elektrosmog und polysomnographische schlafqualität
TRANSCRIPT
Aus der Abteilung für Psychiatrie und Pyschotherapie
der Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychosomatik
der Albert-Ludwigs Universtität Freiburg im Breisgau
Elektrosmog und polysomnographische Schlafqualität: Einfluss von Handystrahlung auf objektive
Schlafparameter und deren Abschirmung durch Schlafzimmertextilien.
Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Medizinischen Doktorgrades
der Medizinischen Fakultät
der Albert-Ludwigs-Universität
vorgelegt 2009
von Maureen Stoll
geboren in Luxemburg
Dekan: Prof. Dr. Christoph Peters
1.Gutachter: Prof. Dr. Dieter Riemann
2.Gutachter: Prof. Dr. Bela Szabo
Jahr der Promotion: 2010
Inhaltsverzeichnis ___________________________________________________________________________
1 Einleitung 1 1.1 „Elektrosmog“ 1
1.1.1 Die verschiedenen Signalarten im Mobilfunkwesen 2 1.1.2 Krebs und “Handy-Strahlung” 3 1.1.3 Kindliche Leukämie und Hochspannungsmaste 4 1.1.4 “Elektrosensibilität” 6 1.1.5 Elektromagnetische Strahlung und Hirnaktivität 7 1.1.6 Auswirkung von elektromagnetischer Strahlung auf kognitive Leistungen 8 1.1.7 Zerebraler Blutfluss bei elektromagnetischer Exposition 9
1.2 Der Schlaf 10
1.2.1 Die Schlafstadien nach Rechtschaffen und Kales 10 1.2.2 Kennwerte der Polysomnographie 13 1.2.3 Die Funktion des Schlafs und die Folgen von Schlafdeprivation 15
1.3 EMF und Schlaf 17
1.3.1 Der aktuelle Forschungsstand 17
1.4 Fragestellungen 22
2 Material, Methoden und Probanden 24
2.1 Die Probanden 24
2.1.1 Probandenkollektiv 24 2.1.2 Die Rekrutierung 24 2.1.3 Einschlusskriterien 25 2.1.4 Ausschlusskriterien 25
Inhaltsverzeichnis
2.1.5 Eingangsuntersuchung 26
2.2 Die Polysomnographie: Material und Technik 27 2.3 Die Auswertung 29
2.3.1 Die Auswertung der Polysomnographie: 29 2.3.2 Die statistische Datenauswertung 29
2.4 Die Fragebögen 30 2.5 Das elektromagnetische Feld 31
2.5.1 Eingesetzte Geräte 31 2.5.2 Einstellung der Geräte 32 2.5.3 Anordnung der Geräte 32 2.5.4 Die gemessene Feldstärke 34
2.6 Die Textilien 35 2.7 Ablauf der Studie: 35 2.8 Studiendesign 38 2.9 Randomisierung 39
3 Ergebnisse 40
3.1 Parameter der Schlafkontinuität 43
3.1.1 Die Einschlafzeit 43 3.1.2 Die Gesamtschlafzeit 45 3.1.3 Die Schlafeffizienz 47 3.1.4 Die Anzahl der Wachperioden 49
3.2 Parameter der Schlafarchitektur 52 3.3 Parameter des REM-Schlafes 55
3.3.1 Die REM-Latenz 55 3.3.2 Augenbewegungen und REM-Dichte 56
Inhaltsverzeichnis
3.4 Arousal-Indizes und Myoklonien 57 3.5 Korrelation mit Elektrosensibilität 58 3.6 Unerwünschte Nebeneffekte 61
4 Diskussion 62
4.1 Analyse der Methodik 62 4.2 Auswirkungen des elektromagnetischen Feldes ohne Abschirmung 63
4.2.1 Auswirkung auf die Kennwerte der Schlafkontinuität: 63 4.2.2 Auswirkung auf die Kennwerte der Schlafarchitektur: 64 4.2.3 Auswirkung auf die REM/NREM-Regulation: 64 4.2.4 Auswirkung auf Arousal-Indizes und Myoklonien: 65
4.3 Auswirkung des elektromagnetischen Feldes mit Abschirmung 66
4.3.1 Abschirmung durch den Schlafanzug: 66 4.3.2 Abschirmung durch Matratze und Bettdecke: 67 4.3.3 Abschirmung durch Baldachin und Unterlage: 67
4.4 Vergleich mit den Resultaten des subjektiven Schlafempfindens 68 4.5 Empfundene Elektrosensibilität und Auswirkung des elektromagnetischen Feldes auf den Schlaf 69 4.6 Schlussfolgerung 70 4.7 Ausblick 71
5 Zusammenfassung 73 6 Literaturverzeichnis 74 7 Anhang 80
7.1 Abkürzungsverzeichnis 80
8 Danksagung 90 9 Lebenslauf 91
Einleitung
1
1 Einleitung ___________________________________________________________________________
1.1 „Elektrosmog“
Der Begriff Elektrosmog oder E-Smog ist ein volkstümlicher Sammelbegriff für alle
unerwünschten elektromagnetischen Wellen, die von elektrischen oder elektronischen
Einrichtungen erzeugt werden. Der Wortbestandteil „smog“ setzt sich aus den beiden
englischen Worten "smoke" (Rauch) und "fog" (Nebel) zusammen.
Als Smog wird im Allgemeinen eine durch Emissionen verursachte
Luftverschmutzung bezeichnet, die insbesondere in Großstädten auftritt und durch
starke Luftschadstoffkonzentrationen gekennzeichnet ist.
Zum Elektrosmog gehören zum einen die Wellen, die von Antennen abgestrahlt
werden und der funktechnischen Übertragung dienen, also u.a. Sender für Rundfunk
und Fernsehen, Mobilfunkmaste und schnurlose Telefone. Andererseits wird die
Störstrahlung, die in elektrischen Leitern und Geräten erzeugt wird, also zum Beispiel
in Mikrowellenherden, Handys, Monitoren, Stromkabeln und Fernsehern, zur
elektromagnetischen Strahlung gezählt.
Der pejorativ gewählte Begriff zeigt die Skepsis an, die sich in der Bevölkerung in
den letzten Jahren gegenüber elektromagnetischen Feldern ausgebreitet hat. Die
Tatsache, dass diese allgegenwärtig sind und dass man sich ihnen kaum entziehen
kann, sowie die Befürchtungen vor möglichen biologischen Auswirkungen lösen
zahlreiche kontroverse Diskussionen aus.
Dabei werden Telefonmaste, Mobiltelefone und Elektrizitätsmaste meistens in einen
großen E-smog Topf geworfen, obwohl die erzeugten Strahlen sich stark in ihrer
Energie und ihren Wellenlängen unterscheiden.
Vor allem bei den Hochspannungspfeilern handelt es sich um eine völlig andere Art
von elektromagnetischen Feldern als bei der Hochfrequenz, die durch
Mobiltelefonsysteme erzeugt wird.
Einleitung
2
Außerdem ist die Hochfrequenz-Energie, welche von den Mobiltelefonen ausgeht, ca.
tausend Mal stärker als die, welche durch Mobilfunkmaste erzeugt wird, dennoch sorgt
letztere für wesentlich mehr öffentliche Empörung. Häufig werden die Pfeiler ohne
Rücksprache mit der örtlichen Bevölkerung errichtet und sorgen für Argwohn und in
vielen Fällen für organisierten Protest, vor allem dann, wenn sie auch noch in der
Nähe von Schulen oder Kindergärten gebaut werden.
In ähnlicher Weise wird mehr Aufhebens um Hochspannungsmaste getrieben als um
die Strahlung, die von Haushaltsgeräten ausgeht, obwohl diese Arten von Strahlung
sich im Wesentlichen nicht unterscheiden.
Gemeinsam haben aber alle diese Arten von elektromagnetischen Feldern, dass sie in
der Gesellschaft Angst vor möglichen physischen Folgen auslösen.
1.1.1 Die verschiedenen Signalarten im Mobilfunkwesen
Das für die Funktechnologie benutzte elektromagnetische Spektrum liegt im Bereich
zwischen 10 kHz und ca. 300 GHz. Davon werden für Mobiltelefone nur eng
begrenzte Frequenzbänder benutzt. Diese liegen für die D-Netze (T-Mobile und
Vodafone) bei 880 und 960 MHz (GSM 900) und für die E-Netze (E-Plus und O-2)
bei 1700-1900 MHz (GSM 1800).
GSM (Global System for Mobile Telecommunications) ist der erste Standard für
volldigitale Mobilfunksysteme und wird als zweite Generation („2G“) und als
Nachfolger der ersten analogen Generation bezeichnet. Weltweit ist GSM das am
meisten verbreitete Mobilfunksystem.
