkten von den Ethikkommissionen der Landesärztekammer
Brandenburg und der medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg genehmigt.
2.3
Die Messung von chronischem Stress
2.3.1
Cortisol im Speichel
Die Ausschüttung des Hormons Cortisol folgt einem typischen Tageszyklus, der in
der Regel durch einen steilen Anstieg in den ersten 30 Minuten nach dem Aufwachen sowie
einem langsamen Abfall über die restliche Zeit des Tages charakterisiert ist und zudem
situativen Schwankungen unterliegt. Um dieses Tagesprofil erfassen zu können, wurden die
35
Probanden gebeten, an einem von uns zuvor bestimmten Tag und zu festgelegten Uhrzeiten
selbstständig Speichelproben zu entnehmen. Auf diese Art, konnte das Cortisolprofil in
ihrem individuell gewohnten Umfeld erhoben werden. Zu diesem Zweck erhielten die
Teilnehmer bei ihrem Besuch im Studienzentrum neben einer Einweisung einen Karton, in
dem sich sieben Salivetten (für fünf Entnahmezeitpunkte, inklusive zwei Ersatzröhrchen) und
eine genaue Anleitung befanden. Die Salivetten (SARSTEDT, Nümbrecht, Deutschland)
beinhalten jeweils eine kleine Kunstfaserrolle, die am Entnahmetag zu den festgelegten
Zeitpunkten (direkt nach dem Aufwachen, 30 Minuten später, 11 Uhr, 17 Uhr und 22 Uhr
bzw. kurz vor dem Zubettgehen, wenn dies früher erfolgen sollte; siehe Abbildung 6) in den
Mund gelegt werden sollte. Durch Kauen sollte der Speichelfluss angeregt werden. Nach
etwa einer Minute, wenn sich die Rolle mit Speichel vollgesogen hat, wurde sie wieder in die
Salivette überführt und die genaue Uhrzeit im Karton festgehalten. Darüber hinaus sollten
die Teilnehmer angeben, ob der Entnahmetag einem für sie typischen Tag entsprach.
Abbildung 6
Übersicht über die Zeitpunkte der Speichelprobenentnahme an einem zuvor
festgelegten Tag zur Erfassung der Cortisol- und Alpha-Amylase-Profile.
Die Probanden wurden angehalten, den Karton mit den Speichelproben im
Anschluss direkt an das Studienzentrum zurückzusenden, wo sie bei -20°C lagerten, bis sie
zur Analyse in das endokrine Labor des Biopsychologischen Lehrstuhls der Technischen
Universität Dresden weitergeleitet wurden. Dort wurden die Proben ebenfalls bei -20°C
aufbewahrt und vor den Analysen bei 2-6°C aufgetaut sowie für drei Minuten bei 3000rpm
und
Raumtemperatur
zentrifugiert.
Die
Cortisol-Konzentrationen
der
einzelnen
Speichelproben wurden dann durch Anwendung eines kommerziellen Cortisol-Lumineszenz-
36
Immunoassays (CLIA; IBL International GmbH, Hamburg, Deutschland) gemäß der Anleitung
des Herstellers bestimmt. In dieser kompetitiven Methode konkurriert die unbekannte
Menge an Cortisol in den Proben mit einer bekannten Menge an enzymmarkiertem Cortisol
um die Bindungsstellen von Cortisol-Antikörpern, welche an eine Mikrotiterplatte gebunden
sind. Nach einer Inkubationszeit wird das nicht gebundene enzymmarkierte Cortisol durch
Waschen entfernt und eine Lumineszenz-Substratlösung hinzugegeben. Die Intensität der
durch eine chemische Reaktion ausgelösten Lumineszenz ist dabei umgekehrt proportional
zur Cortisol-Konzentration in den Proben, wobei letztere direkt anhand von Standardkurven
bestimmt werden kann. Eine detaillierte Beschreibung dieser Methode findet sich bei
Dressenhöfer at al. (1992).
2.3.2
Alpha-Amylase im Speichel
Auch die Konzentration von Alpha-Amylase im Speichel unterliegt einem
typischen Tagesprofil, welches in etwa dem Cortisolrhythmus entgegensteht und demnach
gewöhnlich nach dem Aufwachen einen starken Abfall erfährt, während es im weiteren
Tagesverlauf langsam wieder auf das Ausgangsniveau ansteigt. Aus diesem Grund konnte die
Messung parallel zu den Messungen des Cortisols im Speichel erfolgen und anhand
derselben Proben vorgenommen werden. Das Entnahmeprotokoll sowie die Lagerung und
der Versand der Proben waren somit identisch (siehe Abschnitt 2.3.1 sowie Abbildung 6).
Die Konzentration der Alpha-Amylase in den Speichelproben konnte dann
indirekt über ihre Enzymaktivität quantifiziert werden. Nach dem Auftauen und
Zentrifugieren, welche bereits in Bezug auf Cortisol beschrieben wurden, wurde dazu der mit
destilliertem Wasser verdünnte Speichel auf eine Mikrotiterplatte gegeben. Nach
Kalibrierung des Photometers wurde die Platte mit einem Substrat versetzt, welches von der
Amylase umgesetzt werden kann. Dazu wurden die Mikrotiterplatten mit einem definierten
Zeitabstand
wiederholt
bei
37°C
inkubiert,
in
deren
Anschluss
jeweils
eine
Absorptionsmessung durchgeführt wurde. Aus der Änderung im Absorptionsspektrum,
hervorgerufen durch den Konzentrationsanstieg des Produktes der Umsetzung, konnte
schließlich die Alpha-Amylase-Konzentration in den Proben mit Hilfe einer Eichkurve
ermittelt werden. Eine genauere Beschreibung der Methode wurde bei Strahler et al.
(2010b) verfasst.
37
2.3.3
Haarcortisol
Zur Messung der Cortisol-Konzentration in den Haaren wurde den Probanden am
mittleren Hinterkopf und so nah wie möglich an der Kopfhaut eine etwa 3 mm dicke
Haarsträhne entnommen. Ersatzweise konnten auch 2-3 dünnere Strähnen gewählt werden.
Diese wurden dann in Folie geschlagen, das kopfhautnahe Ende markiert und bei
Raumtemperatur gelagert. Zur Analyse wurden sie – wie auch die Speichelproben - in das
endokrine Labor des Biopsychologischen Lehrstuhls der Technischen Universität Dresden
verschickt. Dort wurden jeweils nur die Cortisol-Konzentrationen in den 3 cm langen
Haarsegmenten ermittelt, die sich ursprünglich direkt an der Kopfhaut befanden. Nimmt
man ein Wachstumsrate von etwa 1 cm pro Monat an (Wennig, 2000), spiegelt dieser
Abschnitt in etwa das Haarwachstum der letzten drei Monate vor Probenentnahme wider –
und damit die durchschnittliche Cortisolausschüttung während dieses Zeitraumes.
Zur Quantifizierung des Cortisols, wurden die Haarprobensegmente zunächst
gewaschen und die enthaltenen Steroidhormone inklusive des Cortisols durch Inkubation
mit Methanol extrahiert (siehe Stalder et al., 2012b, Studie II). Die sich anschließende
Cortisolbestimmung erfolgte ebenso wie die Analyse des Cortisols im Speichel anhand eines
kommerziellen
Cortisol-Lumineszenz-Immunoassays
(CLIA;
IBL
International
GmbH,
Hamburg, Deutschland), welcher im Abschnitt 2.3.1 bereits beschrieben wurde.
2.3.4
Subjektives Stressempfinden
Um zusätzlich das individuelle Stressempfinden der Probanden innerhalb der
letzten Wochen erheben zu können, enthielten die Fragebögen, welche sie gebeten wurden
auszufüllen, auch psychologische Fragen. Diese umfassten zum einen die Fragen der
Screening-Skala des Trierer Inventars zur Erfassung von chronischem Stress (TICS-SSCS)
(Schulz et al., 2004), welche mit 12 Items die Stressbelastung durch Besorgnis,
Arbeitsüberlastung, sozialer Überlastung, Überforderung und einem Mangel an sozialer
Anerkennung während der vergangenen 3 Monate misst. In Form einer Likert-Skala standen
dem Probanden zu jedem der Items 5 Antwortmöglichkeiten von „nie“ bis „sehr häufig“ zur
Verfügung. Die dahinter liegenden Kodierungen von 0 bis 4 wurden im Anschluss addiert und
anhand von Normtabellen in einen altersspezifischen sogenannten T-Wert transformiert.
Dieser T-Wert erlaubt den Vergleich zu einer dem Alter entsprechenden Normpopulation,
wobei ein T-Wert von 50 den Mittelwert der Normpopulation repräsentiert und T-Werte von
38
40–60 den Normbereich abgrenzen. Auf diese Weise liefert die Screening-Skala einen
Globalwert zur chronischen Stressbelastung, wobei höhere Werte auf eine größere
Belastung verweisen.
Des Weiteren wurde die gesundheitsbezogene Lebensqualität mit Hilfe der
Kurzform des SF-36 Health Surveys (SF-12) (Windsor et al., 2006) beurteilt. Die 12 Items
dieses Fragebogens erheben die subjektive Gesundheit innerhalb der vergangenen 4
Wochen in den Dimensionen körperliche Funktionsfähigkeit, körperliche Rollenfunktion,
körperliche
Schmerzen,
allgemeine
Gesundheitswahrnehmung,
Vitalität,
soziale
Funktionsfähigkeit, emotionale Rollenfunktion und psychisches Wohlbefinden. Anhand eines
festgelegten Algorithmus wurden diese Dimensionen zu je einer Skala für mentale und für
körperliche Gesundheit zusammengefasst. Innerhalb dieser Skalen stehen höhere Werte für
einen besseren subjektiven Gesundheitsstatus. Auch bei diesem Instrument liegt der
Normbereich zwischen 40 und 60, wobei ein Skalenwert von 50 den Mittelwert der
Normpopulation darstellt.
2.4
Die Messung der Fettverteilung
Zur Untersuchung der Körperfettverteilung wurden die Probanden gebeten, an
einer Ganzkörper-Magnetresonanztomographie (MRT) im örtlichen Klinikum teilzunehmen.
Von den insgesamt 816 Studienteilnehmern wurden jedoch im Vorfeld Personen
ausgeschlossen, welche angaben, möglicherweise klaustrophobisch zu reagieren (n = 61),
einen BMI ≥ 40 aufwiesen (n = 6), verschiedene Arten von Implantaten oder anderen
Metallkörpern (z.B. Herzschrittmacher) im Körper zu haben (n = 52) oder an einer chronisch
obstruktiven Lungenerkrankung zu leiden bzw. auf ein Beatmungsgerät angewiesen zu sein
(n = 2). Darüber hinaus wurden Teilnehmer ausgeschlossen, die eine Teilnahme am MRT
verweigerten (n = 25) sowie Personen, bei denen keine MRT-Messung mehr vorgesehen war,
da die von vornherein festgelegte Gesamtzahl von 600 Aufnahmen bereits erreicht wurde
(n = 40). Geprüft wurden diese Ausschlusskriterien im Rahmen eines persönlichen
Gespräches mit dem Studienarzt während des Besuches im Studienzentrum. Weiterhin
konnte bei 33 Teilnehmern keine Auswertung der MRT-Daten erfolgen (durch z.B. Artefakte
in den Bilddaten) und bei drei Probanden musste die Messung abgebrochen werden. Damit
standen für die vorliegende Arbeit insgesamt 594 vollständige MRT-Messungen zur
Verfügung.
39
Die Messungen wurden mit einem 1.5T MRT-Scanner („Magnetom avanto“,
Siemens, Erlangen, Deutschland) und der Vibe-Dixon-Sequenz durchgeführt. Die Vibe-Dixon
Sequenz ist ein spezielles MRT-Protokoll für die Fettgewebsanalyse, welches das Fett- vom
Wassergewebe trennt. Dadurch wird das Fettgewebe im Fettbild hell dargestellt, während
das übrige Gewebe dunkel erscheint. Anschließend wurden die Daten an die Abteilung für
Medizinische und Biologische Informatik am Deutschen Krebsforschungszentrum in
Heidelberg (DKFZ) über ein Picture Archiving and Communication System (PACS)
pseudonymisiert übermittelt. Dort wurden anhand eines eigens entwickelten automatischen
Verfahrens drei verschiedene Fettgewebsarten quantifiziert (Wald et al., 2012a). Zunächst
wurden
dazu
die
durch
den
Scanner
generierten
Bildabschnitte
zu
einem
Ganzkörperdatensatz zusammengesetzt und methodenspezifische Bildstörungen korrigiert
(Wald et al., 2010). In einem automatischen Schwellwertverfahren konnte dann - mithilfe
eines zuvor festgelegten Grauwertes - für jeden Pixel des hell-dunklen Fettbildes die
Zugehörigkeit zum Fettgewebe bestimmt werden. Da die Arme aufgrund des beschränkten
Akquisitionsvolumens von MRT-Geräten in Abhängigkeit vom Körperumfang teilweise oder
komplett außerhalb des Aufnahmebereiches liegen können, wurden die Abbildungen der
Arme in den Aufnahmen durch einen Nachbearbeitungsprozess entlang der Achselhöhlen
entfernt. Dadurch wurde eine einheitliche Analyse aller Daten gewährleistet. Die
Quantifizierung des viszeralen Fettgewebes, welches in den muskulären Begrenzungen des
Abdomens sowie vertikal zwischen dem Zwerchfell und dem Beckenboden lokalisiert ist,
erfolgte in zwei Schritten: Im ersten Schritt wurde der anatomische Bereich des viszeralen
Fettgewebes mit Hilfe eines statistischen Formmodells beschränkt. Anschließend folgte in
einem zweiten Schritt die Segmentierung und damit Bestimmung des Fettgewebes mit dem
bereits beschriebenen Schwellwertverfahren. Das epikardiale Fettgewebe, welches sich um
den Herzbeutel und die angrenzenden großen Blutgefäße befindet, wurde nach dem
gleichen Prinzip wie das viszerale Fett quantifiziert - nur, dass im ersten Schritt allein der
Bereich des Thorax anhand eines Formmodells extrahiert wurde. Um das subkutane
Fettgewebe, welches direkt unterhalb der Haut liegt, zu segmentieren, wurde zunächst das
komplette Fettgewebe (mit Knochenmark, da dieses hauptsächlich aus Fettzellen besteht)
mittels des Schwellwertverfahrens identifiziert. Anschließend wurde das viszerale sowie das
epikardiale Fettgewebe vom Ergebnis subtrahiert und das Knochenmark mithilfe von
morphologischen Operatoren aus den Aufnahmen entfernt. Das Gesamtkörperfettgewebe
40
(ohne Knochenmark) setzt sich schließlich aus dem Volumen des viszeralen, subkutanen
sowie epikardialen Fettgewebes zusammen (Abbildung 7). Für eine detaillierte Beschreibung
des gesamten Verfahrens wird auf die Publikationen von Wald et al. (Wald et al., 2012a;
Wald et al., 2012b) verwiesen.
Abbildung 7
Illustration der verschiedenen Fettkompartimente, deren Volumen mit Hilfe von
MRT-Messungen und anschließender automatischer Analyse bestimmt werden
konnte (Bilder entnommen aus: Neamat-Allah et al. 2014)
In Ergänzung dazu wurden während des Besuches im Studienzentrum
anthropometrische Messungen vorgenommen, wobei geschultes Personal unter anderem
die Körpergröße, das Gewicht, den Taillen- sowie den Hüftumfang der zu diesem
Untersuchungsteil leicht bekleideten Teilnehmer bestimmte. Aus diesen Maßen konnten der
BMI, welcher sich aus dem Quotienten des Gewichtes in kg und der Körpergröße in m 2
berechnet, und das WHR, das dem Quotienten aus Taillen- und Hüftumfang entspricht,
ermittelt werden.
Zur Beschreibung der Körperfettverteilung innerhalb der vorliegenden Arbeit,
wurde aus der Reihe der so zur Verfügung stehenden Parameter das Volumen des viszeralen
Fettes - sowie im Vergleich dazu – das Volumen des Gesamtkörperfettes gewählt. Beide
Maße wurden in den folgenden Analysen für die Körpergröße der Probanden kontrolliert.
41
2.5
Ernährungserhebung
Zur Erfassung der Ernährungsgewohnheiten in der Validierungs- und
Kalibrierungs-Substudie wurde ein nicht-quantitativer Verzehrshäufigkeitsfragebogen (FFQ,
Food Frequency Questionnaire) angewandt, welcher die übliche Ernährung während der
letzten 12 Monate erhebt und von den Probanden eigenständig auszufüllen war (Illner et al.,
2011). Er umfasst Fragen zur Verzehrshäufigkeit von 116 gängigen Lebensmitteln sowie
spezifische Fragen, wie zum Beispiel zur Zubereitungsart und dem Fettgehalt der
Lebensmittel sowie Fragen zur Einnahme verschiedener Nahrungsergänzungsmittel oder
Medikamente. Die Häufigkeit des Verzehrs wurde dabei mithilfe von mehreren Abstufungen
erhoben, welche je nach Lebensmittel von „nie“ bis „9 mal am Tag oder häufiger“ reichten.
Portionsgrößen wurden unter Verwendung von Piktogrammen dargestellt und, wenn
möglich, durch übliche Standardportionsgrößen (z.B. eine Tasse mit 150 ml, ein Glas mit
200 ml, ein Stück usw.) ergänzt. Der Fragebogen basiert auf einem bereits existierenden
validierten FFQ, der innerhalb der EPIC-Potsdam-Kohorte entwickelt wurde (Nothlings et al.,
2007).
Darüber
Erinnerungsprotokolle
hinaus
wurden
durchgeführt,
mit
in
jedem
denen
die
Teilnehmer
Probanden
vier
von
24-Stundengeschulten
Interviewerinnen ausführlich über ihre Ernährung am Vortag befragt wurden. Für eine
standardisierte Erhebung kam hierbei die Computersoftware EPIC-SOFT zur Anwendung, die
in
allen
europäischen
EPIC-Zentren
zur
Unterstützung
von
24-Stunden-
Erinnerungsprotokollen verwendet wird (Voss et al., 1998). Das erste sowie das vierte
Interview fanden während der Besuche im Studienzentrum statt und das zweite sowie dritte
telefonisch an zufällig gewählten Tagen, wobei darauf geachtet wurde, dass die einzelnen
Wochentage am Ende der Studie zu gleichen Anteilen in der Studienpopulation vertreten
waren. Die Probanden wurden im Vorfeld nicht über die genauen Zeitpunkte informiert, um
eine veränderte Ernährung während des zu erhebenden Tages zu vermeiden. Die Erfassung
des Konsums von alkoholischen Getränken war Bestandteil beider Instrumente.
Zur
Auswertung wurden
Erinnerungsprotokolle
erhobenen
die
durch
Lebensmittel
den FFQ
mit
der
und
die
24-Stunden-
Nährstoffdatenbank
des
Bundeslebensmittelschlüssel (BLS) Version 3.01 verknüpft, welcher in dieser aktualisierten
und erweiterten Ausführung Inhaltsstoffe und Nährwerte von über 15.000 Lebensmitteln
beinhaltet und als Standardinstrument zur Auswertung von ernährungsepidemiologischen
42
Studien und Verzehrserhebungen in der Bundesrepublik Deutschland gilt (Max RubnerInstitut, 2010).
Als relevante Größen für die vorliegende Analyse wurden die durchschnittliche
tägliche Gesamtenergieaufnahme (kcal/Tag) sowie der durchschnittliche tägliche Konsum an
reinem Alkohol (g/Tag) ausgewählt. Bei letzterem wurde nicht nur der Alkohol aus
alkoholischen Getränken eingeschlossen, sondern auch der Alkohol, welcher in
Lebensmitteln vorkommen kann (z.B. in Süßigkeiten, Backwaren, Fruchtsäften oder
Fertiggerichten).
Um
die
methodenimmanenten
Schwächen
von
24-Stunden-
Erinerungsprotokollen und Verzehrshäufigkeitsfragebögen gering zu halten und damit eine
bestmögliche Erhebung zu gewährleisten, wurde die sogenannte NCI-Methode angewandt
(Tooze et al., 2006). Diese Methode wurde am National Institute of Cancer in den USA
entwickelt und ermöglicht die Schätzung der durchschnittlichen täglichen Aufnahmemenge
innerhalb
einer
Population,
in
welche
die
Informationen
beider
Ernährungserhebungsinstrumente einfließen. Für eine zusätzliche Verbesserung der
Schätzung können mit dieser Methode weitere individuelle Charakteristika einbezogen
werden, wie zum Beispiel in der aktuellen Studie das Alter, das Geschlecht und der BMI der
Probanden berücksichtigt wurden. Die Information aus dem Verzehrshäufigkeitsfragebogen,
ob ein Lebensmittel bzw. Nährstoff außerhalb der Erhebungstage der 24-StundenErinnerungsprotokolle verzehrt wurde, wurde ebenso als Kovariate behandelt. Auf diese
Weise konnte auch der Konsum von selten verzehrten Lebensmitteln festgehalten werden.
Die Berechnung der Nährstoffaufnahme bzw. des Lebensmittelverzehrs erfolgt schließlich
generell nach dem Prinzip, dass aus den 24-Stunden-Erinnerungsprotokollen zunächst
entnommen wird, wie hoch die Wahrscheinlichkeit des Verzehrs eines Lebensmittels oder
Nährstoffs ist und wie hoch die entsprechende Menge an einen Verzehrstag ausfällt. Aus
diesen beiden Werten wird schließlich das Produkt gebildet, welches der durchschnittlichen
täglichen Aufnahmemenge des jeweiligen Lebensmittels bzw. Nährstoffs entspricht (Tooze
et al., 2006).
2.6
Erhebung der körperlichen Aktivität
Zur Erfassung der körperlichen Aktivität wurden die Teilnehmer gebeten, eine
Woche lang während ihres normalen Alltags einen Sensor („Actiheart“, CamNtech,
Cambridge, UK) zu tragen, welcher sowohl ihre Herzfrequenz als auch durch einen
43
integrierten Akzelerometer ihre Bewegung misst (Brage et al., 2005). Die Bewegung wurde
dabei mittels eines piezoelektrischen Elementes mit einer dynamischen Spannweite von 1-7
Hz (3dB) und einer Frequenz von 32 Hz erfasst. Das Actiheart transformiert diese rohen
Beschleunigungs-Signale in sogenannte „activity counts“, welche Werte darstellen, mit
denen die Intensität, Frequenz und Dauer der körperlichen Aktivität beschrieben werden
kann. Dieser kleine Sensor, der während des Besuches im Studienzentrum mit zwei
Elektrokardiogramm-Elektroden wasserdicht an der Brust der Probanden befestigt wurde,
musste für diese Langzeitmessung zunächst mithilfe eines einfachen Stepp-Testes kalibriert
werden (Wientzek et al., 2013). Auf diese Art konnte das Gerät an die individuellen
Beziehungen zwischen der genormten körperlichen Aktivität sowie der daraus
resultierenden Herzfrequenz und Bewegungsmessung angepasst und damit auf den
jeweiligen Probanden geeicht werden (Brage et al., 2007). Fiel diese Teilnehmer-spezifische
Kalibrierung aus, in dem der Proband die Einschlusskriterien für den Stepp-Test nicht erfüllte
(z.B. Sitzen im Rollstuhl, Einnahme von >50% der max. Tagesdosis an ß-Blockern, das
Vorliegen von bestimmten Herz-Kreislauferkrankungen) oder währenddessen nur Daten
über weniger als 4 Minuten aufgezeichnet wurden, kam ein Gruppen-Kalibrierungsmodell
zur Anwendung (Brage et al., 2004). Nach dieser Kalibrierung wurden die Teilnehmer
gebeten, das Actiheart-Gerät 7 Tage lang durchgehend zu tragen und im Anschluss zurück
zum Studienzentrum zu schicken. Nach der Bereinigung der Daten berechnete die ActiheartSoftware für jeden Teilnehmer anhand der individuellen Kalibrierungsmodelle die
körperliche Aktivität in Form eines „Physical Activity Levels“ (PAL). Der PAL entspricht dem
Verhältnis vom Gesamtenergieumsatz zum Ruheenergieumsatz.
2.7
Erhebung soziodemographischer Charakteristika
lebensstil- und gesundheitsbezogener Daten
sowie
Informationen zum Alter, Beschäftigungsstatus (Vollzeit, Teilzeit, stundenweise,
arbeitslos/Umschulung,
Vorruhestand/Ruhestand/Frührente,
keine
Erwerbstätigkeit),
Rauchverhalten, Menopausalstatus, zu Schmerzen innerhalb der letzten 4 Wochen sowie der
durchschnittlichen Schlafdauer der Probanden während des Tages und der Nacht wurden
mit Hilfe von Fragebögen erhoben. In einem persönlichen Interview mit dem Studienarzt
während des Besuchs im Studienzentrum wurden die Studienteilnehmer zusätzlich gebeten,
Auskunft über die Einnahme von Medikamenten zu geben. Ebenfalls Bestandteil dieses
44
Gesprächs war die Messung des Blutdrucks der Probanden, die sich währenddessen in
sitzender Position befanden. Die Messung erfolgte in drei Wiederholungen am nichtdominanten Arm, wobei jeweils im Abstand von drei Minuten mit Hilfe eines
vollautomatischen Messgerätes („M5 Professional“, OMRON, Mannheim, Deutschland) der
Blutdruck bestimmt und aus den letzten beiden Messungen der Mittelwert berechnet
wurde. Überstieg dieser Wert einen Blutdruck von 160/95 mmHg oder zeigte das Gerät eine
Fehlermeldung, wurde die Messung manuell wiederholt.
Die Erfassung von vorliegenden Diagnosen chronischer Erkrankungen, die für die
folgenden Untersuchungen berücksichtigt werden sollen (Typ-2-Diabetes mellitus, Krebs,
Myokardinfarkt oder Schlaganfall), ist Bestandteil der regulären Follow-up-Erhebungen in
der EPIC-Potsdam-Studie (Bergmann et al., 1999) und musste aus diesem Grund nicht extra
im Rahmen der Substudie durchgeführt werden. Die Diagnosen basieren auf Selbstangaben
und wurden im Anschluss durch den Kontakt mit dem behandelnden Arzt verifiziert.
2.8
Studienpopulation und Studiendesign
Die Studienpopulation der vorliegenden Arbeit basiert auf den 816 Teilnehmern
der Validierungs- und Kalibrierungs-Substudie des Studienzentrums der EPIC-Studie in
Potsdam. Hauptgegenstand der Arbeit ist die Betrachtung verschiedener physiologischer
und subjektiver Stressparameter – sowie deren Beziehung zur Körperfettverteilung und
potentiellen Mediatoren des Lebensstils. Da sowohl die Erhebung der Stressparameter, der
Körperfettverteilung und einer zentralen Lebensstilvariable, der körperlichen Aktivität, mit
praktischen Herausforderungen verbunden war, kam es zu einer Reihe von zu beachtenden
Ausschlusskriterien und daraus resultierenden fehlenden Werten (Abbildung 8).
Im Detail bedeutete das, dass zunächst Personen von der Analyse
ausgeschlossen wurden, welche außerhalb des zuvor festgelegten Altersrahmens der
Substudie (35–65 Jahre während der Basisuntersuchungen der EPIC-Potsdam-Studie) lagen
(n = 1), 7 Tage vor dem Besuch im Studienzentrum Glucocorticoid-haltige Medikamente
einnahmen bzw. anwendeten (n = 46; 5,8%) oder zu denen keine Fragebogendaten zum
subjektiven Stressempfinden vorlagen (n = 5; 0,7%). Damit umfasste die sogenannte
Basispopulation der Studie 764 Personen – 388 Männer und 376 Frauen. Bei 649 dieser
Teilnehmer konnte die Konzentration von Cortisol in den Haaren bestimmt werden, wobei
115 Personen (15,1%) ausgeschlossen wurden, welche eine Haarlänge von weniger als 2 cm
45
aufwiesen (n = 75), bei welchen eine für eine valide Messung zu geringe Menge Haare
entnommen wurde (n = 10), deren Werte eine Grenze von ± 3 Standardabweichungen
überschritt (Lederbogen et al., 2010) (n = 29) sowie Personen, welche an diesem
Untersuchungsteil nicht teilnehmen wollten (n = 1). Von diesen 649 Probanden erfüllten
jedoch 178 Personen (27,4%) nicht die Einschlusskriterien der Durchführung eines MRTs zur
Schätzung der Körperfettverteilung (siehe Abschnitt 2.4). Von weiteren 69 Personen (14,6%)
standen keine Daten bezüglich ihrer körperlichen Aktivität zur Verfügung, da sie
Ausschlusskriterien dieser Messung erfüllten (siehe Abschnitt 2.6).
Hinsichtlich der Speichelproben mussten zunächst 68 Teilnehmer (8,9%) der
Basispopulation ausgeschlossen werden, da sie keine Entnahmezeit zu den ersten beiden
Proben festhielten (n = 39), die vorgeschriebenen Zeitpunkte nicht einhalten konnten
(n = 27) oder eine Aufwachzeit angaben, die sich stark von denen der übrigen Teilnehmer
unterschied (Lederbogen et al., 2010) (n = 2). Nach Kudielka et al. (2003) und Strahler et al.
(2011) sollte dabei der 2. Entnahmezeitpunkt nicht mehr als ± 7 Minuten bzw. der 3., 4. und
5. Entnahmezeitpunkt nicht mehr als ± 1 Stunde von der erforderlichen Zeit abweichen. Mit
dieser Einhaltung der zuvor festgelegten Messzeitpunkte wird auch die sogenannte
„Compliance“ der Teilnehmer umschrieben, welche demnach in der vorliegenden Studie
96% betrug. Die Differenz zwischen der Aufwachzeit eines Probanden und der mittleren
Aufwachzeit sollte in Anlehnung an Adam und Kumari (2009) nicht mehr als drei
Standardabweichungen betragen. Darüber hinaus konnten bei weiteren 56 Personen (7,3%)
keine auf Cortisol basierende Stressparameter im Speichel berücksichtigt werden, wenn die
jeweiligen Proben nicht analysierbar bzw. leer waren (n = 19) oder eine Grenze von ± 3
Standardabweichungen vom mittleren Cortisolwert dieses Messzeitpunktes überschritten
wurde (n = 37). Von diesen verbleibenden 640 Teilnehmern mit kompletten Daten zu den
Cortisolparametern im Speichel, erfüllten 168 Personen (26,3%) nicht die Einschlusskriterien
für die Schätzung der Körperfettverteilung und weitere 63 (13,3%) die der Messung der
körperlichen Aktivität. Fehlende auf Alpha-Amylase basierende Stressparameter (n = 135;
17,7%) resultierten ebenso aus nicht analysierbaren Proben (n = 58) oder Proben, in denen
keine Alpha-Amylase bestimmt wurde (n = 38) sowie extremen Werten außerhalb der
Grenze von ± 3 Standardabweichungen vom Mittelwert des jeweiligen dieses
Messzeitpunktes (n = 39). Somit standen ausgehend von der Basispopulation mit 674
Personen, für 561 Teilnehmer Stressparameter zur Verfügung, die aus den Konzentrationen
46
der Alpha-Amylase im Speichel berechnet wurden. Aus dieser Gruppe konnte bei 145
(25,8%) Personen kein MRT und bei weiteren 56 Probanden (13,5%) keine Messung der
körperlichen Aktivität durchgeführt werden (Abbildung 8).
Um zu vermeiden, dass fehlende Werte bezüglich einer Variablen zum
Ausschluss der betroffenen Personen aus der gesamten Analyse und damit zur
Verkleinerung der Studienpopulation von 674 auf 291 Personen mit Verlusten bezüglich der
statistischen Power führen, wurden die Untersuchungen der vorliegenden Arbeit jeweils
immer auf Grundlage der Basispopulation von 674 Probanden durchgeführt. Fehlende oder
abweichende Werte wurden als „Missing“ gekennzeichnet und auf diese Weise nur von den
Rechnungen ausgeschlossen, die der fehlenden Werte bedürfen. Aus diesem Grund
unterschied sich die Größe der Studienpopulation je nach Analyse, weshalb jeweils die
eingeschlossene Anzahl an Teilnehmern festgehalten wurde.
Da sowohl die Parameter zur Beschreibung der Stressexposition, die Maße der
Körperfettverteilung, die Variablen des Lebensstils als auch die zusätzlich berücksichtigten
potentiellen Einflussfaktoren innerhalb des Rekrutierungszeitraums der Validierungs- und
Kalibrierungs-Substudie erhoben wurden, handelt es sich bei vorliegenden Arbeit um eine
Querschnittsstudie. Eine Ausnahme bildeten jedoch die Variablen Geschlecht, Bildungsstand
sowie das Vorliegen einer chronischen Erkrankung. Diese wurden während der
Basisuntersuchungen der übergeordneten Kohortenstudie erfragt und als seitdem
unverändert angenommen bzw. im Fall der Erkrankungen fortlaufend während des
Nachuntersuchungszeitraums aktualisiert.
47
Abbildung 8
Übersicht über die Bildung der Studienpopulationen sowie den dazugehörigen
Ausschlusskriterien der Teiluntersuchungen.
2.9
Statistische Analyse
2.9.1
Aufbereitung der Stressparameter
Nach der Bereinigung der Daten und der Definition der Studienpopulationen
anhand der Ein- und Ausschlusskriterien für die verschiedenen Analysen, folgte die
Auswertung. Zu diesem Zweck wurde zunächst mithilfe des Shapiro-Wilk-Tests, des
Kolmogorov-Smirnov-Tests und optisch über die Verteilungsform im Histogramm geprüft, ob
die Daten der Körperfettverteilung sowie der
physiologischen und subjektiven
Stressmessungen einer Normalverteilung folgen, da dies eine Voraussetzung für einige
Teilanalysen sein wird. Um sie schließlich zu erfüllen, wurden die Cortisol- und AlphaAmylase-Werte der Speichelproben Wurzel-transformiert sowie die Haarcortisol-Werte
logarithmiert. Im Anschluss wurden aus diesen transformierten Werten folgende
Kenngrößen der Tagesprofile von Cortisol bzw. Alpha-Amylase im Speichel errechnet
(Pruessner et al., 2003; Adam und Kumari, 2009; Rohleder und Nater, 2009):
48
Morgencortisol
= Cortisol1
Morgenanstieg des Cortisols
(Cortisol awakening response, CAR)
= Cortisol2 – Cortisol1
Cortisol-Maximum
= max (Cortisol1,…, Cortisol5)
5
Anstieg der Regressionsgeraden
(Cortisol-Slope) – ohne 2. Messung
 (Zeit n  Zeit)(Cortisoln  Cortisol)
=
n 1
5
 (Zeit n  Zeit)
n2
2
n 1
Fläche unter der Cortisolkurve
(Area under the curve, AUCg)
5
=  ((Cortisoln  Cortisoln1 ) 
n 1
Zeit n1  Zeit n
)
2
mit
Cortisolkonzentration im Speichel nte Messung [nmol / l ]
Cortisoln
=
Zeitn
= Zeitpunkt der n-ten Messung [in s seit 0 Uhr]
Und analog für Alpha-Amylase:
Morgenamylase
= Amylase1
Morgenabfall der Amylase
(Amylase awakening response, AAR)
= Amylase1 – Amylase2
Amylase-Minimum
= min (Amylase1,…, Amylase5)
5
Anstieg der Regressionsgeraden
(Amylase-Slope) – ohne 2. Messung
 (Zeitn  Zeit)( Amylasen  Amylase)
=
n 1
5
 (Zeitn  Zeit)
n2
2
n 1
Fläche unter der Amylasekurve
(Area under the curve, AUCg)
5
=  (( Amylase n  Amylase n1 ) 
n 1
Zeit n1  Zeit n
)
2
mit
Amylasekon zentration im Speichel nte Messung [U / ml ]
Amylasen
=
Zeitn
= Zeitpunkt der n-ten Messung [in s seit 0 Uhr]
Zur Veranschaulichung sind diese Kenngrößen der Tagesprofile von Cortisol und AlphaAmylase in der Abbildung 9 dargestellt.
49
Abbildung 9
Übersicht über die physiologischen Parameter, die aus den Tagesprofilen von Cortisol
und Alpha-Amylase im Speichel berechnet werden können.
Bei diesen Formeln ist zu beachten, dass der sogenannte „Slope“, welcher den
Anstieg
der
Regressionsgeraden
durch
die
verschiedenen
Messzeitpunkte
des
Erhebungstages von Cortisol bzw. Alpha-Amylase darstellt, ohne Einbezug der jeweils
zweiten Messung berechnet wurde. Das hat den Hintergrund, dass die zweite Messung in
der Regel bei beiden Substanzen einen Extremwert besitzt, der den durchschnittlichen
Anstieg bzw. Abfall über den Tag verzerren würde. Die Werte der Summenskalen zur
mentalen und körperlichen Gesundheit wurden – ebenfalls zur Annäherung an eine
Normalverteilung – mit ihrer vierten Potenz transformiert.
2.9.2
Deskriptive Statistik
Zur Beschreibung der Studienpopulation wurden die männlichen und weiblichen
Teilnehmer
anhand
soziodemographischer,
anthropometrischer,
gesundheits-
und
lebensstilbezogener Merkmale charakterisiert. Unterschiede zwischen Männern und Frauen
wurden bei normalverteilten Parametern mit dem t-Test, bei nicht-normalverteilten und
ordinalen Parametern mit dem Wilcoxon-Rangsummentest und bei kategorialen Parametern
mit dem Chi2-Test ermittelt. Hinsichtlich der jeweils verschiedenen subjektiven und
physiologischen
Parameter
wurden
aus
den
untransformierten
Größen
geschlechtsspezifische Mittelwerte berechnet.
Zur Veranschaulichung sowie zur Einordnung im Vergleich mit früheren Studien
wurden die Tagesprofile von Cortisol und Alpha-Amylase aus den Speichelmessungen
ermittelt und abgebildet. Die Kurven wurden jeweils für Männer und Frauen bzw. für 2
50
Altersgruppen getrennt bestimmt, während bei ersterem zusätzlich zur Aufwachzeit das
Alter und bei letzterem das Geschlecht der Probanden berücksichtigt wurde. Um zu prüfen,
ob diese Stratifizierung signifikant unterschiedliche Tagesprofile bewirkt, wurde eine
Varianzanalyse mit Messwiederholungen durchgeführt, welche es erlaubt, Unterschiede
zwischen Messwertreihen verschiedener Gruppen festzustellen. Hierbei wurden die 5
Zeitpunkte der Speichelprobenentnahme als Messwiederholung gehandelt und es wurde
getestet, ob die Schwankungskurven zwischen Männern und Frauen bzw. zwischen den
Altersgruppen verschieden sind. Auf diese Weise konnte eingangs eingeschätzt werden, ob
sich die Messwerte, auf denen alle folgenden Analysen aufbauen, mit denen anderer Studien
vergleichen lassen.
2.9.3
Untersuchung des Zusammenhangs der verschiedenen physiologischen
und subjektiven Stressparameter untereinander
Zur Beschreibung der subjektiven und physiologischen Stressparameter – sowie
deren Zusammenhänge untereinander – wurden zwischen allen Parametern PearsonKorrelationen berechnet. In einem nächsten Schritt wurden geschlechtsspezifische partielle
Pearson-Korrelationen bestimmt, die das Alter der Probanden und den Zeitpunkt der ersten
Speichelprobe, welcher der Aufwachzeit entspricht, berücksichtigten.
