Ilona Federenko (Autor) Einfluss genetischer Faktoren auf die endokrine, kardiovaskuläre und psychologische Stressreaktion Eine Zwillingsstudie

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1 Ilona Federenko (Autor) Einfluss genetischer Faktoren auf die endokrine, kardiovaskuläre und psychologische Stressreaktion Eine Zwillingsstudie Copyright: Cuvillier Verlag, Inhaberin Annette Jentzsch-Cuvillier, Nonnenstieg 8, Göttingen, Germany Telefon: +49 (0) , Website:

2 ii Danksagung...i...ii Abbildungsverzeichnis...vii Quellenverzeichnis der Abbildungen...x Tabellenverzeichnis...xi Abkürzungsverzeichnis...xiii 1 Einleitung Grundlagen Stress: Definitionen und Modellvorstellungen Definitionsansätze und definitorische Probleme Die Entwicklung des Stresskonzeptes aus biologischer Sicht Endokrinologische Grundlagen Aufbau der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrindenachse Der Hypothalamus Die Hypophyse Die Nebenniere Physiologische Effekte von Cortisol Regulation der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrindenachse Nervale und humorale Regulation Regulation durch Feedbackschleifen Circadiane Rhythmik Beurteilung der basalen HHNA-Aktivität Die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrindenachse unter stimulierten Bedingungen Stimulation der HHNA durch physische Belastung Modulation der HHNA durch pharmakologische Provokationstests Der ACTH Test Der Dexamethason-Suppressionstest Stimulation der HHNA durch psychische Belastung Modulation der HHNA durch chronische psychische Belastung Die Modulation der HHNA durch wiederholte psychische Belastung Tierexperimentelle Befunde Überlegungen zur Übertragbarkeit tierexperimenteller Befunde auf den Menschen Humanexperimentelle Befunde Intervenierende Variablen der Aktivität der Hypothalamus-Hypophysen- Nebennierenrindenachse Lebensalter Geschlecht Sexualsteroide und Zyklusphase Nikotin Körperzusammensetzung Geburtsgewicht und Schwangerschaftsdauer Psychologische Konzepte...34

3 iii 2.3 Kardiovaskuläre Grundlagen Aufbau und Aufgaben des kardiovaskulären Systems Die Herzfunktion Herzaktion Erregungsleitungssystem Nervale Beeinflussung der Herzaktion Parameter der Herzarbeit: die Herzrate Der Blutdruck Zur Physiologie des Blutdrucks Regulation des Blutdrucks Kurzfristige Mechanismen Mittelfristige Mechanismen Langfristige Mechanismen Gesamtkontrolle der Kreislaufregulation Herzrate und Blutdruck unter einmaliger und wiederholter Belastung Intervenierende Variablen der kardiovaskulären Aktivität Lebensalter Geschlecht Sexualsteroide und Zyklusphase Nikotin Körperzusammensetzung Geburtsgewicht Psychologische Konzepte Genetische Grundlagen Die Untersuchung genetischer Einflüsse auf komplexe Merkmale Tierexperimentelle Ansätze Humanexperimentelle Ansätze Die Zwillingsmethode in der humangenetischen Forschung Mechanismen der Zwillingsentstehung Zygosität Häufigkeit von Zwillingsgeburten Diagnose der Zygosität Prinzip der Zwillingsmethode Zwillingsdesigns Grenzen der Zwillingsforschung Erblichkeit Zwillingsstudien Zwillingsstudien zur Erblichkeit der Hormone der HHNA Zwillingsstudien zur Erblichkeit der Herzrate und des Blutdrucks Zwillingsstudien zur Erblichkeit der psychologischen Stressreaktion Herleitung der Hauptfragestellungen...73