Die digitalen Daten werden im GSM mit einer Mischung aus Frequenz- und
Zeitmultiplexing (Abk. TDMA für Time Division Multiplex Access) übertragen. Es
werden unterschiedliche Frequenzen für den Uplink (vom Mobiltelefon zum Netz) und
den Downlink (vom Netz zum Mobiltelefon) benutzt. Bei GSM 900 sind im Bereich
von 890-915 MHz 124 Kanäle für die Aufwärtsrichtung zur Basisstation und im
Bereich von 935-960 MHz 124 Kanäle für die Abwärtsrichtung vorgesehen. Durch das
Zeitmultiplexing werden auf einer Trägerfrequenz die Signale verschiedener Sender in
Einleitung
3
bestimmten Zeitschlitzen übertragen. In jedem von diesen Zeitabschnitten wird ein ca.
0,58 ms langer „Burst“ gesendet. Nach dem Sende-Burst schaltet das Mobiltelefon auf
die um 45 MHz versetzte Empfangsfrequenz, und empfängt dort den Burst des
Rückkanals von der Basisstation.
Abbildung 1: von Wikipedia (GSM): GSM-Rahmenstruktur
Das Bild basiert auf dem Bild „GSM-Rahmenstruktur“ aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht
unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation.
Die dritte Generation des Mobilfunks („3G“), UMTS (Universal Mobile
Telecommunications System) erlaubt eine viel höhere Datenübertragungsrate als der
GSM-Standard. Dabei kommen Frequenzen von 2 GHz zum Einsatz.
1.1.2 Krebs und “Handy-Strahlung”
Eine der Hauptbefürchtungen in der Bevölkerung ist, dass Handystrahlung die
Entstehung von Tumoren und speziell von Hirntumoren fördern könnte.
Lonn et al. (2005) konnten in Schweden anlässlich einer retrospektiven Studie bei
Patienten, die zwischen 2000 und 2002 mit Gliomen oder Meningeomen diagnostiziert
worden waren, diese Hypothese jedoch nicht bestätigen.
Einleitung
4
Die selbe Forschergruppe hat auch eine Studie an Patienten, die an
Akustikusneurinomen erkrankt waren, durchgeführt (Lonn et al. 2004). Sie gingen
davon aus, dass sich die Strahlung in dem Gewebe, das dem Mobiltelefon am nächsten
kommt, konzentriert und da kommt u.a. der Gehörnerv in Frage. Sie stellten fest, dass
kurzzeitige Bestrahlung mit kurzer Latenz das Risiko nicht erhöhte. Allerdings haben
ihre Daten ein erhöhtes Risiko für Akustikusneurinome bei über zehnjähriger
Handybenutzung angedeutet. Außerdem war die Wahrscheinlichkeit der Bildung eines
Tumors an der Seite, an der üblicherweise das Handy benutzt wurde, größer als auf der
kontralateralen Seite.
Die Forschergruppe von Kan hat aber 2008 eine Metaanalyse publiziert, in welcher der
Effekt von Mobilfunkstrahlung auf die Entstehung von Hirntumoren analysiert wurde.
Sie haben 9 Fall-Kontroll-Studien, in denen insgesamt 5259 Fälle von Hirntumoren
einbezogen waren, untersucht. Sie konnten kein erhöhtes Risiko feststellen und
folgerten, dass die potentielle Gefahr nach langjähriger Bestrahlung erst durch
zukünftige Studien bestätigt werden könnte.
Die Forschung auf diesem Gebiet gestaltet sich durch die enorme Prävalenz von
Handybenutzung und die oft lange Latenz (u.a. bei den benignen
Akustikusneurinomen) bis zur Symptomatik und Diagnose sehr schwer und ist
schlecht zu deuten. Insgesamt gibt es aber bisher keine eindeutigen Gründe zu
glauben, dass eine signifikante Krebsgefahr von Mobiltelefonen ausgeht.
Allerdings muss an dieser Stelle betont werden, dass auch eine sehr kleine
Risikoerhöhung durch die stark zunehmende Zahl von Handybenutzern weitreichende
Folgen für die öffentliche Gesundheit haben kann.
1.1.3 Kindliche Leukämie und Hochspannungsmaste
Bei der Strahlung, die durch Hochspannungsmaste entsteht, wird das elektrische- oder
E-Feld und das magnetische- oder B-Feld unterschieden. Die E-Felder, die von der
Spannung abhängig sind, sind im Allgemeinen schwach, da sie durch die Umgebung
schnell entkräftet werden. Die B-Felder variieren mit dem Strom, der in den Kabeln
Einleitung
5
fließt, und werden dagegen kaum abgeschwächt. Daraus ergibt sich, dass die
Strahlung, die durch Hochspannungsleitungen erzeugt wird und womöglich
gesundheitsrelevant sein könnte, nur aus dem magnetischen Feld entsteht.
Die bekannte Denver Studie, die Ende der siebziger Jahre viel Aufsehen erregte,
zeigte erstmals einen Zusammenhang zwischen der Inzidenz von kindlicher Leukämie
und der Wohnortnähe zu Hochspannungsmasten.
Seitdem haben zahlreiche Studien die Verbindung zwischen dem Risiko, an Leukämie
zu erkranken und der dauerhaften Exposition mit extrem niedrig-frequenten
magnetischen Feldern erforscht. Dabei haben die meisten epidemiologischen Studien
gezeigt, dass Felder über 0,3 oder 0,4 µT zu einem erhöhten Risiko für kindliche
Leukämie führen.
Ahlbom et al. führten im Jahr 2000 eine große Meta-Analyse durch, wobei sie die
methodisch besseren Studien poolten und ein doppeltes Leukämierisiko ab 0,4 µT
feststellten. Greenland et al. (2000) benutzten alle verfügbaren Studien und
beobachteten ein statistisch signifikant erhöhtes Odds Ratio von 1,7 bei
Magnetfeldstärken über 0,3 µT.
Foliart et al. (2006) sind einen Schritt weiter gegangen und setzten die Hypothese auf,
dass auch das Überleben verschlechtert sein könnte. Tatsächlich zeigten ihre Analysen,
dass Kinder mit Akuter Lymphatischer Leukämie (ALL), die Feldern über 0,3 µT
ausgesetzt waren, eine verkürzte Überlebenszeit aufwiesen als diejenigen, die Feldern
unter 0,1 µT exponiert waren.
Die dänische Forschergruppe von Svendsen (2007) hat anhand einer größeren Kohorte
mit 595 ALL Fällen nochmals analysiert, ob dauerhafte Exposition mit schwachen
magnetischen Feldern zu einer Verschlechterung der Prognose führt. Die Daten
stammten aus drei zwischen 1992 und 2001 in Deutschland durchgeführten Studien
und die mediane Beobachtungszeit betrug 9,5 Jahre. Sie fand ein erhöhtes Risiko für
Exposition zwischen 0,1 und 0,2 µT [HR, 2.6; 95% Konfidenz-Intervall (95% KI),
1.3-5.2], sowie für Expositionen über 0.2 µT (HR, 1.6; 95% KI, 0.6-4.4). Nach
Stratifizierung in Prognose-Risiko-Gruppen betrug die HR (hazard ratio) für über 0,2
µT 3.0 (95%CI, 0.9-9.8). Die Gruppe folgerte also, dass die Überlebenszeit bei
Feldern über 0,2 µT gegenüber niedrigeren Feldern deutlich verschlechtert ist.
Einleitung
6
Bisher konnte allerdings zwischen einerseits dem erhöhten Leukämierisiko sowie der
schlechteren Prognose bei Erkrankung und starken magnetischen Feldern andererseits,
keine Kausalität hergestellt werden. Es ist bisher kein biologischer Mechanismus
bekannt, der erklären könnte, wie diese sehr schwachen Felder kanzerogen wirken.
1.1.4 “Elektrosensibilität”
Die ständigen Fortschritte in technologischen Bereichen machen unser Leben im
Allgemeinen leichter, sicherer und angenehmer, doch die explosive Vermehrung von
Handys, PCs und anderen elektronischen Geräten bringt nicht nur Vorteile.
Seit einiger Zeit mehren sich Berichte von Menschen, die behaupten an einer
Überempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Feldern zu leiden und das Thema
Elektrosensibilität nimmt einen zentralen Teil in der ständigen Kontroverse um
Elektrosmog ein.
Die umweltmedizinische Diagnose Elektrosensibilität oder EHS (Electromagnetic
Hypersensitivity Syndrome) ist ein Zustand, bei dem die Betroffenen eine Vielzahl
von Beschwerden haben, von denen sie glauben, dass sie durch elektromagnetische
Strahlung bedingt sind. Zu den häufigsten Symptomen gehören Kopfschmerzen,
allgemeines Unwohlsein, verminderte Leistungsfähigkeit, subjektive kognitive
Störungen, Hautprobleme, Parästhesien und Schlafstörungen.
Der Leidensdruck bei den Erkrankten ist sehr groß, teilweise macht er sogar ein
normales Arbeits- und Sozialleben unmöglich. Allerdings war diese Elektrosensibilität
bisher nicht in Studien signifikant und reproduzierbar darzustellen.