Für
eine
genauere
Betrachtung
der
Beziehung
zwischen
subjektiven
Stressparametern einerseits und den physiologischen Messungen anhand des Speichels
andererseits, wurden die subjektiven Variablen (TICS-SSCS und SF-12, siehe Abschnitt 2.3.4)
mit Hilfe des Medians dichotomisiert und beide Ausprägungen anhand der diurnalen
Schwankungen von Alpha-Amylase und Cortisol im Speichel verglichen. Dazu wurde eine
Varianzanalyse mit Messwiederholung durchgeführt, welche bereits im vorangegangenen
Abschnitt der deskriptiven Statistik beschrieben wurde. In diesem Rahmen wurden die fünf
Zeitpunkte der Speichelprobenentnahme als wiederholte Messung angesehen und es wurde
getestet, ob sich Personen, welche unterhalb des Medians der entsprechenden subjektiven
Parameter liegen, hinsichtlich ihrer Tagesprofile von denen unterscheiden, welche sich
oberhalb
befinden.
Die
Analysen
wurden
geschlechtsspezifisch
berücksichtigten die Aufwachzeit der Probanden sowie deren Alter.
gerechnet
und
51
2.9.4
Überlegungen zur Operationalisierung von chronischem Stress
Die Stressreaktion im menschlichen Körper ist sehr komplex, berührt einen
Großteil der Organe und Gewebe und beeinflusst zudem viele wichtige Funktionen des
Organismus. Die Vielfältigkeit der in der Stressforschung angewandten Marker bzw.
Parameter zur Beurteilung der Stressbelastung verdeutlicht diese Tatsache. So reflektiert
eine einzelne Messgröße auch immer nur einen Teil der Stressreaktion, ist jedoch kein Maß
für die Exposition mit „Stress“ allgemein. Auch die für diese Arbeit zur Verfügung stehenden
Parameter berühren jeweils unterschiedliche Aspekte der Stressreaktion und korrelieren,
wie anhand der vorangegangenen Analysen deutlich wurde, nur sehr gering bis gar nicht
miteinander. So steht subjektives Stressempfinden physiologischen Parametern gegenüber,
die wiederum akute, situativ schwankende oder längerfristige Belastungen wiedergeben
können, mit Cortisol und Alpha-Amylase durch verschiedenartige Marker repräsentiert und
zudem in unterschiedlichen Geweben bzw. Körperflüssigkeiten gemessen werden können.
Um sich auf genau diese verschiedenen Biomarker bzw. Aspekte der Stressreaktion zu
beziehen, die letztendlich auf unterschiedlichen Stresssystemen beruhen, wird im Folgenden
der Begriff „Stressmarker“ verwendet. Abgrenzend davon umfasst die Bezeichnung
„Stressparameter“ die konkret handhabbaren subjektiven und physiologischen Parameter
zur Beurteilung der Stressbelastung, wie zum Beispiel der Cortisol-Slope, das Amylase
Minimum,
die
subjektive
körperliche
und
mentale
Gesundheit
oder
die
Morgenkonzentrationen. Über die Marker-immanenten Eigenschaften hinaus, unterliegen
die einzelnen Stressmarker auch weiteren spezifischen Einflussfaktoren, was die Schätzung
der
reinen
Stressbelastung
zusätzlich
erschwert.
Scheint
die
Betrachtung
der
physiologischen Marker zunächst am sinnvollsten, um körperliche Auswirkungen wie
Körperfettverteilung zu untersuchen, sind jedoch gerade diese – und insbesondere bei
älteren Menschen – einer Reihe von lebensstil- und gesundheitsbedingten Einflüssen
unterworfen. Zudem liegt es nahe anzunehmen, dass es im Vergleich dazu womöglich eher
das subjektive Empfinden ist, das Veränderungen auf der Verhaltensebene hervorruft und
über diesen Weg potentielle Gewichtsveränderungen befördert. Ein allgemeiner Parameter,
welcher als sogenannter Goldstandard und damit als Vergleichsgröße zur Beurteilung von
chronischen Stressbelastungen angeführt werden könnte, existiert jedoch noch nicht. Aus
diesen Gründen stellte sich die Frage, wie Stress innerhalb dieser Arbeit operationalisiert
werden soll. Idealerweise ließe sich eine übergeordnete, alle Aspekte der Stressreaktion
52
berücksichtigende Größe finden, welche dann im weiteren Analyseverlauf mit dem
Lebensstil und der Körperfettverteilung in Beziehung gesetzt werden könnte. Mögliche
denkbare Wege waren hier zum Beispiel die Generierung von Mustern anhand einer
Faktorenanalyse oder das Annehmen einer dahinterstehenden, verbindenden aber selbst
nicht direkt erhebbaren „latenten“ Variable, welche jedoch durch die Ausprägung einzelner
messbarer Parameter beschrieben werden kann (siehe Abschnitt 2.9.7). Die eingeschränkte
Vergleichbarkeit der zur Verfügung stehenden Stressvariablen, deren geringe Korrelation bei
unterschiedlicher Natur (physiologisch versus subjektiv, Haarcortisol versus Speichelcortisol,
Speichelcortisol versus Speichelamylase, kurzfristige Tagesprofile versus langfristige
Abbildung…) sowie dagegen höhere Korrelation beim Ursprung im selben Marker sprachen
jedoch dagegen, sie zur Vereinigung zu zwingen. Hätte man aus diesem Grund jedoch allein
die Parameter desselben Markers zusammengefasst – und damit jeweils alle Parameter
basierend auf Speichelamylase, auf Speichelcortisol, Haarcortisol bzw. jeweils alle
subjektiven Kenngrößen – wären mindestens 4 Stressvariablen erhalten geblieben und im
Fall der Faktorenanalyse sogar mehr. Eine wesentliche Reduzierung der Variablen bzw. die
Generierung einer einheitlichen Variablen „chronischer Stress“ wäre demnach also nicht
gewährleistet gewesen. Zudem hätte mit diesen Methoden nicht automatisch sichergestellt
werden können, dass es wirklich der Stress ist, welcher anhand der künstlichen Konstrukte
dargestellt wird. Erheblich erschwert würde dazu die Interpretation der Ergebnisse. Aus
diesen Gründen sollten in den nun folgenden Untersuchungen des Zusammenhangs
zwischen physiologischem und subjektivem Stress und den Maßen der Körperfettverteilung,
welche Regressions- und Mediatoranalysen umfassen, zunächst alle Stressparameter separat
betrachtet und ausgewertet werden. Traten dabei Parameter hervor, welche besonders
stark mit der Menge an viszeralem bzw. Gesamtfett assoziiert waren, wurden diese im
weiteren Verlauf der Arbeit stellvertretend für die restlichen Parameter dieses
Stressaspektes bzw. Markers verwendet. Die „Stellvertreter“ sollten demnach die
unterschiedlichen Parametergruppen, subjektives Empfinden, Cortisol im Speichel, AlphaAmylase im Speichel sowie Cortisol in den Haaren, repräsentieren. Relevant wurde eine
solche Reduktion der Variablen, bei der jedoch die Unterschiedlichkeit und geringe
Korrelation der verschiedenen Parametergruppen weiterhin berücksichtigt wird, in der
gemeinsamen und damit vergleichenden Betrachtung der Beziehung der verschiedenen
Stressmarker mit dem Körperfett. Ein weiterer wichtiger Vorteil dieses Vorgehens liegt in der
53
54
Vergleichbarkeit der so erhaltenen Ergebnisse mit denen anderer Studien, welche sich
ihrerseits meist nur auf einzelne Parameter zur Beurteilung der Stressbelastung
beschränkten.
2.9.5
Untersuchung des Zusammenhangs zwischen physiologischem und
subjektivem Stress und den Maßen der Körperfettverteilung
Um zu ermitteln, wie die verschiedenen subjektiven und physiologischen
Stressparameter mit der Körperfettverteilung in Beziehung stehen, wurde die Analyse in
aufeinander aufbauenden Schritten gestaltet. Zunächst wurde für jeden Stressparameter
geschätzt, ob und auf welche Art ein linearer Zusammenhang mit viszeralem bzw.
Gesamtkörperfett existiert. Zu diesem Zweck wurden geschlechtsspezifische multiple lineare
Regressionen in verschiedenen Adjustierungsstufen durchgeführt. In einem ersten Modell
wurden zunächst nur das Alter, die Körpergröße und – wenn der Stressparameter aus den
Speichelproben stammte – die Aufwachzeit und damit der Zeitpunkt der ersten
Speichelprobe
berücksichtigt.
Das
zweite
Modell
kontrollierte
zusätzlich
für
gesundheitsbezogene Parameter, wozu das Vorliegen von Typ-2-Diabetes, Krebs,
Bluthochdruck, einer Herz-Kreislauferkrankung, Schmerzen innerhalb der letzten 4 Wochen,
aber auch die Gewohnheit während des Tages zu schlafen – zum Beispiel in Form eines
Mittagschlafs – gehörten.
2.9.6
Mediatoranalyse
Diesen hierarchisch multiplen Regressionen bezüglich der Assoziationen
zwischen den einzelnen Stressparametern und der Masse an viszeralem bzw. gesamtem
Körperfett schloss sich eine Mediatoranalyse an. Diese sollte Aufschluss darüber geben, ob
die möglicherweise gefundene Beziehung durch die Lebensstilfaktoren Ernährung,
körperliche Aktivität, Alkoholkonsum oder Rauchverhalten, von welchen anhand der
Literatur angenommen wurde, dass sie sowohl mit Stress als auch mit der
Körperfettverteilung assoziiert sind, vermittelt wird. Das bedeutet, dass einer der
Lebensstilfaktoren einem Mediator entspricht, wenn durch ihn die Beziehung zwischen dem
Stressparameter und dem Maß der Körperfettverteilung zumindest teilweise erklärt werden
kann. Basierend auf Baron und Kenny (1986) müssen zur Durchführung einer solchen
Analyse klassischerweise folgende Annahmen überprüft werden, bei deren Erfüllung von
einem Mediatoreffekt gesprochen werden kann (Frazier et al., 2004):
(1) Es existiert eine signifikante Assoziation zwischen dem Stressparameter und dem
Maß der Körperfettverteilung (c1).
(2) Der Stressparameter ist mit dem potentiellen Mediator assoziiert (a).
(3) Der potentielle Mediator ist mit dem Maß der Körperfettverteilung assoziiert, wenn
für den Stressparameter kontrolliert wird (b).
(4) Die
Assoziation
zwischen
dem
Stressparameter
und
dem
Maß
der
Körperfettverteilung ist signifikant verändert, wenn für den potentiellen Mediator
kontrolliert wird (Vergleich c1 und c2) (siehe Abbildung 10).
Abbildung 10 Modell zur Veranschaulichung von Mediatoreffekten
Auch wenn diese Annahmen immer noch die verbreitetsten Kriterien zur Feststellung von
Mediatoreffekten darstellen, konnte aber gezeigt werden, dass die erste Annahme, welche
eine signifikante Assoziation zwischen dem Stressparameter und dem Maß der
Körperfettverteilung (c1) voraussetzen würde, nicht zwingend erfüllt sein muss (Hayes,
2009). Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn ein oder mehrere Mediatoren vorliegen, deren
Effekte einander entgegengerichtet sind und sich demnach in der Summe aufheben. Unter
diesen Umständen wäre keine Assoziation zwischen Stress und Körperfettverteilung
messbar. Alternativ wurde vorgeschlagen, konkret den indirekten Effekt über den Mediator
zu prüfen, welcher durch das Produkt der Pfade Stressparameter – Mediator (a) und
Mediator – Körperfettverteilung (b) beschrieben wird. Das kann durch den Sobel-Test (Sobel,
1982) oder durch die Bootstrap-Methode (Preacher und Hayes, 2008) geschehen. Letztere
hat im Vergleich zum Sobel-Test den Vorteil, dass die indirekten Effekte keiner
Normalverteilung folgen müssen, und stellt damit bei einer unbekannten Verteilung das
Verfahren der Wahl dar. Das Prinzip der Bootstrap-Methode beruht dabei auf der
55
wiederholten Ziehung von Stichproben aus den vorhandenen Daten und die jeweils folgende
Schätzung des indirekten Effektes. Durch diese mehrfache Berechnung des Effektes, entsteht
eine Verteilung des Schätzers, anhand welcher das Konfidenzintervall ermittelt werden kann.
Schließt dieses Intervall die Null nicht ein, kann von einem indirekten Effekt zwischen dem
betrachteten Stressparameter und der Körperfettverteilung über den Weg des Mediators
gesprochen werden.
Mithilfe der Mediatoranalyse sollten nun gleichzeitig der direkte Effekt jedes einzelnen
Stressparameters auf die Körperfettverteilung, die einzelnen indirekten Effekte über die
potentiellen
Mediatoren
körperliche
Aktivität
(a1×b1),
Energieaufnahme
(a2×b2),
Rauchverhalten (a3×b3) und Alkoholkonsum (a4×b4), der indirekte Effekt insgesamt (a1×b1 +
a2×b2 + a3×b3 + a4×b4) und schließlich der Gesamteffekt dieses jeweiligen Stressparameters
geschätzt werden (siehe Abbildung 11).
Abbildung 11 Hypothetisches Modell der Beziehung zwischen Stress und Körperfettverteilung mit
den Mediatoren körperliche Aktivität, Energieaufnahme, Rauchverhalten und
Alkoholkonsum
Zusätzlich berücksichtigt wurden dabei die möglichen weiteren Einflussfaktoren Alter
(Jahre), Geschlecht (Frauen vs. Männer), Körpergröße (cm), das Vorliegen von Typ-2Diabetes (ja vs. nein), Krebs (ja vs. nein), einer Hypertonie (ja vs. nein), einer HerzKreislauferkrankung (ja vs. nein), von Schmerzen innerhalb der letzten 4 Wochen (ja vs. nein)
und der Gewohnheit, auch während des Tages zu schlafen (ja vs. nein). Bei
Stressparametern, die aus den Speichelproben stammten, wurde zusätzlich die Zeit der
ersten Probenentnahme berücksichtigt. Diese Adjustierung entspricht dem Modell 2 der
vorangegangenen Regressionsanalysen zwischen den verschiedenen physiologischen und
56
subjektiven Stressparametern und den Maßen der Körperfettverteilung. Um auch in diesen
Analysen mögliche geschlechtsspezifische Unterschiede nicht außer Acht zu lassen, wurden
die direkten, indirekten und Gesamteffekte sowohl für beide Geschlechter gemeinsam, als
auch für Männer und Frauen separat berechnet. Die Messwerte der Stressparameter und
des viszeralen bzw. gesamten Fettvolumens gingen dabei in standardisierter Form (ZTransformation mit Mittelwert = 0 und Varianz = 1) ein, da auf die Art eine Vergleichbarkeit
der Effektgrößen zwischen den Stressparametern sowie zwischen den Geschlechtern
erhalten blieb.
Zur praktischen Durchführung der Mediatoranalyse wurde das von Andrew F. Hayes
entwickelte Makro „PROCESS“ angewandt, welches ein Programm zur Untersuchung von
Mediation und Moderation innerhalb komplexer Pfadmodelle darstellt, wobei auch das
Bootstrap-Verfahren zur Anwendung kommt (Hayes, 2012; Hayes, 2013a). Der besondere
Vorteil dieses Makros liegt darin, dass basierend auf logistischen Regressionen oder
Regressionen nach der Methode der kleinsten Quadrate automatisch mehrere Mediatorund Moderatoreffekte innerhalb eines Modells getestet werden können. Das Makro bzw.
Informationen zur Anwendung sind sowohl für die Statistiksoftware SSPS als auch für SAS
verfügbar (Hayes, 2013b).
2.9.7
Direkte und indirekte Effekte von Stress auf die Körperfettverteilung
anhand eines Strukturgleichungsmodells
Strukturgleichungsmodelle bieten die Möglichkeit, wie auch die zuvor
durchgeführte Mediatoranalyse, eine direkte oder indirekte Assoziation zwischen
Parametern unter Berücksichtigung möglicher Mediatoren zu schätzen. Sie haben zudem
einen konfirmatorischen (bestätigenden) Charakter, was bedeutet, dass mit ihnen
theoretisch angenommene Zusammenhänge an empirischen Daten geprüft werden können.
Anhand der Bewertung von Indices zur Modellgüte kann dazu ein Modell als adäquat
befunden, gegebenenfalls modifiziert oder ganz verworfen werden. Auch mit diesem
Verfahren ist es möglich, relativ komplexe Strukturen mit mehreren Mediatoren und einer
Reihe von weiteren möglichen Einflussfaktoren zu untersuchen. Dabei sind der Komplexität
der zu untersuchenden Zusammenhänge weniger Grenzen gesetzt und so können zum
Beispiel auch mehrere Expositionen gleichzeitig auf eine durch mehrere Mediatoren
beeinflusste Assoziation zu einer Outcome-Variablen geprüft werden. Diese Möglichkeit war
57
insbesondere für die vorliegende Arbeit interessant, da nicht nur jeder Stressparameter
einzeln, sondern alle vier verfügbaren Stressmarkergruppen (Amylase und Cortisol im
Speichel, Haarcortisol und die subjektive Beurteilung) – vertreten durch einen besonders
stark mit dem Körperfettgewebe assoziierten Vertreter der jeweiligen Gruppe – parallel
betrachtet werden konnten. Generell werden alle einbezogenen Variablen dafür zu einem
sogenannten Strukturmodell zusammengefasst, worin deren Beziehungen untereinander
definiert werden. Diese hypothetischen Wirkbeziehungen basieren auf sachlogischen,
literaturgestützten Vorüberlegungen und sind in der Abbildung 12, für den in dieser Arbeit
untersuchten Zusammenhang zwischen chronischem Stress und Körperfettverteilung,
beispielhaft veranschaulicht. Mit diesem Modell konnten dann die direkten und indirekten
Effekte zwischen den Stressparametern 1–n und dem viszeralen bzw. gesamten Körperfett
geschätzt werden. Neben den potentiellen Mediatoren wurde das Pfaddiagramm auch um
eine Reihe zusätzlicher Einflussfaktoren erweitert, deren Wirkbeziehungen zu den
Stressparametern, Mediatoren sowie zum Körperfett ebenso festgelegt werden mussten.
Abbildung 12 Hypothetisches Strukturmodell der Beziehung zwischen den Repräsentanten der
verschiedenen Stressmarker und dem viszeralen bzw. gesamten Körperfett, unter
Berücksichtigung der potentiellen Mediatoren und anderer möglicher
Einflussfaktoren
Eine weitere besondere Stärke von Strukturgleichungsmodellen besteht zudem
darin, dass in das betrachtete Strukturmodell auch latente Variablen einbezogen werden
58
können. Darunter versteht man Variablen, welche selbst zwar nicht direkt über Messungen
zugänglich sind, aber indirekt über manifeste und damit messbare Indikatoren beschrieben
werden können. Auf diese Weise hätte Stress als Gesamtkonstrukt auch umfassender in
seiner Assoziation sowohl zur Körperfettverteilung als auch in Hinblick auf die
möglicherweise dahinterliegenden Wege über die Mediatoren untersucht werden können.
Das wäre insofern interessant gewesen, da sich in den vorangegangenen Analysen jeweils in
Form der verschiedenen Stressparameter nur immer jeweils ein Maß des physiologischen
bzw.
subjektiven
Assoziationsverhalten
Stresses
zur
separat
näher
Körperfettverteilung
betrachteten
sowie
im
ließ.
gesamten
Ihr
jeweiliges
theoretischen
Wirkmodell fiel jedoch unterschiedlich aus, was eine allgemeine Aussage sehr schwierig
macht.
Folglich
wäre
diesbezüglich
im
Grunde
die
Anwendung
eines
Strukturgleichungsmodells sinnvoll, das chronischen Stress als eine latente Größe annimmt,
die durch die verschiedenen Stressparameter gleichzeitig operationalisiert und damit über
deren gemeinsamen Informationsgehalt definiert wird. Diese Idee musste jedoch schließlich
wieder fallen gelassen werden. Zu Gunsten der Nachvollziehbarkeit sind die dafür
verantwortlichen Gründe im Folgenden dennoch etwas detaillierter ausgeführt. Wie bereits
im Abschnitt 2.9.4 diskutiert, sprachen zum einen die Eigenschaften der entsprechenden
Variablen sowie deren Korrelationen untereinander dagegen – zum anderen die nicht
überprüfbare Konstruktvalidität der generierten latenten Variablen, da nicht sichergestellt
werden konnte, dass es auch tatsächlich der Stress ist, den sie repräsentiert. Genauer
ausgedrückt, korrelierten die Stressparameter desselben Markers bzw. der gleichen
Parametergruppe relativ hoch, mit denen eines anderen Markers jedoch kaum. Das schloss
die Anwendung eines sogenannten reflektiven Messmodells aus. Innerhalb dieser Modelle
dienen die direkt messbaren Indikatoren ersatzweise zur Beschreibung der nicht-messbaren,
latenten Variable, welche sich als verbindendes, gemeinsames Konstrukt „hinter“ den
Indikatoren verbirgt und deren Ausprägung steuert (Fuchs, 2011). Die entsprechenden
einbezogenen Stressparameter sollten demnach allesamt hoch miteinander korrelieren. Eine
Lösung hätte hier möglicherweise sein können, jeweils eine latente Variable für jeden
Marker zu kreieren, was dann jedoch keine vereinfachende Variablenreduktion zu einer
Größe „chronischer Stress“ mehr dargestellt hätte und zu Lasten der Interpretierbarkeit
gegangen wäre. Die Möglichkeit der Anwendung eines formativen Messmodells – bei dem
die einbezogenen Indikatoren in ihrer Gesamtheit die latente Variable definieren, die damit
59
nicht „hinter“ den Indikatoren liegt, sonders erst durch diese gebildet wird – war hingegen
dadurch schwierig, dass die Stressparameter nicht gering genug korrelierten, wie es für ein
solches Messmodell wünschenswert wäre (Fuchs, 2011). Diesbezüglich hätte die
Durchführung einer Faktorenanalyse mit orthogonaler Rotation Hilfe versprechen können,
weil sie Indikatoren generiert, die untereinander nicht korrelieren. Hier waren allerdings
statistische bzw. datenimmanente Gegengründe ausschlaggebend, da die so gefundenen
Indikatoren letztendlich kaum mit der latenten Variable assoziiert waren und einige von
ihnen zudem vergleichsweise hohe Standardfehler besaßen, was an der Validität und damit
dem Gesamtkonstrukt der latenten Stressvariable zweifeln ließ. Die erschwerte
Interpretation der Ergebnisse sowie deren mangelnde Vergleichbarkeit mit anderen Studien
waren weitere wichtige Entscheidungshilfen gegen ein solches Strukturgleichungsmodell mit
latenter Stressvariable.
Auf die theoretische Fundierung und Hypothesenbildung folgte schließlich die
praktische Durchführung der Analyse anhand der Schritte (Fuchs, 2011):
(1) Methodenwahl aufgrund des theoretischen Hintergrundes, der Hypothese und der
Datenstruktur
(2) Modellformulierung (Festlegung der Beziehungen der in das Modell einbezogen
Variablen untereinander)
(3) Parameterschätzung innerhalb der Modells anhand der empirischer Daten
(4) Beurteilung der Schätzergebnisse mit Hilfe von Maßen der Modellgüte
(5) Gegebenenfalls Modifikation der Modellstruktur
Zur
Methodenwahl
innerhalb
des
Strukturgleichungsmodells
fiel
die
Entscheidung auf die Anwendung eines kovarianzbasierten Verfahrens, da das Ziel der
Untersuchung war, ein aufgestelltes Modell anhand empirisch ermittelter Daten auf seine
Richtigkeit zu überprüfen. Im Vergleich zur Alternative der varianzbasierten Ansätze
berechnet diese Methode nicht nur genauere Schätzer, sondern auch globale Gütemaße,
welche die Beurteilung des Modells ermöglichen (Nitzl, 2010). Darüber hinaus eignete sich
ein kovarianzbasiertes Verfahren durch das Vorliegen einer ausreichend großen
Studienpopulation und – bis auf die unabhängigen, zusätzlichen Einflussgrößen – mindestens
intervallskalierter Variablen sowie keinerlei Einschränkungen durch die Anzahl der
60
Indikatorenzahl oder die Art des Messmodells zur Analyse der vorhandenen Daten (Nitzl,
2010; Fuchs, 2011). Im Anschluss an die Formulierung des Modells anhand der Festlegung
der Variablenbeziehungen untereinander (siehe Abbildung 12), folgte mithilfe der
empirischen Daten die Schätzung der Parameter. Dies geschah – in Übereinstimmung mit
den übrigen Analysen der vorliegenden Arbeit – sowohl für beide Geschlechter, als auch für
Männer und Frauen separat. Dabei kam die Methode der robusten Maximum-LikelihoodSchätzung (MLR) zur Anwendung, da sie für eine robuste Schätzung weder die
Normalverteilung der Variablen (Christ und Schlüter, 2011), noch einen vollständigen
Datensatz ohne fehlende Werte voraussetzt (Yuan und Bentler, 2000). Abgebildet wurden
die Parameter, welche die Variablenbeziehungen schätzen, durch Regressionskoeffizienten.
Durch die Standardisierung der einbezogenen Stressparameter und der Variablen der
Körperfettverteilung, wurde der Vergleich der Regressionskoeffizienten – und damit der
Effekte – zwischen den Geschlechtern bzw. zwischen den Fettkompartimenten ermöglicht.
Die globale Güte des Modells wurde schließlich anhand des Komparativen Fit-Index (CFI), der
absoluten Fit-Indices Root-Mean-Square-Error of Approximation (RMSEA) und StandardizedRoot-Mean-Residual (SRMR) sowie unter Zuhilfenahme des Quotienten aus χ2-Test und der
Zahl der Freiheitsgrade beurteilt (Hu und Bentler, 1999; Zinnbauer und Eberl, 2004).
Für die Durchführung der Strukturgleichungsmodellanalysen wurde die StatistikSoftware Mplus (Version 7; Muthén & Muthén; 2012) angewandt. Alle übrigen Analysen
wurden mithilfe der Statistik-Software SAS (SAS Enterprise Guide; SAS Institute Inc., Cary,
NC, USA) ausgeführt.
2.9.8
Verringerung des Körperfetts unter Stress
Um schließlich – trotz der separaten Betrachtung der verschiedenen
Stressmarker – ermitteln zu können, ob vermehrter Stress letztendlich insgesamt mit einer
tendenziellen Erhöhung oder Verringerung des Körperfetts assoziiert war, wurden die
Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zusammengefasst betrachtet. Dazu war es notwendig,
nicht nur wie in den vorangegangenen Analysen zu untersuchen, ob und wie die einzelnen
Stressparameter mit dem Körperfett assoziiert waren – sondern es musste zudem
berücksichtigt werden, wie die Ausprägung der jeweiligen Stressparameter selbst überhaupt
unter Stress ausfielen. Es galt also zunächst aufzuklären, ob ein Stressparameter unter
61
chronischem Stress eher eine Erhöhung oder eine Verringerung erfuhr, um damit schließlich
anhand der bereits gefundenen Assoziationen darauf schließen zu können, ob das mit einer
Erhöhung oder Verringerung des Körperfetts verbunden war. Als Vergleich wurden dazu der
subjektiv-empfundene chronische Stress (gemessen anhand des TICS-SSCS) und der
subjektiv-empfundene körperliche Stress (gemessen anhand einer geringen subjektiven
körperlichen Gesundheit, SF-12) herangezogen, um sowohl körperlichen als auch mentalen
Stress einzubeziehen. Es wurde angenommen, dass selbst wenn die verschiedenen
Stressparameter nur gering mit diesen subjektiven Variablen korrelieren, sich dennoch
ablesen lässt, in welche Richtung sich die Stressparameter unter subjektivem Stress
verändern. Entnommen
wurden diese
Richtungen den
Korrelationsanalysen
der
Stressparameter untereinander (siehe Abschnitt 2.9.3). Darauf basierend wurde ein
zusammenfassender Überblick erstellt, welcher die Beziehungen zwischen subjektivem
körperlichen und chronischen Stress, der diesbezüglichen Ausprägung der verschiedenen
Stressmarker sowie die Korrelationsrichtungen der Stressmarker mit der Menge an
Körperfett abbildete.
Abbildung 13
Überblick über Strategie und Ablauf der statistischen Analyse
62
Ergebnisse
3 Ergebnisse
3.1
Deskriptive Statistik
3.1.1
Charakteristika der Studienpopulation
Die Basisstudienpopulation der vorliegenden Arbeit umfasst 388 Männer im
Alter von 51–82 Jahren und 376 Frauen im Alter von 47–82 Jahren. Neben diesem im
Vergleich zu den Frauen leicht erhöhten Lebensalter, gaben die Männer der Studie zu einem
größeren Prozentsatz an, einer Vollbeschäftigung nachzugehen und wiesen einen im Schnitt
erhöhten Bildungsabschluss auf (Tabelle 1). Zudem lebten mehr Männer als Frauen in einer
Ehe oder Lebenspartnerschaft. Mit Blick auf den Lebensstil, berichteten etwa 30% der
Männer und 50% der Frauen, nie geraucht zu haben. Der Anteil der Raucher war jedoch mit
10% in beiden Geschlechtern gleich, wobei jedoch die Männer durchschnittlich mehr
Zigaretten pro Tag konsumierten. Darüber hinaus nahmen die Männer mehr als doppelt so
viel Alkohol und etwa 30% mehr Kilokalorien pro Tag zu sich. Unterschiede in der
körperlichen Aktivität konnten hingegen nicht festgestellt werden – genauso wenig wie in
der Länge des Nachtschlafes, der durchschnittlich knapp über 7 Stunden betrug. Jedoch
gaben etwa 50% der Männer und nur etwa 30% der Frauen an, auch zwischendurch tagsüber
zu schlafen. Wie zu erwarten, zeigten sich zwischen den beiden Geschlechtern auch
deutliche Unterschiede in der Körperfettverteilung. So wiesen Männer im Schnitt zirka 65%
mehr viszerales Fett im Bauchraum auf, was sich in einem erhöhten Taillenumfang sowie
einem höheren WHR spiegelte – wohingegen Frauen etwa 40% mehr subkutanes
Unterhautfettgewebe besaßen. Und obwohl Frauen damit rund 20% mehr Gesamtkörperfett
besaßen, war der BMI bei Männern und Frauen nahezu identisch und mit 27–28 leicht
erhöht. Auch hinsichtlich gesundheitsbezogener Parameter konnten Unterschiede
festgestellt werden, die sich in einem bei Männern häufigeren Vorkommen von
Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes mellitus oder Herzinfarkt zeigte. Hingegen berichteten die
63
Ergebnisse
64
Frauen zu einem größeren Anteil, während der letzten 4 Wochen unter Schmerzen gelitten
zu haben. Über 80% der Frauen befanden sich bereits in der Postmenopause und gaben zum
Teil an, hormonell behandelt worden zu sein.
Tabelle 1
Eigenschaften der Studienpopulation der EPIC-Potsdam Substudie (n = 764)1
Männer
n
Mittelwert ± SD bzw. %
Frauen
n
Mittelwert ± SD bzw. %
p-Wert
3
Soziodemographische Merkmale
Alter (Jahre)
388
66,6 (8,0)
376
65,0 (8,6)
0,01
Erwerbstätigkeit
388
375
0,001
Vollzeit
34
27
Teilzeit
2
9
stundenweise
2
2
ohne Arbeit/Ausbildung
2
1
Frührente, Ruhestand
28
24
arbeitslos
32
37
Bildung
388
375
<0,0001
in Ausbildung, kein Abschluss
Teil- oder Facharbeiter
30
36
Fachschulabschluss,
15
30
Fachhochschul-,
Hochschulabschluss
55
34
mit Lebenspartner
388
87
376
73
<0,0001
Merkmale des Lebensstils
Rauchverhalten
388
376
<0,0001
Nieraucher
28
52
Exraucher
62
38
Raucher
10
10
Einheiten pro Tag
1,2 (4,5)
0,9 (3,6)
2
Alkoholkonsum [g/Tag]
388
13,07 (5,04–23,94)
376
5,20 (2,05–11,31)
<0,0001
Gesamtenergieaufnahme
388
2.335 (341)
376
1.788 (237)
<0,0001
[kcal/Tag]
Körperliche Aktivität (PAL)
332
1,59 (0,23)
313
1,59 (0,21)
0,73
Schlaf – Tag (ja vs.nein)
386
53
371
32
<0,0001
Schlaf – Nacht (h)
388
7,3 (1,0)
375
7,2 (1,3)
0,11
Anthropometrische Parameter
2
BMI [kg/m ]
388
27,6 (3,9)
376
27,4 (4,8)
0,13
1
Taillenumfang [cm]
388
101,1 (11,1)
376
91,0 (12,3)
<0,0001
1
WHR
388
0,99 (0,07)
376
0,86 (0,06)
<0,0001
3
Viszerales Fett [dm ]
288
5,4 (2,1)
273
3,3 (1,6)
<0,0001
3
Subkutanes Fett [dm ]
288
15,4 (5,1)
273
21,9 (7,0)
<0,0001
3
Gesamtkörperfett [dm ]
288
21,2 (6,9)
273
25,5 (8,2)
<0,0001
Gesundheitsbezogene Merkmale
prävalenter Herzinfarkt
381
4
366
1
0,01
prävalenter Schlaganfall
388
3
376
1
0,21
prävalenter Krebs
388
10
376
11
0,62
prävalenter Diabetes
388
12
376
6
0,01
prävalente Hypertonie
388
52
376
44
0,14
Hormoneinnahme
0
–
370
12
Postmenopause
0
–
370
84
Schmerzen
388
51
376
65
<0,0001
1
kontinuierliche Variablen sind in Mittelwert ± Standardabweichung und kategoriale Variablen in Prozent dargestellt
2
angegeben in Median (25.–75. Perzentile)
3
Unterschiede zwischen Männern und Frauen wurden bei normalverteilten Parametern mit dem t-Test, bei nichtnormalverteilten und ordinalen Parametern mit dem Wilcoxon-Rangsummentest und bei kategorialen Parametern mit dem
2
Chi -Test ermittelt.
Ergebnisse
Diese sehr deutlichen Unterschiede in den für die vorliegende Untersuchung
zentralen Parametern der Körperfettverteilung und des Lebensstils stützen den Ansatz einer
nach Männern und Frauen getrennten Analyse, welche so diese geschlechtsspezifischen
Merkmale berücksichtigt.
3.1.2
Diurnale Schwankungen des Cortisols im Speichel
Zur Darstellung der Tagesprofile der Cortisol-Konzentration im Speichel wurden
die Mittelwerte sowie Standardfehler der 5 Messzeitpunkte separat für Männer, Frauen und
für beide Geschlechter gemeinsam berechnet (Tabelle 2) und anschließend in einem
Diagramm veranschaulicht (Abbildung 14). Mit einem solchen Überblick konnten die
vorliegenden Messwerte in die der bereits bestehenden Literatur eingeordnet und damit
eine erste Einschätzung deren Güte vorgenommen werden. Danach zeigten die Werte die
für das Hormon typische Tageskurve und reflektierten in ihrer Höhe die Ergebnisse früherer
Studien innerhalb dieser Altersgruppe (Larsson et al., 2009; Kumari et al., 2010a; Strahler et
al., 2010a). Zudem bestätigte die geschlechtsspezifische Betrachtung die leichte Erhöhung
der Cortisol-Werte bei Männern im Vergleich zu denen der Frauen (z.B. Kirschbaum et al.,
1999). Die Kurven waren grenzwertig nicht-signifikant voneinander verschieden (p-Wert =
0,051).
Tabelle 2
Mittelwerte und Standardfehler von Cortisol im Speichel (in nmol/l) zu 5
Messzeitpunkten bei Männern und Frauen.
Beide Geschlechter
Uhrzeit
Männer
Frauen
n
Mittelwert ± SE
n
Mittelwert ± SE
n
Mittelwert ± SE
Nach dem Aufwachen
640
16,46 ± 0,32
327
16,65 ± 0,44
313
16,25 ± 0,45
30 min später
640
23,67 ± 0,40
327
23,60 ± 0,55
313
23,75 ± 0,58
11 Uhr
640
7,78 ± 0,15
327
8,25 ± 0,22
313
7,29 ± 0,20
17 Uhr
640
4,47 ± 0,10
327
4,83 ± 0,16
313
4,08 ± 0,12
22 Uhr
640
2,37 ± 0,06
327
2,40 ± 0,09
313
2,34 ± 0,09
Die Illustration der diurnalen Schwankung in Abhängigkeit zum Alter lässt bei älteren
Teilnehmern ein generell leicht erhöhtes Cortisol-Level, einen weniger starken
Morgenanstieg und einen anschließend flacheren Abfall erkennen (Abbildung 15), was sich
ebenfalls mit bisherigen Studien deckt (Kudielka und Kirschbaum, 2003; Heaney et al., 2010,
65
Ergebnisse
2012; Dmitrieva et al., 2013). Die Verschiedenartigkeit der altersspezifischen Profile war
jedoch nicht signifikant (p-Wert = 0,12).
p-Wert = 0,051
Abbildung 14 Mittelwerte und Standardfehler von Cortisol im Speichel zu 5 Messzeitpunkten bei
Männern (n = 327) und Frauen (n = 313). Die Mittelwerte berücksichtigen das Alter
und die Aufwachzeit der Probanden.
p-Wert = 0,12
Abbildung 15 Mittelwerte und Standardfehler von Cortisol im Speichel zu 5 Messzeitpunkten bei
Teilnehmern <67 Jahren (n = 308) und >=67 Jahren (n = 332). Die Mittelwerte
berücksichtigen das Geschlecht und die Aufwachzeit der Probanden.
3.1.3
Diurnale Schwankungen der Alpha-Amylase im Speichel
Ebenfalls zur Veranschaulichung und zum Vergleich mit früheren Studien wurden
die Mittelwerte und Standardfehler der Konzentration der Alpha-Amylase im Speichel für
Männer, Frauen sowie für beide Geschlechter gemeinsam ermittelt (Tabelle 3) und
abgebildet (Abbildung 16). Die vorliegenden Messwerte zeigen die typische Schwankung von
Alpha-Amylase während eines Tages – mit einem starken Abfall innerhalb der ersten halben
Stunde nach dem Aufwachen sowie einem im weiteren Tagesverlauf folgenden Anstieg. In
Übereinstimmung mit der bestehenden Literatur konnte keine signifikante Differenz
66
Ergebnisse
zwischen den Kurven der Männer und Frauen bzw. den unterschiedlichen Altersgruppen
festgestellt werden (siehe Abbildung 16 und Abbildung 17) (Rohleder und Nater, 2009).
Tabelle 3
Mittelwerte und Standardfehler von Alpha-Amylase im Speichel (in U/ml) zu 5
Messzeitpunkten bei Männern und Frauen.