4 iv 4 Methoden Probanden Untersuchungsverfahren Allgemeine Versuchsbedingungen Provokationsverfahren Der ACTH Test zur Beurteilung adrenaler Sensitivität und Kapazität Der Dexamethason-Suppressionstest zur Beurteilung der Feedback-Sensitivität Psychosoziale Stimulation durch den Trierer Sozialstress Test (TSST) Indikatoren basaler HHNA-Aktivität Aufwachreaktion Tageskurzprofil Erhebung situativer psychologischer Parameter Der Mehrdimensionale Befindlichkeitsfragebogen Messung der Zustandsangst Erhebung überdauernder psychologischer Parameter Trierer Inventar zur Erfassung von chronischem Stress Perceived Stress Scale Messinstrument zur Erfassung der Stressanfälligkeit Interaktions-Angst-Fragebogen Allgemeine Depressionsskala Rosenberg Self-Esteem Skala Frankfurter Selbstkonzeptskalen Freiburger Persönlichkeitsinventar Messung der Körperzusammensetzung Analyseverfahren Bestimmung der endokrinen Parameter Freies Cortisol im Saliva Gesamtcortisol im Plasma Adrenocorticotropes Hormon (ACTH) im Plasma Corticosteroid-bindendes Globulin (CBG) im Serum Dexamethason im Plasma Bestimmung der kardiovaskulären Parameter Herzrate Blutdruck Zygositätsdiagnostik Statistische Methoden Datenaggregation Flächen- und Anstiegsmaße Responsekriterium Kennwert für Habituationsneigung Testung von Zusammenhangs- und Unterschiedshypothesen Varianzanalysen und t-tests Effektstärken und Teststärken Nonparametrische Verfahren Korrelation und Regression...102

5 v Untersuchung der Erblichkeit Strukturgleichungsmodelle Intrapaarkorrelationen und Heritabilitätsschätzungen Ergebnisse Stichprobenbeschreibung Endokrine, kardiovaskuläre und psychometrische (Re-)Aktivität Der ACTH Test Freies und Gesamtcortisol Einfluss von CBG Subjektive Befindlichkeit Der Trierer Sozialstress Test Freies Cortisol, Gesamtcortisol und ACTH Einfluss von CBG Kardiovaskuläre Reaktivität Subjektive Befindlichkeit Aufwachreaktionen und Tageskurzprofile Freies Cortisol Dexamethason-Restkonzentration und ACTH-Spiegel Zusammenhänge zwischen den Untersuchungen Zusammenhänge zwischen den endokrinen Variablen ACTH Test und TSST ACTH Test und Aufwachreaktion sowie Tageskurzprofil (basal und nach Dexamethasongabe) TSST und Aufwachreaktion sowie Tageskurzprofil (basal und nach Dexamethason) Zusammenhänge zwischen basaler und durch Dexamethason supprimierter Aufwachreaktion sowie Tageskurzprofil Zusammenhänge zwischen endokrinen und kardiovaskulären Maßen Zusammenhänge der endokrinen und kardiovaskulären Maße zu den überdauernden psychologischen Parametern Der ACTH Test Der TSST Aufwachreaktion und Tageskurzprofil Mögliche Moderatorvariablen Lebensalter Habitueller Nikotinkonsum Körperzusammensetzung Geburtsgewicht und Schwangerschaftsdauer Habituation der Stressreaktion Die Darstellung der Habituationsneigung Einfluss der Habituationsneigung auf die endokrinen Parameter Der Einfluss der Habituationsneigung auf den ACTH Test...140

6 vi Der Einfluss der Habituationsneigung auf den TSST Einfluss der Habituationsneigung auf den Dexamethason-Suppressionstest Einfluss der Habituationsneigung auf die kardiovaskulären Parameter Zusammenhang der Habituationsneigung mit psychologischen Variablen Erblichkeit der untersuchten Merkmale Die Erblichkeit der endokrinen Maße Der ACTH Test Der TSST CBG Aufwachreaktion und Tageskurzprofil unter basalen Bedingungen Intrapaarkorrelationen und Heritabilitätsschätzungen Zwei Studien: Auswertung der Erblichkeiten mittels Strukturgleichungsmodellen Stichprobe Erblichkeit Der Dexamethason-Suppressionstest Die Erblichkeit der kardiovaskulären Maße Die Erblichkeit des psychometrisch erhobenen Stresses Intrapaarkorrelationen und Heritabilitätsschätzungen Drei Studien: Auswertung der Erblichkeiten mittels Strukturgleichungsmodellen Stichprobe Erblichkeit Zusammenfassung der Ergebnisse Überprüfung der formulierten Fragestellungen und Hypothesen Sonstige Befunde Diskussion Inhaltliche Diskussion Endokrine und kardiovaskuläre Aktivität und Reaktivität Zusammenhänge zwischen den Untersuchungen Moderatorvariablen Habituation der Stressreaktion Genetische Befunde Methodenkritische Diskussion Ausblick Literatur...202