Zahlreiche Forschungsgruppen haben untersucht, ob Probanden, die angaben
elektrosensibel zu sein, auch placebokontrolliert Symptome empfanden oder
zumindest feststellen konnten, ob das elektromagnetische Feld angeschaltet war.
Rubin et al. (2005) haben dazu 31 Provokations-Studien an insgesamt 725
Versuchspersonen analysiert. Es wurden nur Arbeiten miteinbezogen, in denen
Probanden, die selbst angaben elektrosensibel zu sein, in einem Experiment höheren
EMFs (elektromagnetischen Feldern) exponiert waren als in einem anderen. Davon
Einleitung
7
haben 24 keinen Anhaltspunkt für elektromagnetische Empfindlichkeit gefunden. 7
Studien fanden zwar Hinweise dafür, aber davon konnten 2 ihre Ergebnisse nicht
reproduzieren. In 3 weiteren Arbeiten schienen die Ergebnisse statistische Artefakte zu
sein und die Resultate der letzten 2 Studien waren nicht miteinander kompatibel.
Rubin et al. mussten also folgern, dass es keine wissenschaftliche Beweise für
“Elektrosensibilität” gibt.
Hinzu kommt, dass es bisher keine zufriedenstellenden Erklärungen zur Pathogenese
von Elektrosensibilität gibt.
Diese wissenschaftlichen Erkenntnisse ändern jedoch nichts an der Tatsache, dass die
elektrosensiblen Patienten wirklich krank sind und unter reellen Symptomen leiden.
Eine Hypothese zur Entstehung des Phänomens ist der sogenannte “Nocebo Effekt”,
nämlich dass die Angst vor Symptomen diese verstärkt in Erscheinung treten lässt.
Für die sehr große Zahl an Betroffenen ist diese Theorie aber unbefriedigend und auch
viele Wissenschaftler sind skeptisch, dass das der einzige Grund des Problems sein
soll. Weitere Forschung sollte also betrieben werden um die Beziehung zwischen den
beschriebenen Symptomen und EMFs zu klären.
1.1.5 Elektromagnetische Strahlung und Hirnaktivität
Seit Mitte der Neunziger Jahr wird verstärkt geforscht um die potentiellen
Auswirkungen von elektromagnetischen Feldern, wie sie durch Mobiltelefone
entstehen, auf die Hirnaktivität zu analysieren.
Diese Forschung konzentriert sich auf die Gebiete der Hirnströme, die mittels
Elektroenzephalogramm getestet werden, auf kognitive Funktionen und auf die
zerebrale Durchblutung, die durch PET (Positronen-Emissions-Tomographie)
gemessen wird.
Einleitung
8
1.1.6 Auswirkung von elektromagnetischer Strahlung auf kognitive Leistungen
Seit einigen Jahren besteht die Hypothese, dass Handystrahlung einen Effekt auf
kognitive Funktionen haben kann. Zahlreiche Studien haben die potentiellen Effekte
des “Elektrosmogs” untersucht, aber die daraus gewonnenen Erkenntnisse sind schwer
zu deuten und uneinheitlich.
Barth et al. (2007) haben für eine Meta-Analyse die Resultate von 19 Studien in
Betracht gezogen und davon die 10 in ihre Untersuchungen eingeschlossen, welche die
wichtigsten Bedingungen erfüllten. Da die verschiedenen Studien verschiedene Tests
benutzten und eine einzelne Effektgröße wegen der Inhomogenität der Studien
untereinander nicht errechnet werden konnte, wurde für jede Studie ein eigener
Populationseffekt ermittelt. Ein bestimmter Test wurde aber nur miteinbezogen, wenn
er in mindestens zwei Studien vorkam. Die benutzten Tests waren darauf angelegt, die
Informationsverarbeitung, die Konzentrationsfähigkeit, das Kurzzeitgedächtnis oder
Arbeitsgedächtnis, die Reaktionszeit und exekutive Funktionen unter Einfluss von
elektromagnetischen Feldern zu analysieren.
Bei der “subtraction task”, in der einstellige Zahlen von 9 subtrahiert werden, war die
Reaktionszeit im Vergleich zur Placebo Gruppe verringert. Dieser Effekt war in der
einfachblinden Studie von Koivisto et al. (2000) am höchsten und auch nur in dieser
Studie signifikant.
Auch beim Arbeitsgedächtnis, das durch den sogenannten “N-back Test” untersucht
wurde, schienen Veränderungen aufzutreten. Bei diesem Test werden den Probanden
auf einem Bildschirm Buchstaben gezeigt, die sie wiedererkennen sollen und bei deren
Erscheinung sie J (ja) anstatt von N (nein) auf der Tastatur drücken sollen. Bei der „0-
back“ Variante wird ein Buchstabe gezeigt, z.B. X und den sollen die Probanden so
schnell wie möglich erkennen, wenn er auf dem Bildschirm erscheint. Bei der „1-back
„Variante sollen sie einen Buchstaben erkennen, der ein Bild zurückliegt, bei der „2-
back“ Bedingung einen, der 2 Bilder zurückliegt usw.
Unter der 0-back Bedingung waren die Reaktionen beschleunigt, während die unter 2-
back verlangsamt waren und die Fehlerzahl erhöht war.
Einleitung
9
Die Autoren folgerten, dass elektromagnetische Felder eine kleine Auswirkung auf die
Konzentrationsfähigkeit im Sinne einer Reaktionsbeschleunigung sowie auf das
Arbeitsgedächtnis haben könnten. Der Effekt scheint aber so gering zu sein, dass
Auswirkungen auf das tägliche Leben praktisch ausgeschlossen werden können. Ein
eventueller biologischer Mechanismus, der die Effekte erklären könnte, bleibt
unbekannt. Auch ist die Tatsache, dass im 0-back Test, also bei niedrigem
Schwierigkeitsgrad, die Reaktionszeit verringert und beim 2-back erhöht ist, im
Konflikt mit konventionellen Dosis-Wirkungs-Beziehungen und erscheint somit
paradox.
Die Forschergruppe betont aber die Notwendigkeit weiterer Nachforschungen auf dem
Gebiet der neuropsychologischen Effekte von elektromagnetischer Strahlung.
1.1.7 Zerebraler Blutfluss bei elektromagnetischer Exposition
Mit Hilfe der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) wird seit 2002 der Einfluss
von Mobilfunkstrahlung auf die regionale Hirndurchblutung untersucht. Hierbei
werden radioaktiv markierte Moleküle als Sonden benutzt um den Blutfluss in
einzelnen Hirnarealen zu visualisieren.
Dieses Gebiet wurde bis jetzt vor allem von zwei Forschergruppen untersucht, nämlich
von der Schweizer Arbeitsgruppe um Peter Achermann (Huber et al. 2002, 2005) und
von der Finnischen Gruppe um Haarala (Haarala 2003b, Aalto 2006).
In der ersten Studie von Huber wurde bei unilateraler und pulsmodulierter Strahlung
ipsilateral ein Anstieg der Durchblutung im dorsolateralen präfrontalen Kortex
festgestellt. 2005 wurden zwei Arten von EMFs appliziert. Die eine sollte die
Strahlung einer Basistation (Downlink-Signal, kontinuierlich) simulieren, die andere
die von einem Mobiltelefon (Uplink-Signal, pulsiert). Der Anstieg der Durchblutung
im präfrontalen Kortex konnte aber nur mit dem mobiltelefonähnlichem Signal
bestätigt werden. Da beide Signale die gleiche Energie pro Zeit hatten, gehen die
Forscher davon aus, dass die Veränderungen sich nicht durch thermale Effekte
erklären lassen, sondern durch die Pulsmodulierung des EMFs bedingt sind.
Einleitung
10
Haarala et al., 2003b analysierten die Hirndurchblutung unter einem mit 217 Hz
gepulsten 900 MHz Signal, während die Probanden Aufgaben zum visuellen
Arbeitsgedächtnis durchführten. Sie stellten eine beidseitige Abnahme der
Durchblutung im auditiven Kortex fest. Die finnischen Forscher fanden in einer
weiteren Studie (Aalto 2006) eine einseitige Abnahme des Blutflusses auf der Höhe
des auditiven Kortex und einen Anstieg im präfrontalen Kortex, womit sie im
Einklang mit den Ergebnissen der Schweizer waren.
Die Zunahme der Durchblutung im präfrontalen Kortex untermauert die oben
beschriebenen Veränderungen der Kognition, da diese Hirnregion wesentlich an der
Funktion des Arbeitsgedächtnisses beteiligt ist.
1.2 Der Schlaf
Der Schlaf ist ein physiologischer, phasenhafter Erholungsvorgang der
Stoffwechselvorgänge im Gehirn, sowohl im Tierreich als auch beim Menschen. Er
beruht auf dem endogenen Tag-Nacht-Rhythmus des Zentralnervensystems und wird
durch das Schlafzentrum kontrolliert.