Beide Geschlechter
Uhrzeit
n
Mittelwert ± SE
Männer
n
Frauen
Mittelwert ± SE
n
Mittelwert ± SE
Nach dem Aufwachen
561
101,54 ± 3,75
292
98,34 ± 4,87
269
105,02 ± 5,78
30 min später
561
56,19 ± 1,85
292
58,01 ± 2,66
269
54,21 ± 2,57
11 Uhr
561
128,15 ± 3,93
292
129,91 ± 5,19
269
126,25 ± 5,95
17 Uhr
561
129,08 ± 3,68
292
134,67 ± 5,20
269
123,01 ± 5,20
22 Uhr
561
109,46 ± 3,44
292
106,51 ± 4,51
269
112,66 ± 5,23
p-Wert = 0,55
Abbildung 16 Mittelwerte und Standardfehler von Alpha-Amylase im Speichel zu 5
Messzeitpunkten bei Männern (n = 292) und Frauen (n = 269). Die Mittelwerte
berücksichtigen das Alter und die Aufwachzeit der Probanden.
p-Wert = 0,69
Messzeitpunkten bei Teilnehmern <67 Jahren (n = 275) und >=67 Jahren (n = 286).
Die Mittelwerte berücksichtigen das Geschlecht und die Aufwachzeit der Probanden.
67
Ergebnisse
3.1.4
Physiologische und subjektive Stressparameter
Auch mit Blick auf die Parameter zur Messung von Stress (Tabelle 4) wurden
Differenzen zwischen Männern und Frauen ersichtlich, welche sich vor allem im subjektiven
Einschätzen der persönlichen Stressbelastung zeigt. So erreichten Frauen durchschnittlich
höhere Werte auf der TICS-Screeningskala (SSCS), womit sie sich einem höheren Erleben von
chronischem Stress zuordneten. Gleichzeitig beurteilten Frauen ihre mentale und
körperliche Gesundheit anhand der Skalen des Fragebogens zur gesundheitlichen
Lebensqualität (SF-12) weniger gut als die Männer der Studie. Die Mittelwerte dieser
subjektiven Einschätzungen liegen nah dem Mittelwert der Normbereiche und zeigen die für
diese Altersgruppe typische höhere Einordnung der mentalen gegenüber der körperlichen
Gesundheit (Bullinger und Kirchberger, 1998; Schulz et al., 2004).
Tabelle 4
Geschlechtsspezifische Mittelwerte und Standardabweichungen der subjektiven und
physiologischen Stressparameter.1
Beide Geschlechter
n
Mittelwert ± SD
Männer
n
Mittelwert ± SD
Frauen
n
Mittelwert ± SD
p2
Wert
Haarcortisol
[pg/mg]
Morgencortisol
[nmol/l]
CortisolMorgenanstieg
Cortisol-AUCg
649
34,29 ± 30,63
300
36,74 ± 31,11
349
32,18 ± 30,11
0,001
640
16,46 ± 8,02
327
16,65 ± 8,04
313
16,25 ± 8,00
0,48
640
7,22 ± 10,18
327
6,95 ± 9,88
313
7,50 ± 10,49
0,48
640
458643 ± 155664
327
476607 ± 156078
313
439875 ± 153239
0,001
Cortisol-Slope
640
-0,000238 ± 0,000128
327
-0,000241 ± 0,000129
313
-0,000235 ± 0,000127
0,61
Cortisol-Max
[nmol/l]
Morgenamylase
[U/ml]
AmylaseMorgenabfall
Amylase-AUCg
640
25,06 ± 9,50
327
25,00 ± 9,25
313
25,12 ± 9,79
0,99
561
101,54 ± 88,90
292
98,34 ± 83,16
269
104,88 ± 94,93
0,80
561
-45,35 ± 79,93
292
-40,33 ± 75,28
269
-50,80 ± 84,48
0,32
561
6382103 ± 3902107
292
6532011 ± 3817329
269
6219378 ± 3992844
0,22
Amylase-Slope
561
0,000114 ± 0,001411
292
0,000139 ± 0,001318
269
0,000088 ± 0,001507
0,80
Amylase-Min
[U/ml]
Chronischer Stress
561
42,91 ± 34,36
292
43,77 ± 33,79
269
41,97 ± 35,00
0,37
764
50,69 ± 10,07
388
49,46 ± 9,82
376
51,96 ± 10,18
0,0003
52,29 ± 9,16
388
53,56 ± 8,04
376
50,99 ± 10,03
0,001
Mentale 764
Gesundheit
764
46,52 ± 9,29
388
47,58 ± 8,44
376
45,43 ± 9,53
0,001
körperliche
Gesundheit
1
Zur besseren Vergleichbarkeit mit anderen Studien wurden untransformierte Werte verwendet bzw. neu aus
untransformierten Cortisol- und Alpha-Amylase-Werten berechnet.
2
Unterschiede zwischen Männern und Frauen wurden mit dem Wilcoxon-Rangsummentest ermittelt.
68
Ergebnisse
Bezüglich der physiologischen Parameter waren die Unterschiede jedoch
weniger deutlich (Tabelle 4). Hier konnten nur für die Konzentration von Cortisol in den
Haaren und für die Gesamtausschüttung von Cortisol über den Tag, gemessen an der Fläche
unter der Cortisolkurve (Cortisol-AUCg) im Speichel, Differenzen zwischen den
Geschlechtern festgestellt werden. Danach wiesen Männer im Durchschnitt eine höhere
Konzentration an Haarcortisol auf sowie eine stärkere Gesamtausschüttung. Hinsichtlich der
Parameter zur Alpha-Amylase im Speichel wurden keine Unterschiede zwischen Männern
und Frauen sichtbar.
3.2
Zusammenhang der verschiedenen physiologischen
subjektiven Stressparameter untereinander
3.2.1
Korrelationen zwischen den
Stressparametern untereinander
physiologischen
und
und
subjektiven
Beim Vergleich der Korrelationen der verschiedenen Stressparameter wurde
deutlich, dass vor allem Parameter des gleichen Ursprungs signifikant miteinander
korrelierten,
wobei
die
Stärke
jedoch
differierte.
So
korrelierten
jeweils
die
Cortisolparameter aus dem Speichel einerseits und die Variablen aus der Alpha-Amylase des
Speichels andererseits mittel bis stark untereinander (Tabelle 5). Dabei verstärkten sich
diese Beziehungen in der Regel weiter, berücksichtigte man in Form von partiellen
Korrelationen zusätzlich das Alter und die Aufwachzeit der Probanden bzw. stratifizierte
nach deren Geschlecht (Tabelle 6 für Männer und Tabelle 7 für Frauen). Die CortisolKonzentration in den Haaren zeigte in der geschlechtsunspezifischen Betrachtung dagegen
keine Beziehung zu diesen Speichelparametern – bis auf eine sehr geringe zur
Gesamtausschüttung des Cortisols über den Tag sowie dem Alpha-Amylase-Slope (Tabelle
5). Diese scheinen jedoch vor allem auf den Korrelationen von Haarcortisol bei den Frauen
zu basieren, welche dort in der geschlechtsspezifischen Betrachtung zusätzlich und in etwa
gleicher Höhe für das Cortisol-Maximum, die Konzentration der Alpha-Amylase direkt nach
dem Aufwachen, den direkt darauf folgenden Morgenabfall sowie für den Amylase-Slope
festgestellt werden konnte (Tabelle 7).
69
Ergebnisse
Tabelle 5
Unadjustierte Korrelationskoeffizienten nach Pearson zwischen physiologischen
und subjektiven Stressparametern.
70
Ergebnisse
Tabelle 6
Korrelationskoeffizienten nach Pearson zwischen
physiologischen und subjektiven Stressparametern bei
Männern (n = 219), adjustiert für Alter und Zeitpunkt der
ersten Speichelprobe.
71
Ergebnisse
Tabelle 7
Korrelationskoeffizienten
nach
Pearson
zwischen
physiologischen und subjektiven Stressparametern bei
Frauen (n = 235), adjustiert für Alter und Zeitpunkt der
ersten Speichelprobe.
72
Ergebnisse
Auch die Variablen zur Schätzung der subjektiven Stressbelastung waren in allen Analysen
meist untereinander korreliert, wobei dies insbesondere auf die psychischen Skalen des
chronischen Stresses und der mentalen Gesundheit zutraf. Chronischer Stress und
körperliche Gesundheit standen nur gering miteinander in Beziehung und mentale sowie
körperliche Gesundheit zeigten keinerlei derartige Verbindung. Als physiologisches Korrelat
zur subjektiv-empfundenen mentalen Gesundheit zeigte sich die Konzentration von Cortisol
in den Haaren in der unadjustierten, gemeinsamen Betrachtung von Männern und Frauen
(Tabelle 5). Darüber hinaus wurden in der geschlechtsspezifischen Analyse stärkere
Assoziationen zwischen subjektiven und physiologischen Parametern bei Frauen gefunden.
Bei ihnen war sowohl der Cortisol-Slope, das Amylase-Minimum als auch die Cortisol- und
Amylase-Konzentration direkt nach dem Aufwachen mit der erlebten chronischen
Stressbelastung korreliert (Tabelle 7). Bei den Männern war allein ein geringerer
Morgenanstieg des Cortisols mit einer subjektiv schlechteren körperlichen Gesundheit
verbunden (Tabelle 6). Aber auch hier waren die Koeffizienten eher klein (r = 0,09–0,20),
was für eine generell geringe Assoziation zwischen empfundener und körperlich-messbarer
Stressbelastung spricht. Bis auf diese Diskrepanzen hinsichtlich der subjektiven Variablen,
unterschieden sich die Koeffizienten zwischen Männern und Frauen jedoch nicht wesentlich.
3.2.2
Diurnale Schwankungen der Speichelmessungen in Abhängigkeit zu den
subjektiven Stressparametern
Um eine mögliche Beziehung zwischen den subjektiven Stressparametern und
den Tagesprofilen von Cortisol und Alpha-Amylase aufzeigen zu können, wurden die Cortisolund Amylase-Konzentrationen der 5 Messpunkte des Erhebungstages in Anhängigkeit zu
jedem dieser subjektiven Parameter berechnet. Auf diese Weise sollte untersucht werden,
ob ein über eine einfache Korrelation mit den bereits untersuchten Variablen der
Speichelmessungen hinausgehender, gegenseitiger Einfluss besteht. Im Ergebnis zeigten
Männer, welche ein stärkeres Empfinden von chronischem Stress berichteten, eine leicht
erhöhte Ausschüttung von Cortisol zur zweiten Messung, welche dem Morgenanstieg und in
den meisten Fällen dem Maximum entspricht (Abbildung 18). Bei den Frauen war das
hingegen umgekehrt, womit sie bei erhöhtem Stress eine geringere Konzentration zur
zweiten Messung aufwiesen. Die diesbezüglichen Unterschiede in den Tagesprofilen waren
jedoch nicht signifikant.
73
Ergebnisse
p-Wert = 0,76
p-Wert = 0,22
Abbildung 18 Mittelwerte und Standardfehler von Cortisol im Speichel zu 5 Messzeitpunkten in
Abhängigkeit zu subjektiv empfundenen chronischen Stress (SSCS) bei Männern (n =
Aufwachzeit der Probanden.
Auch bei den Konzentrationen der Alpha-Amylase im Speichel zeigten sich die
geschlechtsspezifischen Unterschiede. Bei den Männern war hier die Ausschüttung von
Amylase geringer, wenn sie mehr Stress fühlten – bei den Frauen hingegen umgekehrt und
damit erhöht (Abbildung 19). Diese Unterschiede im Tagesprofil in Abhängigkeit zum
subjektiven Erleben waren bei beiden Geschlechtern sogar grenzwertig signifikant
(p-Wert = 0,07).
p-Wert = 0,07
p-Wert = 0,07
Messzeitpunkten in Abhängigkeit zu subjektiv empfundenen chronischen Stress
(SSCS) bei Männern (n = 292) und Frauen (n = 269). Die Mittelwerte berücksichtigen
das Alter und die Aufwachzeit der Probanden.
Differenzen zwischen Teilnehmern, die ihre mentale Gesundheit relativ hoch
einschätzen und damit oberhalb des Medians lagen, und denen, die eine geringere mentale
Gesundheit berichteten und sich demnach unterhalb des Medians befanden, wurden nur bei
Frauen sichtbar. Hier zeigten die Frauen mit der besseren mentalen Verfassung – wie auch
schon hinsichtlich des chronischen Stresses – eine tendenziell höhere Cortisolausschüttung,
was sich vor allem in einem erhöhten Maximum und einem stärkeren Morgenanstieg
74
Ergebnisse
abbildet (Abbildung 20). Die Tagesprofilkurve der beiden Gruppen unterschied sich jedoch
nicht signifikant voneinander.
p-Wert = 0,74
p-Wert = 0,25
Abhängigkeit zur subjektiven mentalen Gesundheit (PSK) bei Männern (n = 327) und
Frauen (n = 313). Die Mittelwerte berücksichtigen das Alter und die Aufwachzeit der
Probanden.
Ebenso analog zu den Ergebnissen des chronischen Stresses, wiederholte sich
das Bild der gegenteiligen Amylase-Ausschüttungstendenz in den beiden Geschlechtern auch
hinsichtlich der berichteten mentalen Gesundheit. Auch hier zeigten männliche Teilnehmer
eine verminderte Ausschüttung von Amylase bei geringerer mentaler Gesundheit, wobei
dies bei den weiblichen Probanden umgekehrt und damit mit einer erhöhten Ausschüttung
verbunden war (Abbildung 21). Aber auch diese Zusammenhänge waren nicht signifikant.
p-Wert = 0,24
p-Wert = 0,15
Messzeitpunkten in Abhängigkeit zur subjektiven mentalen Gesundheit (PSK) bei
In der subjektiven Einschätzung der körperlichen Gesundheit wiederholten sich
die scheinbar gegenteiligen Muster des Cortisol-Profils bei Männern und Frauen nicht.
Tatsächlich statistisch unterschieden sich die Teilnehmer mit einer besser eingeordneten
75
Ergebnisse
Gesundheit zwar nicht von denen, welche eine schlechtere berichteten, jedoch wurde für
diese Gruppe – für Männer wie auch für Frauen – eine leicht erhöhte Cortisolausschüttung
gemessen (Abbildung 22).
p-Wert = 0,61
p-Wert = 0,68
Abhängigkeit zur subjektiven körperlichen Gesundheit (KSK) bei Männern (n = 327)
und Frauen (n = 313). Die Mittelwerte berücksichtigen das Alter und die Aufwachzeit
der Probanden.
Wie auch schon anhand der auf die Psyche bezogenen Stressparameter deutlich
wurde, ist das Alpha-Amylase-Level bei Frauen generell höher, wenn sie eine bessere
mentale Verfassung bzw. weniger chronischen Stress angaben. Das trifft, wenn auch nicht
statistisch signifikant, ebenfalls auf die subjektive körperliche Gesundheit zu. Bei den
Männern wurde hingegen keine derartige Tendenz festgestellt (Abbildung 23).
p-Wert = 0,34
p-Wert = 0,17
Messzeitpunkten in Abhängigkeit zur subjektiven körperlichen Gesundheit (KSK) bei
76
Ergebnisse
3.3
Zusammenhang zwischen physiologischem und subjektivem
Stress und den Maßen der Körperfettverteilung
3.3.1
viszeralem Fett unter Berücksichtigung gesundheitsbezogener Variablen
Zur Untersuchung der Beziehung zwischen Stress und der Menge an viszeralem
Fett im Bauchraum, wurde jeder der verschiedenen Stressparameter auf einen möglichen
linearen Zusammenhang mit diesem Fettvolumen geprüft. In den dazu durchgeführten
multiplen linearen Regressionen zeigte sich die Konzentration von Cortisol in den Haaren in
der gemeinsamen Analyse von Männern und Frauen direkt mit dem viszeralen Fett assoziiert
(Tabelle 8). Dieser Effekt war unabhängig vom Geschlecht, Alter und der Aufwachzeit der
Probanden (Modell 1; beide Geschlechter: ß = 0,08; p-Wert = 0,045). Jedoch beruht er
zumindest teilweise auf der Ausprägung der gesundheitsbezogenen Variablen, da anhand
des Modells, welches diese Variablen berücksichtigt, nur noch eine grenzwertige Beziehung
festgestellt werden konnte (Modell 2; beide Geschlechter: ß = 0,07; p-Wert = 0,09). Auch der
Cortisol-Slope fiel weniger stark ab, wenn mehr viszerales Fett gemessen wurde. Diese
Beziehung schien in der gemeinsamen Betrachtung von Männern und Frauen sogar nahezu
unabhängig von möglichen Vorerkrankungen und den übrigen Gesundheitsvariablen (Modell
1+2; beide Geschlechter: ß = 0,09; p-Wert = 0,03), konnte in der geschlechtsspezifischen
Analyse jedoch nur für Frauen signifikant bestätigt werden (Modell 1; Frauen: ß = 0,14; pWert = 0,049). Allein bei den Männern – und ebenso unabhängig von gesundheitsbezogenen
Variablen – waren eine geringere Konzentration von Alpha-Amylase zum Zeitpunkt des
Aufwachens (Modell 2; Männer: ß = -0,15; p-Wert = 0,02), ein tieferes Minimum (Modell 2;
Männer: ß = -0,17; p-Wert = 0,01) sowie eine geringere Gesamtausschüttung über den Tag
(Modell 2; Männer: ß = -0,14; p-Wert = 0,03) mit einem größeren Volumen an viszeralem
Fett verbunden. Die Beziehungen des Minimums und der Gesamtausschüttung zum
viszeralen Fett konnten auch in der gemeinsamen Analyse beider Geschlechter gezeigt
werden, basierten aber vermutlich zu einem größeren Teil auf dem erwähnten
geschlechtsspezifischen Zusammenhang bei Männern, da für Frauen keine solche
Assoziation gefunden wurde.
Unter den subjektiven Stressparametern war allein die Einschätzung der
körperlichen Gesundheit mit der Menge an viszeralem Fett korreliert. Diese war jedoch
sowohl unabhängig vom Alter und Geschlecht der Probanden als auch – bei Frauen und in
der gemeinsamen Analyse – von möglichen Vorerkrankungen und den übrigen
77
Ergebnisse
gesundheitsbezogenen Variablen (Modell 2; beide Geschlechter: ß = -0,11; p-Wert = 0,02;
Männer: ß = -0,09; p-Wert = 0,23; Frauen: ß = -0,20; p-Wert = 0,01).
Tabelle 8
Multiple lineare Regression zwischen physiologischen sowie
Stressparametern und viszeralem Fett bei Männern und Frauen.
3
3
1
Beide Geschlechter
n
ß
3
Männer
p-Wert
n
ß
subjektiven
3
Frauen
p-Wert
n
ß
p-Wert
Haarcortisol
Modell 1
Modell 2
471
462
0,08
0,07
0,045
0,09
220
217
0,13
0,08
0,06
0,22
251
240
0,05
0,06
0,42
0,31
472
461
-0,06
-0,07
0,12
0,10
240
236
-0,06
-0,06
0,41
0,41
232
221
-0,10
-0,08
0,13
0,26
472
461
0,0004
0,02
0,99
0,69
240
236
-0,03
-0,01
0,70
0,86
232
221
0,05
0,04
0,49
0,51
472
461
0,01
-0,002
0,89
0,96
240
236
-0,02
-0,03
0,74
0,65
232
221
0,06
0,08
0,38
0,24
472
461
0,09
0,09
0,03
0,03
240
236
0,08
0,08
0,22
0,22
232
221
0,14
0,10
0,049
0,18
472
461
-0,04
-0,04
0,28
0,29
240
236
-0,06
-0,06
0,34
0,33
232
221
-0,02
0,0001
0,74
0,99
416
408
-0,06
-0,07
0,16
0,10
221
219
-0,12
-0,15
0,07
0,02
195
186
0,01
0,03
0,87
0,67
416
408
0,01
0,01
0,77
0,88
221
219
0,05
0,06
0,45
0,38
195
186
-0,05
-0,05
0,50
0,44
416
408
-0,08
-0,10
0,06
0,02
221
219
-0,12
-0,14
0,08
0,03
195
186
-0,05
-0,04
0,51
0,58
416
408
0,005
0,002
0,91
0,97
221
219
0,07
0,08
0,29
0,22
195
186
-0,09
-0,11
0,20
0,10
416
408
-0,06
-0,08
0,15
0,046
221
219
-0,13
-0,17
0,046
0,01
195
186
0,02
0,05
0,73
0,48
561
549
0,02
0,02
0,49
0,66
288
284
-0,02
-0,03
0,71
0,68
273
260
0,10
0,07
0,08
0,24
561
549
0,01
0,003
0,89
0,94
288
284
0,04
0,04
0,54
0,52
273
260
-0,03
-0,02
0,60
0,73
561
549
-0,14
-0,11
0,0002
0,02
288
284
-0,13
-0,09
0,03
0,23
273
260
-0,19
-0,20
0,001
0,01
2
Morgencortisol
Modell 1
Modell 2
Cortisol2
Morgenanstieg
Modell 1
Modell 2
Cortisol-AUCg
2
Modell 1
Modell 2
Cortisol-Slope
2
Modell 1
Modell 2
Cortisol-Max
2
Modell 1
Modell 2
Morgenamylase
2
Modell 1
Modell 2
Amylase2
Morgenabfall
Modell 1
Modell 2
Amylase-AUCg
2
Modell 1
Modell 2
Amylase-Slope
2
Modell 1
Modell 2
Amylase-Min
2
Modell 1
Modell 2
Chronischer Stress
Modell 1
Modell 2
mentale
Gesundheit
Modell 1
Modell 2
körperliche
Gesundheit
Modell 1
Modell 2
Modell 1: adjustiert für Alter, Körpergröße
Modell 2: adjustiert für Alter, Körpergröße, Erkrankungen (Diabetes-Typ-2, Schlaganfall, Herzinfarkt, Krebs, Bluthochdruck),
Schmerzen während der letzten 4 Wochen, Tagesschlaf
1
zusätzlich adjustiert für Geschlecht
2
Speichelparameter zusätzlich adjustiert für Aufwachzeit
3
zusätzlich adjustiert für Postmenopausalstatus und Hormontherapie
78
Ergebnisse
3.3.2
Gesamtkörperfett
unter
Berücksichtigung
gesundheitsbezogener
Variablen
Über das viszerale Fett hinaus und in analoger Vorgehensweise wurden die
verschiedenen Stressparameter auch mit der gesamten Körperfettmasse in Beziehung
gesetzt. Auf diese Art sollte es möglich werden, abzuschätzen, ob die beobachteten Effekte
allein für die Menge an viszeralem Fett nachgewiesen werden können und damit spezifisch
für die Fettregion im Bauchraum sind – oder eher auf einer Assoziation von Stress mit der
Körperfettmasse allgemein beruhen. Standardisierte Regressionskoeffizienten erleichterten
dafür den Vergleich der Effektstärken. Es zeigte sich, dass nahezu alle Stressparameter, die
mit der Menge an viszeralem Fett korrelierten, auch in ähnlicher Weise mit der
Gesamtkörperfettmasse in Beziehung stehen (Tabelle 9). So war die Konzentration von
Cortisol in den Haaren in der gemeinsamen Analyse von Männern und Frauen ebenfalls mit
der Fettmasse assoziiert. Dieser Zusammenhang war sogar stärker als in Bezug auf das
viszerale Fett und unabhängig von Vorerkrankungen und gesundheitsbezogenen Variablen
(Modell 2; beide Geschlechter: ß = 0,09; p-Wert = 0,04). Auch hier scheint er vor allem auf
der Assoziation bei Männern zu basieren. Die Korrelation des Cortisol-Slopes mit der
Fettmasse bei Frauen blieb ebenso bestehen und hatte sich sogar leicht erhöht (Modell 1;
Frauen: ß = 0,16; p-Wert = 0,03), war jedoch ebenfalls nicht unabhängig von den
Gesundheitsvariablen und konnte im Vergleich zum viszeralen Fett in der gemeinsamem
Untersuchung von Männern und Frauen nicht mehr nachgewiesen werden. Eher
abgeschwächt aber in ihrer Unabhängigkeit von den Gesundheitsvariablen erhalten blieben
die negativen Assoziationen der Amylase-Parameter Minimum und Gesamtausschüttung
über den Tag bei Männern (Modell 2; Männer: ß = -0,14; p-Wert = 0,04 bzw. ß = -0,14;
p-Wert = 0,04). Die Korrelation der Amylase-Konzentration nach dem Aufwachen verlor
sogar derart an Signifikanz, dass dieser Parameter auch bei den Männern nicht mit der
Menge an Gesamtkörperfett korreliert war. Wiederrum deutlich verstärkt hat sich
Assoziation der subjektiven, körperlichen Gesundheit, welche auch in Bezug auf das
Gesamtkörperfett eine Unabhängigkeit vom Alter, vom Geschlecht sowie von der
Aufwachzeit der Probanden aufwies. Jedoch konnte auch diese Beziehung bei den Männern
nicht unabhängig von möglichen Vorerkrankungen und anderen gesundheitsbezogenen
Variablen bestehen (Modell 2; beide Geschlechter: ß = -0,17; p Wert = 0,001; Männer:
ß = -0,07; p Wert = 0,33; Frauen: ß = -0,28; p Wert = 0,001).
79
Ergebnisse
Tabelle 9
Multiple lineare Regression zwischen physiologischen sowie
Stressparametern und Gesamtkörperfett bei Männern und Frauen.
3
3
subjektiven
3
1
Beide Geschlechter
Männer
3
Frauen
n
n
n
ß
p-Wert
ß
p-Wert
ß
p-Wert
Haarcortisol
Modell 1
Modell 2
471
462
0,10
0,09
0,02
0,04
220
217
0,16
0,11
0,01
0,10
251
240
0,07
0,09
0,30
0,17
472
461
-0,07
-0,06
0,15
0,17
240
236
-0,03
-0,04
0,64
0,53
232
221
-0,11
-0,06
0,10
0,39
472
461
-0,01
0,01
0,79
0,77
240
236
-0,04
-0,01
0,53
0,88
232
221
0,02
0,01
0,73
0,90
472
461
-0,02
-0,02
0,73
0,71
240
236
-0,03
-0,03
0,74
0,71
232
221
-0,01
0,02
0,88
0,76
472
461
0,08
0,08
0,08
0,10
240
236
0,03
0,04
0,65
0,57
232
221
0,16
0,10
0,03
0,18
472
461
-0,05
-0,04
0,26
0,37
240
236
-0,06
-0,06
0,39
0,40
232
221
-0,04
-0,01
0,52
0,85
416
408
-0,03
-0,04
0,50
0,37
221
219
-0,06
-0,09
0,37
0,16
195
186
-0,01
0,003
0,92
0,97
416
408
-0,03
-0,04
0,53
0,38
221
219
-0,02
-0,01
0,74
0,84
195
186
-0,04
-0,06
0,60
0,44
416
408
-0,07
-0,09
0,14
0,06
221
219
-0,11
-0,14
0,11
0,04
195
186
-0,03
-0,03
0,66
0,71
416
408
0,01
0,001
0,85
0,98
221
219
0,03
0,05
0,65
0,42
195
186
-0,01
-0,04
0,92
0,58
416
408
-0,04
-0,07
0,36
0,13
221
219
-0,10
-0,14
0,16
0,04
195
186
0,02
0,01
0,98
0,89
561
549
0,06
0,04
0,16
0,36
288
284
0,04
0,04
0,47
0,53
273
260
0,08
0,02
0,21
0,74
561
549
0,02
0,02
0,63
0,66
288
284
0,03
0,03
0,58
0,59
273
260
0,01
0,02
0,85
0,76
561
549
-0,21
-0,17
<0,0001
0,001
288
284
-0,14
-0,07
0,02
0,33
273
260
-0,28
-0,28
<0,0001
0,001
2
Morgencortisol
Modell 1
Modell 2
Cortisol2
Morgenanstieg
Modell 1
Modell 2
Cortisol-AUCg
2
Modell 1
Modell 2
Cortisol-Slope
2
Modell 1
Modell 2
Cortisol-Max
2
Modell 1
Modell 2
Morgenamylase
2
Modell 1
Modell 2
Amylase2
Morgenabfall
Modell 1
Modell 2
Amylase-AUCg
2
Modell 1
Modell 2
Amylase-Slope
2
Modell 1
Modell 2
Amylase-Min
2
Modell 1
Modell 2
Chronischer Stress
Modell 1
Modell 2
mentale
Gesundheit
Modell 1
Modell 2
körperliche
Gesundheit
Modell 1
Modell 2
Modell 1: adjustiert für Alter, Körpergröße
Modell 2: adjustiert für Alter, Körpergröße, Erkrankungen (Diabetes-Typ-2, Schlaganfall, Herzinfarkt, Krebs, Bluthochdruck),
Schmerzen während der letzten 4 Wochen, Tagesschlaf
1
2
3
80
Ergebnisse
3.4
Mediatoranalyse
3.4.1
Stressparametern und viszeralem Fett
In einem nächsten Schritt wurde dann anhand von Mediatoranalysen geprüft, ob
die Zusammenhänge der einzelnen Stressparameter mit den Maßen der Fettverteilung eher
auf einem direkten Effekt beruhen oder möglicherweise durch indirekte Effekte des
Lebensstils, sogenannten Mediatoren, hervorgerufen werden. In der folgenden Tabelle 10
sind dazu nun jeweils die gesamten, direkten und indirekten Effekte der Stressparameter auf
das viszerale Fett abgebildet, wobei die möglichen indirekten Wege über die körperliche
Aktivität, den Alkoholkonsum, das Rauchverhalten und die Energieaufnahme auch einzeln
dargestellt werden, um diesbezüglich eventuell gegensätzliche Assoziationen nicht zu
verbergen und die relevanten Lebensstilfaktoren zu identifizieren. Zur Veranschaulichung
der komplexen Beziehungen mit den Mediatoren, wurden die gefundenen signifikanten
Zusammenhänge zusätzlich in Pfadmodellen illustriert (Abbildung 24–Abbildung 29).
Verglichen mit den zuvor durchgeführten linearen Regressionen, konnte die
Mediatoranalyse die negativen Assoziationen bei Männern zwischen viszeralem Fett und der
Amylase-Konzentration direkt nach dem Aufwachen, der Gesamtausschüttung von Amylase,
dem Amylase-Minimum sowie der empfundenen körperlichen Gesundheit bestätigen. Das
bedeutet, dass die Menge des viszeralen Fettes erhöht ist, wenn die Amylase-Werte gesenkt
sind. Dabei ergab sich, dass diese Zusammenhänge, die in der Mediatoranalyse als
Gesamteffekte bezeichnet werden, bis auf die Gesamtausschüttung fast ausschließlich auf
direkten Effekten zu beruhen schienen und damit vom Lebensstil unabhängig auftraten. Das
konnte angenommen werden, da bis auf die entsprechenden direkten Pfade, weder die
einzelnen indirekten Effekte noch die indirekten Effekte insgesamt signifikant waren. Im
Detail bedeutete das für die Morgenamylase bei den männlichen Teilnehmern einen bKoeffizienten (95%-CI) von -0,16 (-0,30; -0,03) für den Gesamteffekt und -0,14 (-0,27; -0,01)
bzw. -0,02 (-0,09; 0,03) für den direkten bzw. indirekten Effekt insgesamt (Abbildung 24).
Der b-Koeffizient entspricht dabei der Änderung der Menge des viszeralen Fettes, gemessen
in der dazugehörigen Standardabweichung, pro Erhöhung des Stressparameters um eine
Standardabweichung. Die Effekte des Amylase-Minimums bei Männern lagen bei
-0,22 (-0,36; -0,08) (gesamt); -0,17 (-0,30; -0,04) (direkt) und -0,05 (-0,11; 0,001) (indirekt)
(siehe Abbildung 26) und die der subjektiven körperlichen Gesundheit bei -0,18 (-0,35; -0,01)
81
Ergebnisse
(gesamt); -0,17 (-0,33; -0,01) (direkt) und -0,01 (-0,07; 0,07) (indirekt) (beide Geschlechter
siehe Abbildung 29). Wie auch bereits zuvor in den Regressionsanalysen spiegelten sich
diese Zusammenhänge auch in den Analysen beider Geschlechter gemeinsam, welche
jedoch abgeschwächt waren und so vermutlich zum größten Teil auf den erwähnten direkten
Assoziationen bei den Männern basieren. Eine Ausnahme spielt hier jedoch die
Gesamtausschüttung von Alpha-Amylase über den Erhebungstag. Zwar konnte auch hier der
Gesamteffekt bei den Männern bestätigt werden (-0,19 (-0,32; -0,05)), der sich vermindert
auch in der gemeinsamen Betrachtung beider Geschlechter zeigt, nur schien hier die
zugrunde liegende Beziehung eher indirekter denn direkter Natur zu sein (direkt: -0,12
(-0,25; 0,01)); indirekt: -0,07 (-0,13; -0,02)). Dieser indirekte Effekt lässt sich sogar zu einem
überwiegenden Teil dem Pfad über die Energieaufnahme zuordnen, welcher mit einem bKoeffizienten von -0,04 (-0,10; -0,004) signifikant zur beobachteten Erhöhung des viszeralen
Fettvolumens bei verringerter Gesamtausschüttung beiträgt (siehe Abbildung 25). Bei
detaillierterer Betrachtung ist dabei eine verringerte Ausschüttung mit einer verringerten
Energieaufnahme korreliert, was interessanterweise zu einer erhöhten Fettmenge führte.
Nicht hingegen konnten die Assoziationen zwischen viszeralem Fett und
Haarcortisol bzw. dem Cortisol-Slope bestätigt werden, welche anhand der linearen
Regressionen gefunden wurden. Die dabei zuvor beobachteten Effekte von Haarcortisol und
dem Cortisol-Slope – beides in der gemeinsamen Analyse von Männern und Frauen –
konnten nur noch grenzwertig signifikant für den jeweiligen direkten Pfad bzw.
Gesamteffekt nachgewiesen werden (Haarcortisol, gesamt: 0,08 (-0,01; 0,16); direkt: 0,07
(-0,01; 0,15); Cortisol-Slope, gesamt: 0,08 (-0,002; 0,17); direkt: 0,07 (-0,01; 0,15)). Jedoch
zeigte sich im Zuge der Mediatoranalyse erstmals ein Gesamteffekt durch den AmylaseSlope (gesamt: -0,15 (-0,29; -0,02); siehe Abbildung 27) und ein direkter Effekt von
chronischem Stress (direkt: 0,14 (0,004; 0,27); siehe Abbildung 28) bei den Frauen. Beide
Beziehungen zeigten zudem negative indirekte Effekte (Amylase-Slope: -0,06 (-0,12; -0,01);
chronischer Stress: -0,03 (-0,08; -0,001)), die aber auf keinen einzelnen der indirekten
Einzelpfade und damit auf keinen speziellen Lebensstilfaktor zurückzuführen waren. Im Fall
des subjektiv-empfundenen chronischen Stresses stand der indirekte Effekt sogar dem
direkten entgegen, weshalb kein Gesamteffekt mehr gemessen werden konnte, was die
fehlende entsprechende Beobachtung in den Regressionsanalysen erklären könnte.
82
Ergebnisse
Tabelle 10
subjektiven Stressparametern und viszeralem Fett unter Berücksichtigung des
Lebensstils bei Männern und Frauen.