Der Schlaf ist gekennzeichnet durch eine Veränderung der Bewusstseinslage, die aus
einer stark verminderten Spontanaktivität und herabgesetzten Reaktionen auf äußere
Reize bei erhaltener Weckbarkeit besteht. Da der parasympathische Einfluss des
vegetativen Nervensystems während des Schlafes überwiegt, besteht eine Bradykardie,
eine Kreislauf- und Muskelhypotonie, eine Herabsetzung der Nierenaktivität, eine
Beschleunigung der Verdauung und eine verminderte Ansprechbarkeit des
Atemzentrums.
1.2.1 Die Schlafstadien nach Rechtschaffen und Kales
Schon lange vor der Erfindung des EEGs 1928 durch Hans Berger war bekannt, dass
der Schlaf nicht aus einem einheitlichen Zustand der Reglosigkeit besteht. Dies ist
Einleitung
11
unter anderem daran zu erkennen, dass Schlafende in ihrer Weckbarkeit zu
verschiedenen Zeiten unterschiedliches Verhalten zeigen.
Erst durch die Messung der Potentialschwankungen des Gehirns mittels EEG wurde es
möglich die Phasen des Schlafs genauer voneinander zu unterscheiden.
Seit 1968 wird der Schlaf nach den Kriterien von Rechtschaffen und Kales in
verschiedene Stadien eingeteilt. Diese Stadieneinteilung basiert auf den verschiedenen
Aktivitätszuständen, die das Gehirn im Schlaf durchläuft.
- Der entspannte Wachzustand:
Im EEG sind niedrig-ampitudige (20-50 µV) α-Wellen zu sehen, die durch
Augenöffnen unterbrochen werden können. Der α-Rhythmus hat eine Frequenz von
8-12 Hz. Der durch das Elektromyogramm (EMG) gemessene Muskeltonus ist hoch.
- Stadium 1:
Der Schlaf ist noch oberflächig und wird leicht durch kurze Wachepisoden
unterbrochen. Die Frequenz ist im Vergleich zum Wachstadium verlangsamt. Es zeigt
sich eine Auflockerung der Alpha-Wellen und eine Dominanz von Theta-Wellen. Es
treten Vertexzacken auf und der Muskeltonus ist herabgesetzt. Hypnagoge
Halluzinationen werden in diesem Stadium bewusst erlebt.
- Stadium 2:
Eigentlicher Schlafbeginn. Die EEG Aktivität ist weiterhin v.a. durch Theta-Wellen
gezeichnet und es treten Graphoelemente wie Schlafspindeln und K-Komplexe auf.
Dieses Stadium macht 45-55 % der Schlafzeit aus. Der Muskeltonus ist weiter
herabgesunken und es treten keine Augenbewegungen mehr auf.
- Stadium 3:
Das Schlafstadium 3 macht mit dem Stadium 4 den Tiefschlaf (Slow Wave- Sleep =
SWS), in dem die Muskelspannung noch weiter herabgesetzt ist und keine
Augenbewegungen auftreten, aus. Es treten hochamplitudige Delta-Wellen mit einer
Frequenz von 0,5-2 Hz auf. Der Anteil der Delta-Aktivität beträgt zwischen 20 und 50
%.
Einleitung
12
- Stadium 4:
Der Anteil der Delta-Aktivität macht in diesem Tiefschlafstadium mehr als 50 % aus.
Die Stadien 1-4 werden im Gegensatz zum REM-Schlaf als Non-REM-Schlaf
bezeichnet. Etwa 75 % der Gesamtschlafperiode besteht aus NREM und 25 % aus
REM-Schlaf.
- REM-Schlaf:
Der REM-Schlaf oder paradoxer Schlaf ist die Traumphase. Er ist durch schnelle
Augenbewegungen (REM = Rapid Eye Movements) und ausgeprägte Muskelatonie
gekennzeichnet. Die Herz- und Atemfrequenz nimmt zu und es treten Penis/Klitoris-
Erektionen auf. Das EEG ist niederamplitudig und ähnelt dem Stadium 1,
charakteristisch sind sogenannte Sägezahnwellen.
Abbildung 2: Simultane Darstellung des EEG, EOG und EMG während der verschiedenen
Schlafstadien; aus: Das Geheimnis des Schlafs von A. Borbély (Internetausgabe von 1998).
Diese verschiedenen Stadien unterliegen einer relativ gleichbleibenden Reihenfolge im
Laufe der Nacht. Die Bettzeit fängt mit der Schlaflatenz an, d.h. die Zeit, bevor der
Einleitung
13
Schlaf einsetzt. Bei gesunden, jungen Menschen vertieft sich dann der Schlaf
stufenförmig bis zum Erreichen der Stadien 3 und 4. Nach etwa 60 Minuten
Tiefschlaf wird der Schlaf wieder leichter, bis der erste REM-Schlaf auftritt. Die
Abfolge von REM- und NON-REM-Schlaf wiederholt sich in einer Nacht 4-5 Mal.
Am Anfang der Nacht ist der Schlaf tiefer als gegen Ende der Nacht und die REM-
Perioden nehmen auf Kosten der NREM-Zeit pro Zyklus zum Morgen hin zu.
Abbildung 3: Polysomnogramm eines gesunden Schläfers
1.2.2 Kennwerte der Polysomnographie
Um die Auswertung der Polysomnographie zu objektivieren, werden genau definierte
Variablen des Schlafs benutzt.
- Lichtauszeit: Beginn der Nachtableitung
- Lichtanzeit: Ende der Nachtableitung
1.2.2.1 Kennwerte der Schlafkontinuität
- Bettzeit (min): Zeitspanne zwischen Beginn und Ende der Nachtableitung (die
gesamte im Bett verbrachte Zeit). Diese betrug in der vorliegenden Studie immer acht
Stunden (480 min).
Einleitung
14
- Einschlaflatenz (min): Intervall zwischen dem Beginn der Ableitung und dem
erstmaligem Auftreten von Schlafstadium 2
- Morgendliches Erwachen (min): Intervall zwischen dem letzten Schlafstadium und
dem Ende der Nachtableitung
- Schlafperiode (min) (SPT = Sleep Period Time): Intervall zwischen Einschlafzeit
und morgendlichem Erwachen
- Gesamtschlafzeit (min) (TST = Total Sleep Time): nur die tatsächlich schlafend
verbrachte Zeit, d.h. SPT abzüglich der Wachperioden
- Schlafeffizienz (%): Prozentualer Anteil der gesamten Schlafzeit, bezogen auf die
Bettzeit (SEI = TST/BZ * 100)
- Anzahl der Wachperioden: Anzahl der Wachperioden von mindestens 30 Sekunden
Dauer
- Arousal Index: Durchschnittliche Anzahl aller Weckreaktionen pro Stunde, bezogen
auf die Schlafperiode. Der Arousal Index kann weiter unterteilt werden in den Arousal
Index vom Stadium 2, SWS, NREM und REM.
1.2.2.2 Kennwerte der Schlafarchitektur
- Prozentualer Anteil der einzelnen Stadien an der SPT (wird für die Stadien 1, 2, SWS
und REM gerechnet: Stadium 1 %SPT, Stadium 2 %SPT, SWS %SPT, REM % SPT)
- Relative Wachzeit (%): Prozentualer Anteil der gesamten Wachzeit an der
Schlafperiode.
1.2.2.3 Kennwerte des REM-Schlafs
- REM–Latenz (min): Differenz zwischen Schlafbeginn (erstes Auftreten von Stadium
2) und erstem Auftreten von REM- Schlaf
- REM % SPT: Prozentuale Dauer des REM-Schlafs an der Schlafperiode
- Augenbewegungen: Anzahl der schnellen Augenbewegungen (REMs) während des
REM-Schlafs einer Nacht
Einleitung
15
- REM-Dichte (%): Die gesamte REM- Schlafdauer wird in Mikroepochen von 3
Sekunden gegliedert. Die REM-Dichte ist dabei der prozentuale Anteil von
Mikroepochen mit schnellen Augenbewegungen an der der Gesamtzahl von REM-
Mikroepochen.
-NREM/REM: Anzahl der Schlafzyklen pro Nacht
1.2.3 Die Funktion des Schlafs und die Folgen von Schlafdeprivation
Bisherige Schlafentzugsstudien an Menschen konnten nicht nachweisen, dass
Schlafentzug auch über längere Zeiträume zu irreversiblen körperlichen und
psychischen Schäden führt (Überblick bei Horne, 1985). Auch die genaue Funktion
des Schlafes ist trotz intensivem Forschungsaufwand und vielen Hypothesen noch
nicht endgültig geklärt.
Eine Theorie zur Funktion des Schlafes besagt, dass der Schlaf eine wichtige Rolle bei
der metabolischen Erholung spiele. Tatsächlich wurden bei komplettem Schlafentzug
niedrigere Konzentrationen an Wachstumshormonen (Radomski et al., 1992; Seifritz
et al., 1995) und niedrigere Leptinspiegel sowohl bei Nagetieren (Everson und
Crowley, 2004) als auch bei Menschen ((Mullington et al., 2003) beobachtet. Auch die
Cortisolspiegel, die normalerweise einem zirkadianen Rhythmus folgen, sind nach
Schlafentzug verändert (Leproult et al. 1997; Weitzman et al. 1983; Akerstedt et al.
1980). Ob sich daraus langfristige Folgen ergeben, konnte aber nicht geklärt werden,
da Schlafentzugsstudien zeitlich immer dadurch begrenzt sind, dass ab einem
bestimmten Zeitpunkt die Probanden nicht mehr wach zu halten sind. Van Cauter et
al., (2007) zeigten in einer Übersichtsarbeit, dass experimenteller Schlafentzug zu
einer Dysregulation der neuroendokrinen Kontrolle von Appetit im Sinne von
gesteigertem Hungergefühl und zu erniedrigter Glukosetoleranz führt. Dies könnte
bedeuten, dass chronischer Schlafmangel die Entwicklung von Diabetes und
Adipositas begünstigt.
Weit verbreitet ist auch die Hypothese, dass Schlaf einen regenerierenden Effekt auf
das Immunsystem besitzt und dass Schlafmangel dieses beeinträchtigt. In mehreren
Einleitung
16
Experimenten (Dinges et al, 1994; Born et al. 1997) waren nach Schlafentzug
Anstiege der Aktivität von NK-Zellen festzustellen. Auch wurden Veränderungen von
Interleukin-6 und TNF-α (Shearer et al. 2001) sowie von Zelladhäsionsmolekülen
(Frey et al. 2007) festgestellt. Diese Veränderungen von Entzündungsparametern
beweisen aber nicht, dass das Immunsystem geschädigt wird, sondern zeigen lediglich
eine Antwort auf den Stressor Schlafentzug an.
Der Zusammenhang zwischen Insomnie und Depression ist seit sehr langer Zeit
bekannt. 1909 hat Kraepelin schon darauf hingewiesen, dass Schlafstörungen ein
zentrales Element der Depression vom endogenen Typ sind. 1989 schlugen aber Ford
und Kamerow zum ersten Mal vor, dass Schlafstörungen unabhängige Risikofaktoren
für depressive Erkrankungen sein können. Diese Hypothese, nämlich dass insomnische
Beschwerden nicht nur ein Symptom sein können, sondern auch unabhängig zu einer
Depression führen können, wurde seitdem in vielen Studien bestätigt. Es gilt
inzwischen auch als gesichert, dass stabile Schlaf-Wach Rhythmen und sorgfältige
Schlafhygiene in Remissionsphasen von depressiven Patienten als präventive Faktoren
gelten, um Rückfälle zu vermeiden.
Andererseits wird postuliert, dass Tiefschlaf eine wichtige Rolle im Rahmen der
Gedächtniskonsolidierung spielt. Die adrenale Hemmung der
Glukokortikoidausschüttung im frühnächtlichen Schlaf soll an der Funktion des
deklarativen Lernens beteiligt sein (Plihal und Born, 1999).
Ferner werden zahlreiche kognitive Funktionen durch Schlafmangel beeinflusst. Die
Verarbeitungsgeschwindigkeit, die durch neuropsychologische Tests wie der “Digit
Symbol Substitution Task,“ gemessen wird, nimmt bei Schlafentzug ab (Leproult et
al., 1997). Die Konzentrationsfähigkeit, die u.a. durch den „Psychomotor Vigilance
Test (PVT)“ untersucht wird (Dinges et al., 1997), und die Funktion des
Arbeitsgedächtnisses (Chee und Choo, 2004) sind reduziert.
Obwohl bis jetzt keine einzige Funktion bekannt ist, die eindeutig im Schlaf
wiederhergestellt wird, keine einzige Substanz, die hergestellt wird und kein Toxin,
das abgebaut wird (Neuroscience: Exploring the Brain, 2006) wissen wir mit
Sicherheit, dass Schlaf das beste Mittel gegen Müdigkeit ist und für unser physisches
und psychisches Wohlbefinden unabdingbar ist. Auch die wirtschaftlichen Folgen von
Einleitung
17
Schlafmangel sind dramatisch: eine verminderte Vigilanz im Straßenverkehr führt zu
zahlreichen Unfällen, Konzentrationsprobleme führen zur Unfähigkeit, den
Leistungsanforderungen im Arbeitsleben gerecht zu werden und die Zahl der
krankheitsbedingten Ausfälle ist bei Schlafgestörten erhöht.
Wenngleich die Frage nach der genauen Funktion des Schlafes voraussichtlich in den
nächsten Jahren nicht geklärt werden wird, sollten wir also in der Zwischenzeit
versuchen unseren Schlaf vor störenden Einflüssen zu schützen.
1.3 EMF und Schlaf
Aus zwei Gründen konzentriert sich die Untersuchung des Einflusses von
elektromagnetischer Strahlung auf die Hirnströme größtenteils auf das Schlaf-EEG.
Zum einen sind die Schlaf-EEG Muster sehr gut charakterisiert und als die
verschiedenen Schlafstadien definiert, die von gesunden Individuen in einer Nacht
durchlaufen werden. Diese Schlafstadien wechseln sich nach einem bestimmten
Schema, wie oben erläutert, ab, so dass die Interpretation von Musteränderungen
eindeutiger zu identifizieren ist als im Wach-EEG.
Beim Wach-EEG hingegen werden die Frequenzen unterschiedlichen Aktivitätsgraden
zugeordnet, die vom psychologischen und kognitiven Zustand der Person abhängen.
Da diese Aktivitätszustände kein typisches Muster im Tag durchlaufen, ist es schwerer
zu deuten, ob Veränderungen tatsächlich auf EMFs zurückzuführen sind oder
physiologischen Ursprunges sind. Durch die Abkopplung der Wahrnehmung ist der
Schlaf relativ unempfänglich gegenüber Umwelteinflüssen und somit als Modell für
die Analyse des Einflusses von EMFs auf das ZNS geeignet.
Der zweite Grund ist, dass immer mehr schlafgestörte Menschen ihre Schlafprobleme
auf die Exposition von elektromagnetischen Feldern zurückführen und dass
Schlafstörungen zu den Hauptbeschwerden von elektrosensiblen Patienten gehören.
1.3.1 Der aktuelle Forschungsstand
Einleitung
18
Die ersten Studien, welche den Einfluss von elektromagnetischen Feldern auf den
Schlaf untersuchten, waren die von Reite et al. (1994), von Lebet et al. (1996) und von
Pasche et al. (1996). Sie benutzten eine andere Art der Exposition als die
darauffolgenden Studien, nämlich ein amplitudenmoduliertes elektromagnetisches
Feld. In allen drei Untersuchungen wurde ein schlaffördernder Effekt festgestellt.
Mann und Röschke (1996) haben zum ersten Mal den Effekt von einem Signal im
Mobilfunksendebereich auf das Schlaf-EEG untersucht. Das mit 217 Hz gepulste 900
MHz Signal wurde durch ein Mobiltelefon erzeugt, das auf einer Entfernung von 40
cm vom Vertex positioniert war (lineare Bestrahlung). Die durchschnittliche
Leistungsflussdichte betrug in 40 cm Abstand 0,5 W/m2. Der Versuch wurde
einfachblind und randomisiert im cross-over Design an 12 männlichen Probanden
über drei Nächte, wovon eine zur Adaptation diente, durchgeführt. Es wurden eine
verkürzte Einschlaflatenz, eine verkürzte REM-Schlaf-Dauer, eine reduzierte mittlere
EEG-Amplitude im REM-Schlaf und eine Verstärkung von Alpha-Aktivität
beobachtet.
Eine andere Gruppe, die auch im Schlaflabor der psychiatrischen Klinik in Mainz
arbeitete, führte zwei Replikationsstudien durch. Bei einem ähnlichen
Versuchsaufbau- und Durchführung, aber mit geringerer Leistungsflussdichte
(durchschnittlich 0,2 W/m2 in 40 cm Abstand), wurden in der ersten Nachfolgeanalyse
(Wagner et al. 1998) 24 Männer untersucht. Es wurde hier mit einer zirkular
polarisierenden logarithmisch-periodischen Flachantenne anstatt eines Mobiltelefons
bestrahlt. Der schlaffördernde Effekt und die REM-Unterdrückung konnten tendenziell
wieder festgestellt werden, erreichten jedoch keine statistische Signifikanz.