Viszerales Fett
1
Beide Geschlechter
Haarcortisol
 körperliche Aktivität
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Morgencortisol2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Cortisol-Morgenanstieg 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Cortisol-AUCg 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Cortisol-Slope 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Cortisol-Max 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Morgenamylase 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
n
397
b-Koeffizient (95%-CI) 4
Viszerales Fett
Männer
n
185
Viszerales Fett
3
Frauen
n
208
0,002 (-0,004; 0,02)
0,004 (-0,01; 0,02)
-0,01 (-0,02; 0,001)
0,01 (-0,01; 0,03)
0,004 (-0,01; 0,03)
0,003 (-0,02; 0,04)
-0,03 (-0,08; -0,003)
0,02 (-0,02; 0,08)
0,01 (-0,01; 0,05)
-0,001 (-0,03; 0,004)
0,001 (-0,01; 0,02)
0,01 (-0,01; 0,06)
0,08 (-0,01; 0,16)
0,07 (-0,01; 0,15)
0,01 (-0,03; 0,04)
0,11 (-0,04; 0,26)
0,11 (-0,03; 0,25)
-0,0003 (-0,07; 0,08)
0,03 (-0,10; 0,16)
0,01 (-0,12; 0,14)
0,02 (-0,02; 0,07)
402
206
193
-0,003 (-0,02; 0,01)
0,01 (-0,004; 0,03)
0,001 (-0,002; 0,01)
-0,02 (-0,04; 0,001)
-0,01 (-0,04; 0,01)
0,01 (-0,02; 0,05)
-0,003 (-0,03; 0,01)
-0,02 (-0,06; 0,03)
0,02 (-0,01; 0,07)
0,0000 (-0,01; 0,01)
-0,01 (-0,05; 0,003)
-0,01 (-0,04; 0,01)
-0,05 (-0,14; 0,03)
-0,04 (-0,12; 0,04)
-0,01 (-0,04; 0,01)
-0,05 (-0,18; 0,09)
-0,02 (-0,15; 0,10)
-0,02 (-0,08; 0,04)
-0,07 (-0,21; 0,07)
-0,07 (-0,20; 0,07)
-0,002 (-0,04; 0,06)
402
206
193
-0,004 (-0,02; 0,01)
0,003 (-0,01; 0,02)
-0,001 (-0,01; 0,003)
0,005 (-0,02; 0,03)
-0,01 (-0,04; 0,01)
0,01 (-0,02; 0,04)
-0,001 (-0,02; 0,01)
0,01 (-0,05; 0,06)
-0,005 (-0,05; 0,03)
-0,0003 (-0,02; 0,01)
0,01 (-0,003; 0,05)
0,001 (-0,01; 0,03)
0,04 (-0,05; 0,13)
0,04 (-0,04; 0,12)
0,003 (-0,03; 0,03)
0,001 (-0,14; 0,14)
-0,003 (-0,13; 0,13)
-0,002 (-0,06; 0,06)
0,13 (-0,01; 0,27)
0,13 (-0,01; 0,27)
0,005 (-0,04; 0,05)
402
206
193
-0,003 (-0,02; 0,01)
0,01 (-0,01; 0,02)
-0,002 (-0,02; 0,01)
-0,02 (-0,05; 0,004)
-0,02 (-0,06; 0,01)
0,01 (-0,02; 0,05)
-0,004 (-0,03; 0,003)
-0,02 (-0,08; 0,03)
0,01 (-0,01; 0,05)
-0,0001 (-0,01; 0,01)
0,01 (-0,003; 0,05)
-0,002 (-0,03; 0,02)
0,01 (-0,08; 0,10)
0,02 (-0,06; 0,11)
-0,02 (-0,05; 0,01)
-0,03 (-0,18; 0,13)
0,01 (-0,13; 0,15)
-0,03 (-0,10; 0,02)
0,09 (-0,05; 0,23)
0,07 (-0,07; 0,21)
0,02 (-0,02; 0,07)
402
206
193
0,01 (-0,01; 0,02)
-0,01 (-0,02; 0,004)
-0,002 (-0,01; 0,004)
0,02 (-0,004; 0,04)
0,01 (-0,02; 0,03)
-0,01 (-0,04; 0,02)
-0,001 (-0,02; 0,01)
0,01 (-0,04; 0,05)
0,001 (-0,04; 0,03)
-0,0001 (-0,02; 0,01)
0,02 (-0,01; 0,06)
0,01 (-0,01; 0,04)
0,08 (-0,002; 0,17)
0,07 (-0,01; 0,15)
0,01 (-0,01; 0,04)
0,08 (-0,06; 0,22)
0,08 (-0,05; 0,20)
0,01 (-0,05; 0,06)
0,10 (-0,04; 0,25)
0,08 (-0,07; 0,22)
0,03 (-0,03; 0,08)
402
206
193
-0,01 (-0,02; 0,01)
0,01 (-0,04; 0,02)
-0,0002 (-0,01; 0,003)
-0,01 (-0,03; 0,01)
-0,02 (-0,07; -0,002)
0,004 (-0,02; 0,04)
-0,002 (-0,03; 0,005)
-0,01 (-0,05; 0,04)
0,01 (-0,02; 0,05)
-0,001 (-0,02; 0,01)
-0,003 (-0,03; 0,01)
-0,002 (-0,03; 0,01)
-0,01 (-0,09; 0,07)
-0,0003 (-0,08; 0,08)
-0,01 (-0,04; 0,01)
-0,03 (-0,17; 0,11)
-0,01 (-0,14; 0,12)
-0,02 (-0,08; 0,04)
0,05 (-0,08; 0,17)
0,04 (-0,08; 0,16)
0,005 (-0,03; 0,05)
355
193
160
-0,001 (-0,02; 0,01)
-0,01 (-0,04; -0,0001)
-0,0000 (-0,01; 0,01)
0,02 (-0,005; 0,04)
-0,01 (-0,05; 0,01)
-0,03 (-0,06; 0,003)
0,005 (-0,004; 0,03)
0,01 (-0,04; 0,05)
0,01 (-0,02; 0,05)
0,0003 (-0,02; 0,03)
0,01 (-0,01; 0,07)
0,02 (-0,003; 0,07)
-0,06 (-0,14; 0,03)
-0,06 (-0,14; 0,02)
0,003 (-0,03; 0,03)
-0,16 (-0,30; -0,03)
-0,14 (-0,27; -0,01)
-0,02 (-0,09; 0,03)
0,11 (-0,03; 0,25)
0,07 (-0,07; 0,21)
0,04 (-0,01; 0,10)
83
Ergebnisse
Amylase-Morgenabfall 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Amylase-AUCg 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Amylase-Slope 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Amylase-Min 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Chronischer Stress
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
mentale Gesundheit
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
körperliche Gesundheit
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
1
355
193
160
-0,003 (-0,02; 0,01)
0,02 (0,002; 0,04)
0,001 (-0,004; 0,01)
-0,01 (-0,04; 0,01)
-0,002 (-0,03; 0,02)
0,03 (0,004; 0,08)
0,001 (-0,005; 0,01)
-0,01 (-0,07; 0,03)
-0,01 (-0,04; 0,03)
-0,0002 (-0,03; 0,02)
-0,01 (-0,05; 0,01)
-0,02 (-0,06; 0,003)
-0,01 (-0,10; 0,08)
-0,01 (-0,09; 0,07)
-0,001 (-0,03; 0,03)
0,05 (-0,09; 0,19)
0,03 (-0,09; 0,16)
0,02 (-0,04; 0,07)
-0,11 (-0,25; 0,03)
-0,07 (-0,21; 0,06)
-0,03 (-0,09; 0,01)
355
193
160
-0,01 (-0,02; 0,004)
-0,01 (-0,03; 0,01)
0,0002 (-0,004; 0,01)
-0,01 (-0,04; 0,01)
-0,01 (-0,05; 0,003)
-0,02 (-0,06; 0,02)
0,001 (-0,004; 0,02)
-0,04 (-0,10; -0,004)
-0,01 (-0,05; 0,02)
0,0004 (-0,02; 0,02)
-0,0001 (-0,02; 0,02)
0,01 (-0,01; 0,05)
-0,10 (-0,18; -0,01)
-0,07 (-0,15; 0,01)
-0,03 (-0,06; -0,002)
-0,19 (-0,32; -0,05)
-0,12 (-0,25; 0,01)
-0,07 (-0,13; -0,02)
0,03 (-0,10; 0,16)
0,03 (-0,10; 0,16)
-0,002 (-0,06; 0,05)
355
193
160
-0,004 (-0,02; 0,01)
0,01 (-0,01; 0,03)
0,001 (-0,005; 0,01)
-0,03 (-0,06; -0,01)
0,01 (-0,01; 0,05)
0,02 (-0,02; 0,06)
-0,001 (-0,02; 0,01)
-0,04 (-0,10; 0,01)
-0,03 (-0,08; 0,01)
-0,0001 (-0,01; 0,01)
-0,01 (-0,06; 0,01)
-0,02 (-0,07; 0,003)
-0,01 (-0,10; 0,08)
0,02 (-0,07; 0,10)
-0,03 (-0,06; 0,01)
0,07 (-0,07; 0,21)
0,09 (-0,04; 0,22)
-0,02 (-0,09; 0,06)
-0,15 (-0,29; -0,02)
-0,10 (-0,24; 0,04)
-0,06 (-0,12; -0,01)
355
193
160
-0,01 (-0,02; 0,004)
-0,01 (-0,03; 0,01)
0,0004 (-0,003; 0,01)
0,001 (-0,02; 0,02)
-0,01 (-0,06; 0,001)
-0,02 (-0,06; 0,02)
0,01 (-0,005; 0,03)
-0,02 (-0,08; 0,01)
0,01 (-0,02; 0,04)
0,0002 (-0,01; 0,02)
0,003 (-0,01; 0,04)
0,01 (-0,01; 0,06)
-0,09 (-0,17; -0,003)
-0,08 (-0,16; 0,005)
-0,01 (-0,04; 0,02)
-0,22 (-0,36; -0,08)
-0,17 (-0,30; -0,04)
-0,05 (-0,11; 0,001)
0,09 (-0,04; 0,23)
0,07 (-0,06; 0,20)
0,02 (-0,02; 0,08)
472
243
225
-0,004 (-0,02; 0,004)
0,001 (-0,01; 0,02)
0,001 (-0,002; 0,01)
-0,01 (-0,03; 0,02)
-0,003 (-0,03; 0,01)
-0,002 (-0,03; 0,03)
-0,002 (-0,02; 0,01)
0,005 (-0,04; 0,05)
-0,01 (-0,05; 0,01)
-0,002 (-0,02; 0,005)
-0,01 (-0,04; 0,001)
-0,01 (-0,05; 0,01)
0,02 (-0,06; 0,10)
0,03 (-0,05; 0,11)
-0,01 (-0,03; 0,02)
-0,02 (-0,15; 0,10)
-0,02 (-0,14; 0,10)
-0,002 (-0,05; 0,05)
0,10 (-0,03; 0,24)
0,14 (0,004; 0,27)
-0,03 (-0,08; -0,001)
472
243
225
0,005 (-0,003; 0,02)
-0,004 (-0,02; 0,01)
-0,001 (-0,01; 0,003)
0,01 (-0,004; 0,04)
-0,001 (-0,02; 0,01)
-0,02 (-0,07; 0,003)
-0,01 (-0,04; 0,004)
0,02 (-0,02; 0,06)
0,01 (-0,004; 0,04)
-0,002 (-0,02; 0,01)
0,002 (-0,01; 0,02)
0,01 (-0,01; 0,03)
-0,02 (-0,10; 0,06)
-0,03 (-0,11; 0,04)
0,01 (-0,01; 0,04)
0,02 (-0,11; 0,16)
0,04 (-0,09; 0,16)
-0,02 (-0,08; 0,04)
-0,05 (-0,18; 0,07)
-0,07 (-0,19; 0,06)
0,02 (-0,02; 0,06)
472
243
225
-0,02 (-0,04; -0,002)
0,01 (-0,01; 0,02)
0,002 (-0,003; 0,02)
-0,01 (-0,04; 0,02)
-0,02 (-0,06; 0,0004)
0,01 (-0,03; 0,05)
0,01 (-0,01; 0,03)
-0,01 (-0,05; 0,06)
-0,02 (-0,06; -0,01)
-0,001 (-0,03; 0,01)
-0,01 (-0,05; 0,003)
-0,01 (-0,06; 0,01)
-0,14 (-0,24; -0,03)
-0,12 (-0,22; -0,02)
-0,02 (-0,06; 0,01)
-0,18 (-0,35; -0,01)
-0,17 (-0,33; -0,01)
-0,01 (-0,07; 0,07)
-0,17 (-0,33; 0,001)
-0,13 (-0,29; 0,04)
-0,04 (-0,10; 0,01)
3
4
Änderung des Fettvolumens, gemessen in Standardabweichungen, pro Erhöhung des Stressparameters um eine
Standardabweichung, da die Fett- und Stressparameter für eine bessere Vergleichbarkeit der Schätzer untereinander
standardisiert wurden.
2
84
Ergebnisse
Abbildung 24 Veranschaulichung des direkten, indirekten und gesamten Effektes in der Beziehung
zwischen Morgenamylase und der Menge an viszeralem Fett bei Männern (n = 193).
zwischen der Fläche unter der Alpha-Amylase-Kurve (AUCg) und der Menge an
viszeralem Fett bei Männern (n = 193).
zwischen dem Alpha-Amylase-Minimum und der Menge an viszeralem Fett bei
Männern (n = 193).
85
Ergebnisse
zwischen dem durchschnittlichen Tagesanstieg (Slope) von Alpha-Amylase und der
Menge an viszeralem Fett bei Frauen (n = 160).
zwischen subjektivem chronischen Stress und der Menge an viszeralem Fett bei
Frauen (n = 225).
zwischen subjektives körperlicher Gesundheit und der Menge an viszeralem Fett bei
Männern und Frauen (n = 472).
86
Ergebnisse
3.4.2
Stressparametern und Gesamtkörperfettgehalt
Nach einer zum Vergleich durchgeführten Wiederholung der Mediatoranalyse in
Bezug auf das Gesamtkörperfett, entstand, wie bereits in den Regressionsanalysen, ein recht
ähnliches Bild (Tabelle 11). Zur Veranschaulichung der signifikanten Zusammenhänge dienen
die Abbildung 30 bis Abbildung 34. Auch hier waren bei den Männern die
Gesamtausschüttung der Alpha-Amylase und das Amylase-Minimum sowie bei beiden
Geschlechtern gemeinsam die subjektive körperliche Gesundheit negativ mit der Menge an
Gesamtkörperfett assoziiert. Das entspricht gesenkter Amylase-Werte bzw. einer
schlechteren subjektiven Gesundheit bei einem erhöhten Fettanteil. Die entsprechenden
beobachteten Gesamteffekte der Amylase-Gesamtausschüttung und des AmylaseMinimums beruhten dabei nicht nur jeweils auf einem direkten, sondern zusätzlich auch auf
einem indirekten Effekt. Die b-Koeffizienten (95%-CI) der Amylase-Gesamtausschüttung bei
den Männern lagen demnach signifikant bei -0,19 (-0,33; -0,06) (gesamt); -0,13 (-0,26;
-0,003) (direkt) sowie -0,06 (-0,13; -0,02) (indirekt) (siehe Abbildung 31) und die bKoeffizienten des Amylase-Minimums der männlichen Teilnehmer bei -0,20 (-0,34; -0,06)
(gesamt); -0,15 (-0,28; -0,02) (direkt) sowie -0,05 (-0,11; -0,002) (indirekt) (siehe Abbildung
33). Dabei schienen der indirekte Effekt der Gesamtausschüttung vor allem auf die
Energieaufnahme und der des Minimums auf die körperliche Aktivität bzw. grenzwertig
signifikant auf die Energieaufnahme zurückführbar. Im Vergleich zu den Ergebnissen
hinsichtlich des viszeralen Fettes liegt der die Fettmenge senkende Gesamteffekt der
subjektiven körperlichen Gesundheit in der gemeinsamen Analyse von Männern und Frauen
ebenfalls an einem direkten Effekt (gesamt: -0,16 (-0,27; -0,04); direkt: -0,12 (-0,23; -0,02);
indirekt: -0,03 (-0,07; 0,01); siehe Abbildung 34) – jedoch ist es hier eher die entsprechende
Beziehung innerhalb der Gruppe der Frauen, welche verstärkt zu dieser Beobachtung beitrug
(Männer, gesamt: -0,15 (-0,32; 0,03); direkt: -0,13 (-0,29; 0,04); Frauen, gesamt: -0,22 (-0,38;
-0,06); direkt: -0,18 (-0,33; -0,02)). Ebenso im Kontrast zum viszeralen Fett trat in der
geschlechtsunspezifischen Analyse des Gesamtfettes die Assoziation zwischen Haarcortisol
und Fettmenge hervor, welche zuvor bereits anhand der linearen Regressionen festgestellt
werden konnte. Auch dieser Zusammenhang beruhte scheinbar vor allem auf einem direkten
Effekt (gesamt: 0,10 (0,01; 0,19); direkt: 0,09 (0,003; 0,18); siehe Abbildung 30).
87
Ergebnisse
Tabelle 11
subjektiven Stressparametern und Gesamtkörperfett unter Berücksichtigung des
Lebensstils bei Männern und Frauen.
Gesamtkörperfett
1
Beide Geschlechter
Haarcortisol
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Morgencortisol 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Cortisol-Morgenanstieg 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Cortisol-AUCg 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Cortisol-Slope 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Cortisol-Max 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Morgenamylase 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
n
397
Gesamtkörperfett
Männer
n
185
Gesamtkörperfett
3
Frauen
n
208
0,002 (-0,01; 0,02)
0,002 (-0,002; 0,02)
-0,003 (-0,02; 0,004)
0,01 (-0,02; 0,04)
0,005 (-0,01; 0,03)
0,003 (-0,02; 0,03)
-0,02 (-0,07; -0,001)
0,02 (-0,02; 0,09)
0,01 (-0,01; 0,04)
-0,004 (-0,04; 0,004)
0,001 (-0,01; 0,02)
0,01 (-0,01; 0,06)
0,10 (0,01; 0,19)
0,09 (0,003; 0,18)
0,01 (-0,03; 0,04)
0,13 (-0,01; 0,27)
0,12 (-0,01; 0,25)
0,01 (-0,06; 0,08)
0,05 (-0,08; 0,19)
0,04 (-0,09; 0,16)
0,02 (-0,03; 0,07)
402
206
193
-0,004 (-0,02; 0,01)
0,003 (-0,002; 0,02)
-0,001 (-0,01; 0,003)
-0,02 (-0,05; 0,001)
-0,01 (-0,05; 0,01)
0,005 (-0,01; 0,05)
-0,001 (-0,02; 0,01)
-0,02 (-0,06; 0,03)
0,01 (-0,01; 0,07)
-0,004 (-0,03; 0,01)
-0,02 (-0,05; 0,0000)
-0,01 (-0,04; 0,01)
-0,04 (-0,13; 0,05)
-0,02 (-0,11; 0,07)
-0,02 (-0,05; 0,01)
-0,04 (-0,19; 0,10)
-0,02 (-0,15; 0,11)
-0,03 (-0,08; 0,03)
-0,02 (-0,16; 0,13)
-0,01 (-0,15; 0,14)
-0,01 (-0,06; 0,04)
402
206
193
-0,01 (-0,03; 0,01)
0,002 (-0,003; 0,02)
0,002 (-0,003; 0,01)
0,005 (-0,02; 0,03)
-0,01 (-0,05; 0,02)
0,003 (-0,01; 0,04)
-0,0003 (-0,01; 0,01)
0,01 (-0,04; 0,06)
-0,005 (-0,05; 0,02)
-0,002 (-0,03; 0,01)
0,01 (-0,001; 0,06)
0,002 (-0,02; 0,03)
0,03 (-0,07; 0,13)
0,03 (-0,06; 0,12)
0,003 (-0,03; 0,04)
-0,02 (-0,17; 0,12)
-0,02 (-0,15; 0,11)
-0,001 (-0,07; 0,06)
0,08 (-0,07; 0,22)
0,07 (-0,07; 0,21)
0,01 (-0,04; 0,06)
402
206
193
-0,004 (-0,03; 0,02)
0,002 (-0,003; 0,02)
0,003 (-0,01; 0,02)
-0,02 (-0,05; 0,004)
-0,02 (-0,07; 0,01)
0,004 (-0,01; 0,04)
-0,001 (-0,02; 0,01)
-0,02 (-0,07; 0,03)
0,01 (-0,01; 0,05)
-0,001 (-0,03; 0,01)
0,02 (-0,001; 0,05)
-0,002 (-0,03; 0,02)
-0,004 (-0,11; 0,10)
0,01 (-0,09; 0,11)
-0,02 (-0,05; 0,02)
-0,04 (-0,20; 0,12)
-0,01 (-0,15; 0,15)
-0,04 (-0,11; 0,02)
0,06 (-0,09; 0,20)
0,04 (-0,11; 0,18)
0,02 (-0,02; 0,07)
402
206
193
0,01 (-0,01; 0,03)
-0,002 (-0,02; 0,002)
0,002 (-0,01; 0,02)
0,02 (-0,004; 0,05)
0,01 (-0,03; 0,04)
-0,004 (-0,03; 0,01)
-0,0003 (-0,02; 0,01)
0,01 (-0,04; 0,05)
0,001 (-0,03; 0,03)
0,005 (-0,004; 0,04)
0,02 (-0,002; 0,07)
0,01 (-0,01; 0,05)
0,06 (-0,04; 0,15)
0,03 (-0,06; 0,13)
0,02 (-0,01; 0,05)
0,04 (-0,10; 0,18)
0,03 (-0,10; 0,16)
0,01 (-0,05; 0,06)
0,06 (-0,09; 0,21)
0,02 (-0,13; 0,17)
0,04 (-0,01; 0,10)
402
206
193
-0,01 (-0,03; 0,01)
0,002 (-0,002; 0,02)
0,0004 (-0,002; 0,01)
-0,01 (-0,03; 0,01)
-0,03 (-0,08; -0,003)
0,003 (-0,01; 0,04)
-0,001 (-0,02; 0,01)
-0,01 (-0,05; 0,04)
0,01 (-0,02; 0,04)
-0,005 (-0,03; 0,01)
-0,003 (-0,03; 0,01)
-0,002 (-0,03; 0,02)
-0,01 (-0,10; 0,08)
0,01 (-0,08; 0,09)
-0,02 (-0,05; 0,01)
-0,06 (-0,21; 0,09)
-0,03 (-0,17; 0,11)
-0,03 (-0,09; 0,03)
0,05 (-0,08; 0,18)
0,05 (-0,07; 0,18)
-0,001 (-0,04; 0,04)
355
193
160
-0,002 (-0,02; 0,01)
-0,01 (-0,02; 0,001)
0,0000 (-0,005; 0,01)
0,02 (-0,003; 0,04)
-0,01 (-0,05; 0,01)
-0,02 (-0,06; 0,001)
0,002 (-0,01; 0,02)
0,01 (-0,04; 0,05)
0,01 (-0,01; 0,05)
0,01 (-0,01; 0,05)
0,01 (-0,01; 0,05)
0,02 (-0,01; 0,07)
-0,01 (-0,10; 0,08)
-0,02 (-0,11; 0,07)
0,01 (-0,02; 0,04)
-0,12 (-0,26; 0,01)
-0,10 (-0,23; 0,03)
-0,02 (-0,08; 0,03)
0,10 (-0,04; 0,24)
0,05 (-0,08; 0,19)
0,04 (-0,004; 0,10)
88
Ergebnisse
Amylase-Morgenabfall 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Amylase-AUCg 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Amylase-Slope 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Amylase-Min 2
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
Chronischer Stress
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
mentale Gesundheit
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
körperliche Gesundheit
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
Gesamt
Direkt
Indirekt
1
355
193
160
-0,003 (-0,02; 0,01)
0,01 (-0,001; 0,03)
-0,001 (-0,01; 0,005)
-0,01 (-0,04; 0,01)
-0,003 (-0,04; 0,02)
0,02 (0,003; 0,06)
0,0001 (-0,01; 0,01)
-0,01 (-0,06; 0,03)
-0,01 (-0,04; 0,02)
-0,01 (-0,05; 0,005)
-0,01 (-0,05; 0,004)
-0,12 (-0,07; 0,005)
-0,06 (-0,15; 0,03)
-0,05 (-0,14; 0,04)
-0,01 (-0,04; 0,02)
-0,01 (-0,15; 0,12)
-0,02 (-0,15; 0,10)
0,01 (-0,05; 0,06)
-0,11 (-0,25; 0,03)
-0,07 (-0,21; 0,06)
-0,04 (-0,10; 0,01)
355
193
160
-0,01 (-0,03; 0,005)
-0,004 (-0,02; 0,002)
-0,0003 (-0,01; 0,004)
-0,01 (-0,04; 0,01)
-0,01 (-0,05; 0,004)
-0,01 (-0,05; 0,01)
0,001 (-0,01; 0,01)
-0,04 (-0,10; -0,003)
-0,01 (-0,04; 0,01)
0,01 (-0,005; 0,04)
-0,0002 (-0,02; 0,02)
0,01 (-0,01; 0,05)
-0,08 (-0,17; 0,01)
-0,06 (-0,14; 0,03)
-0,02 (-0,06; 0,002)
-0,19 (-0,33; -0,06)
-0,13 (-0,26; -0,003)
-0,06 (-0,13; -0,02)
0,05 (-0,09; 0,18)
0,04 (-0,09; 0,17)
0,004 (-0,04; 0,05)
355
193
160
-0,01 (-0,03; 0,01)
0,003 (-0,002; 0,02)
-0,001 (-0,01; 0,004)
-0,03 (-0,05; -0,01)
0,01 (-0,02; 0,04)
0,01 (-0,01; 0,05)
-0,0002 (-0,02; 0,01)
-0,04 (-0,10; 0,003)
-0,02 (-0,07; 0,01)
-0,001 (-0,03; 0,01)
-0,01 (-0,05; 0,003)
-0,02 (-0,07; 0,01)
-0,03 (-0,13; 0,06)
-0,002 (-0,09; 0,09)
-0,03 (-0,07; -0,001)
0,05 (-0,09; 0,19)
0,07 (-0,06; 0,20)
-0,02 (-0,09; 0,04)
-0,11 (-0,24; 0,03)
-0,05 (-0,19; 0,09)
-0,05 (-0,12; <0)
355
193
160
-0,01 (-0,03; 0,004)
-0,003 (-0,02; 0,002)
-0,0004 (-0,01; 0,003)
0,001 (-0,02; 0,02)
-0,02 (-0,07; -0,0002)
-0,01 (-0,05; 0,01)
0,002 (-0,01; 0,02)
-0,02 (-0,07; 0,01)
0,004 (-0,02; 0,04)
0,01 (-0,01; 0,05)
0,003 (-0,01; 0,03)
0,01 (-0,01; 0,05)
-0,06 (-0,15; 0,03)
-0,05 (-0,13; 0,04)
-0,01 (-0,04; 0,02)
-0,20 (-0,34; -0,06)
-0,15 (-0,28; -0,02)
-0,05 (-0,11; -0,002)
0,08 (-0,06; 0,21)
0,05 (-0,08; 0,18)
0,03 (-0,02; 0,08)
472
243
225
-0,01 (-0,02; 0,01)
0,003 (-0,01; 0,01)
0,0000 (-0,005; 0,06)
-0,01 (-0,03; 0,02)
-0,004 (-0,03; 0,01)
-0,002 (-0,03; 0,02)
-0,001 (-0,02; 0,004)
0,005 (-0,05; 0,05)
-0,01 (-0,04; 0,01)
-0,003 (-0,03; 0,004)
-0,01 (-0,04; 0,003)
-0,02 (-0,06; 0,01)
0,04 (-0,05; 0,13)
0,05 (-0,03; 0,14)
-0,01 (-0,04; 0,02)
0,03 (-0,11; 0,16)
0,03 (-0,10; 0,15)
-0,002 (-0,05; 0,05)
0,06 (-0,07; 0,20)
0,10 (-0,03; 0,23)
-0,04 (-0,09; 0,0001)
472
243
225
0,01 (-0,01; 0,02)
-0,002 (-0,02; 0,003)
-0,0001 (-0,01; 0,01)
0,02 (-0,004; 0,04)
-0,002 (-0,003; 0,02)
-0,02 (-0,06; 0,002)
-0,01 (-0,04; 0,005)
0,02 (-0,02; 0,06)
0,01 (-0,004; 0,05)
-0,01 (-0,04; 0,004)
0,002 (-0,01; 0,02)
0,01 (-0,02; 0,04)
0,01 (-0,08; 0,09)
-0,02 (-0,10; 0,07)
0,02 (-0,003; 0,05)
0,01 (-0,12; 0,15)
0,02 (-0,11; 0,15)
-0,01 (-0,06; 0,05)
0,01 (-0,11; 0,13)
-0,002 (-0,12; 0,12)
0,01 (-0,02; 0,06)
472
243
225
-0,02 (-0,05; -0,01)
0,003 (-0,005; 0,02)
0,0004 (-0,01; 0,01)
-0,01 (-0,04; 0,02)
-0,02 (-0,07; -0,001)
0,01 (-0,02; 0,04)
0,004 (-0,01; 0,03)
-0,01 (-0,05; 0,06)
-0,02 (-0,06; 0,001)
-0,004 (-0,04; 0,004)
-0,01 (-0,04; 0,005)
-0,01 (-0,06; 0,02)
-0,16 (-0,27; -0,04)
-0,12 (-0,23; -0,02)
-0,03 (-0,07; 0,01)
-0,15 (-0,32; 0,03)
-0,13 (-0,29; 0,04)
-0,02 (-0,08; 0,06)
-0,22 (-0,38; -0,06)
-0,18 (-0,33; -0,02)
-0,04 (-0,11; 0,004)
3
4
Änderung des Fettvolumens, gemessen in Standardabweichungen, pro Erhöhung des Stressparameters um eine
Standardabweichung, da die Fett- und Stressparameter für eine bessere Vergleichbarkeit der Schätzer untereinander
standardisiert wurden.
2
89
Ergebnisse
Ein weiterer Unterschied zu den Mediatoranalysen des viszeralen Fettes lag darin, dass die
Verbindungen des Amylase-Slopes und des empfundenen chronischen Stresses mit dem
Gesamtkörperfett bei Frauen nicht wiederholt aufgezeigt werden konnten. Allein ein
indirekter Effekt hinsichtlich des Slopes (indirekt: -0,05 (-0,12; <0); siehe Abbildung 32)
sowie ein grenzwertig signifikanter indirekter Effekt des chronischen Stresses blieben bei
den Frauen erkennbar. Auch die Assoziation zwischen der Amylase-Konzentration direkt
nach dem Aufwachen und der Fettmenge bei Männern kann für das gesamte Körperfett
nicht bestätigt werden.
zwischen der Konzentration von Cortisol in Haaren und der Menge an
Gesamtkörperfett bei Männern und Frauen (n = 397).
zwischen der Fläche unter der Alpha-Amylase-Kurve (AUCg) und der Menge an
Gesamtkörperfett bei Männern (n = 193).
90
Ergebnisse
zwischen dem durchschnittlichen Tagesanstieg (Slope) von Alpha-Amylase und der
Menge an Gesamtkörperfett bei Frauen (n = 160).
zwischen dem Alpha-Amylase-Minimum und der Menge an Gesamtkörperfett bei
Männern (n = 193).
zwischen der subjektiven körperlichen Gesundheit und der Menge an
Gesamtkörperfett bei Männern und Frauen (n = 472).
91
Ergebnisse
3.4.3
Zusammenfassung der Unterschiede zwischen viszeralem Fett und
Gesamtkörperfett in der Mediatoranalyse
Zur zusammenfassenden Veranschaulichung der Unterschiede zwischen den
Assoziationen der Stressparameter zu viszeralem Fett im Vergleich zum Gesamtkörperfett
bzw.
Unterschieden
zwischen
den
Geschlechtern,
wurden
die
Ergebnisse
der
Mediatoranalyse zusätzlich in Tabelle 12 aufgeführt. Dabei wurde deutlich, dass die
gefundenen Zusammenhänge der verschiedenen Parameter zur Schätzung von körperlichem
und subjektivem Stress fettgewebs- sowie geschlechtsspezifisch sind. Augenscheinlich ist
zunächst, dass die Parameter des Speichelcortisols in den Mediatoranalysen kaum mit den
Fettmengen zu korrelieren scheinen, was mit den Ergebnissen der Regressionsanalysen
kontrastiert.
Die Effekte der verschiedenen Variablen basierend auf Alpha-Amylase hingegen
waren generell stärker und in Bezug auf das viszerale Fett ausgeprägter. Zudem zeigten sich
die entsprechenden Assoziationen vor allem bei Männern. Die einzige Ausnahme bildet hier
der Amylase-Slope, welcher allein bei Frauen mit der Menge an viszeralem Fett assoziiert
war. Ob diese Beziehungen der Alpha-Amylase jedoch eher direkter Natur sind oder indirekt
über den Lebensstil entstehen, lässt sich nicht verallgemeinern, da sie in diesem Punkt
differieren. Interessant ist jedoch, dass – wenn indirekte Effekte auf die Fettmengen
feststellbar waren – diese bei Männern vor allem auf die körperliche Aktivität und zum Teil
auf die Energieaufnahme zurückgeführt werden konnten. Bei Frauen dagegen trat im Fall
eines indirekten Effektes kein Lebensstilaspekt signifikant hervor, was ein additives
Zusammenwirken aller vermuten lässt. Unter den Variablen der Alpha-Amylase fanden sich,
mit dem Amylase-Minimum und der Fläche unter der Kurve, auch die Stressparameter, die
am stärksten mit der Körperfettverteilung assoziiert sind. Hier wies das Amylase-Minimum
etwas größere Effekte auf, die aber je nach Fettkompartiment auch stärker differieren.
Die Konzentration von Cortisol in den Haaren war im Vergleich zur Amylase
stärker mit dem gesamten Körperfett assoziiert und basierte anhand der Ergebnisse eher auf
einer direkten Verbindung. Jedoch schien diese – obwohl stärker ausgeprägt bei Männern –
nicht ganz so deutlich zu sein, da sie erst in der gemeinsamen Analyse von Männern und
Frauen – und damit durch Verbesserung der statistischen Power – signifikant wurde.
Mit Blick auf die subjektiven Stressparameter zeigte sich chronischer Stress
insbesondere bei Frauen mit der Menge an viszeralem Fett verknüpft. Auch in der
92
Ergebnisse
Einschätzung
der
eigenen
körperlichen
Gesundheit
traten
geschlechtsspezifische
Zusammenhänge zutage. So schien die Assoziation bei Männern eher stärker in Bezug auf
das viszerale Fett zu sein – und die der Frauen eher bezüglich des Gesamtkörperfetts. Beiden
gemein war jedoch, dass diese Beziehungen vornehmlich auf direkten Effekten beruhten.
Würde man nun aus den betrachteten Stressparametergruppen (subjektives
Empfinden, Cortisol im Speichel, Alpha-Amylase im Speichel sowie Haarcortisol), welche
jeweils unterschiedliche Aspekte der Stressreaktion aufzeigen, stellvertretend die Parameter
auswählen, die besonders stark mit den Maßen der Körperfettverteilung assoziiert waren
und demnach die Gruppe repräsentieren könnten, würde man folgende Auswahl treffen: die
subjektive körperliche Gesundheit stellvertretend für subjektives Empfinden, den CortisolSlope stellvertretend für Speichelcortisol, das Amylase-Minimum oder die Fläche unter der
Kurve stellvertretend für Speichelamylase und – da hier nur ein Parameter zur Wahl steht –
das Haarcortisol als langfristigen Stressmarker. Dabei unterschieden sich die gewählten
Repräsentanten zwar sehr deutlich hinsichtlich ihrer Effektstärken, Geschlechts- und
Fettkompartimentspezifität sowie in der Abhängigkeit der jeweiligen Assoziation von
zusätzlichen Einflussfaktoren – was jedoch in der beibehaltenen separaten Betrachtung
dieser Stressparameter Berücksichtigung findet.
Tabelle 12
Zusammenfassende Übersicht über die signifikanten Assoziationen zwischen den
Stressparametern und den Fettgeweben anhand der Mediatoranalyse
Assoziationen mit viszeralem Fett
Haarcortisol
Cortisol-Slope
Morgenamylase
Amylase-AUCg
Amylase-Slope
Amylase-Min
Chronischer Stress
körperliche
Gesundheit
Assoziationen mit Gesamtkörperfett
Gesamt
Direkt
Indirekt
Gesamt
Direkt
Indirekt
–
–
–
X
(beide
Geschlechter)
–
–
–
X
(beide
Geschlechter)
nur Regressionsanalysen
(Frauen)
–
X
(Männer, beide
Geschlechter)
X
(Frauen)
X
(Männer)
X
(Männer)
X
(Männer)
–
–
nur Regressionsanalysen
(Frauen + beide Geschlechter)
X
X
(Männer)
(Männer)
–
X
(Männer, beide
Geschlechter)
X
(Frauen)
–
X
(Männer, beide
Geschlechter)
–
X
(Männer)
–
X
(Männer)
X
(Männer)
X
(Frauen, beide
Geschlechter)
X
(Männer)
X
(Frauen)
X
(Frauen)
–
–
–
X
(Männer, beide
Geschlechter)
X
(Männer, beide
Geschlechter)
–
X
(Frauen, beide
Geschlechter)
X
(Frauen, beide
Geschlechter)
–
–
￭ stärkere bzw. ähnliche Assoziation als im jeweils anderen Fettkompartiment
￭ schwächere Assoziation als im jeweils anderen Fettkompartiment
93
Ergebnisse
3.5
Direkte und indirekte Effekte von Stress auf die
Körperfettverteilung anhand eines Strukturgleichungsmodells
Die mithilfe der in den vorangegangenen Regressions- und Mediatoranalysen
identifizierten und festgelegten Repräsentanten der Stressparametergruppen – Haarcortisol,
Cortisol-Slope, Fläche unter der Amylasekurve und subjektive körperliche Gesundheit –
welche damit jeweils für unterschiedliche Aspekte bzw. Marker von Stress stehen, wurde
eine spezifischere Mediatoranalyse anhand von Strukturgleichungsmodellen durchgeführt.
Dazu wurde zunächst das Strukturmodell festgelegt (vereinfacht siehe Abbildung 35) und
separat für Männer, Frauen und beide Geschlechter gemeinsam bzw. für viszerales als auch
Gesamtkörperfett berechnet. Die Parameter zur Beurteilung der globalen Modellgüte
zeigten für alle 6 Modelle eine gute Anpassung an die empirischen Daten (siehe Tabelle 13 +
Tabelle 14), da alle betrachteten Gütekriterien (CFI ≥ 0,9; RMSEA ≤ 0,08; SRMR ≤ 0,11;
χ2/df ≤ 2,0 (Hu und Bentler, 1999; Zinnbauer und Eberl, 2004)) deutlich erfüllt waren.
Abbildung 35 Hypothetisches Strukturmodell der Beziehung zwischen den Repräsentanten der
verschiedenen Stressmarker und dem viszeralen bzw. gesamten Körperfett, unter
Berücksichtigung der potentiellen Mediatoren und anderen möglichen
Einflussfaktoren
Im Ergebnis glichen die Größen der direkten, indirekten und gesamten Effekte
der Beziehungen zwischen den 4 Aspekten bzw. Markern von Stress und den Maßen der
Körperfettverteilung überwiegend denen der Mediatoranalyse. So zeigte sich Haarcortisol
nur mit dem Gesamtkörperfett korreliert, wobei diese Korrelation anhand der Effektgröße
94
Ergebnisse
ebenfalls eher auf einer Assoziation bei den Männern und auf einem direkten Effekt zu
basieren schien. Signifikant waren die Schätzer jedoch allein in der gemeinsamen
Betrachtung von Männern und Frauen (gesamt: ß = 0,09, p = 0,04; direkt: ß = 0,09, p = 0,04)
(Tabelle 14).
Auch die Fläche unter der Kurve der Alpha-Amylase war stärker bei Männern mit
der Menge an viszeralem und gesamtem Körperfett assoziiert, was sich auch in der
geschlechtsunspezifischen Analyse zeigte und wobei sich die Effektgrößen kaum zwischen
den Fettarten unterschieden (viszerales Fett bei Männern, gesamt: ß = -0,13, p = 0,045;
direkt: ß = -0,08, p = 0,18; indirekt: ß = -0,04, p = 0,06 (Tabelle 13) bzw. Gesamtkörperfett bei
Männern, gesamt: ß = -0,12, p = 0,053; direkt: ß = -0,08, p = 0,19; indirekt: ß = -0,04, p = 0,04
(Tabelle 14)). Demnach war bei Männern eine geringere Tagesausschüttung von AlphaAmylase in etwa ähnlicher Weise mit einem erhöhten Anteil von viszeralem und gesamtem
Fett verbunden. Allerdings waren die Schätzer im Vergleich zur Mediatoranalyse deutlich
geringer und es konnte kein signifikanter, direkter Effekt mehr festgestellt werden.
Relativ ähnliche Effektgrößen zwischen den Strukturgleichungsmodellen und der
Mediatoranalyse wurden auch für die subjektive körperliche Gesundheit berechnet. Und
auch hier zeigten sich die negativen Assoziationen zum viszeralen Fett stärker bei Männern
(Männer, gesamt: ß = -0,19, p = 0,002; direkt: ß = -0,14, p = 0,006; indirekt: ß = -0,04, p =
0,10; Frauen, gesamt: ß = -0,15, p = 0,03; direkt: ß = -0,12, p = 0,09; indirekt: ß = -0,03, p =
0,16 (Tabelle 13)) und zum gesamten Körperfett stärker bei den Frauen (Männer, gesamt:
ß = -0,18, p = 0,003; direkt: ß = -0,13, p = 0,01; indirekt: ß = -0,05, p = 0,04; Frauen, gesamt:
ß = -0,26, p = <0,001; direkt: ß = -0,21, p = 0,001; indirekt: ß = -0,04, p = 0,06 (Tabelle 14)).
Nicht unter den Ergebnissen der Mediatoranalyse – jedoch der vorangestellten
multiplen linearen Regressionen – war der Zusammenhang zwischen dem viszeralen Fett
und dem Cortisol-Slope. In beiden Untersuchungen waren die geschätzten Effekte
annähernd gleich und signifikant nur in der gemeinsamen Betrachtung von Männern und
Frauen zu finden (gesamt: ß = 0,08, p = 0,03; direkt: ß = 0,08, p = 0,03; indirekt: ß = 0,001, p =
0,94 (Tabelle 13)). Der Gesamteffekt fußte dabei nahezu komplett auf dem direkten Effekt,
wobei ein größerer Anstieg bzw. weniger starker Abfall mit einem erhöhten Fettvolumen
korrelierte.