In einer dritten Arbeit (Wagner et al. 2000) wurden zweimal 20 Männer über drei
aufeinanderfolgende Nächte, wobei die erste Nacht jeweils zur Adaptation ans
Schlaflabor diente, untersucht. Das Feld wurde von der gleichen Antenne erzeugt als
bei Wagner et al. 1998, aber die Leistungsflussdichte war mit 50 W/m2 in 40 cm
Abstand viel höher als in den zwei vorherigen Studien. Es konnte wieder kein
signifikanter Effekt beobachtet werden, was die Autoren schließen ließ, dass die
lineare Exposition in der ersten Studie möglicherweise von Bedeutung sein könne.
Einleitung
19
Angesichts dieser z.T. widersprüchlichen Resultate führte die Züricher Arbeitsgruppe
um Peter Achermann eine neue Studie (Borbély et al. 1999) durch. Die 24 jungen
Männer wurden über einen 8–stündigen Nachtschlaf untersucht, wobei das
elektromagnetische Feld in 15-minütigen Abständen an- und ausgeschaltet wurde. Es
wurde, wie in den bisherigen Arbeiten, ein mit 217 Hz gepulstes 900 MHz Signal
verwendet. Dieses Signal wurde von drei hinter dem Bett, in einem Abstand von 30
cm zum Kopf stehenden, linear polarisierenden Antennen erzeugt. Die Forscher
beobachteten, dass der Wachanteil nach Schlafbeginn, vor allem am Anfang der Nacht
unter Feldeinwirkung, signifikant reduziert war, was die schlaffördernde Wirkung der
vorherigen Studien bestätigte. Außerdem erwies sich die EEG-Amplitude im NREM-
Schlaf als erhöht.
Dieselbe Forschergruppe führte eine Studie (Huber et al. 2000) durch, in der 16 junge
Männer nur während 30 Minuten vor dem Schlafen einem mit 217 Hz gepulsten 900
Mhz Signal exponiert waren. Das elektromagnetische Feld wurde von zwei planaren
Antennen erzeugt, die in einem Abstand von 11 cm auf beiden Seiten des Kopfes
positioniert waren. Es erfolgten bei jedem Probanden drei Messungen: eine mit
Exposition der rechten Hemisphäre, eine mit Exposition der linken Hemisphäre und
eine mit Scheinexposition (Sham). Die drei Untersuchungen waren immer durch eine
Woche von einander getrennt. Die Probanden durften in der Nacht vor der Messung
nur 4 Stunden schlafen und wurden dann am Vormittag während 30 Minuten bestrahlt,
bevor sie wieder 3 Stunden schlafen sollten. Es konnte eine Erhöhung der EEG-
Amplituden in den ersten 30 Minuten nach Schlafbeginn in den Frequenzbereichen
9,75-11,25 Hz und 12,25-14,25 Hz beobachtet werden. Die Forscher schlossen
daraus, dass auch EMF-Exposition vor dem Schlafen zu einer Veränderung des
Schlaf-EEGs führt. Sie stellten außerdem fest, dass unilaterale Exposition nicht in
hemisphärischen Asymmetrien im EEG resultiert.
Huber et al. (2002) fuhren mit einer weiteren Studie fort, in der die 16 männlichen
Probanden wieder nur vor dem Schlafen während 30 Minuten exponiert waren. Es
wurden drei Nächte untersucht, die zur Placebo-Kontrolle, Exposition mit
pulsmoduliertem (pm) und unmoduliertem (cw) Signal dienten. Es wurden wieder die
gleichen planaren Antennen in der gleichen Aufstellung wie im vorherigen Experiment
benutzt. Polysomnographisch ließen sich keine signifikanten Veränderungen
Einleitung
20
feststellen, aber spektralanalytisch ergab sich bei dem pulsmoduliertem Signal eine
Erhöhung der Amplituden im NREM2-Stadium für den Frequenzbereich 12,35 – 13,5
Hz.
Auch eine australische Arbeitsgruppe führte eine Untersuchung mit GSM-Exposition
vor dem zu Bett gehen durch (Loughran et al. 2005). Die Probandengruppe umfasste
27 Männer und 23 Frauen und die 30-minütige Exposition endete 20 Minuten vor
Schlafbeginn. Die REM-Schlaflatenz war dabei mit 17,6 Minuten (p= 0,02) signifikant
verkürzt und in der Powerspektralanalyse war eine signifikante Erhöhung in den
Frequenzbanden von 11,5 – 12,25 Hz zu Beginn des Schlafes zu beobachten.
Hinrichs et al. (2005) analysierten zum ersten Mal die Auswirkungen von einem
simulierten GSM 1800 Basisstationsignal auf die Schlafarchitektur. Die Exposition an
13 jungen Probanden, wovon 12 Frauen waren, wurde durch eine vertikal polarisierte
GSM 1800 Antenne erzeugt, die in einem Abstand von 1,5 m vom Kopf der
Probanden angebracht war. Die Leistungsflussdichte betrug 2,3 W/m2. Nach der
Adaptationsnacht wurden die Versuchspersonen jeweils zwei Nächte realem Feld und
zwei Nächten Sham Feld exponiert, wobei die Reihenfolge randomisiert wurde. Es
ergab sich für keinen Schlafparameter eine signifikante Veränderung des EMF. Auch
eine Messwiederholungsanalyse zeigte keinen Effekt bei Verum Exposition.
Fritzer et al. (2007) untersuchten die Auswirkungen von einer simulierten GSM 900
MHz Exposition auf den Schlaf von 20 jungen Männern in einem
Parallelgruppendesign. Auch sie konnten weder polysomnographisch noch
spektralanalytisch signifikante Veränderungen feststellen.
Die Arbeitsgruppe von Hung führte Experimente durch, in denen sie die Wirkung von
einem Handy, das sich entweder im Gesprächs-, im Zuhör oder im Standby-Modus
befand, auf die Schlaflatenz von 10 Männern untersuchten, die in der
vorangegangenen Nacht nur 6 Stunden geschlafen hatten und während des Versuchs
während 90 Minuten mit geöffneten Augen im Bett lagen (Hung et al. 2007). Die
elektromagnetische Exposition war nur in den ersten 30 Minuten gegeben. Die
Schlaflatenz war beim Gesprächsmodus signifikant länger als beim Zuhör-Modus und
nach Scheinexposition, aber nicht im Vergleich zum Standby-Modus.
Einleitung
21
Im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit
führte eine Berliner Gruppe um Heidi Danker-Hopfe und Hans Dorn eine umfassende
Studie an 30 männlichen Probanden durch.
Sie fanden signifikante Unterschiede zwischen der Exposition mit GSM 900 und der
Scheinexposition in REM-Schlaf. So war eine Zunahme von REM-Parametern mit
einer entsprechenden Abnahme im NREM-2 Stadium verbunden. Auch war die
NREM-1 Zeit verringert und es waren weniger Stadienwechsel vom Tiefschlaf zum
Stadium 1 festzustellen. Insgesamt sprechen diese Ergebnisse eher für eine
schlaffördernde Wirkung. Unter einem UMTS-ähnlichem EMF kam es auch zu einer
signifikanten Zunahme der Dauer von REM-Zyklen und einer Abnahme der Dauer von
NREM-Zyklen sowie zu einer Abnahme verschiedener NREM1 Variablen.
Die Gruppe mahnte, dass die gefundenen Effekte mit Vorsicht zu interpretieren seien
da: “1) die meisten der statistisch signifikanten Parameter voneinander abhängig sind
(REM-Schlaf Parameter unter GSM 900, NREM1- Schlaf Parameter unter UMTS), 2)
die Anzahl der statistisch signifikanten Ergebnisse nicht (UMTS) oder nur
unwesentlich (GSM900) die Zahl der bei multiplen Testungen als rein zufällig zu
erwartenden Signifikanzen überschreiten und 3) die Ergebnisse für GSM 900 nicht mit
jenen übereinstimmen, die von anderen Studien berichtet wurden (für UMTS sind dies
die ersten Ergebnisse überhaupt).”
Auch spektralanalytisch ergaben sich einige signifikante Veränderungen. Unter GSM
900 Exposition waren auf die Gesamtschlafzeit Zunahmen der Beta-Frequenzbänder
21,0 Hz und 22,0 Hz zu sehen. In der Stadienanalyse fanden sich Zunahmen in einigen
Frequenzen des NREM 1+2 Schlafes und des Wachstadiums. Unter UMTS waren nur
9 von 400 spektralanalytischen Variablen signifikant verändert. Auch hier lassen die
Forscher die gleichen Einschränkungen wie bei der Polysomnographie gelten.
Aber sie kommentierten auch: “ Die Aussagen der vorliegenden Studie sind nur
begrenzt gültig, da ausschließlich junge, gesunde Männer untersucht wurden. Bei
Frauen, älteren Menschen und Personen, die an Schlafstörungen leiden, könnten sich
elektromagnetische Felder von Mobiltelefonen unter Umständen in anderer Art und
Weise auswirken.”
Einleitung
22
Es sind noch weitere Studien zu diesem Thema veröffentlich worden, die aber wenig
relevant sind, da sie entweder nicht nach den Kriterien von Rechtschaffen und Kales
ausgewertet wurden oder deren Expositionsbedingungen nicht erläutert wurden.
1.4 Fragestellungen
Die vorliegende Arbeit ist Teil einer klinischen Studie, in welcher der Effekt
elektromagnetischer Strahlung auf die Schlafarchitektur und die Möglichkeit der
Abschirmung dieses Effektes durch spezielle Textilien untersucht wurden.
Da die Ergebnisse der vorhandenen, oben erwähnten Studien kontrovers und
größtenteils untereinander nicht konsistent sind, ist weitere Forschung auf dem Gebiet
sinnvoll und notwendig. In dieser Studie wurde eine kontinuierliche Abstrahlung mit
1,8 GHz gewählt. Diese Art von Feld simuliert ein Basisstation-Signal und wurde
bisher nur in der Arbeit von Hinrichs et al. (2005) verwendet. Da die dort gefundenen
Ergebnisse wegen der kleinen und inhomogenen Probandengruppe nur bedingt
aussagekräftig sind, sind weitere Messungen mit dieser Signalart angebracht.
Eine gepulste Strahlung wie sie Huber et al. (2002) für weitere Studien empfohlen
haben, wäre mit dem benutzten Signalgenerator nicht möglich gewesen; außerdem
wäre pulsierte Strahlung über die ganze Nacht hinweg wegen Artefakten im Schlaf-
EEG fraglich. Insbesondere ist es anzunehmen, dass der bei Borbély et al. (1999)
gefundene vermehrte Tiefschlaf auf Artefakte im EEG zurückzuführen ist.
Im Hinblick der Tatsache, dass elektromagnetische Strahlung immer wieder von
schlafgestörten Patienten als Grund für ihre Schlafstörungen angegeben wird und dass
elektromagnetische Felder in unserer Gesellschaft omnipräsent sind, versuchen wir
herauszufinden, ob sich Textilien entwickeln lassen, die diesen „Elektrosmog“ und
dessen negative Folgen physikalisch abschirmen können.
Es werden in dieser Arbeit die polysomnographischen Veränderungen des Schlafes
durch das elektromagnetische Feld mit und ohne Abschirmung analysiert. In weiteren
Einleitung
23
Arbeiten werden die spektralanalytischen Veränderungen behandelt und es wird
erachtet, ob das subjektive Schlafempfinden verändert wurde.
Material und Methoden
24
2 Material, Methoden und Probanden ___________________________________________________________________________
2.1 Die Probanden
2.1.1 Probandenkollektiv
In die Studie, welche im Zeitraum von Dezember 2007 bis zum Juli 2008 stattfand,
wurden 24 gesunde Probandinnen im Alter zwischen 45 und 65 Jahren
eingeschlossen. Eine Probandin musste wegen eines bei der Adaptationsnacht
festgestellten Schlaf-Apnoe-Syndroms ausgeschlossen werden und eine Probandin
wurde aufgrund eines Restless-Legs-Syndroms ausgeschlossen. Zwei weitere
Probandinnen haben den Versuch nach der ersten Nacht wegen Beschwerden, die sie
auf den Versuchsaufbau zurückgeführt haben, abgebrochen. Diese Beschwerden
können jedoch nicht durch elektromagnetische Strahlung entstanden sein, da das Feld
ausgeschaltet war.
Das mittlere Alter der 20 letztlich eingerechneten gesunden Probandinnen betrug
51,1 +/- 4,5 Jahren.
Die Probandinnen wurden angewiesen, in den drei Wochen zwischen der
Eingangsuntersuchung und der letzten Nacht im Schlaflabor einen regelmäßigen
Schlaf-Wach Rhythmus ohne Tagesschlaf einzuhalten und auf Alkohol zu verzichten.
2.1.2 Die Rekrutierung
Studienteilnehmende wurden über Aushänge, mündliche Kontaktaufnahme sowie über
Anzeigen in der Zypresse rekrutiert und erhielten eine Aufwandsentschädigung von 50
Euro pro Nacht. Die Probandinnen wurden angerufen und bei diesem Gespräch
erfolgte eine erste Aufklärung über die Studie und es wurde eine Vorauswahl durch
die Doktorandinnen getroffen. Ausschlusskriterien dieser telefonischen Vorauswahl
Material und Methoden
25
waren die Angabe von Schlafstörungen, Schichtarbeit, Schnarchen, unruhige Beine
im Schlaf, erhöhter BMI sowie alle anderen Krankheiten. Auch Frauen, die angaben
besonders „elektrosensibel“ zu sein, wurden ausgeschlossen.
Zwei Wochen vor der Adaptationsnacht kamen die Probanden zur Voruntersuchung.
Am diesem Tag wurden die Probanden noch einmal ausführlich über die Studie
informiert und gaben ihr schriftliches Einverständnis. Alle Probanden wurden
weiterhin darüber aufgeklärt, dass es jederzeit und ohne Angabe von Gründen und
ohne nachteilige Folgen möglich wäre, die Studie abzubrechen. Bei fehlenden
Ausschlusskriterien wurden sie zur Adaptationsnacht eingeladen.
2.1.3 Einschlusskriterien
- Alter zwischen 45 und 65 Jahre
- Gesund
- Schlaftagebuch über 14 Tage vor erster Untersuchungsnacht
2.1.4 Ausschlusskriterien
- Aktuelle körperliche Erkrankung, die den Schlaf beeinflussen könnte
- Chronische körperliche Erkrankung, die den Schlaf beeinflussen könnte
- Relevante internistische oder neurologische Erkrankung
- Epileptische Anfälle in der Anamnese
- Endokrine Erkrankungen (z.B. Diabetes mellitus)
- Aktuelles oder lebenszeitliches Vorliegen einer psychischen Erkrankung der Achse I
nach DSM-IV oder ICD-10
Material und Methoden
26
- regelmäßige Medikamenteneinnahme in den letzten 2 Wochen
- Einnahme jeglicher Schlafmittel oder anderer Psychopharmaka in den letzten 4
Wochen
- Rauchen
- Drogen- oder Alkoholmissbrauch, bzw. Abhängigkeit
- Teilnahme an einer klinischen Studie innerhalb der letzten 30 Tage
- Schlafstörungen oder erhöhte Tagesschläfrigkeit, aktuell oder in der Anamnese
- Schichtarbeit oder Interzonenflug in den letzten 4 Wochen
- Unregelmäßiger Schlafrhythmus
- Schwangerschaft und Stillen
2.1.5 Eingangsuntersuchung
Alle Probandinnen wurden zwei Wochen vor Studienbeginn von den Doktorandinnen
oder vom Studienarzt einer Eingangsuntersuchung unterzogen. Dieses Screening
beinhaltete folgende Punkte:
- Psychiatrische und somatische Anamnese
- Prüfung der Ein- und Ausschlusskriterien
- Aufnahmeuntersuchung (orientierende internistische, neurologische und
psychiatrische Untersuchung)
- EKG
- Routinelabor: Differentialblutbild, Elektrolyte (Na+, K+, Ca2+)
Nierenfunktionsparameter (Harnstoff, Kreatinin), Glukose, Leberenzyme (GOT, GPT,
γ-GT), CRP, TSH, β -HCG
Material und Methoden
27
- Urinuntersuchung mit Urinstatus, Drogenscreening (Benzodiazepine, Barbiturate,
Amphetamine und Opiate) und Schwangerschaftstest
- Selbstbeurteilung: Pittsburgher Schlaf-Qualitäts-Index (PSQI), Beck Depressions-
Inventar (BDI), Epworth Schläfrigkeitsskala (ESS), Restless-Legs-Syndrom
Fragebogen vom Schweregrad, Fragebogen zur Erfassung allgemeiner und
spezifischer Persönlichkeitsmerkmale Schlafgestörter (FEPS-II),
Elektrosensibilitätsfragebogen
2.2 Die Polysomnographie: Material und Technik
Die Anordnung der Elektroden auf dem Kopf der Probandinnen erfolgte nach dem 10-
20-System nach Jasper und Copp (1958). Bei den von uns benutzten Ableitungen
handelte es sich um C4, C3, Fz, Cz und Pz.
Es wurden dafür Ag, Ag Cl-Becherelektroden der Firma Sagura Medizintechnik
verwendet. Die gemessenen Ableitpunkte wurden auf der Kopfhaut markiert und mit
70% vergälltem Alkohol gesäubert und entfettet. Vor dem Aufkleben wurden die
Becherelektroden mit Elektrodenpaste von GE Medical Systems gefüllt und mittels
einer Elektrodencreme (EC2 von Grass Technologies) fixiert. Diese Elektrodencreme
wirkt gleichzeitig als Klebstoff und als Elektrolyt.
Das Elektrookulogramm (EOG) wird anhand von 4 Elektroden abgeleitet und misst
die Bulbusbewegungen. Dadurch ist es für die Unterscheidung zwischen REM- und
NON-REM- Schlaf unerlässlich.