Darüber hinaus unterschieden sich die einzelnen indirekten, durch den Lebensstil
vermittelten Assoziationen meist von denen der Mediatoranalyse. Zum Beispiel schien die
95
Ergebnisse
Energieaufnahme eine deutlichere, vermittelnde Rolle zu haben als die körperliche Aktivität,
wie zuvor in der Mediatoranalyse sichtbar wurde. Eine wesentliche Ursache dafür – als auch
für einige andere beobachtete Differenzen zwischen beiden Untersuchungen – war
vermutlich die nahezu verdoppelte Personenzahl innerhalb der Strukturgleichungsmodelle
(739 Teilnehmer versus 355–472 Teilnehmer). Diese kam dadurch zustande, dass die
Schätzmethode innerhalb des Strukturgleichungsmodells auch trotz fehlender Werte robust
ist und damit die entsprechenden Personen zuvor nicht von der Analyse ausgeschlossen
werden mussten (siehe Abschnitt 2.9.7).
Da Strukturgleichungsmodelle aber nicht nur die parallele Schätzung von
direkten, indirekten und gesamten Effekten umsetzen können, sondern zusätzlich auch die
Schätzung aller anderen im Strukturmodell festgelegten Beziehungen ermöglicht, wurden
alle 6 Modelle und deren berechnete, immanente Assoziationen veranschaulicht (Abbildung
36–Abbildung 41). Hierbei ist jedoch zu beachten, dass im Vergleich zu den Schätzern der
Tabelle 13 und der Tabelle 14, die jeweils die indirekten, direkten und gesamten Effekte des
Stressparameters auf die Fettmenge beschreiben, in den Abbildungen lediglich die
Effektgrößen der einzelnen Teilpfade angegeben sind. Damit lässt sich mit Blick auf die
Mediatoren zwar ermitteln, wie stark die Assoziation eines Stressparameters mit einem der
Mediatoren war, die einzelnen Beziehungen der Mediatoren mit der Fettmenge lassen sich
jedoch nicht weiter aufsplitten und beinhalten alle möglichen Teilwege über den jeweiligen
Mediator. Das bedeutet, dass der Effekt eines Lebensstilfaktors auf die Fettmenge die
allgemeine Beziehung zwischen beiden darstellt. Der Übersichtlichkeit und Vergleichbarkeit
halber, wurden zudem nur die standardisierten, signifikanten Schätzer abgebildet. Anhand
dieser Abbildungen lässt sich nun festhalten, dass die subjektive, körperliche Gesundheit in
nahezu allen Modellen eine direkte, negative Beziehung zum Volumen der beiden Fettarten
zeigte – wodurch ein besseres Gesundheitsempfinden direkt mit einer geringeren Fettmasse
zusammenhing. Eine Ausnahme bildet hier jedoch die Menge des viszeralen Fettes bei
Frauen (Abbildung 38), wobei keine direkte, signifikante Verknüpfung von subjektiver,
körperlicher Gesundheit und Fettmenge existierte – wohl aber ein direkte und indirekte
Effekte
addierender
Gesamteffekt
(Tabelle
13).
Damit
hatte
dieser
subjektive
Stressparameter im Vergleich zu allen anderen nicht nur die augenscheinlich größten
Gesamteffekte auf die Fettverteilung, sondern auch die deutlichste, direkte Verbindung.
96
Ergebnisse
Direkte Assoziationen der anderen Stressparameter zur Fettverteilung waren indes weniger
konsistent und wurden nur unter bestimmten Bedingungen sichtbar. Darüber hinaus wirkte
sich die subjektive Gesundheit auch indirekt über den Lebensstil aus. Eine bessere
Beurteilung der eigenen Gesundheit war vor allem mit einer erhöhten Energieaufnahme
sowie einer höheren körperlichen Aktivität verbunden. Die Rolle der Energieaufnahme
schien dabei besonders bei den Männern (Abbildung 37 und Abbildung 40) und die der
Aktivität bei den Frauen (Abbildung 38 und Abbildung 41) ausgeprägter. Interessanterweise
trug eine höhere Energieaufnahme in keinem dieser Modelle zur Vermehrung der
Fettmenge bei, was sich in der durchweg negativen Assoziation dieser beiden Parameter
zeigte. Die Beziehung zwischen der Konzentration von Cortisol in den Haaren hingegen war –
wie bereits in den vorangegangenen Analysen gezeigt werden konnte – eher schwach und
direkt nur mit dem Gesamtfett in der geschlechtsunspezifischen Betrachtung verbunden
(Abbildung 39). Ebenfalls in diesen Betrachtungen, die sowohl Männer und Frauen
gleichermaßen einschließen, zeigte sich zudem, dass die Menge an Haarcortisol positiv mit
der Stärke des Rauchverhaltens korreliert (Abbildung 36 und Abbildung 39). Erhöht bei
einem stärkeren Rauchverhalten, und damit mit einem flacheren Verlauf, schien auch der
Cortisol-Slope bei Frauen (Abbildung 38 und Abbildung 41). Bei Männern dagegen war ein
erhöhter Slope mit einem geringeren Konsum von Alkohol verknüpft (Abbildung 37 und
Abbildung 40). Die weniger getrunkene Menge Alkohol selbst zeigte sich dann – ebenso
insbesondere bei Männern – wiederum mit einer verringerten Menge an viszeralem und
gesamtem Körperfett korreliert. Dennoch ist diese indirekte Beziehung des Speichelcortisols
auch bei den Männern eher weniger relevant, da der gesamte indirekte Pfad zwischen dem
Slope und der Fettmenge nicht mehr signifikant war (Tabelle 13 + Tabelle 14). Ähnliches
zeigte sich auch hinsichtlich des Rauchverhaltens. Zwar stand vermehrtes Rauchen mit einer
geringeren Menge Fett im Zusammenhang (Abbildung 37), jedoch war keiner der indirekten
Pfade eines Stressparameters über den potentiellen Mediator Tabakkonsum signifikant. So
wie Haarcortisol vermutlich vorwiegend, aber relativ schwach mit dem Gesamtfett in
Beziehung stand, war der Zusammenhang zwischen dem Cortisol-Slope und der
Fettverteilung scheinbar durch dessen ebenso recht schwache Assoziation zum viszeralen
Fett bestimmt. Das ließ sich daraus schließen, dass sich allein in der gemeinsamen Analyse
von Männern und Frauen, die damit eine größere statistische Power aufweist, ein direkter
Effekt zwischen dem Slope und der viszeralen Fettmenge gefunden wurde (Abbildung 36).
97
Ergebnisse
Zudem waren die Effektschätzer beider Stressparameter gleich gering. Die Beziehung
zwischen der Fläche unter der Amylasekurve und der Körperfettverteilung, die sich durch ein
geringeres Volumen beider Fettarten bei erhöhter Amylaseausschüttung auszeichnete,
konnte anhand der Strukturgleichungsmodelle allerdings nicht nachvollzogen werden. Das
lag aber vor allem daran, dass diese Beziehung auf den vereinigten indirekten Effekten und
den Gesamteffekten basierte, welche nicht direkt aus den Abbildungen lesbar sind. Wie aber
bereits besprochen, zeigte sich dieser nur im Gesamten messbare Einfluss in den in Tabelle
13 und Tabelle 14 aufgeführten subsumierten Effekten.
Des Weiteren wurden durch die Strukturgleichungsmodelle eine Reihe weiterer
Zusammenhänge
deutlicher
sichtbar.
Dazu
gehörten
zum
Beispiel
die
leicht
nachvollziehbaren, negativen Auswirkungen von chronischen Erkrankungen, Schmerzen oder
einem erhöhten Alter auf die subjektive, körperliche Gesundheit. Diese Zusammenhänge
wurden sowohl bei Männern, als auch bei Frauen gefunden. Der Effekt von Schmerzen nahm
dabei einen besonders großen Raum ein, was sich in ß-Koeffizienten von etwa -0,60 zeigt.
Augenscheinlich verringernd wirkte auch das Vorhandensein von chronischen Erkrankungen
auch auf die Ausschüttung von Alpha-Amylase. Schmerzen hingegen korrelierten –
zumindest bei Frauen – positiv mit der Amylase-Konzentration im Speichel (Abbildung 38
und Abbildung 41). Ebenso nur bei Frauen konnte beobachtet werden, dass ein erhöhtes
Lebensalter und das Vorliegen eines Typ-2-Diabetes dazu beitrug, dass der circadiane Slope
des Speichelcortisols sank und damit steiler abfiel (Abbildung 38 und Abbildung 41). Hatten
die
Frauen
ihre
Wechseljahre
bereits hinter
sich
und
besaßen
damit
einen
postmenopausalen Status, flachte sich der Anstieg allerdings wieder ab. Auch in Bezug auf
die Cortisol-Konzentration in den Haaren wurden geschlechtsspezifische Unterschiede
deutlich. So waren die chronischen, prävalenten Erkrankungen Bluthochdruck und Krebs bei
den Männern derart mit Haarcortisol verbunden, dass Krebs den Cortisolgehalt senkte und
Bluthochdruck ihn erhöhte (Abbildung 37 und Abbildung 40). Im Vergleich dazu, übte bei
den Frauen nur das Alter einen konzentrationserhöhenden Einfluss aus – das Vorliegen von
Bluthochdruck dagegen senkte die Konzentration sogar (Abbildung 38 und Abbildung 41).
98
Ergebnisse
Tabelle 13
Strukturgleichungsmodelle der Beziehung zwischen den Stressrepräsentanten und
viszeralem Fett unter Berücksichtigung möglicher Mediatoren des Lebensstils bei
Frauen und Männern.
3 1
3
2
Beide Geschlechter
N = 739
ß
3
Männer
N = 379
p-Wert
ß
3
Frauen
N = 355
p-Wert
ß
p-Wert
Haarcortisol
Gesamt
Direkt
Indirekt
0,07
0,06
0,004
0,10
0,12
0,71
0,08
0,06
0,02
0,23
0,36
0,39
0,06
0,06
0,000
0,33
0,33
0,98
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
0,000
0,01
-0,01
0,001
0,91
0,13
0,19
0,87
0,01
0,01
-0,01
0,02
0,45
0,39
0,18
0,30
0,001
-0,001
0,004
-0,004
0,94
0,92
0,50
0,69
Gesamt
Direkt
Indirekt
0,08
0,08
0,001
0,03
0,03
0,94
0,09
0,09
0,000
0,11
0,09
0,997
0,08
0,08
0,004
0,25
0,29
0,83
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
-0,001
-0,01
-0,004
0,01
0,85
0,20
0,22
0,09
0,001
-0,03
0,001
0,02
0,84
0,07
0,82
0,15
-0,01
0,000
0,01
0,001
0,52
0,92
0,42
0,90
Gesamt
Direkt
Indirekt
-0,09
-0,07
-0,02
0,02
0,07
0,07
-0,13
-0,08
-0,04
0,045
0,18
0,06
-0,06
-0,05
-0,01
0,40
0,50
0,49
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
-0,01
-0,01
0,001
-0,01
0,27
0,25
0,75
0,30
-0,01
-0,01
0,000
-0,03
0,28
0,46
0,98
0,17
-0,01
0,000
-0,002
-0,003
0,55
0,92
0,59
0,50
Gesamt
Direkt
Indirekt
-0,15
-0,12
-0,03
0,00
0,001
0,048
-0,19
-0,14
-0,04
0,002
0,01
0,10
-0,15
-0,12
-0,03
0,03
0,09
0,16
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
-0,02
0,01
0,003
-0,02
20,159
24
0,84
0,05
0,23
0,37
0,02
0,69
-0,01
0,01
0,01
-0,05
31,285
24
1,30
0,23
0,70
0,33
0,02
0,15
-0,02
-0,001
-0,001
-0,01
29,295
24
1,22
0,17
0,92
0,79
0,63
0,21
Cortisol-Slope
Amylase-AUCg
Körperl. Gesundheit
2
χ
df
2
χ /df
CFI
1,000
0,984
0,989
RMSEA
<0,001
0,028
0,025
SRMR
0,009
0,019
0,018
CFI = Komparativer Fit-Index, RMSEA = Root-Mean-Square-Error of Approximation, SRMR = Standardized-Root-Mean2
2
2
2
Residual, χ = Wert des χ -Tests, df = Freiheitsgrade, χ /df = Quotient aus dem Wert des χ -Tests und den Freiheitsgraden
1
das Fettvolumen als auch die Stressparameter wurden zuvor standardisiert
2
zusätzliche Berücksichtigung von Geschlecht als unabhängige Variable
3
zusätzliche Berücksichtigung von Postmenopausalstatus und Hormontherapie als unabhängige Variable
99
Ergebnisse
Tabelle 14
Strukturgleichungsmodelle der Beziehung zwischen den Stressrepräsentanten und
Gesamtkörperfett unter Berücksichtigung möglicher Mediatoren des Lebensstils bei
Frauen und Männern.
3 1
3
Gesamtfett [dm ]
2
Beide Geschlechter
N = 739
ß
p-Wert
3
Gesamtfett [dm ]
Männer
N = 379
Gesamtfett [dm ]
3
Frauen
N = 355
ß
ß
p-Wert
p-Wert
Haarcortisol
Gesamt
Direkt
Indirekt
0,09
0,09
0,002
0,04
0,04
0,88
0,13
0,11
0,02
0,053
0,11
0,36
0,08
0,08
-0,002
0,18
0,17
0,93
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
0,000
0,01
-0,004
0,001
0,94
0,27
0,41
0,89
0,01
0,01
-0,01
0,02
0,39
0,43
0,25
0,30
0,001
-0,003
0,01
-0,004
0,91
0,48
0,47
0,68
Gesamt
Direkt
Indirekt
0,07
0,06
0,01
0,08
0,12
0,46
0,06
0,05
0,01
0,39
0,34
0,66
0,06
0,05
0,01
0,39
0,44
0,80
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
-0,001
-0,004
-0,002
0,02
0,92
0,26
0,43
0,09
0,002
-0,02
0,001
0,02
0,84
0,12
0,81
0,16
-0,01
-0,001
0,01
0,001
0,57
0,74
0,37
0,92
Gesamt
Direkt
Indirekt
-0,09
-0,07
-0,02
0,04
0,11
0,07
-0,12
-0,08
-0,04
0,05
0,19
0,04
-0,05
-0,04
-0,01
0,43
0,55
0,46
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
-0,01
-0,003
0,000
-0,01
0,20
0,32
0,77
0,11
-0,01
-0,01
0,000
-0,02
0,21
0,46
0,99
0,17
-0,01
0,001
-0,003
-0,003
0,46
0,58
0,60
0,79
Gesamt
Direkt
Indirekt
-0,21
-0,17
-0,046
<0,001
<0,001
0,003
-0,18
-0,13
-0,05
0,003
0,01
0,04
-0,26
-0,21
-0,04
<0,001
0,001
0,056
 Alkoholkonsum
 Rauchverhalten
 Energieaufnahme
-0,03
0,004
0,002
-0,03
19,819
24
0,83
0,01
0,34
0,48
0,02
0,71
-0,02
0,004
0,01
-0,04
32,823
24
1,37
0,17
0,70
0,34
0,01
0,11
-0,03
-0,01
-0,001
-0,01
27,781
24
1,16
0,07
0,51
0,79
0,62
0,27
Cortisol-Slope
Amylase-AUCg
Körperl. Gesundheit
2
χ
df
2
χ /df
CFI
1,000
0,980
0,992
RMSEA
<0,001
0,031
0,021
SRMR
0,009
0,019
0,017
CFI = Komparativer Fit-Index, RMSEA = Root-Mean-Square-Error of Approximation, SRMR = Standardized-Root-Mean2
2
2
2
Residual, χ = Wert des χ -Tests, df = Freiheitsgrade, χ /df = Quotient aus dem Wert des χ -Tests und den Freiheitsgraden
1
das Fettvolumen als auch die Stressparameter wurden zuvor standardisiert
2
zusätzliche Berücksichtigung von Geschlecht als unabhängige Variable
3
zusätzliche Berücksichtigung von Postmenopausalstatus und Hormontherapie als unabhängige Variable
100
Ergebnisse
Abbildung 36 Strukturgleichungsmodell über die standardisierten, signifikanten Assoziationen
möglicher Mediatoren des Lebensstils und anderen Einflussfaktoren bei Frauen und
Männern
möglicher Mediatoren des Lebensstils und anderen Einflussfaktoren bei Männern
101
Ergebnisse
zwischen den Stressrepräsentanten und Gesamtkörperfett unter Berücksichtigung
möglicher Mediatoren des Lebensstils und anderen Einflussfaktoren bei Frauen und
Männern
102
Ergebnisse
möglicher Mediatoren des Lebensstils und anderen Einflussfaktoren bei Männern
103
Ergebnisse
3.6
Gesamtbetrachtung der Ergebnisse hinsichtlich einer Erhöhung
oder Verringerung des Körperfetts unter Stress
Um mit diesen Ergebnissen schließlich – trotz der separaten Betrachtung der
verschiedenen Teile des Stresssystems und deren jeweiligen Markern – eine Tendenz
ermitteln zu können, ob Stress letztendlich mit einer Erhöhung oder Verringerung des
Körperfettes assoziiert ist, wurde die Abbildung 42 erstellt. Sie bietet einen
zusammenfassenden Überblick darüber, wie subjektiver körperlicher und chronischer Stress
innerhalb der vorliegenden Arbeit mit den verschiedenen Stressmarkern korrelierten und
wie sich diese wiederum hinsichtlich der Menge an Körperfett verhielten. Die Einbeziehung
der subjektiven Stressvariablen diente dabei zur Abschätzung, ob die Werte der
verschiedenen Marker unter vermehrtem Stress selbst eher eine Erhöhung oder eine
Verringerung erfahren. Auf diese Weise wurde ein Weg gefunden, abzubilden, ob die
einzelnen Stressmarker unter chronischen Stressbedingungen jeweils zu einer Vermehrung
oder Verringerung des Körperfetts beitragen.
Abbildung 42 Überblick über die Richtungen der Zusammenhänge zwischen subjektivem
chronischen Stress (SSCS) bzw. subjektivem körperlichen Stress (SF-12), den
verschiedenen
Stressparametern
und
dem
Körperfett
anhand
der
zusammengefassten Ergebnisse
Als Resultat dessen konnte schließlich anhand der positiven oder negativen
Assoziationen abgelesen werden, dass sich – trotz der je nach Geschlecht, Fettgewebe und
104
Ergebnisse
Stressmarker variierenden Assoziationen – mindestens die Tendenz dahingehend erkennen
lässt, dass vermehrter Stress sowohl bei Männern als auch bei Frauen mit einer Erhöhung
des Körperfetts verbunden war (Abbildung 42). Darauf ließ sich schließen, da Stressmarker,
welche unter verstärktem subjektiven Stress selbst auch höhere Werte zeigten (Haarcortisol
bei Männer, Cortisol-Slope bei Frauen), wiederum mit einer gleichbleibenden oder größeren
Fettmenge verknüpft zu sein schienen. Stressparameter hingegen, welche bei höherem
subjektiven Stress niedrigere Werte aufwiesen (subjektive körperliche Gesundheit, Fläche
unter der Amylase-Kurve bei Männern), waren selbst auch negativ mit dem Körperfett
assoziiert. Damit ging Stress – gemessen anhand der verschiedenen Marker sowie ihrer
Ausprägungsrichtung unter subjektivem Stress – in beiden Fällen und bei beiden
Geschlechtern mit einem erhöhten Körperfettanteil einher.
3.7
Zusammenfassung der Ergebnisse
In der vorliegenden Studie zeigten Männer im Vergleich zu den Frauen eine
stärkere Ausschüttung von Cortisol, was von höheren Konzentrationen an Haarcortisol sowie
einer erhöhten Gesamtausschüttung über den Tag reflektiert wurde. Demgegenüber
berichteten Männer weniger subjektiven Stress und schätzen ihre mentale und körperliche
Gesundheit besser ein. Parameter zur Stressbelastung korrelierten nur gering oder gar nicht,
wenn sie auf unterschiedlichen Markern bzw. Teilen des Stresssystems basierten. Zudem
hing subjektiv-empfundener Stress kaum mit physiologischem Stress zusammen, jedoch
konnte eine schwache Assoziation zwischen subjektivem chronischen Stress und einer
flacheren Cortisolkurve sowie höheren Werten an Alpha-Amylase bei Frauen festgestellt
werden. Aus diesem Grund schien es kein generelles Maß zur Beurteilung der
Stressbelastung zu geben und die separate Betrachtung der verschiedenen Parameter,
welche jeweils unterschiedlichen Stressmarkern angehören, wurde beibehalten.
Der Zusammenhang zwischen Stress und Körperfettverteilung zeigte sich nicht
nur hinsichtlich der Stressparameter heterogen – sondern nahm auch geschlechts- und
fettgewebsspezifische Ausprägungen an. So war die Konzentration von Haarcortisol stärker
mit dem Gesamtkörperfett und insbesondere bei Männern assoziiert. Ebenso deutlicher bei
Männern und etwas stärker in Bezug auf das viszerale Fett wurde die Verbindung zwischen
niedrigeren Alpha-Amylase-Werten (Morgenkonzentration, Minimum, Gesamtausschüttung)
105
Ergebnisse
und einem höheren Fettanteil. Bei den Frauen war das viszerale Fett indes mit eher höheren
Amylase-Werten und einem niedrigeren Slope sowie einem erhöhten chronischen
Stressempfinden korreliert. Damit zeigten Männer und Frauen bei Stress gegenteilige
Ausschüttungstendenzen an Alpha-Amylase, was sich hinsichtlich des Fettgehaltes ebenso
beobachten ließ. In Abhängigkeit zur Analysemethode konnte bei steigender viszeraler
Fettmasse eine flachere Cortisolkurve berichtet werden. Die Beurteilung der eigenen
körperlichen Gesundheit hing bei beiden Geschlechtern und verglichen mit den übrigen
Stressparametern sehr eng mit dem Körperfett zusammen. Diese Beziehung zeigte sich bei
den Männern etwas stärker für das viszerale Fett und bei den Frauen für das
Gesamtkörperfett. Insgesamt waren die Stressparameter – bis auf das Haarcortisol – etwas
stärker mit dem viszeralen Fett korreliert.
Generell beruhten die Assoziationen zwischen den Stressparametern und der
Körperfettverteilung vor allem auf direkten Zusammenhängen. Zwar zeigten einige dieser
Beziehungen auch indirekte Effekte, welche aber einen eher kleineren Anteil zum jeweiligen
Gesamteffekt beitrugen. Bei den Männern schienen diesbezüglich besonders die
Energieaufnahme und die körperliche Aktivität wichtige Mediatoren des Lebensstils. Bei den
Frauen hingegen trat keiner der Lebensstilfaktoren deutlicher hervor, womit die indirekten
Effekte eher auf deren Zusammenwirken basierten. Damit variierten die potentiellen
Mediatoren des Lebensstils ebenso in Bezug auf die verschiedenen Stressparameter wie
hinsichtlich Männern und Frauen, was eine generalisierbare Aussage erschwert.
Überraschende Ergebnisse waren zudem – neben dem zum Teil gegenläufigen
Ausschüttungsverhalten von Alpha-Amylase zwischen Männern und Frauen – dass indirekte
Auswirkungen auch den entsprechenden direkten Effekten entgegenstehen können, sowie,
dass
eine
erhöhte
Energieaufnahme
konsistent
und
unabhängig
Einflussfaktoren mit einem geringeren Fettgehalt zusammenfiel.
von
anderen
106
Diskussion
4 Diskussion
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit legen dar, dass verschiedene Parameter
zur Erfassung von physiologischem und subjektivem Stress – unabhängig vom Alter,
Lebensstil und gesundheitsbezogenen Merkmalen der Probanden – mit der Menge an
viszeralem und gesamtem Körperfett assoziiert waren. Diese Korrelationen zeigten sich
jedoch geschlechtsspezifisch und waren je nach Fettgewebe sowie untersuchten
Stressparameter
unterschiedlich
ausgeprägt.
Der
Lebensstil
schien
in
diesem
Zusammenhang eine weniger tragende Rolle zu spielen.
Wie sich diese Resultate nun einordnen und beurteilen lassen, soll auf den
folgenden Seiten diskutiert werden. Zu diesem Zweck werden zunächst das Studiendesign,
die Erfassung von Stress, der Körperfettverteilung, des Lebensstil und allen weiteren
berücksichtigten Variablen sowie das methodische Vorgehen innerhalb der statistischen
Analyse bewertet. Auf dieser Grundlage werden dann die Ergebnisse hinsichtlich der
spezifischen Eigenschaften der unterschiedlichen Stressparameter, deren Assoziation zur
Körperfettverteilung sowie der diesbezüglichen Bedeutung des Lebensstils näher erörtert
und mit der bereits vorhandenen Literatur in Beziehung gesetzt. Abschließend wird die
Relevanz der vorliegenden Ergebnisse thematisiert und es werden darüber hinaus Ideen für
weiterführende Studien gegeben.
4.1
Kritische Betrachtung der Methoden
4.1.1
Studienpopulation und Studiendesign
Zu den wesentlichen Stärken der vorliegenden Arbeit zählt die sehr genaue
direkte Erfassung der Körperfettverteilung, einer Reihe verschiedener, in der Literatur zu
findender Stressparameter sowie die Berücksichtigung einer Vielfalt an möglichen weiteren
Einflussfaktoren in einer relativ großen Studienpopulation. Das wurde dadurch möglich, dass
107
Diskussion
sich die Population aus den Teilnehmern einer Validierungs- und Kalibrierungs-Substudie
zusammensetzte, welche in Form einer Querschnittstudie gestaltet und ihrerseits im
Rahmen einer großen prospektiven Kohortenstudie, der EPIC-Potsdam-Studie, durchgeführt
wurde. Die Teilnehmer dieser Substudie wurden randomisiert aus der Gesamtkohorte
ausgewählt, wobei lediglich auf eine annähernde Gleichverteilung des Geschlechts und des
Alters geachtet wurde. Da die Kohortenpopulation ursprünglich selbst per Zufallsprinzip aus
den örtlichen Einwohnermeldeämtern rekrutiert wurde, kann man von einer relativ breiten
Bevölkerungsstichprobe
sprechen.
Die
Repräsentativität
und
damit
die
Verallgemeinerbarkeit der Ergebnisse ist dennoch nur als eingeschränkt einzuordnen, da sich
die Probanden freiwillig zur Teilnahme bereiterklären mussten, was hier und in den meisten
anderen Studien dieser Art dazu führte, dass die Teilnehmer im Vergleich zur
Durchschnittbevölkerung ein größeres Gesundheitsbewusstsein aufwiesen und etwas höher
gebildet waren (Riboli et al., 2002). Zudem handelt es sich bei der EPIC-Studie um eine
Studie mit älteren Probanden, womit die Altersspanne in den vorliegenden Analysen 47 bis
82 Jahre betrug. Auch aus diesem Grund muss von der Generalisierbarkeit der gefundenen
Zusammenhänge über davon abweichenden Altersstufen abgesehen werden. Da jedoch die
Konzentration physiologischer Stressparameter wie Cortisol bei älteren Personen erhöht ist
(Laughlin und Barrett-Connor, 2000; Larsson et al., 2009) – sowie auch das Risiko der damit
verbundenen Erkrankungen (Chrousos, 2009) – und zudem gerade in dieser Altersgruppe
eine recht dünne Studienlage vorherrscht, stellte die hier untersuchte Population dennoch
eine wichtige und interessante Datengrundlage dar.
Eine wesentliche Schwäche der Arbeit liegt allerdings im Studiendesign
begründet, da die zur Verfügung stehenden Daten in Form einer Querschnittsstudie erhoben
worden sind. Durch diese fehlende zeitliche Abgrenzung der Beobachtungen zur
Stressexposition und der Körperfettverteilung, sind keinerlei Rückschlüsse auf Kausalität
möglich – was heißt, dass nicht abgeleitet werden kann, dass die Ausprägung der
Stressparameter ursächlich für die Volumina der verschieden Fettarten verantwortlich war.
Es wurden vielmehr nur Zusammenhänge ermittelt, welche als direkt oder indirekt über den
Weg von Mediatoren eingeordnet werden konnten. Und es ist wichtig zu betonen, dass die
identifizierten Assoziationen dieser Arbeit schließlich auch „nur“ als Zusammenhänge
interpretiert werden. Das war insbesondere der Fall, da sich selbst die Stressparameter der
subjektiven Beurteilung und des Haarcortisols, welche eine längere Zeitperiode abbildeten,
108
Diskussion
nur auf die vergangenen 3 Monate beziehen. Zwar existieren eine Reihe von bereits
belegten biologischen Mechanismen, die eine solche kausale Wirkung von Stress und auf die
Fettverteilung stützen (siehe Abschnitt 1.2.5), es konnten jedoch auch entgegengesetzte
Wirkungsrichtungen bzw. das Vorhandensein sich selbst verstärkender Regelkreise gezeigt
werden (z.B. Foss und Dyrstad, 2011). Zu nennen wären hier zum Beispiel die Erhöhung der
externen Stressbelastung durch Übergewicht, die Erhöhung des Cortisolspiegels durch
gewichtsassoziierte
Stoffwechselveränderungen bzw. Krankheiten oder
das durch
Übergewicht gestörte Sättigungsempfinden mit der wiederum daraus resultierenden
erhöhten Energieaufnahme. Des Weiteren konnte in früheren Studien beobachtet werden,
dass auch der Lebensstil eine Rückwirkung auf die einbezogenen Stressparameter hat, was
sich zum Beispiel in erhöhten Haarcortisolspiegeln bei Rauchern, bei starkem Alkoholkonsum
oder bei gesteigerter körperlicher Aktivität zeigte (Stalder und Kirschbaum, 2012; Feller et
al., 2014). Die im Rahmen der Mediator- und Strukturgleichungsmodellanalysen
festzulegenden Wirkrichtungen sind demnach eher als eine Voraussetzung zur Anwendung
der Methode und die daraus berechneten Effektschätzer als Maß für die allgemeine
Assoziation, ohne Festlegung der zeitlichen Abfolge zu sehen. Zum Aufzeigen einer
Verbindung zwischen Stress und Körperfett, und damit zur Betonung der gesundheitlichen
Bedeutung von Stressbelastungen, können dennoch auch Querschnittsdaten beitragen. Die
Klärung der genauen Wirkrichtungen sowie deren Effektstärken können jedoch durch
zukünftige prospektive und klinische Studien realisiert werden.
Eine weitere mögliche Limitation der Studie entstand durch die relativ große
Anzahl fehlender Daten, welche durch die vielfältigen Ausschlusskriterien der Expositions-,
Lebensstil- und anthropometrischen Messungen hervorgerufen wurden. Um dennoch den
Verlust an statistischer Power möglichst gering zu halten, wurden Personen mit
unvollständigem Datensatz nicht generell von der Analyse ausgeschlossen, sondern im
Datensatz belassen und nur für die Analysen berücksichtigt, für die sie die dafür
notwendigen Daten besaßen. Ebenso wurden die Teilnehmer, deren Probenentnahme
Abweichungen zum Studienprotokoll oder Extremwerte zeigte, beibehalten, indem die
entsprechenden Werte dieses Biomarkers als Missing betrachtet wurden. Diese Methode
schien dadurch gerechtfertigt, dass die verschiedenen Biomarker kaum miteinander
korrelierten und somit extreme Werte hinsichtlich des einen Markers nicht automatisch
extreme Werte eines anderen bedeuten. Es ist dennoch nicht auszuschließen, dass ein
109
Diskussion
solches Vorgehen und die damit verbundene flexible Studienpopulation dazu führte, dass die
fehlenden Werte nicht zufällig, sondern systematisch verteilt waren, was zu verzerrten
Schätzern geführt haben könnte. Aus diesem Grund wurde für jeden der Stressmarker
geprüft, inwiefern sich die Teilnehmer mit vollständigen Daten dieses Markers von denen
unterschieden, für die keine entsprechenden Messwerte zur Verfügung standen. Dabei
wurde ersichtlich, dass fehlende Haarproben eher bei Männern und vergleichsweise
jüngeren Probanden vorkamen. Der Hauptgrund lag hier vor allem an einer für eine Analyse
zu kurzen Haarlänge, die bei 75 von insgesamt 86 ausgeschlossenen Probanden dazu führte,
dass sie an diesem Untersuchungsteil nicht teilnehmen konnten. Möglicherweise kann eine
solche Selektion tatsächlich allein haarschnittbedingt sein und somit größtenteils durch das
Geschlecht bzw. das Alter der Probanden erklärt werden. In diesem Fall kann angenommen
werden, das die übrigen Eigenschaften zufällig verteilt sind („missing at random“, MAR). Es
konnte jedoch nicht mit letzter Sicherheit ausgeklammert werden, dass hinter den
Unterschieden in der Haarlänge auch andere Parameter standen, die für die vorliegende
Fragestellung relevant sein könnten – jedoch im Rahmen der Studie nicht erhoben wurden
(„missing not at random“, MNAR), wie zum Beispiel individuell variierende Hormonlevel
(Kirschbaum et al., 1999). Auch das Nichtteilnehmen an den MRT-Untersuchungen zeigte
sich nicht unabhängig von anderen Faktoren. So besaßen Personen, die fehlende Werte
hinsichtlich der Körperfettverteilung aufwiesen, eine geringere subjektive, körperliche
Gesundheit und lebten weniger häufig in Partnerschaft. Vor allem letzteres weist darauf hin,
dass sich auch hinter diesen Missings ein Zusammenhang mit einem Parameter verbirgt, der
in der Studie nicht gemessen wurde (MNAR). Fehlende Speichelproben und fehlende Daten
zur objektiven körperlichen Aktivität schienen hingegen jedoch zufällig verteilt, da sich die
Gruppen, mit bzw. ohne Werten, in keinem der in dieser Arbeit betrachteten Charakteristika
signifikant voneinander unterschieden (MAR). Es kann damit zwar vermutet werden, dass
die flexible, analysespezifische Handhabung der Studienpopulation einen möglicherweise
verzerrenden Einfluss auf die ermittelten Assoziationen hat, dieser sich jedoch –
insbesondere durch die Berücksichtigung der vielfältigen Kovariaten – in Grenzen halten
dürfte. Um das zu überprüfen bzw. der relativ großen Anzahl an fehlenden Daten auf
anderer Weise zu begegnen, wäre in einer zukünftigen, weiterführenden Analyse die
Anwendung des Verfahrens der Multiplen Imputation denkbar (Donders et al., 2006; Sterne
et al., 2009). Dabei handelt es sich um eine komplexe statistische Methode, welche fehlende
110
Diskussion
Daten inklusive der Outcome-Variablen ersetzten kann, wobei dafür die Informationen der
übrigen beobachteten Daten verwendet werden. Zur Durchführung der Multiplen
Imputation wird zwar generell vorausgesetzt, dass die fehlenden Daten anhand der
vorhandenen Daten begründbar sind und damit der MAR-Bedingung genügen, jedoch
könnten diesbezügliche kleine Verzerrungen in Kauf genommen werden. Zudem gibt es die
Möglichkeit, die Information des Vorliegens einer MNAR-Situation – und damit die
Abhängigkeit der Missings von nicht erhobenen Variablen – in das Imputationsverfahren zu
integrieren und die eingesetzten Werte somit zu korrigieren (Groenwold et al., 2012).
4.1.2
Die Erfassung von Stress
Eine weitere wichtige Stärke der Studie ist, dass die Stressexposition der
Teilnehmer anhand verschiedenartiger in der Literatur existierender Parameter – die jeweils
unterschiedliche Aspekte von Stress bzw. der Stressreaktion abdecken – erhoben wurde. So
wurden subjektive mit physiologischen Messungen kombiniert, es wurde auf verschiedene
Biomarker zurückgegriffen und eher einen kürzeren Zeitraum abdeckende Parameter
wurden durch Marker ergänzt, die einen längeren Zeitraum abbilden. Das ist ein großer
Vorteil, da bisherige Studien größtenteils auf einen oder wenigen Parameter zur Messung
von Stress basierten. Durch diese umfangreichen Daten war es nicht nur möglich, Stress
umfassender zu beschreiben und somit auszuwerten – sondern auch diejenigen Parameter
auszuwählen, welche sich als besonders geeignet erwiesen, den Zusammenhang zwischen
Stress und Körperfettverteilung zu untersuchen. Des Weiteren erfolgte die Messung der
relativ situationssensitiven Parameter des Speichels im natürlichen Umfeld und damit näher
an der Lebensrealität der Probanden als unter Laborbedingungen mit künstlichem Stressor.
Diese Stärke bewirkt allerdings auch eine mögliche Limitation der berichteten Ergebnisse. Da
die Probanden somit eigenständig und nach zuvor festgelegtem Protokoll Speichelproben
entnehmen mussten, konnte es zu Protokollabweichungen kommen, welche im Nachhinein
allerdings immer nur eingeschränkt erfasst werden können (Kudielka et al., 2003). Diese
Differenzen betrafen vor allem die Einnahmezeiten, welche teilweise sehr genau eingehalten
werden müssen, um eine valide Messung zu erhalten. Um das zu gewährleisten, wurden die
Teilnehmer im Vorfeld sorgfältig instruiert und darum gebeten, die genauen Entnahmezeiten
zu notieren. Jedoch stellte auch dieses Vorgehen keine tatsächliche, ordnungsgemäße
Übereinstimmung sicher, so dass es in der Regel zu zeitlichen Abweichungen kam, die die
111
Diskussion
Ergebnisse beeinflusst haben könnten (Dockray et al., 2008). Wurde aus den notierten
Entnahmezeiten eine solche mangelnde Compliance ersichtlich, konnten die Amylase- und
Cortisol-Werte dieser Personen allerdings von der Analyse ausgeschlossen werden, indem
sie als fehlend betrachtet wurden. Ebenso ausgeschlossen werden mussten die Werte, wenn
eine der Proben eines Teilnehmers leer war (n = 29). Ursachen hierfür hätten zum Beispiel
sein können, dass entweder die Entnahme versäumt wurde – oder es ist ein Hinweis darauf,
dass Probanden die entsprechenden Probenröhrchen verwechselten. Zwar wurden die
Röhrchen aus diesem Grund im Vorfeld nummeriert und in der intendierten Reihenfolge
verpackt, jedoch kann eine solche Verwechslung nicht ausgeschlossen werden, was sich
wiederum in der Auswertungsergebnissen niederschlagen könnte. Ferner stellt die
Entnahme der Speichelproben an nur einem Erhebungstag eine Limitation dar. Gerade die
situative Reaktionsfähigkeit der Speichelparameter kann bewirken, dass sich die
Kurvenverläufe verschiedener Tage voneinander unterscheiden und so ein einzelner Tag nur
unzureichend auf einen allgemeinen Kurvenverlauf schließen lässt. In größeren
Studienpopulationen, wie der aktuellen, muss diesbezüglich jedoch ein Kompromiss zur
Praktikabilität und Belastung der Probanden gefunden werden, wodurch ein einzelner
Erhebungstag durchaus gängiger Praxis entspricht (Adam und Kumari, 2009). Mögliche
Verzerrungen der berechneten Effektschätzer, die aufgrund systematischen Nichterfüllens
der Einschlusskriterien entstanden sein könnten, wurden in Bezug auf die Haarproben
bereits im vorangegangenen Abschnitt 4.1.1 diskutiert und konnten hinsichtlich der
Speichelproben ausgeschlossenen werden. Über die Problematik mangelnder Compliance
hinaus, besitzen die einzelnen physiologischen Stressmessungen auch ihre eigenen
methodenimmanenten Schwächen, die bereits im Rahmen ihrer Vorstellung im
Abschnitt 1.2.5 aufgeführt wurden und einen möglichen Einfluss auf die Ergebnisse bzw.
deren Interpretation bewirkt haben könnten. So ist Speichelcortisol – trotzdem es ein sehr
verbreitetes Maß für psychologischen Stress und einen vergleichsweise validen Spiegel für
die HHN-Aktivität darstellt (Hellhammer et al., 2009) – nur sehr eingeschränkt geeignet, um
eine chronische Stressexposition zu schätzen, wie sie ja Untersuchungsgegenstand der
vorliegenden Arbeit war. Zwar kann lang anhaltender Stress auch beständige Auswirkungen
auf den circadianen Kurvenverlauf zeigen (Chida und Steptoe, 2009; Fries et al., 2009),
generell stellt Speichelcortisol allerdings eher ein kurzfristiges Instrument dar, welches durch
eine Reihe von unmittelbaren, situativen Faktoren beeinflusst werden kann (Kudielka und
112
Diskussion
Kirschbaum, 2003; Schlotz et al., 2004). Gleiches gilt auch für die Konzentration von AlphaAmylase im Speichel, wobei dieser Biomarker zusätzlichen Einflüssen durch die
Speichelflussrate und der Art der Probensammlung (Kauen sowie absorbierendes Material
zum Auffangen des Speichels) unterworfen ist (Bosch et al., 2011; Arhakis et al., 2013).
Haarcortisol dagegen ist zwar ein Marker zur Abbildung der Cortisolausschüttung über den
längeren Zeitraum mehrerer Monate, jedoch kann auch für diesen Parameter nicht
ausgeschlossen werden, dass er weiteren potentiellen Einwirkungen unterliegt – wie zum
Beispiel der Wachstumsrate der Haare oder der externen Anwendung Glucocorticoidhaltiger Cremes oder Lotionen (Stalder und Kirschbaum, 2012). Zwar wurde die Einnahme
oder Anwendung von Medikamenten während der letzten 7 Tage vor dem Besuch im
Studienzentrum erfragt und Personen mit Glucocorticoid-haltigen Mitteln von der Analyse
ausgeschlossen – jedoch ist dieser durch das Studienprotokoll fest vorgegebene Zeitraum zu
kurz, um einen potentiellen Einfluss entsprechender Medikamente mit Sicherheit erfassen
zu können. Letztendlich war eine mögliche Beeinflussung der Messergebnisse durch
Faktoren des Lebensstils, der Soziodemographie und der Gesundheit allen drei Biomarkern
gemein. In der statistischen Auswertung wurde somit eine große Zahl von Kovariaten
berücksichtigt, nur waren nicht alle der genannten potentiellen Einflussfaktoren Bestandteil
der Erhebungen dieser Studie, weshalb für diese jeweils nicht kontrolliert werden konnte.
Die Vielfalt an sehr unterschiedlichen Stressparametern stellte allerdings auch
eine der größten Herausforderungen der vorliegenden Arbeit dar und war sehr eng mit dem
methodischen Vorgehen verknüpft. So galt es einen Weg zu finden, Stress so zu
operationalisieren,
dass
einerseits
die
verschiedenen,
zur
Verfügung
stehenden
Stressaspekte berücksichtigt werden können und andererseits die Anzahl der Parameter so
weit reduziert wird, dass eine leichter handhabbare Variablenauswahl – oder sogar eine neu
generierte, die verschiedenen Stressaspekte vereinende Variable – zur Beschreibung der
Stressexposition herangezogen werden kann. Wie bereits im Abschnitt 2.9.4 des
Methodenteils ausgeführt, fiel – durch die Eigenschaften der einzelnen Stressparameter
sowie deren Beziehung untereinander – die Entscheidung darauf, zunächst alle Parameter
auf deren direkte und indirekte Assoziationen zur Körperfettverteilung zu untersuchen.
Basierend
darauf
sollten
dann
diejenigen
Parameter
für
die
abschließende
Strukturgleichungsmodellanalyse ausgewählt werden, die den stärksten Zusammenhang
zeigten. Dabei sollte für jeden der Stressmarker ein Parameter selektiert werden, um die
113
Diskussion
vielfältigen Seiten der Stressreaktion weiterhin zu integrieren. Aus den bereits im
Abschnitt 2.9.7 diskutierten Gründen wurde jedoch aus ihnen keine übergeordnete, latente
Variable „Stress“ gebildet, sondern die in Bezug auf das Körperfett besonders prädiktiven
Stressparameter gleichberechtigt und parallel in die Modelle einbezogen. Dieses Vorgehen
erschwert jedoch weiterhin die Beurteilung der „dahinter“ liegenden Stressbelastung, und
stellt vielmehr einen Weg dar, den Zusammenhang der ausgewählten Parameter bzw. der
damit abgebildeten Stressaspekte zur Körperfettverteilung zu untersuchen. Die vorliegende
Arbeit kann demnach also keine allgemeingültige Aussage zum umfassenden Konstrukt
Stress und damit eine einfache Interpretation ermöglichen. Diese differenzierte Betrachtung
des Konstruktes muss allerdings keine Schwäche der Studie sein und erscheint aus mehreren
Gründen sogar sinnvoll. Zum einen befindet sich diese Operationalisierung näher an den
direkt erhebbaren Teilen des Phänomens Stress, was eine bessere Praktikabilität und
darüber hinaus konkretere Interpretation der Ergebnisse bedeutet. Der Vorteil einer
Möglichkeit zur Differenzierung zwischen verschiedenen Aspekten der Stressreaktion wird
auch
an
der
Abschätzung
von
potentiellen
gesundheitlich-körperlichen
oder
verhaltenstechnischen Folgen deutlich. Schließlich ist es das subjektive Erleben der eigenen
Stressbelastung, welches bewusst oder unbewusst mit dem Verhalten bzw. dem Lebensstil
verbunden ist – und es sind zu einem wesentlichen Teil Biomarker, wie das Cortisol, welche
vor allem unter chronischen Bedingungen physiologische Veränderungen bewirken. Die hier
untersuchten Aspekte von Stress stehen nicht zuletzt auch für die Aktivitätsstärke der
verschiedenen Systeme und Ebenen, in denen sich die Stressantwort zeigen kann. Die
Cortisol-Konzentration wird dabei als Maß für die Aktivität der hormonellen HHN-Achse
(Adam und Kumari, 2009; Hellhammer et al., 2009) und die Menge an Alpha-Amylase für die
des SAM-Systems gesehen – jedoch unter Beteiligung lokaler parasympathischer Nerven
(Bosch et al., 2011) – wobei die subjektive Beurteilung hingegen eher die kognitive Ebene
repräsentiert. Zudem konnte auch nicht ausgeschlossen werden, dass die Ausprägung der
verschiedenen Facetten von Stress insofern individuell variiert, dass sich manche Menschen
womöglich besonders hoch in der Wahrnehmung einer Stressbelastung einordnen würden,
die physiologischen Reaktionen jedoch vergleichsweise gering ausfallen. Andersherum ist es
auch denkbar, dass Personen eine deutliche Aktivierung der HHN-Achse und des SAMSystems zeigen, jedoch kaum ein bewusstes Stresserleben haben (siehe Abschnitt 4.2.1 zum
Zusammenhang zwischen subjektiven und objektiven Stressparametern). Die nur sehr
114
Diskussion
geringen Korrelationen zwischen den Parametern verschiedener Stressfacetten bzw. -marker
reflektieren diesen Sachverhalt. Die verallgemeinernde Generierung einer übergeordneten
Stressvariablen hätte diese Variationen jedoch verdecken und somit einen möglicherweise
deutlichen Informationsverlust bewirken können. Des Weiteren ist fraglich, ob die Selektion
der Stressparameter, welche am stärksten mit der Körperfettverteilung assoziiert waren, die
Methode der Wahl darstellt. So kann durchaus bezweifelt werden, dass es gerade diese
Parameter sind, welche die Stressbelastung am besten abbilden. In Anbetracht eines
fehlenden Goldstandards zur Erfassung von Stress, als auch der geringen Zusammenhänge
der verschiedenen Stressmarker untereinander, war unklar, welche Maßstäbe überhaupt zur
Variablenselektion berücksichtigt werden sollten. Aus diesem Grund fiel die Entscheidung
nach praktischen Gesichtspunkten auf die Stressparameter, welche eine vergleichsweise
deutliche Korrelation mit dem Volumen an Körperfett aufwiesen und deren Analyse
demnach erst ermöglicht, beide Größen aufeinander zu beziehen.
Zur Beurteilung der Ergebnisse ist es jedoch auch wichtig festzuhalten, dass die
einzelnen Stressparameter Teile eines äußerst komplexen Hormon- bzw. Nervensystems
repräsentieren, welche nicht nur dem Einfluss der externen Stressbelastung unterliegen,
sondern darüber hinaus auch einer Reihe parameterspezifischer, intrinsischer Faktoren, wie
beispielsweise Alter, Geschlecht oder Vorerkrankungen. Trotz der Berücksichtigung einer
großen Anzahl vielfältiger Kovariate, war es jedoch nicht möglich, den Beitrag solcher
Einflussfaktoren wirklich erschöpfend zu kontrollieren. Es konnte demnach nicht
ausgeschlossen werden, dass die individuellen Unterschiede bezüglich der einzelnen
Stressparameter de facto nicht auf Unterschiede in der Stressexposition hinweisen, sondern
auf einer variierenden Ausprägung anderer nicht berücksichtigter Einflussfaktoren basieren.
Das bedeutet, dass nicht sichergestellt werden konnte, dass das, was die Stressparameter
erfassten, auch wirklich der Stress war. Aber auch dieser Problematik konnte durch die
Beibehaltung und separate Behandlung konkreter, einzelner Parameter unterschiedlicher
Stressmarker begegnet werden. Zudem wurde explizit definiert, dass die jeweilige
Assoziation der entsprechenden Parameter zur Körperfettverteilung untersucht wird – ohne
sie direkt als Maß für die Stressbelastung zu betrachten.
115
Diskussion
4.1.3
Datenqualität der Körperfettverteilung und der weiteren Einflussfaktoren
Wie bereits beschrieben, wurden die in der vorliegenden Arbeit berücksichtigten
Daten innerhalb einer Substudie erhoben, die zum Ziel hatte, die in den beiden deutschen
Studienzentren verwendeten Daten zu validieren bzw. zu kalibrieren. Zu diesem Zweck
wurden messgenauere standardisierte Erhebungen durchgeführt, als generell in größeren
epidemiologischen Studien üblich ist, was sehr zur Steigerung der Datenqualität beitrug.
Dennoch weisen auch diese oft als Referenzmethoden genutzten Messungen Schwächen
auf, weshalb ein möglicher Einfluss auf die berichteten Ergebnisse nicht ausgeschlossen
werden kann. Im Detail bedeutet das, dass die MRT-Messungen, welche im Vergleich zu den
herkömmlichen anthropometrischen Erhebungsmethoden der Ermittlung des BMI, des WHR
oder des Taillenumfangs zwar eine genauere Quantifizierung des viszeralen, subkutanen
bzw. gesamten Körperfetts ermöglichen, die aus praktischen Gründen ausbleibende
Einbeziehung der Arme des Teilnehmers jedoch zu einer Unterschätzung des Fettvolumens
führt und damit selbst diese Messungen nur einen Näherungswert darstellen. Es kann jedoch
davon ausgegangen werden, dass die Menge des Fettgewebes in den Armen hoch mit dem
Fettgewebe des restlichen Körpers korreliert, so dass die Assoziationen der vorliegenden
Arbeit davon nicht wesentlich berührt worden sein sollten (Neamat-Allah et al., 2014). Auch
die Messung der körperlichen Aktivität erfolgte nach einer vergleichsweise präzisen
Methode, indem sich die Schätzung nicht auf subjektive Fragebogendaten stützte, sondern
durch
den
Einsatz
von
Actiheart-Geräten
auf
objektiven
Herzfrequenz-
und
Bewegungsmessungen beruhte. Abweichungen vom gewöhnlichen Bewegungsverhalten der
Probanden könnten jedoch dadurch entstanden sein, dass nur horizontale Beschleunigungen
erfassbar waren, saisonale Schwankungen hätten auftreten können oder die Probanden ihre
Aktivität aufgrund der Messung während des Messzeitraums steigerten (Wientzek et al.,
2013). Die durchschnittliche Energieaufnahme und der Alkoholkonsum der Teilnehmer
wurden anhand der kombinierten Information aus einem Verzehrshäufigkeitsfragebogen
(FFQ) und vier 24-Stunden-Erinnerungsprotokollen geschätzt. Diese beiden Methoden
stellen Standardinstrumente zur Ernährungserhebung innerhalb größerer epidemiologischer
Studien dar und bieten gerade durch die gegenseitige Ergänzung und dem damit
verbundenen Ausgleich methodenimmanenter Schwächen eine validere Verzehrsschätzung
als die alleinige Anwendung einer dieser Methoden (Carroll et al., 2012). Eine zusätzliche
Verbesserung der Ernährungserhebung wurde dadurch erreicht, das die Informationen
116
Diskussion
beider Instrumente mithilfe der NCI-Methode verknüpft wurden, deren statistischer Ansatz
nicht nur die gewöhnliche, aber relativ ungenaue Verzehrhäufigkeit des FFQ mit den
detaillierteren, aber weniger auf alle Verzehrstage verallgemeinerbaren Angaben vereint.
Die Methode ist zudem in der Lage, mit dem Alter, dem Geschlecht und dem BMI weitere
Faktoren zu berücksichtigen, welche die Güte der Messung beeinflussen könnten. In
mehreren Studien konnte bereits gezeigt werden, dass auf diese Art eine gegenüber
herkömmlichen Methoden substanziell verbesserte Schätzung der Verteilung von
durchschnittlichen Aufnahmemengen bewirkt werden kann (Tooze et al., 2006; Kipnis et al.,
2009). Weitere Informationen zu Lebensstil, Soziodemographie und gesundheitsbezogenen
Parametern beruhten auf Selbstangaben in Fragebögen. Trotzdem diese Art der Erhebung zu
den in größeren epidemiologischen Studien leichter handhabbaren und weniger
kostenintensiven Methoden gehört, die darüber hinaus eine relativ geringe Belastung für
den Probanden darstellt, können auch hierbei Ungenauigkeiten auftreten. So ist es neben
den generellen Anforderungen an das Erinnerungsvermögen der Teilnehmer zum Beispiel
möglich, dass im Sinne der sozialen Erwünschtheit ungesunde Verhaltensweisen – wie
Rauchen oder der Konsum von Alkohol – unterschätzt bzw. gesündere – wie der Verzehr von
Obst und Gemüse – überschätzt werden. Weitere auf Selbstauskunft beruhende und für die
vorliegende Analyse nicht unwesentliche Informationen betreffen das Vorliegen chronischer
Erkrankungen. Zur Minimierung der Wahrscheinlichkeit von falschen Angaben hat hier eine
kombinierte, aus mehreren Quellen stammende Erhebung (Selbstangabe der Diagnose,
Medikamenteneinnahme, angegebene Gründe für Ernährungsumstellung usw.), sowie eine
sich anschließende Verifizierung durch den behandelnden Arzt zur Absicherung der Diagnose
beitragen (Bergmann et al., 1999).
4.1.4
Methodisches und statistisches Vorgehen
Durch die erstmalige parallele Betrachtung verschiedenster stressbezogener
Marker, welche jeweils unterschiedliche Aspekte der Stressreaktion abbilden, stellte die
Operationalisierung von „Stress“ eine wesentliche Herausforderung der vorliegenden Arbeit
dar und verlieh ihr dadurch vor allem auch einen starken methodischen Charakter. Das
bedeutet, dass der Wahl der Analysestrategien eine besondere Bedeutung zukam, da hier
nicht auf etablierte Ansätze zurückgegriffen werden konnte – sie jedoch eine wichtige Rolle
hinsichtlich
der
inhaltlichen
Ergebnisse
spielte.
Entsprechend
musste
der
117
Diskussion
Auseinandersetzung und der Diskussion der gewählten Vorgehensweise besondere Sorgfalt
geschenkt werden, um sich den Schwachstellen der Methode und damit der Ergebnisse
bewusst zu werden. Die Methodik der Operationalisierung von Stress – und damit seine
Erfassung – wurde bereits sehr ausführlich im Abschnitt 4.1.2 diskutiert, ebenso wie die
Folgen des Querschnittsstudiendesigns im Abschnitt 4.1.1. In diesem Abschnitt sollen nun
vor allem die Analysemethoden zur Untersuchung des Zusammenhangs mit der
Körperfettverteilung thematisiert werden.
Eine wichtige, zu berücksichtigende Einschränkung der angewandten Methoden
basiert zum Beispiel darauf, dass auf den verschiedenen Ebenen zur Ermittlung der
Assoziation zwischen Stress und Körperfett ausschließlich statistische Verfahren eingesetzt
wurden, welche nur lineare Zusammenhänge feststellen können. Dieses Merkmal betrifft
sowohl die multiplen linearen Regressionen zum Ausschluss von demographischen,
gesundheitsbezogenen und messungsspezifischen Einflussfaktoren, die Mediatoranalyse zur
Untersuchung des Beitrags des Lebensstils sowie auch die abschließende Analyse mithilfe
eines Strukturgleichungsmodells. Frühere Studien beobachteten allerdings, dass die
Beziehung zwischen Stress- und anthropometrischen Parametern unter Umständen auch
u-förmig ausfallen kann, was zum Beispiel für den Cortisol-Slope in Bezug auf den
Taillenumfang und den BMI bei älteren Personen gezeigt werden konnte (Kumari et al.,
2010b). Eine so gestaltete Assoziation würde jedoch anhand der genutzten Prozeduren
unentdeckt bleiben. Die Entscheidung fiel dennoch auf die Anwendung der linearen
Verfahren, da diese eine Reihe von Vorteilen boten, vor allem was die parallele
Berücksichtigung mehrerer Mediatoren, mehrerer Expositionen als auch die Schätzung
komplexer Strukturen betrifft, die die vorliegende Analyse erheblich bereicherten. Aus
diesen Gründen konzentrierte sich die aktuelle Arbeit zunächst nur auf lineare
Zusammenhänge – muss jedoch als Auftakt weiterer vertiefender Analysen betrachtet
werden. Für eine nichtlineare Modellierung – zumindest im Rahmen der multiplen
Regressionen – könnten weiterführend zum Beispiel Fraktionale Polynome (Royston und
Altman, 1994) oder Restricted Cubic Splines (Durrleman und Simon, 1989) herangezogen
werden.
Über die Limitation der Mediatoranalyse auf lineare Zusammenhänge hinaus,
stellt das verwandte Makro PROCESS jedoch ein im Rahmen früherer Studien bereits
mehrfach genutztes Instrument dar, welches auf den anerkannten Kriterien zur
118
Diskussion
Identifikation von mediatorvermittelten Beziehungen basiert und eine Reihe von
zusätzlichen Analysemöglichkeiten bietet, die unter anderem die Einbeziehung mehrerer
potentieller Mediatoren einschließt (Hayes, 2012). Es kann demnach als geeignet für die
vorliegende Untersuchung betrachtet werden.
Es
könnte
allerdings
hinterfragt
werden,
ob
der
Einsatz
von
Strukturgleichungsmodellen als letzten Analyseschritt im Vergleich zur Mediatoranalyse
noch zusätzlich substanziellen Erkenntniszuwachs bringt. Hierzu war die ursprüngliche
Intention
hinter
der
Strukturgleichungsmodellen
Anwendung
bestimmt,
durch
die
besondere
auch
latente
Variablen
Eigenschaft
in
von
komplexen
Wirkzusammenhängen zu untersuchen. Die Bildung einer solchen latenten Variable „Stress“
erschien als ein geeignetes Mittel zur Variablenreduktion und zur Erfassung von Stress, als
verbindenden Einflussfaktor hinter den direkt messbaren Stressparametern. Diese
Handhabung wurde jedoch aufgrund der Eigenschaften der Stressparameter verworfen
(siehe Abschnitt 2.9.7). Dennoch ist es möglich, im Rahmen dieser Modelle mehrere
Expositionen gleichzeitig einfließen und auswerten zu lassen, was durch den alleinigen
Einsatz von zum Beispiel multiplen Regressions- oder Mediatoranalysen wesentlich
komplizierter gewesen wäre. Hierbei hätte zunächst jeder Stressparameter separat
betrachtet und schließlich die Effekte der deckungsgleichen Pfade, zum Beispiel von den
Faktoren des Lebensstils auf das Fettvolumen führend, zusammengefasst werden müssen.
Zudem wäre die statistische Signifikanz dieser nachträglich zusammengefassten Pfade
unbekannt geblieben. Aus diesen Gründen – und durch die Möglichkeit, die komplexen
Assoziationen des hypothetischen Modells mitsamt den Schätzern abzubilden sowie
Kenngrößen zur Beurteilung der Modellgüte zu erhalten – wurde die Idee der Anwendung
von Strukturgleichungsmodellen beibehalten. Zum Validieren eines hypothetischen Modells
anhand empirischer Daten mithilfe von Strukturgleichungsmodellen muss darüber hinaus
generell festgehalten werden, dass diese Methode zwar Modelle verwerfen kann, die nicht
mit den beobachteten Daten übereinstimmen – ein wahres Modell indes nicht direkt
bestätigt werden kann. So würde ein realitätsnahes Modell zwar zu den Daten „passen“,
jedoch kann daraus im Umkehrschluss nicht gefolgert werden, dass ein passendes Modell
auch wirklich der Realität entspricht (Bollen, 1989). Vielmehr ist es so, dass das wahre
Modell eines von vielen ist, die anhand der Gütekriterien den empirischen Daten
entsprechen. Aus diesem Grund kommt der Erstellung des hypothetischen Strukturmodells
119
Diskussion
eine besondere Bedeutung zu und sollte einer sorgfältigen Literaturrecherche folgen. Im
Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde versucht, dem Rechnung zu tragen.
Als letzter, die erhaltenen Ergebnisse zusammenfassender Schritt, wurden die
Assoziationen zwischen subjektivem körperlichen und subjektivem chronischen Stress, den
verschiedenen Teilen des Stresssystems anhand der Marker und der Körperfettmenge
kombiniert dargestellt. Obwohl diese Zusammenfassung eher oberflächlich ist, nur die
groben Assoziationsrichtungen ohne jeweilige Effektstärken berücksichtigt wurden und so
keine generalisierbare Aussage über eine Gesamtassoziation möglich war, kann auf die Art
zumindest auf eine Tendenz geschlossen werden, wie sich „Stress“ hinsichtlich der Erhöhung
bzw. Verringerung des Körperfettanteils verhält.
4.2
Diskussion der Ergebnisse
4.2.1
Der Zusammenhang der verschiedenen Stressparameter untereinander
Beim Vergleich der Korrelationen der verschiedenen subjektiven und
physiologischen Stressparameter wurde deutlich, dass vor allem die Parameter miteinander
korrelierten, die auf dem gleichen Stressmarker basieren. Demgegenüber konnten nur
geringe Assoziationen zwischen Parametern unterschiedlicher Marker bzw. Facetten der
Stressreaktion festgestellt werden. Diese Beobachtung ist konsistent mit den Ergebnissen
früherer Studien, welche ebenfalls nur geringe Zusammenhänge zwischen den
Konzentrationen von Cortisol und Alpha-Amylase im Speichel (z.B. Nater et al., 2006; Nater
et al., 2007; Wolf et al., 2008; Strahler et al., 2010a), zwischen den Konzentrationen von
Cortisol in den Haaren und im Speichel (für eine Übersicht: Stalder und Kirschbaum, 2012)
sowie zwischen den subjektiven und objektiv-messbaren Stressparametern (z.B. Fries et al.,
2009; Hellhammer et al., 2009; Kudielka et al., 2009; Staufenbiel et al., 2013) aufzeigen
konnten. Im Folgenden werden die Beziehungen der Parameter unterschiedlicher Facetten
der Stressantwort im Detail diskutiert.
4.2.1.1
Der Zusammenhang zwischen Alpha-Amylase und Cortisol im Speichel
Obwohl die Speichelparameter, Alpha-Amylase und Cortisol, jeweils beide als
Maß für die physiologische Stressreaktion gehandelt werden und zudem ähnliche – wenn
auch gegenläufige – Tagesprofile zeigen, scheint die Korrelation dieser beiden Größen nur
120
Diskussion
sehr gering. Diese Differenzen beruhen vor allem darauf, dass die beiden Biomarker infolge
der Aktivierung zweier unterschiedlicher Stresssysteme ausgeschüttet werden, wobei das
Cortisol durch die Stimulierung der HHN-Achse und die Alpha-Amylase anhand der
Stimulierung des SAM-Systems freigesetzt wird. Zwar interagieren diese Systeme im Rahmen
der Stressantwort miteinander (Engert et al., 2011), allerdings gibt es auch substanzielle
Unterschiede, welche zur Erklärung der Dissoziation beitragen können. Zunächst bewirkt die
hormonelle, langsamere Antwort der HHN-Achse eine zeitliche Verzögerung im Vergleich zur
neuronalen, schnelleren Reaktion des SAM-Systems. Im Vergleich dazu zeigt die HHN-Achse
jedoch eine schnelle Gewöhnung an den Stressor, womit es bei wiederholtem Reiz zu einer
verminderten Reaktion kommen kann (Schommer et al., 2003). Das könnte unter
langanhaltender Exposition, wie sie zum Beispiel bei älteren Menschen oder chronischen
Erkrankungen vorkommt, von besonderer Bedeutung sein (Gordis et al., 2008). Auch scheint
die Antwort der beiden Stresssysteme in unterschiedlicher Art auf die Natur des Stressors zu
reagieren. So konnte wiederholt festgestellt werden, dass Alpha-Amylase sensitiv sowohl
gegenüber körperlichen als auch gegenüber psychologischen Stressreizen ist – die
Konzentration von Cortisol hingegen eher körperlichen Stressoren widerspiegelt (van
Stegeren et al., 2008; Maruyama et al., 2012). Eine Studie berichtete kürzlich zudem, dass
die Korrelation zwischen Cortisol und Amylase von einem dritten Marker, dem ebenso mit
der HHN-Achse assoziierten Steroidhormon Dehydroepiandrosteron (DHEA) abhängt (Wilcox
et al., 2014). Ist dessen Konzentration zur Aufwachzeit hoch, kann eine negative Korrelation
gemessen werden – anderenfalls kann jedoch kein Zusammenhang festgestellt werden. Und
nicht zuletzt können die Differenzen auch methodische Ursachen haben, da Alpha-Amylase
im Vergleich zum Speichelcortisol mit der Speichelflussrate zusammenhängt und somit durch
alle Faktoren beeinflusst werden kann, die auf den Speichelfluss wirken – wie zum Beispiel
das Kauen und das absorbierende Material zum Aufsaugen des Speichels bei der
Probensammlung (Rohleder und Nater, 2009).
4.2.1.2
Der Zusammenhang zwischen Cortisol im Speichel und Haarcortisol
Demgegenüber ist auch die Konzentration von Cortisol in den Haaren nur sehr
gering bis gar nicht mit dem Speichelcortisol assoziiert – obwohl beide Parameter auf dem
gleichen Stresssystem beruhen. Der wesentlichste Grund hierfür liegt vermutlich in den
unterschiedlichen Zeiträumen, die durch die beiden Stressparameter abgebildet werden.
121
Diskussion
Reflektiert das Haar die Ausschüttung von Cortisol über einen längeren Zeitraum von
mehreren Monaten, stellt die Tageskurve von Speichelcortisol zusätzlich auch einen
kurzfristigen, durch situative Bedingungen beeinflussbaren Zustand dar. Erhebt man
Speichelcortisol hingegen an mehreren Tagen und erfasst damit einen größeren,
repräsentativeren Zeitraum, tritt die Stärke der Korrelation deutlicher hervor (D'AnnaHernandez et al., 2011). Zudem gibt es Hinweise, dass Haarcortisol im Gegensatz zum
Cortisol im Speichel nicht nur durch die Aktivierung der zentralen HHN-Achse stimuliert wird,
sondern darüber hinaus noch eine „periphere HHN-Aktivität“ zur Konzentration beizutragen
könnte (Sharpley et al., 2012). So scheinen auch die Haarfollikel in der Haut selbst in der
Lage zu sein, auf räumlich begrenzte Stressoren zu reagieren und lokal Cortisol zu
synthetisieren. Wie groß jedoch letztlich der lokale Beitrag ist und ob bzw. wie stark die
zentrale und die lokale Cortisolproduktion miteinander zusammenhängen, ist indes noch
unklar.
4.2.1.3
Der Zusammenhang zwischen Haarcortisol und subjektivem Stress
Auch die Beziehung zwischen Haarcortisol und subjektivem chronischen Stress
zeigt sich in der Literatur – in Übereinstimmung mit den Ergebnissen dieser Arbeit – eher
inkonsistent und gering. Ein vor kurzem erschienenes Review zu diesem Thema konnte zwar
zusammenfassen, dass eine Reihe von konkreten bzw. eher körperbezogenen Stressoren,
wie zum Beispiel chronischer Schmerz, Schichtarbeit, Ausdauersport oder das Ereignen eines
wichtigen, stressreichen Lebensereignisses, recht deutlich mit einem erhöhten HaarcortisolLevel assoziiert ist – jedoch konnte in Bezug auf die durchweg subjektive Beurteilung der
verschiedenen psychischen und körperlichen Stressbelastungen, die ja auch Bestandteil der
vorliegenden Analysen war, nur inkonsistente Korrelationen festgestellt werden (Staufenbiel
et al., 2013). Auch eine beeinträchtigte mentale Gesundheit in Form von psychischen
Erkrankungen wie Depressionen, posttraumatischen Belastungsstörungen, bipolaren oder
Angststörungen zeigte sich in diesen Studien als gering bis mittel mit der Konzentration von
Cortisol in den Haaren verbunden – wobei diese Assoziationen allerdings keine einheitliche
Richtung zeigten und je nach Erkrankung mal mit mehr, mal mit weniger Haarcortisol
verknüpft waren (Staufenbiel et al., 2013). Es wurde vermutet, dass hierfür nicht nur die
spezifische Erkrankung verantwortlich sein könnte, sondern unter anderem auch deren
Dauer und damit die der Exposition, als auch die Art der Behandlung. Aber auch die
122
Diskussion
Einordnung der mentalen Gesundheit basierte in der vorliegenden Arbeit auf einer
subjektiven Einschätzung und nicht auf konkreten Diagnosen, weshalb die Ergebnisse nicht
direkt mit denen der Studien vergleichbar sind. Als mögliche Gründe für die Differenzen
zwischen Haarcortisol und der subjektiven Stressbelastung wurden zum Beispiel die
unterschiedlichen zeitlichen Bezugsräume der jeweiligen Instrumente diskutiert (Schlotz et
al., 2008), die generell geringere Validität subjektiver Erhebungen sowie die mit
retrospektiven Befragungen allgemein verbundenen Abweichungen, die durch ein im
Nachhinein verzerrtes Erinnerungsvermögen oder die Neigung zu sozial erwünschtem
Antwortverhalten hervorgerufen worden sein könnten (Stalder et al., 2012a). Darüber
hinaus ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass die beiden unterschiedlichen
Stresssysteme – hormonal und psychologisch – mit der Belastungsdauer divergieren bzw.
sich jeweils auf verschiedene Arten an den Stressor adaptieren (Schlotz et al., 2008).
4.2.1.4
Der Zusammenhang zwischen Speichelcortisol und subjektivem Stress
Diese in Bezug auf Haarcortisol genannten Gründe lassen sich auch für die
Diskrepanzen zwischen subjektivem Stressempfinden und der Konzentration von Cortisol im
Speichel verantwortlich machen. Speichelcortisol wird in der Stressforschung zwar seit
längerem als Maß für die Aktivität der HHN-Achse gehandelt, welche ihrerseits nicht nur
situativ sondern unter chronischen Bedingungen auch anhaltend auf Stress reagiert – jedoch
zeigen sich auch Untersuchungen dieses Markers in Bezug auf eine subjektiv empfundene
Stressbelastung als sehr inkonsistent (Fries et al., 2009; Hellhammer et al., 2009; Kudielka et
al., 2009). So konnten einige Studien zum Beispiel einen Zusammenhang zwischen einem
erhöhten morgendlichen Cortisolanstieg, der eine besonders gut untersuchte Größe
hinsichtlich Speichelcortisol ist, und einer chronischen Exposition mit Stress und Sorgen,
Arbeitsüberlastung, sozialem Stress oder einem Mangel an sozialer Anerkennung berichten
(Fries et al., 2009). Andere Studien konnten dagegen keine Assoziation zu subjektiver
Arbeitsbelastung feststellen oder es wurde eine erhöhte selbstberichtete Stressbelastung
sogar mit einem gesenkten Morgenanstieg in Verbindung gebracht (Fries et al., 2009). An
dieser Aufzählung wird zudem deutlich, dass zur Beurteilung von subjektivem chronischen
Stress eine Vielzahl möglicher Konzepte, Parameter und Fragebögen zur Verfügung stehen
und innerhalb der einzelnen Studien genutzt wurden, was eine weitere Erklärung für die
beobachtete Inkonsistenz sein könnte. Im Vergleich zum Haarcortisol die kurzfristige,
123
Diskussion
situationsbedingte Reaktionsfähigkeit des Speichelcortisols eine zusätzliche Auswirkung auf
die Heterogenität der Ergebnisse haben, da damit eine größere Anzahl von potentiellen
Einflussfaktoren denkbar ist. Des Weiteren könnten die bereits diskutierten Hinweise einiger
Studien, dass Speichelcortisol – verglichen mit Alpha-Amylase – eher auf körperliche als auf
psychologische Stressreize anspricht, dafür sorgen, dass die Beziehung zum subjektiven
Stresserleben nur schwach messbar ist.
4.2.1.5
Der Zusammenhang zwischen Alpha-Amylase und subjektivem Stress
Dennoch zeigen die vorliegenden Ergebnisse auch in Bezug auf die Beziehung
zwischen Alpha-Amylase und subjektiven Stressparametern – bis auf einen erhöhten
morgendlichen Basalwert und einem erhöhten Minimum bei Frauen – keinerlei Assoziation.
Wie schon in Bezug auf Speichelcortisol besprochen wurde, ist es auch für die Alpha-Amylase
wahrscheinlich, dass der Grund für die sehr geringe Beziehung zwischen dem Marker und
der subjektiven Stressbelastung darin zu suchen ist, dass hier unterschiedliche Zeiträume
betrachtet wurden. Die relativ kurzfristige Reaktionsfähigkeit der Speichelamylase, welche
an nur einem Tag gemessen wurde, wurde verglichen mit Fragebögen, die sich auf die
vergangenen 4 Wochen (subjektive mentale und körperliche Gesundheit) bzw. die
vergangenen 3 Monate (subjektiver chronischer Stress) beziehen. Der Großteil der
bisherigen Studien über den Zusammenhang zwischen psychologischem Stress und AlphaAmylase-Konzentration, welche der Alpha-Amylase die Rolle eines guten Indikators für
stressbezogene Körperreaktionen insgesamt recht konsistent zusprechen, untersuchte
hingegen den Einfluss einer akuten Stresssituation (Nater und Rohleder, 2009). Im Vergleich
dazu existieren sehr wenige Studien zur Assoziation mit chronischem Stress. Eine Studie,
welche sogar den gleichen Fragebogen zum chronischen Stress anwendete, wie er auch in
der vorliegenden Arbeit genutzt wurde, konnte jedoch eine durchschnittliche Erhöhung des
Amylase-Levels bei erhöhtem chronischen Stress zeigen (Nater et al., 2007). Dieser
Zusammenhang spiegelt sich auch in den aktuellen Ergebnissen der höheren
Morgenkonzentration bzw. dem erhöhten Minimum – obwohl diese nur bei Frauen
gefunden wurden. Die übrigen Studien, welche eine eher längere Stressexposition
betrachteten, untersuchten die Auswirkung von Scham (Rohleder et al., 2008) und
Naturkatastrophen (Vigil et al., 2007). Beide konnten jedoch die erhöhten AmylaseKonzentrationen bei Frauen unter stärkerer chronischer Stressbelastung bestätigen. Wie
124
Diskussion
allerdings die geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Amylase-Ausschüttung unter
subjektiver Stressbelastung erklärt werden können, wie sie in der vorliegenden Arbeit
beobachtet werden konnten, bleibt jedoch unklar. Frühere Studien konnten einen solchen
Zusammenhang bisher nicht feststellen und berichteten zumeist, dass sich sowohl die
Basalkonzentration als auch die Reaktionsfähigkeit in akuten Stresssituationen nicht
zwischen Männern und Frauen unterschieden (Rohleder und Nater, 2009; Maruyama et al.,
2012; Tanaka et al., 2012). Auch andere Faktoren, welche an das Level von
Geschlechtshormonen anknüpfen – wie zum Beispiel die Einnahme von Kontrazeptiva zur
Empfängnisverhütung oder die Phase des Monatszyklus – konnten nicht mit der AmylaseKonzentration in Verbindung gebracht werden (Rohleder und Nater, 2009). Dabei muss
jedoch berücksichtigt werden, dass ein Großteil dieser Studien im experimentellen Setting,
anhand akut ausgelöster Stressbedingungen und mit nur einer geringen Anzahl von
Probanden durchgeführt wurde, weshalb die Vergleichbarkeit mit den aktuellen Ergebnissen
stark eingeschränkt ist. Wie sich Männer und Frauen aber hinsichtlich einer chronischen
Exposition unterscheiden, müsste noch mithilfe weiterer zukünftiger Studien nachvollzogen
werden.
4.2.1.6
Der Zusammenhang der subjektiven Stressparameter untereinander
Auch die Parameter zur Beurteilung der subjektiven Stressbelastung waren wie
zu erwarten auf unterschiedliche Weise korreliert, da sie sich auf verschiedene Konzepte
beziehen. So war der empfundene chronische Stress nur gering mit der subjektiven
körperlichen Gesundheit assoziiert – jedoch nahezu doppelt so stark mit der mentalen
Gesundheit. Wenn auch keine direkten Vergleichswerte in der Literatur gefunden wurden,
hat sich dennoch bestätigend gezeigt, dass die eingesetzte Screeningskala zum chronischen
Stress deutliche Zusammenhänge mit dem Vorliegen psychischer, jedoch geringere bezüglich
dem Vorhandensein körperlicher Beschwerden aufweist (Schulz et al., 2004). Wie bereits in
früheren Studien berichtet wurde, sind die Skalen zur subjektiven körperlichen und
mentalen Gesundheit untereinander nicht korreliert (Ware et al., 1996). Diese geringe
Korrelation ist durch die unterschiedlichen Konstrukte der mentalen und körperlichen
Gesundheit bedingt und der daraus folgenden Skalenkonstruktion.
125
Diskussion
4.2.2
Der Zusammenhang zwischen Stress und Körperfettverteilung
4.2.2.1
Haarcortisol und Körperfettverteilung
Die vorliegende Studie konnte einen Zusammenhang zwischen der Konzentration
von Cortisol in den Haaren und der Fettverteilung feststellen, wobei dieser Effekt
insbesondere bei Männern und hinsichtlich des Gesamtkörperfetts sichtbar wurde. Auch
frühere Studien konnten eine erhöhte Haarcortisol-Konzentration bei steigendem BMI,
welcher sehr hoch mit der Menge an Gesamtkörperfett korreliert (Neamat-Allah et al.,
2014), beobachten (Manenschijn et al., 2011b; Stalder et al., 2012a; Stalder et al., 2013;
Veldhorst et al., 2014). Jedoch fanden Untersuchungen, welche zusätzlich zum BMI auch den
Taillenumfang bzw. das WHR prüften, bei diesen Parametern entweder ähnliche (Stalder et
al., 2013; Veldhorst et al., 2014) oder sogar stärkere Assoziationen (Manenschijn et al.,
2011a; Feller et al., 2014). Bei diesen beiden letzteren Studien sollte allerdings berücksichtigt
werden, dass die gefundenen Beziehungen auf Assoziationen beruhten, die keine weiteren
Einflussfaktoren einbezogen. Während in der einen Studie keine adjustierten Korrelationen
berechnet wurden (Manenschijn et al., 2011a), verschwand der Zusammenhang bei der
anderen nach Einbeziehung des Alters und des Geschlechts (Feller et al., 2014). Zudem wird
die direkte Vergleichbarkeit der Ergebnisse dadurch herabgesetzt, dass der Zusammenhang
bei den früheren Studien anhand anthropometrischer Maße und in der aktuellen Analyse
anhand von MRT-Messungen ermittelt wurde. Darüber hinaus wurden alle zitierten Studien
ohne stratifizierte Betrachtung von Männern und Frauen durchgeführt – wie dies hingegen
bei der aktuellen Analyse der Fall war. Jedoch können sowohl in Bezug auf das Haarcortisol
als auch auf die einzelnen körperfettbezogenen Variablen geschlechtsspezifische
Unterschiede auftreten. Zum Beispiel konnte eine Untersuchung zum Vergleich zwischen
den anthropometrischen Maßen und den MRT-Messungen innerhalb der Studienpopulation,
die auch für die vorliegende Analyse als Grundlage diente, feststellen, dass der
Taillenumfang im Vergleich zum BMI nicht nur stärker mit dem viszeralen Fett sondern bei
den Männern auch stärker mit dem Gesamtkörperfett korreliert (Neamat-Allah et al., 2014).
Bei den Frauen dieser Population ist indessen der BMI stärker mit dem gesamten und der
Taillenumfang stärker mit dem viszeralen Fett assoziiert. Das ist insofern nachvollziehbar, da
Fett bei Männern verstärkt im abdominellen Bereich gespeichert wird. Unklar bleibt jedoch
weiterhin, warum sich Haarcortisol in stärkerem Maß mit dem Gesamtkörperfett und
weniger mit dem viszeralen Fett verbunden zeigt. Hierzu könnten weitere Studien Aufschluss
126
Diskussion
geben.
Auch
wenn
diese
Unterschiede
letztendlich
über
die
Signifikanz
des
Zusammenhanges zwischen Haarcortisol und Fettanteil entscheiden, sind die tatsächlichen
Differenzen dieser Effektstärken jedoch nur sehr gering.
4.2.2.2
Speichelcortisol und Körperfettverteilung
Für die Konzentration von Cortisol im Speichel konnte die aktuelle Analyse nur
einen Zusammenhang zwischen dem Slope, welcher dem Anstieg der Regressionsgeraden
über die verschiedenen Messpunkte des Erhebungstages entspricht, und dem viszeralen
sowie gesamten Körperfett finden. Dieser zeichnete sich durch einen flacheren Verlauf bei
erhöhter Fettmenge aus und war besonders bei Frauen ausgeprägt. Zwar gehört der Slope
zu den diurnalen Cortisolparametern, welche besonders gut geeignet sind, um Assoziationen
zu psychosozialen und gesundheitsbezogenen Variablen zu untersuchen, und entsprechend
häufig eingesetzt wurden (Adam und Kumari, 2009) – jedoch stehen die fehlenden
Korrelationen hinsichtlich der übrigen Cortisolparameter im Kontrast zur bereits
existierenden Literatur. Direkt bestätigt werden kann die ermittelte Assoziation durch eine
Studie, welche ebenfalls eine Beziehung zwischen dem Slope und dem BMI sowie dem
Taillenumfang bei älteren Personen beobachten konnte (Kumari et al., 2010b). Allerdings
zeigte sich diese jeweils u-förmig, womit sowohl geringe BMI-Werte (BMI < 22) bzw.
entsprechende Taillenumfänge als auch erhöhte (BMI > 32) mit einem flacheren
Kurvenabfall gegen Ende des Tages verbunden waren. Eine mögliche Erklärung für diese
Abweichung in der Form der Assoziation könnte aber sein, dass diese Studie im Vergleich zur
aktuellen Studienpopulation prozentual etwa doppelt so viele Teilnehmer mit Untergewicht
(3%) umfasste. Verglichen mit mittleren BMI-Werten besitzt diese Gruppe – besonders bei
älteren Personen – eine erhöhte Morbidität (Carmienke et al., 2013), die typischerweise mit
einem schwächer abfallenden Cortisol-Slope verknüpft ist (Adam und Kumari, 2009). Und in
der Tat umfassten die untergewichtigen Teilnehmer einen größeren Anteil von Rauchern
und Personen mit Depressionen, Ermüdungserscheinungen oder erhöhtem Stress (Kumari et
al., 2010b), welche allesamt Eigenschaften darstellen, die mit einem solch charakteristischen
Tagesprofil in Verbindung gebracht werden konnten (Kumari et al., 2010a). Unterstützt
werden können die aktuellen Ergebnisse zudem durch eine größere Studie, welche zwar
nicht direkt den Slope untersuchte, jedoch mit der Differenz zwischen dem Morgencortisol
und dem letzten Wert vor dem Zubettgehen eine Größe, welche ihrer Berechnung nach
127
Diskussion
recht hoch mit dem Slope korreliert ist (Adam und Kumari, 2009). Diese Studie konnte
ebenfalls – und auch nur bei Frauen – einen flacheren Abfall während des Tagesverlaufs,
einhergehend mit erhöhten Taillenumfängen und WHR-Werten, beobachten (Larsson et al.,
2009). Zwar nicht für Frauen, so jedoch für Männer, konnte eine weitere Studie einen
solchen Zusammenhang zwischen dem WHR und der Differenz zwischen erster und letzter
Messung berichten (Steptoe et al., 2004). Darüber hinaus ist anhand der aktuellen
Ergebnisse besonders auffällig, dass eine solche Beziehung zwischen dem Slope und der
Fettverteilung nur innerhalb der Regressionsanalysen errechnet wurde, jedoch im Rahmen
der Mediatoranalyse nur grenzwertig signifikant verblieb. Die wesentliche Ursache für diese
abweichende Beobachtung liegt vermutlich darin begründet, dass die für die
Mediatoranalyse zusätzlich berücksichtigten Lebensstilfaktoren und die damit verbundenen
fehlenden Werte zu einer Verringerung der Studienpopulation führten, womit die
statistische Power beeinträchtig und als Folge der Effekt geschmälert sein könnte. Die
Tatsache, dass der Slope in den vorliegenden Analysen vor allem mit dem viszeralen Fett in
Verbindung stand, könnte durch die generelle Neigung des Cortisols zur verstärkten
Förderung der Fettansammlung im Bauchraum bedingt sein.
Entgegen der aktuellen Studie, konnte eine Reihe früherer Untersuchungen
zudem einen Zusammenhang zwischen niedrigen morgendlichen Cortisol-Werten und einem
erhöhten WHR (Duclos et al., 2005; Larsson et al., 2009 (nur bei Frauen); Kumari et al.,
2010b; Champaneri et al., 2012) sowie einem erhöhten BMI (Ward et al., 2003; Kumari et al.,
2010b; Champaneri et al., 2012) berichten. Zwar wurde eine entsprechende inverse
Beziehung auch in den vorliegenden Ergebnissen sichtbar, jedoch erreichte diese keine
statistische Signifikanz. Der bereits diskutierte flacher abfallende Slope, welcher häufig
gemeinsam mit einem verringerten Morgenlevel auftritt (Adam und Kumari, 2009), konnte
aber dennoch beobachtet werden. Welche Gründe nun aber zu den Differenzen mit der
Literatur führen, ist allerdings unklar. Neben den in der vorliegenden Studie möglicherweise
aufgetretenen Problemen der Compliance, welche besonders wichtig für die morgendliche
Messung sind und dadurch hervorgerufen werden können, dass Probanden die Proben nicht
genau zu den zuvor festgelegten Zeiten entnommen haben, wären zudem auch
Unterschiede hinsichtlich des Designs, der Population oder der Analyse als Ursachen
denkbar. Und tatsächlich konnte eine Reihe von Abweichungen zu den zitierten Studien
festgestellt werden. So erfasste eine der Studien nicht die Cortisol-Konzentration zum
128
Diskussion
Aufwachzeitpunkt, sondern zu einer, für alle Probanden zuvor festgelegten Zeit (Ward et al.,
2003). Angesichts der starken, morgendlichen Schwankungen, kann auf diese Weise jedoch
keine Vergleichbarkeit mehr gewährleistet werden. Eine andere Studie schloss nur
weibliche, übergewichtige Teilnehmer ein und berücksichtigte in der Analyse keinerlei
zusätzliche Einflussfaktoren (Duclos et al., 2005). Darüber hinaus ist fraglich, ob das
Laborumfeld dieser Studie und der genormte Ablauf des Tages sowie der Untersuchungen
nicht eine Erhöhung des Stresslevels bewirkt haben könnte und damit ebenso einen
Vergleich erschwert. Die Studie von Kumari et al. (2010b) wurde bereits in Bezug auf den
Slope erörtert, wobei der vergleichsweise höhere Anteil untergewichtiger Personen dazu
beigetragen haben könnte, dass der Kontrast der Cortisol-Konzentrationen zwischen den
hohen und niedrigen anthropometrischen Werten verstärkt wird. Das kann insofern
vermutet werden, da es gerade diese Gruppe der Untergewichtigen ist, welche besonders
hohe Morgencortisol-Level aufweist. Die relativ große Untersuchung von Champaneri et al.
(2012) hingegen unterschied sich von der aktuellen Analyse in den berücksichtigten
zusätzlichen Einflussfaktoren. So kontrollierte die Studie selbst im einfachsten Modell nicht
nur für das Geschlecht und das Alter der Probanden, sondern ebenfalls für die Ethnie und
das Vorliegen eines Typ-2-Diabetes. Wurde der Diabetesstatus im Rahmen einer
Zusatzanalyse ebenso in das einfachste Modell der vorliegenden Studie integriert, verstärkte
sich der Zusammenhang zwischen dem Morgencortisol und der Fettverteilung und die
Ergebnisse erreichten bei den Frauen und in der geschlechtsunspezifischen Analyse auch
hier grenzwertige Signifikanz (viszerales Fett; beide Geschlechter: ß = -0,08; p-Wert = 0,06;
Männer: ß = -0,07; p-Wert = 0,31; Frauen: ß = -0,13; p-Wert = 0,06; Gesamtkörperfett; beide
Geschlechter: ß = -0,08; p-Wert = 0,09; Männer: ß = -0,04; p-Wert = 0,52; Frauen: ß = -0,13;
p-Wert = 0,05). Damit näherten sich die Ergebnisse auch einer weiteren großen Studie mit
Probanden mittleren Alters, welche ebenso nur für Frauen niedrigere Morgencortisol-Level
bei höherem BMI nachweisen konnte (Larsson et al., 2009). Allerdings ist die
Vergleichbarkeit
auch
mit
dieser
Untersuchung
sehr
eingeschränkt,
da
die
Morgenkonzentrationen nicht individuell direkt nach dem Aufwachen gemessen wurden,
sondern standardisiert für alle Teilnehmer zu einer zuvor festgelegten Uhrzeit. Unter
Berücksichtigung der unterschiedlichen Aufwachzeiten und den darauf folgenden starken
morgendlichen Cortisolschwankungen, entsprechen diese Werte jedoch nicht mehr der
basalen Morgenkonzentration, wie sie in Rahmen der vorliegenden Arbeit gemessen wurde.
129
Diskussion
Hinsichtlich der übrigen Parameter des Speichelcortisols konnten keine
Zusammenhänge mit der Menge an Körperfett gefunden werden, was sich mit den
Ergebnissen früherer Studien deckt. Zwar beobachteten einige Untersuchungen bei
steigendem BMI bzw. WHR einen stärkeren morgendlichen Cortisolanstieg bei Männern
(Wallerius et al., 2003; Steptoe et al., 2004; Therrien et al., 2007) – jedoch konnten diese
Resultate anhand späterer, größerer Studien nicht mehr bestätigt werden (Kumari et al.,
2010b; Champaneri et al., 2012). Denkbare Ursachen für diese Unterschiede könnten –
neben der geringen Teilnehmerzahl der früheren Studien – zudem ein abweichendes Alter
(Therrien et al., 2007) oder die Erfassung des Morgenanstieges innerhalb der ersten 15
anstatt 30 Minuten (Wallerius et al., 2003) sein. Ein weiterer gängiger und etablierter
Parameter des Speichelcortisols ist – neben dem Slope und dem Morgenanstieg – die Fläche
unter der Tageskurve (Adam und Kumari, 2009). Sie entspricht dabei in etwa der
Gesamtausschüttung über den Tag. Bezüglich dieser Fläche unter der Kurve, als auch für das
Cortisol-Maximum während des Erhebungstages, konnten jedoch bisher keine Beziehung zur
Körperfettverteilung festgestellt werden (Lederbogen et al., 2010; Champaneri et al., 2012).
4.2.2.3
Speichelamylase und Körperfettverteilung
In den vorliegenden Ergebnissen wurde der Zusammenhang zwischen der
Körperfettverteilung und der Alpha-Amylase-Konzentration im Speichel – verglichen mit dem
Speichelcortisol – bei mehreren Amylase-Parametern und vor allem bei Männern sichtbar.
So konnten insbesondere bei steigender viszeraler aber auch bei steigender gesamter
Fettmenge geringere Alpha-Amylase-Werte gemessen werden, was sich in einer niedrigeren
Morgenkonzentration, einer verminderten Gesamtausschüttung und einem tieferen
Minimum äußerte. Bei den Frauen hingegen wurde bei erhöhtem viszeralem Fett ein leicht
gesenkter Slope festgestellt – allerdings nur im Rahmen der Mediatoranalyse. Gemessen an
der bereits existierenden Literatur zu Cortisol im Speichel, wurden bisher jedoch kaum
Untersuchungen durchgeführt, welche die Amylase-Konzentration mit dem Körperfett in
Beziehung setzen. Zur Unterstützung der aktuellen Ergebnisse können dennoch zwei Studien
herangezogen werden, welche eine ebensolche negative Assoziation mit höherem BMI bei
niedrigerer Morgenkonzentration (Nater et al., 2007) bzw. verminderter Stressantwort
(Thoma et al., 2012) berichteten, aber auf jeweils gesunden und relativ jungen Probanden
beruhen. Diese
Resultate
lassen
eine
schwächere
Aktivität
des
sympathischen
130
Diskussion
Nervensystems und damit der SAM-Achse bei höheren BMI-Werten vermuten.
Demgegenüber konnten eine Studie bei Kindern (de Campos et al., 2013) sowie eine bei
Männern mittleren Alters (Jayasinghe et al., 2014) keinen derartigen Zusammenhang
bestätigen. Bei der Beurteilung dieser beiden Studien muss jedoch das stark abweichende
Alter der Probanden der ersten Untersuchung festgehalten werden – sowie die mit 36
Personen sehr kleine Population der zweiten, welche zudem nur Amylase-Werte während
einer akuten Stressexposition erfasste. Damit ist die Vergleichbarkeit mit den aktuellen
Ergebnissen starken Limitationen unterworfen. Studien, die Parameter einschlossen, welche
eine Annäherung an das viszerale Fett ermöglichen – wie zum Beispiel der Taillenumfang
oder das WHR – wurden in der Literatur nicht gefunden. Jedoch konnten Studien, welche
sich mit dem Zusammenhang zwischen Übergewicht und der Aktivität des sympathischen
Nervensystems befassten, gerade für das viszerale Fett deutliche Auswirkungen berichten
(Tentolouris et al., 2006). Als Ursache für die diesbezügliche Entstehung von Übergewicht
wird das unter chronischen Stressbedingungen aus den sympathischen Nervenenden in das
Fettgewebe freigesetzte Neuropeptid Y diskutiert. Stimuliert wird diese Freigabe durch die
Aktivierung der HHN-Achse, welche ihrerseits auf Stressbedingungen reagiert. Dieser
Botenstoff fördert nicht nur die vermehrte Einlagerung von abdominellen Fett und die
Hemmung
des
Fettabbaus,
er
vermindert
darüber
hinaus
die
Sekretion
des
appetitstimulierenden Hormons Leptin (Warne und Dallman, 2007). Neben diesen
energiespeichernden Effekten wird zusätzlich der Energieverbrauch durch eine verminderte
Thermogenese gesenkt (Kyrou et al., 2006). Weiterhin verstärkt wird dieser Mechanismus
durch die unter dem Einfluss hochkalorischer Nahrung erhöhte Expression von NeuropeptidY-Rezeptoren in Fett- und Endothelzellen (Kuo et al., 2008). Neuropeptid Y kann wiederum,
ebenso wie das unter Stressbelastung ausgeschüttete Cortisol, die bei Übergewicht
gehemmte Reaktionsfähigkeit des sympathischen Nervensystems bewirken (Kyrou et al.,
2006). Diese verminderte Reaktionsfähigkeit könnte dann eine plausible Erklärung für die bei
Übergewicht beobachteten gesenkten Alpha-Amylase-Werte sein.
In Anbetracht dieses noch sehr lückenhaften Forschungsstandes zur Beziehung
zwischen der Alpha-Amylase-Konzentration im Speichel und der Körperfettverteilung kann
die vorliegende Arbeit dazu beitragen, neue Erkenntnisse zu gewinnen. Zur weiteren
Aufklärung dieses Zusammenhangs sind jedoch weitere vergleichbare Studien notwendig,
welche nicht nur eine Vergrößerung der Altersspanne, der Studienpopulation und der Anzahl
131
Diskussion
an Parametern hinsichtlich der Alpha-Amylase aber auch möglicher zusätzlicher
Einflussfaktoren gewährleisten – sondern zudem die geschlechtsspezifischen Unterschiede
vertiefen.
4.2.2.4
Subjektive Stressparameter und Körperfettverteilung
Hinsichtlich der subjektiven Stressparameter zeigte sich vor allem ein deutlicher
Zusammenhang zwischen der Körperfettverteilung und der Selbsteinschätzung der
körperlichen Gesundheit. So war eine subjektiv schlechtere körperliche Gesundheit bei
Männern und Frauen mit einer höheren Menge an viszeralem als auch gesamtem Körperfett
verbunden. Die beobachteten Effekte waren dabei für beide Fettarten vergleichbar hoch,
zeigten allerdings in Bezug auf das viszerale Fett eine etwas stärkere Ausprägung bei
Männern und bei den Frauen bezüglich des Gesamtkörperfetts. Denkbare Ursachen für diese
geschlechtsspezifischen Unterschiede wären zum Beispiel der zwischen Männern und Frauen
generell variierende Volumenanteil dieser beiden Fettarten – oder aber auch differierende
individuelle Maßstäbe zur Beurteilung der eigenen körperlichen Gesundheit. Eine Beziehung
zwischen subjektiver mentaler Gesundheit und Körperfettverteilung konnte hingegen nicht
festgestellt werden. Diese Ergebnisse werden durch eine jüngere Metaanalyse bestätigt,
welche eine lineare Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen einem steigenden BMI und einer
sinkenden subjektiven körperlichen Gesundheit belegen konnte (Ul-Haq et al., 2013). Im
Kontrast dazu war der Zusammenhang mit der subjektiven mentalen Gesundheit
inkonsistent zwischen den Studien und erschien eher u-förmig, wonach er vergleichsweise
gering in normalgewichtigen und stark adipösen Personen war. Auch abdominelle
Adipositas, als Näherungsmaß für das viszerale Fett, zeigte eine klare Assoziation zur
Selbsteinschätzung der körperlichen Gesundheit, wohingegen keine solche für die mentale
Gesundheit beobachtet werden konnte (Han et al., 1998; Wu et al., 2014).
Subjektiver chronischer Stress war in der vorliegenden Arbeit allein bei Frauen
mit einer größeren Menge Körperfett verknüpft, was sich insbesondere mit Blick auf das
viszerales
Fett
zeigte.
Diesbezügliche
Vergleichsliteratur
für
das
eingesetzte
Instrument (SSCS), ist jedoch kaum vorhanden. Hierzu wurde nur eine Studie gefunden,
welche jedoch keinen Zusammenhang zwischen chronischem Stress und BMI oder Gewicht
berichten konnte (Stalder et al., 2012a). Jedoch ist der generelle Zusammenhang zwischen
psychosozialem Stress und allgemeinem bzw. abdominellem Übergewicht recht gut
132
Diskussion
untersucht und konnte in einer prospektiven Metaanalyse wiederholt bestätigt werden
(Wardle et al., 2011). Darin erschien es sogar, dass die körperlichen Auswirkungen von Stress
bei Männern ausgeprägter waren, als bei den Frauen. Im Vergleich mit den Ergebnissen der
aktuellen Studie muss jedoch festgehalten werden, dass der psychosoziale Stress der
Metaanalyse teilweise anhand konkreter Fragen zur Arbeitsbelastung, finanziellen Situation
oder wichtigen Lebensereignissen erhoben wurde, was in der Regel bedeutendere
Stressfaktoren für Männer sind – und nicht allein durch die Erfragung der subjektiven
allgemeinen Stressbelastung. Dieser bei Männern stärker auftretende Zusammenhang
könnte in den vorliegenden Ergebnissen dadurch maskiert worden sein, dass Männer im
Durchschnitt dazu neigen, eine geringere subjektive Stressbelastung zu berichten (Pilar
Matud, 2004). Als Gründe wären hier zum Beispiel soziale Erwünschtheit oder ein größeres
Stressempfinden bei Frauen vorstellbar. So konnten Studien, welche die Korrelation von
Übergewicht und Stress anhand subjektiver Selbstangaben untersuchten, deutlichere Effekte
bei Frauen ermitteln (z.B. De Vriendt et al., 2012; Moore und Cunningham, 2012).
Interessanterweise konnte der Zusammenhang zwischen subjektivem chronischen Stress
und der Menge an viszeralem Fett bei Frauen nur anhand der Mediatoranalyse und damit
erst durch eine Unterscheidung von direkten und indirekten Effekten festgestellt werden.
Das liegt darin begründet, dass diese beiden Effekte hier eine entgegengesetzte
Wirkrichtung haben, welche sich derart gegenseitig aufheben, dass der Gesamteffekt nicht
mehr signifikant ist. So ist ein erhöhter subjektiver Stress zwar direkt mit einer Erhöhung der
viszeralen Fettmenge verbunden, die zusammengefassten Stresseffekte, welche über den
Lebensstil wirksam werden, verringern dieses Fett jedoch.
4.2.2.5
Stressparameter und Körperfettverteilung in der Mediatoranalyse
Die Mediatoranalyse bestätigte einen Großteil der Zusammenhänge, welche
auch bereits in den Regressionsanalysen aufgedeckt werden konnten. Darüber hinaus
erlaubt sie im Vergleich zur Regressionsanalyse eine Unterscheidung zwischen direkten und
indirekten Effekten und damit eine Zerlegung des Gesamteffektes. Dabei zeigten sich in der
Regel stärkere direkte als indirekte Beziehungen, was die Vermutung nahelegt, dass der
Zusammenhang zwischen Stress und der Körperfettverteilung in erster Linie auf direktem,
über physiologische Mechanismen vermitteltem Weg entsteht. Zwar erreichten hinsichtlich
einiger Stressparameter nur die indirekten Effekte statistische Signifikanz, jedoch konnten
133
Diskussion
für die direkten Effekte ausnahmslos höhere Effektstärken berechnet werden. Beschrieben
wurden dazu bereits die durch Cortisol, Neuropeptid Y und Insulin hervorgerufenen direkten
Auswirkungen auf das Fettgewebe, welche sich in einer verstärkten Fettakkumulation
einerseits
sowie
einer
gehemmten
Fettmobilisation
andererseits
äußern
(siehe
Abschnitt 1.2.5). Es kann jedoch letztendlich nicht ausgeschlossen werden, dass in diesen
direkten Assoziationen auch Effekte inbegriffen sind, welche auf weiteren, nicht
berücksichtigten Einflussgrößen basieren, die sowohl mit dem jeweiligen Stressparameter
als auch mit der Fettverteilung in Verbindung stehen und nicht über die betrachteten
Mediationspfade verlaufen. Denkbar wäre hier zum Beispiel ein Einfluss der Schlafqualität
oder der Speichelflussrate, welche nicht nur mit der Cortisol- bzw. Alpha-AmylaseKonzentration korreliert sind, sondern sich darüber hinaus auch bei übergewichtigen
Personen reduziert zeigen (Flink et al., 2008; Kumari et al., 2010a; Pack und Pien, 2011).
Ebenso möglich sind Einflüsse durch weitere Erkrankungen, die Einnahme von
Medikamenten oder unterschiedlicher Level an Geschlechtshormonen. Auch ist vorstellbar,
dass sich in den starken direkten Effekten Lebensstiländerungen der jüngeren Vergangenheit
abbilden, welche zum Beispiel aus einer Ernährungsumstellung, einem Rauchverzicht oder
einem verringertem Alkoholkonsum bestehen könnten und möglicherweise alters- bzw.
krankheitsbezogene Ursachen haben. Die Folgen des zuvor gepflegten ungesünderen
Lebensstils könnten jedoch noch nachwirken und sich so in den direkten Pfaden verbergen.
Ferner wurden Abweichungen in den Ergebnissen der Regressions- und der
Mediatoranalyse deutlich, wenn durch die Aufsplittung in direkte und indirekte Effekte
entgegengerichtete Assoziationen sichtbar wurden, die sich zuvor im Gesamteffekt
ausglichen und damit gegenseitig maskierten. Eine solche Situation betraf – wie bereits
erwähnt – die Beziehung zwischen subjektivem chronischen Stress und der Menge an
viszeralem Fett bei Frauen. Eine weitere Ursache für Differenzen im Vergleich zu den
Regressionsanalysen war der Umstand, dass in den Mediatoranalysen zusätzlich
Lebensstilfaktoren als potentielle Vermittler der Stress-Körperfett-Beziehung berücksichtigt
wurden. Diese Variablen weisen allerdings eine größere Zahl fehlender Werte auf, welche
vor allem in den Ausschlusskriterien der Erhebung der körperlichen Aktivität begründet
liegen. Infolge dessen stand für die Mediatoranalyse eine um etwa 15% verkleinerte
Studienpopulation zur Verfügung, was sich nicht nur auf die statistische Power und damit
auf die Signifikanz der Schätzungen – sondern zudem auch in Form einer leichten Verzerrung
134
Diskussion
auswirkt haben könnte. Es ist jedoch anzunehmen, dass letzte relativ gering sein dürfte, da
sich die Probanden mit bzw. ohne Messung hinsichtlich der erfassten Charakteristika nicht
unterschieden (siehe Abschnitt 4.1.1). Es wäre zum Beispiel möglich, dass eine solche
populationsgrößenbedingte Signifikanzbeeinträchtigung für die in der Mediatoranalyse nicht
mehr feststellbare Beziehung zwischen dem Cortisol-Slope und der Fettverteilung
verantwortlich ist. Dafür sprechen könnte die Tatsache, dass diese Beziehung im Rahmen der
nachfolgenden Analyse mithilfe von Strukturgleichungsmodellen, welche wieder eine
größere Teilnehmerzahl einschließen konnte, erneut beobachtet werden konnte.
4.2.2.6
Stressparameter und Körperfettverteilung im Strukturgleichungsmodell
Bei der Betrachtung der Assoziationen, welche anhand der Strukturgleichungs-
modelle ermittelt wurden, wird deutlich, dass sie von den direkten und indirekten Effekten
der Mediatoranalyse abweichen. Diese Differenzen basieren jedoch hauptsächlich auf
methodischen Gründen. Diese bewirkten zum Beispiel, dass bei der Berechnung der
Strukturgleichungsmodelle nicht die Personen ausgeschlossen werden mussten, welche
einen unvollständigen Datensatz aufwiesen. Infolgedessen konnte ein Großteil der
Studienpopulation beibehalten und in die Analyse einbezogen werden, was – verglichen mit
der Mediatoranalyse – zu einer nahezu verdoppelten Populationsgröße führte. Inhaltliche
Abweichungen zu den zuvor durchgeführten Regressions- und Mediatoranalysen wurden
jedoch kaum festgestellt. Im Ergebnis zeigten sich von den ausgewählten Stressparametern,
welche je eine Facette von Stress repräsentieren, sowohl das Haarcortisol, das
Speichelcortisol (vertreten durch den Slope) als auch der subjektive Stress (vertreten durch
die subjektive körperliche Gesundheit) auf direktem Weg mit der Fettverteilung assoziiert. In
Übereinstimmung mit den vorangegangenen Regressions- und Mediatoranalysen wurde eine
solche direkte Beziehung von Speichelcortisol nur in Bezug auf das viszerale Fett und eine
direkte Beziehung von Haarcortisol nur in Bezug auf das Gesamtfett sichtbar – beides jedoch
nur in der jeweiligen geschlechtsunspezifischen Analyse. Ebenso übereinstimmend mit den
vorangegangenen Analysen war subjektiver Stress direkt mit einer erhöhten viszeralen und
gesamten Fettmenge verbunden. Eine Ausnahme bildete hier allerdings das viszerale Fett
bei Frauen. Demgegenüber wurde bei den Frauen jedoch auch in dieser Analyse eine umso
stärkere Korrelation zum gesamten Körperfett berechnet. Hinsichtlich der Alpha-Amylase
konnte nur noch ein grenzwertig signifikanter direkter Effekt zur Körperfettverteilung
135
Diskussion
abgebildet werden. Das zeichnete sich jedoch bereits im Rahmen der Mediatoranalyse ab,
wo die direkte Beziehung zwischen der Fläche unter der Tageskurve und dem viszeralen Fett
zwar größere Effektstärken zeigte, aber verglichen mit den indirekten Effekten keine
statistische Signifikanz erreichte. Eine weitere Erklärung könnte die bereits beschriebene
Beibehaltung eines Großteils der Ausgangspopulation liefern. Der Gesamteffekt zwischen
der Alpha-Amylase und den Volumina beider Fettarten blieb allerdings nach wie vor
erhalten.
4.2.2.7
Überblick über die Zusammenhänge zwischen den Stressparametern und
dem Körperfett
Auch wenn eine verallgemeinerbare Aussage über die Beziehung zwischen
„Stress“ und Körperfettverteilung auf Basis der vorliegenden Arbeit nicht möglich war, wies
die Zusammenfassung der Assoziationen zwischen den verschiedenen Stressmarkern und
der Menge an Körperfett darauf hin, dass vermehrter Stress im Schnitt zur Erhöhung des
Körperfettanteils beiträgt. Da hier unter Berücksichtigung des überblickartigen Charakters
versucht wurde, eine gemeinsame Wirkrichtung von subjektiven und physiologischen
Stressmarkern festzustellen, ist der Vergleich mit Ergebnissen früherer Studien schwer
möglich. Insgesamt lässt sich aber aus den bereits diskutierten Zusammenhängen schließen,
dass sowohl die subjektive Beurteilung der eigenen Gesundheit (Abschnitt 4.2.2.4), erhöhte
Haarcortisol-Konzentrationen (Abschnitt 4.2.2.1), flachere Cortisolkurven im Speichel
(Abschnitt
4.2.2.2)
als
auch
eine
geringere
Ausschüttung
von
Alpha-Amylase
(Abschnitt 4.2.2.3) mit einer erhöhten Menge an Körperfett verknüpft waren. Zudem waren
diese Ausprägungsrichtungen der Stressmarker auch mit erhöhtem chronischem bzw.
subjektivem körperlichen Stress assoziiert. Daraus wurde geschlossen, dass Stress in der
vorliegenden Studie tendenziell mit einer Erhöhung des Körperfettanteils einhergeht.
4.2.3
Die Rolle des Lebensstils
4.2.3.1
Direkte und indirekte Effekte der Stressparameter
Wie anhand der vorliegenden Ergebnisse deutlich wurde, sind die Effektstärken
der direkten Beziehungen zwischen den Parametern zur Erfassung von Stress und der
Körperfettverteilung generell höher als die indirekten, welche über den Lebensstil vermittelt
136
Diskussion
werden. Dennoch wird ein Teil des Zusammenhangs zwischen Stress und Körperfett dadurch
bewirkt, dass Stress mit dem Rauchverhalten, der Energieaufnahme, dem Alkoholkonsum
sowie mit der körperlichen Aktivität assoziiert ist, welche ihrerseits mit abdominellem bzw.
allgemeinem Übergewicht in Verbindung stehen. Dabei ist es jedoch wichtig zu beachten,
dass einige der betrachteten Stressparameter zwar mit einzelnen Lebensstilvariablen
assoziiert sind – allerdings erst von einem indirekten Effekt dieses Stressparameters
gesprochen werden kann, wenn die zusammengefassten indirekten Wege über die einzelnen
Lebensstilfaktoren auch einen gesamten, indirekten Effekt ergeben.
So konnte zum Beispiel für erhöhtes Haarcortisol ein über Tabakkonsum
wirkender, körperfettverringernder Effekt nachgewiesen werden – wobei Tabakkonsum mit
einer erhöhten Haarcortisol-Konzentration, aber einer verringerten Fettmasse verknüpft
war. Jedoch wurde hier kein indirekter Gesamteffekt mehr beobachtet, da die einzelnen
indirekten Effekte zum Teil entgegengesetzt gerichtet waren und sich damit untereinander
ausglichen. Andererseits kam es auch vor, dass ein indirekter Gesamteffekt zwischen einen
Stressparameter und dem Körperfett berechnet wurde – indes aber keiner der einzelnen
mediatorvermittelten Wege signifikant war. Das geschah – wie im Fall vom subjektiven
chronischen Stress oder dem Amylase-Slope bei Frauen – wenn die einzelnen indirekten
Effekte zwar größtenteils in eine Richtung wirkten, allerdings erst deren Vereinigung einen
ausreichend großen, signifikanten Effekt erzeugten. So trugen sowohl erhöhter subjektiver
Stress als auch ein erhöhter Amylase-Slope zur Verringerung der viszeralen Fettmasse bei,
indem sie mit gesteigerter körperlicher Aktivität, Energieaufnahme und Alkoholgenuss sowie
vermindertem Tabakkonsum assoziiert waren.
Ein indirekter Gesamteffekt, der zudem auf einen bestimmten Lebensstil
zurückführbar war, konnte hingegen für Alpha-Amylase bei Männern ausgemacht werden.
Hier trug die Energieaufnahme und die körperliche Aktivität dazu bei, dass niedrigere
Amylase-Werte – gemessen an einer kleineren Fläche unter der Kurve sowie gesenkten
Minima – nicht nur direkt sondern auch indirekt mit einem erhöhten Körperfettanteil
verbunden waren. Auf diesen Zusammenhang konnte anhand der Ergebnisse aus den
Mediator- und Strukturmodellanalysen geschlossen werden, wobei erstere inverse direkte
und indirekte Beziehungen ermittelten, welche sich in etwa gleicher Höhe bei viszeralem
und Gesamtkörperfett äußerten. Die indirekten Beziehungen wurden dabei hauptsächlich
und zumindest grenzwertig signifikant durch die Energieaufnahme und die körperliche
137
Diskussion
Aktivität vermittelt und machten etwa ¼ des Gesamteffektes aus. Im Rahmen der
Strukturgleichungsmodellanalyse, in welcher nur die Fläche unter der Kurve als Repräsentant
für Speichelamylase untersucht wurde, konnten jedoch nur noch leichte indirekte und
Gesamteffekte
hinsichtlich
beider
Fettarten
gefunden
werden.
Die
indirekten
Gesamteffekte, welche sich selbst nur noch grenzwertig signifikant zeigten, waren auf
keinen der Lebensstilfaktoren eindeutig zurückführbar.
Auch für die subjektive körperliche Gesundheit konnte insbesondere bei
Männern und in der geschlechtsunspezifischen Analyse beobachtet werden, dass die
indirekten Beziehungen zu etwa ¼ zum Gesamteffekt auf die Maße der Körperfettverteilung
beitrugen. Ebenfalls scheinen hier vor allem eine erhöhte Energieaufnahme und körperliche
Aktivität dafür verantwortlich, dass eine bessere Beurteilung der eigenen Gesundheit mit
einem geringeren Körperfettanteil korreliert. Hier wiederum konnten die indirekten
Gesamteffekte
sowie
der
Beitrag
der
Energieaufnahme
nur
innerhalb
der
Strukturgleichungsmodelle festgestellt werden. Diese teilweise leicht variierenden
Ergebnisse zwischen Mediator- und Strukturgleichungsmodellanalysen sind jedoch
methodenbedingt und wurden bereits im vorangegangenen Abschnitt 4.2.2.6 diskutiert.
Anhand der unterschiedlichen Vor- und Nachteile beider Methoden und der damit
verbundenen beiderseitigen Annäherung an den „wahren“ Zusammenhang, erscheint eine
solche kombinierte Betrachtung der Ergebnisse durchaus gerechtfertigt.
4.2.3.2
Der Zusammenhang zwischen den Stressparametern und dem Lebensstil
Mit Blick auf die in den Strukturgleichungsmodellen errechnet und abgebildeten
Teilpfade der einzelnen indirekten, über die Lebensstilmediatoren verlaufenden Wege
werden zudem zusätzliche Beziehungen sichtbar. Diese tragen zwar – bis auf die bereits
erwähnten – nicht zu einem indirekten Gesamteffekt des jeweiligen Stressparameters auf
die Körperfettverteilung bei, ermöglichen jedoch interessante Einblicke über den
Zusammenhang zwischen Stress und Lebensstil. So ist eine bessere Einschätzung der
körperlichen Gesundheit vor allem bei Männern mit einer erhöhten Energieaufnahme und
bei Frauen eher mit erhöhter körperlicher Aktivität korreliert. Dass eine bessere Beurteilung
der körperlichen Gesundheit mit einem höheren körperlichen Aktivitätslevel assoziiert ist, ist
leicht nachvollziehbar und konnte bereits – auch für ältere Personen – anhand objektiver
Aktivitätsmessungen nachvollzogen werden (Wanderley et al., 2011; McMurdo et al., 2012).
138
Diskussion
Warum diese Beziehung besonders bei Frauen ausgeprägt ist, lässt sich möglicherweise
dadurch erklären, dass ältere Frauen aus Angst vor Stürzen und der damit verbundenen
höheren Wahrscheinlichkeit von Knochenbrüchen dazu neigen, ihre Aktivität einzuschränken
(Scheffer et al., 2008; Kempen et al., 2009). Die subjektive Einschätzung der eigenen
Gesundheit spielt dabei eine wichtige Rolle (Brouwer et al., 2004).
Die Energieaufnahme ist angesichts der subjektiven Gesundheit hingegen
weniger gut untersucht. Jedoch wurde erst kürzlich in einer Studie mit älteren Personen
festgestellt, dass mit der gesundheitsbezogenen Lebensqualität auch die durchschnittliche
Energieaufnahme steigt (Jimenez-Redondo et al., 2014). Indes konnte in mehreren
Untersuchungen gezeigt werden, dass eine bessere Gesundheitseinschätzung bei älteren
Menschen
generell mit
einer
gesünderen
Ernährung
in
Form
einer
besseren
Nährstoffversorgung (Jimenez-Redondo et al., 2014), von mehr Obst und Gemüse (Myint et
al., 2007), einer stärkeren Übereinstimmung mit der mediterranen Diät (Munoz et al., 2009)
sowie einem allgemein geringeren Risiko einer Mangelernährung (Johansson et al., 2009)
einhergeht. Letzte konnte sogar eine prospektive Beziehung zwischen subjektiver
Gesundheit und dem späteren Eintreten einer Mangelernährung feststellen (Johansson et
al., 2009). Im Vergleich dazu basierte jedoch der Großteil der Studien zwischen den
einzelnen Stressparametern und dem Lebensstil auf Querschnittserhebungen, welche an
sich keine Aussagen über Ursache und Wirkung tätigen können. Es kann sogar das Gegenteil
angenommen werden, nach welchem eine eher gegenseitige Beeinflussung von Lebensstil
und Gesundheit bzw. dem Level der Stressmarker realistischer erscheint. Im Rahmen dieser
Arbeit soll es aber – wie bereits im Abschnitt 4.1.1 diskutiert – genügen Assoziationen
aufzuzeigen. In der Studie, welche diesen Zusammenhang anhand der Einhaltung der
mediterranen Diät betrachtete, konnte darüber hinaus beobachtet werden, dass der Effekt
bei Frauen nicht unabhängig von weiteren potentiellen Einflussfaktoren wie Lebensstil und
Erkrankungen besteht (Munoz et al., 2009). Das könnte eine denkbare Erklärung für den
deutlicheren Zusammenhang bei Männern sein, der in der vorliegenden Arbeit, welche
ebenso eine Reihe von Kovariaten berücksichtigte, ermittelt wurde. Überdies könnte diese
geschlechtsspezifische Relevanz der beiden Lebensstilfaktoren darin begründet liegen, dass
Männer generell eine höhere körperliche Aktivität aufweisen, und gerade ältere Frauen eine
im Durchschnitt gesündere Ernährung verfolgen (Drewnowski und Evans, 2001).
Möglicherweise ist die Variationsbreite bezüglich dieser Faktoren somit eingeschränkter und
139
Diskussion
entsprechende Unterschiede bzw. damit verbundene Assoziationen treten weniger deutlich
hervor.
Ferner zeigte sich verstärkter Tabakkonsum mit einer höheren Konzentration an
Haarcortisol als auch einem flacheren Cortisol-Slope bei Frauen verknüpft. Damit wurden
Beziehungen abgebildet, die auch schon in früheren Studien mit Populationen ähnlichen
Alters gefunden wurden (Kumari et al., 2010a; Feller et al., 2014) und vermutlich auf einer
generell erhöhten Cortisolausschüttung bei Rauchern beruhen (Badrick et al., 2007; Kumari
et al., 2010a). Einen möglichen Grund dafür, dass dieser Zusammenhang deutlicher für
Frauen ermittelt wurde, liefern Hinweise, dass Frauen im Vergleich zu Männern durch eine
stärkere Abflachung der Cortisolkurve und damit empfindlicher auf den Lebensstilfaktor
Rauchen reagieren (Back et al., 2008; Richards et al., 2011).
Der Genuss von Alkohol konnte ebenfalls mit dem Slope assoziiert werden –
jedoch nur für Männer. Hier verringte sich der Slope bei steigendem Alkoholkonsum und
verursacht somit einen steileren Abfall über den Tag. Diese Beobachtung steht allerdings im
Kontrast zu früheren Studien, welche für starken Alkoholkonsum – ähnlich den
Auswirkungen des Rauchens – einen eher abgeflachten Slope berichteten (Badrick et al.,
2008; Becker, 2012; Stephens und Wand, 2012). Bei genauerer Betrachtung der Studie von
Batrick et al. (2008), welche den Slope von Personen mit unterschiedlicher Häufigkeit von
Alkoholkonsum vergleicht, zeigt sich jedoch, dass zwar ein moderates Trinkverhalten mit
einem steileren und damit verringerten Slope einhergeht, sehr seltenes bzw. gar kein
Trinken von Alkohol wiederum zum Ansteigen des Slope führt. Auch wenn die in dieser
Studie angegebenen Frequenzen nicht direkt mit den Mengen der vorliegenden Studie
vergleichbar sind, ist aber möglich, dass das Trinkverhalten zwischen diesen beiden
Studienpopulationen differiert. In Anbetracht des höheren Alters in der vorliegenden Studie
ist es zum Beispiel denkbar, dass sich unter diesen Teilnehmern ein größerer Anteil von
Nicht- bzw. Seltentrinkern sowie ehemaligen Trinkern befindet, und nur ein geringerer Anteil
an Personen mit sehr starkem Alkoholkonsum. Und tatsächlich lag der Anteil an Teilnehmern
mit starkem Alkoholkonsum (Männer: >60g/Tag; Frauen: >30g/Tag (Bergmann et al., 2013))
für die Männer bei gerade 2% und für die Frauen bei nur 4%. Die Ergebnisse früherer Studien
beziehen sich jedoch auf ein solches erhöhtes Trinkverhalten, womit angenommen werden
kann, dass in den vorliegenden Ergebnissen eher der große Anteil an Nicht- bzw.
140
Diskussion
141
Seltentrinkern zum Tragen kommt – und der Effekt des sehr starken Konsums kaum mehr
feststellbar ist.
4.2.3.3
Der Zusammenhang zwischen Lebensstil und Körperfettverteilung
Die Zusammenhänge der als Mediatoren untersuchten Lebensstilfaktoren mit
abdominellen
sowie
allgemeinem
Übergewicht
sind
relativ
gut
untersucht.
In
Übereinstimmung mit der diesbezüglich vorhandenen Literatur zeigte das Gesamtkörperfett
auch in den aktuellen Ergebnissen bei beiden Geschlechtern eine Zunahme, wenn weniger
körperliche Aktivität ausgeübt wurde (z.B. Koh-Banerjee et al., 2003; Hu, 2008; Besson et al.,
2009; Ekelund et al., 2011). Verantwortlich dafür wird eine Reihe von Wirkfaktoren gemacht,
wozu eine Erhöhung der Körpermuskelmasse, eine Verringerung der Fettmasse, ein
gesteigerter Energiebedarf, ein erhöhter Grundumsatz sowie auch ein besseres
Wohlbefinden gehört (Hu, 2008). Für das viszerale Fett konnte in der vorliegenden Studie
eine solche Beziehung allerdings nur in der geschlechtsunspezifischen Analyse und auch mit
einem weniger starken Effekt beobachtet werden. Das könnte damit zusammenhängen, dass
die Korrelation zwischen körperlicher Aktivität und viszeralem Fett geringer ist. Zwar konnte
eine Vielzahl der zitierten Studien auch eine deutliche Assoziation zum Taillenumfang
belegen – jedoch ist dieser nur ein sehr eingeschränktes Maß für das viszerale Fett, da er
zudem die abdominelle subkutane Fettmasse abbildet. Zukünftige vergleichende Studien zur
Beziehung zwischen körperlicher Aktivität und viszeralem Fett einerseits bzw. gesamten
Körperfett andererseits könnten hier weiteren Aufschluss geben.
Weniger deutlich scheint der Effekt des Tabakkonsums auf die Menge an
Körperfett zu sein. Ein solcher Zusammenhang, der mit einer geringeren Fettmasse bei
vermehrtem Rauchen einhergeht, konnte in der vorliegenden Untersuchung nur hinsichtlich
des viszeralen Fettes bei Männern gezeigt werden. Aber auch dort war die Assoziation des
Rauchens zur Fettmenge, verglichen mit den übrigen Lebensstilfaktoren, relativ gering. Auch
in der Literatur präsentiert sich die Wirkung des Tabakkonsums auf das Körpergewicht recht
heterogen. So weisen Raucher in der Regel einen geringeren BMI, Taillenumfang und
Körperfettanteil als Nichtraucher auf (Molarius et al., 1997; Travier et al., 2009; Clair et al.,
2011) – wobei eine längere Dauer der Gewohnheit zu Rauchen diesen Effekt noch verstärkt
(Albanes et al., 1987). Allerdings besitzen Raucher auch eine vergleichsweise erhöhte
Ansammlung von Fett im Bauchraum (Chiolero et al., 2008), was darauf hinweist, dass sich
Diskussion
das subkutane zu Gunsten des viszeralen Fettes verschiebt. Auch die Intensität des
Tabakkonsums ist mit der Verteilung des Körperfetts verbunden – jedoch eher derart, dass
sehr starke Raucher wiederum einen erhöhten BMI bzw. Taillenumfang aufweisen, was
vermutlich auf einem generell sehr ungesunden Lebensstil beruht (Chiolero et al., 2008; Clair
et al., 2011). Ein besonders starkes Risiko für eine Erhöhung des Körperfettes besitzen auch
Personen, welche mit dem Rauchen aufhören, wobei sich dies jedoch mit der Zeit wieder
normalisieren kann (Audrain-McGovern und Benowitz, 2011; Travier et al., 2012). Demnach
scheint der Zusammenhang zwischen Rauchen und Körperfett eher u-förmig zu sein, womit
erhöhte anthropometrische Maße mit entweder sehr geringem bzw. keinem oder sehr
starkem Rauchverhalten assoziiert sind. Eine jüngere Studie basierend auf computertomographischen Fettmessungen konnte eine solche Beziehung bestätigen und berichtete
zudem, dass dafür vorwiegend das viszerale Fett und weniger das Gesamtkörperfett
verantwortlich zu sein scheint (Kim et al., 2012). Folglich könnte diese komplexe, von vielen
Faktoren abhängige, zum Teil gegenläufige und eher u-förmige Verbindung zwischen
Tabakkonsum und Körperfett dafür verantwortlich sein, dass keine entsprechende
Assoziation in den vorliegenden Ergebnissen deutlich hervortrat und nur eine negative
Beziehung mit viszeralem Fett bei Männern, welche ja einen besonders hohen Anteil dieser
Fettmasse aufweisen, sichtbar wurde.
Konsistenter mit der bereits vorhandenen Literatur zeigt sich der Zusammenhang
zwischen der Fettverteilung und dem Alkoholkonsum. Diesbezüglich korreliert ein erhöhter
Alkoholgenuss mit einer höheren Körperfettmasse, was vor allem auf eine erhöhte
Energiezufuhr zurückzuführen und insbesondere bei stärkerem Konsum beobachtbar ist (Hu,
2008; Yeomans, 2010). Diese wird bewirkt aus einem Zusammenspiel zwischen der
appetitanregenden Wirkung des Alkohols als auch der hohen kalorischen Last der Substanz
selbst, deren Konsum jedoch in der Regel nicht mit einer Einschränkung der
nichtalkoholischen
Nahrungsaufnahme
einhergeht
und
demnach
zu
einem
Energieüberschuss führt (Jequier, 1999). Darüber hinaus kann Alkoholkonsum zu einer
vermehrten Fettspeicherung und einem gehemmten Abbau führen (Jequier, 1999). Der in
den vorliegenden Ergebnissen etwa gleich große Effekt bei viszeralem und gesamtem
Körperfett unterstützt diese auf einer erhöhten Kalorienzufuhr basierenden Annahme. Die
Tatsache, dass eine solche Korrelation nur bei Männern beobachtet werden konnte, könnte
möglicherweise darauf beruhen, dass Männer in der aktuellen Studie einen im Vergleich zu
142
Diskussion
den Frauen deutlich höheren Alkoholkonsum zeigten und Frauen einen großen Anteil von
Selten- bzw. Nichttrinkern aufwiesen.
Interessant war jedoch die beobachtete inverse Beziehung zwischen der
Energieaufnahme und Übergewicht, anhand welcher eine erhöhte tägliche Energiemenge –
unabhängig von weiteren Lebensstilfaktoren oder gesundheitsbezogenen Variablen – mit
einer geringeren Menge an viszeralen bzw. gesamten Körperfett korreliert ist. Das ist
insofern überraschend, da die zugeführte Energiemenge in Relation zum Energieverbrauch
bekanntermaßen eine der wichtigsten Ursachen für Übergewicht darstellt (Hu, 2008).
Nichtsdestotrotz ist es gerade hinsichtlich Querschnittsstudien nicht selten, dass eine solche
inverse Beziehung beobachtet wird, was hauptsächlich auf die Problematik des
„Underreporting“ zurückgeführt wird (z.B. Ballard-Barbash et al., 1996; Lissner, 2002; Jebb,
2007). Unter diesem Begriff versteht man, wenn Probanden in der Befragung bewusst oder
unbewusst weniger angeben, als sie tatsächlich verzehrt haben. So konnte gezeigt werden,
dass die selbstberichtete Energieaufnahme in epidemiologischen Studien durchschnittlich
etwa 30% tiefer liegt als der eigentliche Energiebedarf, wobei angenommen werden kann,
dass
innerhalb
einer
Studienpopulation
ca.
80%
der
Teilnehmer
zu
geringe
Aufnahmemengen angeben (Rennie et al., 2007). Zudem konnte für bestimmte Gruppen ein
stärkeres Underreporting nachgewiesen werden, wozu tendenziell zum Beispiel Personen
mit Übergewicht, Frauen, ältere und gesundheitsbewusstere Personen sowie Teilnehmer mit
einem höheren Bildungsgrad gehören (Livingstone und Black, 2003). Diese Eigenschaften
sind in der vorliegenden Population jedoch überdurchschnittlich vertreten (Riboli et al.,
2002). Darüber hinaus spielt auch die soziale Erwünschtheit eine nicht unwesentliche Rolle
(Livingstone und Black, 2003), welche möglicherweise noch dadurch verstärkt wurde, dass
die Probanden wussten, an einer Studie des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung
teilzunehmen. Aus diesem Grund resultiert das eingeschränkte Erfassen der tatsächlichen
Energieaufnahme vor allem aus dem verstärkten Underreporting von eher als ungesund
angesehenen Lebensmitteln mit viel Zucker und Fett, die damit allerdings auch einen hohen
Energiegehalt aufweisen und somit substanziell zur Unterschätzung beitragen (Livingstone
und Black, 2003). Des Weiteren ist auch eine umgekehrte Kausalität derart denkbar, dass ein
erhöhter Körperfettgehalt zu einer geringeren Aufnahme von Energie geführt haben könnte.
Begründet werden könnte das zum Beispiel durch Versuche, das Gewicht zu halten bzw. zu
reduzieren (Ballard-Barbash et al., 1996).
143
Diskussion
4.3
Schlussfolgerung aus Public-Health-Sicht
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit unterstreichen einen Zusammenhang
zwischen der Körperfettverteilung und physiologischen Stressmarkern als auch subjektivempfundenem Stress. Zwar zeigen sich nur einige der betrachteten Parameter zur
Beurteilung der Stressbelastung als mit dem Volumen an viszeralem und Gesamtkörperfett
assoziiert, jedoch waren diese Beziehungen unabhängig vom Alter, dem Lebensstil und dem
Vorliegen von Erkrankungen oder anderen gesundheitsbezogenen Merkmalen. Zudem
basierten diese mit dem Körperfett korrelierenden Stressparameter auf unterschiedlichen
Markern und damit Facetten der Stressantwort, was sowohl die Komplexität des
Stresssystems als auch die vielfältigen Wirkmöglichkeiten im menschlichen Körper betont.
Nicht zuletzt kann durch diese Beobachtung auch angenommen werden, dass trotz der
verschiedenen zusätzlichen Einflussfaktoren, welche spezifisch und verzerrend auf die
Ausprägung der einzelnen Stressparameter wirken können, sich eine gemeinsame mit dem
Körperfettgehalt verbundene Größe dahinter verbirgt. Durch die große Zahl an
Wirkungsorten, welche durch die verschiedenen Teile des Stresssystems erreicht werden,
und der damit verbundenen umfassenden Bandbreite möglicher körperlicher Auswirkungen
wird die gesundheitliche Bedeutung von Stress unterstützt. Diese spiegelt sich in der Vielzahl
an Erkrankungen, welche bisher mit andauerndem Stress in Beziehung gebracht werden
konnten. Ein Großteil dieser Erkrankungen ist zudem chronisch
– wie Herz-
Kreislauferkrankungen, einige Tumorerkrankungen, das metabolische Syndrom, Depression
oder die Immunschwächekrankheit AIDS – und unter den heutigen Lebensbedingungen sehr
weit verbreitet, was nicht nur eine deutliche Herausforderung für die Gesundheitssysteme
darstellt, sondern auch eine anhaltende starke Belastung für den einzelnen Betroffenen.
Anhand dieser Konsequenz wird verständlich, dass mit Stress assoziierte Erkrankungen selbst
wieder Stress hervorrufen können – sowohl subjektiv als auch für den Körper. Auf die Art ist
es denkbar, dass sich die Auswirkungen von chronischem Stress auch selbst verstärken bzw.
sich gegenseitig beeinflussen können. Das kann sowohl direkt im Körper als auch durch
stressbedingte
und ungesunde
Verhaltensweisen
geschehen. Es muss allerdings
berücksichtigt werden, dass die Frage nach Ursache und Wirkung bisher noch nicht gut
erforscht ist. Hinweise deuten sogar darauf hin, dass es sich eher um ein komplexes
Zusammenspiel von „Stress“, Lebensstil und Körperfettverteilung handelt, worin die
144
Diskussion
Identifikation klarer kausaler Effekte schwer möglich ist. Zur Entwicklung und Durchführung
von Interventionen ist das Verstehen dieser Zusammenhänge jedoch eine wichtige
Voraussetzung und sollte demnach Gegenstand weiterer Studien sein.
Des Weiteren beruhten diese Beziehungen der Stressmarker zum Körperfett
größtenteils auf direkten Effekten und wurden nur im geringen Maß über einen
stressbedingten, aber modifizierbaren Lebensstil – wie zum Beispiel eine erhöhte
Kalorienaufnahme, verstärkter Alkoholkonsum oder eine verringerte körperliche Aktivität –
bewirkt. Das macht deutlich, dass eine Veränderung des Lebensstils zwar sinnvoll ist und
mögliche gesundheitliche Schäden mindern könnte, jedoch auf diese Weise nicht verhindern
kann. Hierbei wird offensichtlich, wie wichtig die Vorbeugung chronischer Stressbelastungen
ist. In Anbetracht der heutigen Lebensbedingungen, welche eher im zunehmenden Maß
stressförderlich sind, stellt das allerdings eine große individuelle und gesamtgesellschaftliche
Herausforderung dar. Hinsichtlich dieser deutlichen direkten Verknüpfungen zwischen den
Stressparametern und der Körperfettverteilungen, konnte jedoch nicht ausgeschlossen
werden, dass sie auch Effekte anderer Lebensstillfaktoren beinhalten, welche nicht anhand
der betrachteten Mediatoren erfasst wurden. Somit stellt die Identifikation und
Untersuchung weiterer potentieller Mediatoren eine wichtige Grundlage für zukünftige
präventive oder gegenwirkende Maßnahmen dar.
Ein zusätzlicher wichtiger Public-Health-Aspekt der vorliegenden Arbeit ist die
Untersuchung einer älteren Studienpopulation. So hat der Zusammenhang zwischen Stress,
Lebensstil und Körperfettverteilung insbesondere für ältere Menschen eine große
Bedeutung, da sie nicht nur unter einem erhöhten Risiko für Cortisol-assoziierte und damit
stressbedingte Erkrankungen stehen, sondern zudem eine Langzeitexposition hinsichtlich
Stress und Lebensstil vermutet werden kann. Aus diesem Grund ist es denkbar, dass sich die
Auswirkungen auf die Körperfettverteilung gerade im höheren Alter manifestieren. In
diesem Zusammenhang scheint es auch interessant zu ergründen, wie sich die zusätzliche
altersbedingte Veränderung der Körperfettverteilung auswirkt. Diese natürlichen an das
Alter geknüpften Veränderungen beruhen zum Beispiel auf hormonellen Umstellungen oder
der generellen Abnahme der Fett- sowie auch fettfreien Masse. Darüber hinaus nehmen
körperliche Stressoren wie Erkrankungen oder Schmerzen zu, womit die subjektive
körperliche Gesundheit immer mehr an Bedeutung gewinnt, welche in der aktuellen Arbeit
einen wesentlichen Aspekt von Stress darstellte. Auch könnte die geringe Korrelation
145
Diskussion
zwischen subjektiven und physiologischen Stressparametern eine wichtige Rolle dabei
spielen, dass der Körper krankheitsbedingtem „Körperstress“ unterworfen ist, welcher sich
direkt ohne Vermittlung über den Lebensstil auf die Körperfettverteilung oder andere
Körperbereiche auswirkt – ohne dabei kognitiv erfasst zu werden und somit Interventionen
anzuregen.
4.4
Zusammenfassung
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung des Zusammenhangs
zwischen Stress und Körperfettverteilung, wobei ein besonderes Augenmerk darauf gelegt
wurde, ob der Lebensstil dabei eine vermittelnde Rolle spielt. Zur Bearbeitung dieser
umfassenden Fragestellung standen der Studie erstmals sowohl eine Reihe gängiger
subjektiver und physiologischer Marker der Stressbelastung, durch MRT-Messungen recht
gute Schätzungen des viszeralen und gesamten Körperfetts sowie ein breites Spektrum an
soziodemographischen, psychosozialen
und gesundheitsbezogenen
Parametern zur
Verfügung. Des Weiteren wurde auch der Lebensstil sehr sorgfältig erfasst, indem die
körperliche Aktivität objektiv gemessen und die Ernährungserhebung anhand detaillierter,
wiederholter Interviews durchgeführt wurde. Auf Basis dieser Datenqualität als auch der
Berücksichtigung der vielen verschiedenen Einflussfaktoren, kann die Studie einen
wesentlichen Beitrag zur Aufklärung der komplexen Assoziationen zwischen Stress,
Lebensstil und Körperfett leisten. Da es sich um eine Querschnittsstudie handelt, sind im
Rahmen dieser Untersuchung allerdings keine Aussagen über Kausalitäten und damit
Ursache und Wirkung möglich. Zudem wurden nur lineare Beziehungen geprüft. Auch
methodisch stellte die Arbeit eine große Herausforderung dar, da das vielschichtige
Phänomen „Stress“ nicht direkt und nur näherungsweise bestimmt werden kann. Das Fehlen
eines Vergleichsstandards sowie die Verschiedenartigkeit der erhobenen Parameter zur
Beurteilung der Stressbelastung ließen der Definition von Stress und der Auswahl dafür
geeigneter Parameter eine große Bedeutung zukommen. Zur Verfügung standen sowohl
subjektive Einschätzungen des persönlichen Stresses – als auch objektive physiologische
Messungen, wobei Haarcortisol die eher längerfristige Stressexposition und Alpha-Amylase
sowie Cortisol im Speichel die Aktivität jeweils verschiedener Zweige des Stresssystems
reflektieren. Die Entscheidung fiel schließlich auf die Beibehaltung und separate
Untersuchung der zur Verfügung stehenden verschiedenen Facetten der Stressantwort, um
146
Diskussion
deren spezifische Eigenschaften und Assoziationen berücksichtigen zu können. Ein
wesentlicher Grund dafür waren die nur sehr geringen Korrelationen zwischen den Markern
der verschiedenen Stressfacetten – eingeschlossen einer starken Diskrepanz zwischen
subjektivem Empfinden und objektiven Messungen. Darüber hinaus wurden die Analysen,
zusätzlich zu einer gemeinsamen Betrachtung, für Männer und Frauen getrennt
durchgeführt, da beide Geschlechter sowohl in den Stressparametern als auch im Lebensstil
sowie in der Körperfettverteilung Differenzen zeigten. Statistisch wurden mit partiellen
Korrelations-, multiplen Regressions-, Mediator- und Strukturgleichungsmodellanalysen
aufeinander aufbauende, schrittweise komplexer werdende Verfahren eingesetzt, um einen
zunehmend detaillierteren und umfassenderen Einblick in die Zusammenhänge zu erhalten.
Inhaltlich konnte auf diese Art gezeigt werden, dass sich die Parameter zur
Beurteilung der Stressbelastung – unabhängig vom Alter, gesundheitsbezogenen Faktoren
und dem Lebensstil – mit der Menge an viszeralem und gesamten Körperfett in Beziehung
setzen lassen. Diese Assoziationen erwiesen sich jedoch nicht nur als geschlechts- und
fettgewebsspezifisch – sie variierten auch zwischen den verschiedenen Stressmarkern. In
Anlehnung an frühere Studien wurde so wiederholt gezeigt, dass ein größerer Anteil an
Körperfett mit erhöhten Konzentrationen von Cortisol in den Haaren einhergeht, wobei der
Effekt jedoch insbesondere bei Männern und hinsichtlich des Gesamtkörperfetts zu
beobachten war. Ebenso in Übereinstimmung mit der Literatur konnte eine im Tagesverlauf
flacher verlaufende Cortisolkurve im Speichel, welche in der Regel mit einem erhöhten
Stresslevel verbunden ist, mit einer größeren Menge an viszeralem Fett korreliert werden.
Allein bei Männern – aber mit deutlicheren Effektstärken – traten bei größerem Fettvolumen
niedrigere Amylase-Werte auf. Diese waren bei Männern ein Zeichen für erhöhten Stress,
wohingegen bei Frauen – sowohl in Bezug auf verstärkten subjektiven Stress als auch
hinsichtlich einer erhöhten Fettmenge – eher gestiegene Amylase-Konzentrationen
gemessen wurden. Hier waren die geschlechtsspezifischen Unterschiede besonders
offensichtlich. Allerdings existieren hinsichtlich dieser zwischen den Geschlechtern
heterogenen Beziehung bisher kaum Studien, weshalb die vorliegende Arbeit hier
wesentliche Ergebnisse liefern kann. Das ist insbesondere der Fall, da die Verknüpfung
zwischen Alpha-Amylase und Körperfett eindeutig stärker ist als die des Cortisols. Ein
weiterer Unterschied zwischen den Geschlechtern bestand darin, dass ein Zusammenhang
zwischen empfundenem chronischen Stress und vermehrtem Körperfett nur bei Frauen und
147
Diskussion
nur in Bezug auf das viszerale Fett beobachtet werden konnte. Diese Tatsache unterstreicht
die generell bei Frauen sichtbarere Nähe von berichteten psychischen Belastungen und
körperlichen Korrelaten. Als mögliche Ursache hierfür wird auch ein differierendes
Antwortverhalten hinsichtlich derartiger Fragen diskutiert. Relativ ähnlich waren sich
Männer und Frauen wieder in der starken Beziehung zwischen einer schlechteren
Einschätzung der eigenen Gesundheit und einem erhöhten Körperfettanteil. Auch diese
Resultate lassen sich gut anhand der bisherigen Literatur belegen. Einen neuen
Untersuchungsgegenstand stellte der Vergleich direkter und indirekter, über den Lebensstil
vermittelte Assoziationen zwischen Stress und Körperfettverteilung dar. So beruhten die
gefundenen Beziehungen fast ausschließlich auf direkten Effekten, was die Bedeutung des
Lebensstils in diesem Zusammenhang schmälert. Dennoch konnte ein – wenn auch
geringerer – Einfluss von Lebensstilfaktoren festgestellt werden, welcher sich bei Männern
vor allem anhand der körperlichen Aktivität und der Energieaufnahme zeigte.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass eine generalisierbare Aussage über
die Beziehung zwischen Stress und Körperfettverteilung schwer möglich ist, da sich die
Beziehungen der Stressmarker heterogen und sowohl abhängig vom Geschlecht als auch
vom betrachteten Fettgewebe zeigten. In der Gesamtbetrachtung der Ergebnisse, war
vermehrter Stress jedoch tendenziell mit einer Erhöhung des Körperfettanteils assoziiert.
Der diesbezügliche Einfluss des Lebensstils schien dabei allerdings eher gering.
4.5
Ausblick
Die hier vorgestellte Arbeit untersuchte als eine der ersten Studien den
komplexen Zusammenhang zwischen Stress, Lebensstil und Körperfettverteilung. Im Zuge
dessen wurden Assoziationen beobachtet, die noch nicht anhand bestehender Literatur
gestützt werden können und somit weiterer Forschung bedürfen. Auffallend waren
diesbezüglich zum Beispiel die geschlechtsspezifischen Konzentrationen an Alpha-Amylase
bei subjektivem Stress und unterschiedlicher Körperfettverteilung. Es ist beispielsweise
denkbar, dass hier – neben einem unterschiedlichen Antwortverhalten auf subjektive
Fragestellungen – auch hormonelle Differenzen relevant sind. Auch die detaillierte
Betrachtung des Alterseinflusses, welcher im Rahmen dieser Analyse nur allgemein als
Kovariate berücksichtigt wurde, könnte die Ergebnisse bereichern. So wäre es möglich, dass
sich in vergleichbaren Studien mit jüngeren Probanden eine andere Bedeutung des
148
Diskussion
Lebensstils zeigt – oder sich die Beziehung zwischen Stress und Körperfettverteilung
allgemein ändert, da die doch recht relevanten Auswirkungen chronischer Erkrankungen
geringer werden. In diesem Kontext ist auch die Einbeziehung weiterer potentieller
Mediatoren aufschlussreich, um die starken direkten Effekte erklären zu können, die sich
vermutlich dahinter verbergen könnten. Darüber hinaus sind noch interessante
Forschungsfragen vorstellbar, welche sich auf die fettgewebsspezifischen Unterschiede
beziehen oder inwiefern die Effekte psychosozialer und körperlicher Stressoren variieren.
Ferner, und trotzdem viele der zentralen Variablen eine hohe Messqualität
aufwiesen, war die Interpretation der Ergebnisse auch Limitationen unterworfen, die vor
allem auf Gründen der angewandten Methoden und des Studiendesigns beruhten. So war es
anhand der vorliegenden Ergebnisse zum Beispiel nicht möglich, Aussagen über Kausalität
oder nicht-lineare Assoziationen zu machen. Besonders letztere wären aber gerade für ältere
Menschen wie der aktuellen Studienpopulation interessant, da sich verstärkt in dieser
Altersgruppe u-förmige Beziehungen zum Beispiel zum Körpergewicht finden lassen, da in
der Regel sowohl Personen mit Untergewicht als auch adipöse Personen spezielle
Risikogruppen darstellen. Auch hinsichtlich einiger Stressparameter wurden bereits nichtlineare
Verknüpfungen
zur
Körperfettverteilung
beobachtet.
Weiterführende
Untersuchungen, die sich dieser Aspekte annehmen, wären sehr hilfreich, um die hier
beleuchteten Beziehungen zu vertiefen bzw. nachvollziehen zu können. Mögliche
Ungenauigkeiten, die durch das Vorhandensein der fehlenden Werte entstanden sein
könnten, wären durch den Einsatz von Imputationsverfahren prüfbar.
149
Kurzfassung
V Kurzfassung
Hintergrund: Anhaltender Stress ist mit einer Reihe weltweit verbreiteter chronischer Erkrankungen
assoziiert, wobei insbesondere die Körperfettverteilung als mögliche Verbindung diskutiert wird. Auf
welche Art verschiedene Marker von Stress und Körperfett zusammenhängen und welche Rolle der
Lebensstil dabei spielt, ist bisher noch nicht vollkommen geklärt.
Methoden: Im Rahmen einer Querschnittsuntersuchung wurden an 816 Probanden der EPICPotsdam-Studie (51–82 Jahre alt) umfangreiche Messungen der Körperfettverteilung mittels
Magnetresonanztomographie (viszerales und Gesamtkörperfett), des Lebensstils (Energieaufnahme,
objektive körperliche Aktivität, Alkohol- und Tabakkonsum) sowie soziodemographischer und
gesundheitsbezogener Parameter durchgeführt. Die Schätzung der Stressexposition erfolgte sowohl
subjektiv anhand der Selbsteinschätzung der mentalen und körperlichen Gesundheit (SF-12) sowie
des chronischen Stresses (TICS-SSCS) - als auch physiologisch anhand von Cortisol in den Haaren und
im Speichel bzw. Alpha-Amylase im Speichel. Zusammenhänge zwischen Stress, Lebensstil und
Körperfettverteilung wurden mittels geschlechtsstratifizierter partieller Korrelations-, multipler
linearer Regressions-, Mediator- und Strukturgleichungsmodellanalysen geprüft.
Ergebnisse: Stressparameter basierend auf subjektiven Einschätzungen bzw. unterschiedlichen
physiologischen Stressmarkern korrelierten kaum miteinander. Ein erhöhter Körperfettanteil bei
Männern war mit geringeren Amylase-Werten im Speichel und bei beiden Geschlechtern mit einer
schlechteren subjektiven Beurteilung der körperlichen Gesundheit verbunden. In der gemeinsamen
Betrachtung von Männern und Frauen, stieg die Menge an Gesamtkörperfett mit höheren
Konzentrationen an Haarcortisol. Die Menge an viszeralem Fett war bei Frauen mit subjektivem
Stress und bei beiden Geschlechtern gemeinsam mit einer flacheren Cortisolkurve im Speichel
assoziiert. Diese Beziehungen zum Körperfett beruhten nur zu einem geringen Teil auf dem
Lebensstil.
Schlussfolgerung: Subjektive sowie physiologische Parameter zur Beurteilung der Stressbelastung
hingen unabhängig vom Alter, Lebensstil und gesundheitsbezogenen Faktoren mit der Menge an
viszeralem und gesamtem Körperfett zusammen. Diese jeweiligen Assoziationen waren nicht nur
geschlechts- und fettgewebsspezifisch, sondern variierten auch zwischen den verschiedenen
Stressparametern, womit eine generalisierbare Aussage über die Beziehung zwischen Stress und
Körperfettverteilung schwer möglich ist. In der Gesamtbetrachtung der Ergebnisse, scheint
vermehrter Stress jedoch tendenziell mit einer Erhöhung des Körperfettanteils assoziiert zu sein,
wobei der Lebensstil eine eher kleine Rolle spielt.
150
Abstract
VI Abstract
Background: Long-term stress exposure is related to a number of common chronic diseases, in which
body fat distribution is discussed as potential link. However, the association between different
markers of stress and body fat distribution is inconsistent and the mediating role of lifestyle still
unclear.
Methods: Within a cross-sectional examination in 816 participants of the EPIC-Potsdam study (aged
between 51 and 82), detailed information on body fat distribution obtained from magnetic
resonance imaging (visceral and total fat mass), lifestyle (energy intake, objectively measured
physical activity, alcohol consumption and smoking) as well as socio-demographic and health-related
parameters were collected. Stress exposure was measured subjectively by physical and mental
health (SF-12) and perceived chronic stress (TICS-SSCS) as well as physiologically by hair cortisol,
salivary cortisol and salivary alpha amylase concentrations. Associations of the different stress
parameters with lifestyle and body fat distribution were investigated using partial correlations,
multiple linear regressions, mediator analysis and structural equation modeling.
Results: The correlations between subjectively measured stress and stress parameters based on the
various physiologic markers were very low. Elevated fat mass was related to lower concentrations of
salivary amylase in men and poorer reported physical health in men and women. Within the
combined analysis of men and women, total fat increased with hair cortisol concentrations. Visceral
fat was positively associated with perceived chronic stress in women and a flatter curve of salivary
cortisol in both sexes combined. Overall, the mediating role of lifestyle was quite low.
Conclusion: Subjectively as well as physiologically measured stress was related to visceral and total
fat mass—independent of age, lifestyle and health-related factors. The respective associations were
found to differ between sexes as well as across different fat tissues and varied across stress
measures which complicates a generalized statement on the association of stress with body fat
distribution. However, in the overall view of the results, stress tends to be linked to increased body
fat in which the mediation by lifestyle plays a minor role.
151
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VII Literatur
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http://www.imm.bwl.unimuenchen.de/forschung/schriftenefo/ap_efoplan_21.pdf, (abgerufen am 25. Juli 2014).
167
Danksagung
VIII Danksagung
An erster Stelle möchte ich mich bei Herrn Prof. Dr. Heiner Boeing bedanken, der
mir die Möglichkeit zur Bearbeitung dieses interessanten und mir persönlich sehr am Herzen
liegenden Themas gegeben hat. Zudem möchte ich ihm sowie Prof. Dr. med. Reinhard Busse
und Dr. Matthäus Vigl sehr für ihre Betreuung während der Erstellung der vorliegenden
Arbeit danken. Frau Dr. Manuela M. Bergmann, Dr. Matthäus Vigl und Prof. Dr. Clemens
Kirschbaum trugen durch die Beantragung der finanziellen Absicherung wesentlich zur
Realisierung der Studie bei.
Jana Förster, Janine Wirth, Alexander Timm und Matthäus Vigl standen mir
durch ihre aufmerksame Durchsicht des Textes und ihre wertvollen Kommentare zur Seite.
Bei Sven Knüppel möchte ich mich für seine statistischen Anregungen bedanken – sowie bei
Frauke Günther, Michael Eid und Tobias Koch für ihre sehr hilfreiche Unterstützung im
Umgang mit Strukturgleichungsmodellen. Ingeborg Jahn und Dirk Gansefort eröffneten mir
neue Sichtweisen auf geschlechtersensible Analysen. Besonderer Dank gebührt Ellen
Kohlsdorf, welche unermüdlich für die Aufarbeitung und Bereitstellung der Daten dieser
Arbeit sorgte – und nicht zuletzt allen anderen Kollegen der Abteilung für Epidemiologie am
Deutschen Institut für Ernährungsforschung für die bereichernden Diskussionen und die
immer angenehme Arbeitsatmosphäre.
Darüber hinaus wäre diese Arbeit natürlich nicht ohne die langjährige
Unterstützung und Mitarbeit der vielen Teilnehmer der Potsdamer EPIC-Studie und den
herzlichen Kollegen des Studienzentrums möglich gewesen.
Und schließlich – dafür aber von ganzem Herzen – möchte ich meiner Familie
danken, welche mich meiner selbst bestärkt hat und zudem immer für mich da ist. Und
darüber hinaus natürlich meinen Freunden und all den Menschen, die mich begleiten,
inspirieren, ab und zu auffangen und mit mir einfach Leben teilen…
168
Eidesstattliche Erklärung
IX Eidesstattliche Erklärung
Hiermit versichere ich an Eides statt, dass ich die vorliegende Promotionsarbeit
ohne fremde Hilfe angefertigt und keine anderen als die angegebenen Quellen und
Hilfsmittel benutzt habe. Alle Teile, die wörtlich oder sinngemäß einer Veröffentlichung
entstammen, sind als solche kenntlich gemacht. Die Arbeit wurde noch nicht veröffentlicht
oder einer anderen Prüfungsbehörde vorgelegt.
Datum
30. September 2014
Unterschrift
169

Chronischer Stress und seine Assoziation zur

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