Die Elektroden, welche die vertikalen Augenbewegungen registrieren, werden über
und unter ein Auge geklebt, diejenigen, welche die horizontalen Augenbewegungen
messen, sind rechts und links von den äußeren Lidwinkeln angebracht.
Auch das submentale Elektromyogramm (EMG) wird durch die Messung der Höhe
des Muskeltonus zur Unterscheidung der Schlafstadien benutzt. Die Registrierung
erfolgt über zwei rechts und links im Trigonum submandibulare aufgeklebte
Elektroden.
Material und Methoden
28
Das EEG, das horizontale EOG und das EMG wurden bipolar gegen eine gemeinsame
Referenz abgeleitet. Die dafür benutzten Referenzelektroden wurden mit Klebestreifen
auf dem Mastoid fixiert und zusätzlich zur Elektrodenpaste auch mit einem Gel
gefüllt.
Das System wurde mittels einer auf der Stirn der Probandinnen befestigten
Druckknopfelektrode geerdet.
Jede Nacht erfolgte auch ein EKG, das anhand einer rechten und einer linken
Elektrode registriert wurde. Die rechte Elektrode wurde subklaviculär, die linke auf
dem unteren Rippenbogen in der vorderen Axillarlinie aufgeklebt.
Das L-EMG (Leg-Elektromyographie) registrierte die Beinbewegungen der
Probandinnen anhand von jeweils 2 Elektroden auf dem Musculus tibialis anterior.
Für die Ableitung von EOG, EMG (submental) und L-EMG (Musculi tibialis
anteriores) wurden Einmal-Klebeelektroden der Firma Ambu verwendet, die bereits
mit einer Elektrodenpaste gefüllt waren. Die Klebeelektroden für das EKG stammen
von GE Medical Systems.
In der Adaptationsnacht wurden für die Untersuchung der Atmung diagnostische
Instrumente der Firma Sleep Sense verwendet.
Die Atemexkursionen wurden mit einem Thorax- und einem Abdomengurt, in die
Dehnungssensoren eingebaut sind, registriert.
Der Körperlagensensor wurde mit einem Klettklebeband auf dem Thoraxgurt mittig
befestigt. Dieser Sensor enthält eine freibewegliche Kugel, die durch die Schwerkraft
in die Richtung der Körperbewegung gleitet und somit Spannungsänderungen erzeugt.
Der Atemsensor wurde unter der Nase angebracht und maß die hier vorliegende
Atemstromstärke.
Der an dem Ringfinger der linken Hand mit einem Klebesensor angebrachte
Pulsoxymeter (NONIN Medical) zeichnete während allen Nächten kontinuierlich die
Sauerstoffsättigung des Kapillarblutes auf.
Material und Methoden
29
2.3 Die Auswertung
2.3.1 Die Auswertung der Polysomnographie:
Die Daten der Polysomnographie wurden mit einem Elektroenzephalogramm der
Firma Sagura Medizintechnik erfasst. Es wurde dabei eine Schreibgeschwindigkeit
von 10mm/s verwendet. Die empfangenen Biosignale wurden mit einem Walter-
Graphtek-Biosignalverstärker bearbeitet und anschließend digitalisiert, um auf einer
Festplatte zwischengespeichert werden zu können. Die Daten wurden während der
ganzen Nacht auf einem PC-Bildschirm dargestellt, wobei immer ein Mitarbeiter des
Schlaflabors anwesend war, um Ausfälle rechtzeitig festzustellen und zu beheben.
Nach jeder Nacht wurden die aufgezeichneten Daten von geschulten Mitarbeitern des
Schlaflabors computergestützt ausgewertet und in 30 Sekunden Epochen eingeteilt.
Diese wurden nach den Kriterien von Rechtschaffen und Kales (1968) einzelnen
Schlafstadien zugeordnet.
Die Daten der Adaptationsnacht wurden nur zum Ausschluss von Probanden mit
Schlafstörungen benutzt. Dabei wurden mehr als fünf Apnoen pro Stunde oder fünf
periodische Beinbewegungen (PLM) pro Stunde als Ausschlusskriterien gewertet.
Die für die Studie relevanten Daten wurden nur aus den letzten fünf Nächten
gewonnen.
2.3.2 Die statistische Datenauswertung
Die Analyse der Daten wurde mit der Statistik-Software „R“ (R Development Core
Team, 2007) durchgeführt.
Es wurden Veränderungen der Schlafparameter zwischen der Baseline-Nacht und den
übrigen Versuchsbedingungen untersucht. Aufgrund der starken interindividuellen
Schwankungen in den Schlafparametern war eine Messwiederholungsanalyse sinnvoll.
Dabei wurden die Veränderungen zwischen den Nächten für jede Probandin einzeln
Material und Methoden
30
berechnet und dann über das gesamte Probandenkollektiv hinweg auf Konsistenz
geprüft. Es wurden dafür „Linear Mixed Effects“- Modelle verwendet, bei denen
zwischen intra- und interindividueller Varianz unterschieden wurde.
Hochsignifikante Veränderungen wurden mit p<0.01, signifikante Veränderungen mit
p<0.05 und tendenzielle Unterschiede mit p<0.1 definiert.
2.4 Die Fragebögen
- PSQI: Pittsburgher-Schlaf-Qualitäts-Inventar. Selbstbeurteilungsinstrument der
Schlafqualität in den letzten 2 Wochen (Buysse et al., 1989).
- BDI: Beck-Depressions-Inventar für die Selbstbeurteilung des Schweregrades einer
depressiven Symptomatik (Beck et al. 1978).
- FEPS-II: Die FEPS-I und II Fragebögen dienen zur Erfassung allgemeiner und
spezifischer Persönlichkeitsmerkmale Schlafgestörter. FEPS-II besteht aus 23 Items,
die zu den Skalen «Focussierung» und «Grübeln» zusammengefasst werden und
anhand derer eine Differenzierung zwischen Schlafgestörten und Nicht-
Schlafgestörten möglich ist.
- ESS: Epworth Sleepiness Scale. Kurzfragebogen zur Abschätzung der
Einschlafneigung und der allgemeinen Tagesschläfrigkeit in acht typischen
Alltagssituationen (Johns, 1991).
- RLS: zur Beurteilung des Schweregrades eines Restless-Legs-Syndroms
- Elektrosensibilitätsfragebogen: Dieser Fragebogen wurde für diese Studie basierend
auf dem „Electromagnetic Hypersensitivity Questionnaire“ von Eltiti et al. (2007)
entworfen und dient der Selbstbeurteilung der „Elektrosensibilität“ der Probandinnen.
- SF-A: Ein Schlaffragebogen, der zur Selbstbeurteilung von Schlafqualität und
Befindlichkeit, Schlafgewohnheiten vor und nach dem Schlaf dient (Görtelmayer,
1981).
Material und Methoden
31
- FSUCL: Fischer-Somatische-oder-Unerwünschte-Symptome-Check-Liste.
Fragebogen zur Erfassung unerwünschter Arzneimittelwirkungen (Fischer-Cornelssen,
1996)
2.5 Das elektromagnetische Feld
Die Probandinnen wurden jeweils während vier Nächten einem kontinuierlichen
elektromagnetischen Feld mit einer Frequenz von 1,8 GHz ausgesetzt.
Die Exposition erfolgte in keinem Fall mit einer Feldstärke, die über 10 % des in der
26. Verordnung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes für die permanente Exposition
der Bevölkerung vorgesehenen Grenzwertes betrug (vgl. Gutachten von Herrn Prof.
Pauli von der Universität der Bundeswehr München im Anhang).
Es wurde eine breitbandige, logarithmisch-periodische Sendeantenne der Firma Wiltek
zur Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen verwendet. Diese war circa ein
Meter vom Kopf der Probandin entfernt aufgestellt.
Die Geräte, die das elektromagnetische Feld hergestellt haben, waren die ganze Nacht
in Betrieb.
2.5.1 Eingesetzte Geräte
Wiltek Spectrum Analyzer 9102 mit Tracking Generator –30 dBm...-10 dBm
Mini Circuits Verstärker ZHL –42 W, 30 dB
MiniCircuits Verstärker ZHL –420 W, 40 dB
MicroLabs Splitter D2-49FN
MiniCircuits Vordämpfer VAT –2+, 2... 2,5 dB
Wiltek Richtantenne 9173 300...3000 MHz, Logarithmisch-periodische Dipolantenne
Material und Methoden
32
Kabel: Koaxkabel Sucoflex 106 B, armiert, Länge: 4,0 m
2.5.2 Einstellung der Geräte
Ausgangsleistung am Trackinggenerator: -30 dBm
Verstärkung an den Verstärkern: 30 dB bzw. 40 dB
Zugeführte Leistung der Antenne: 28 dBm
Frequenzbereich: 300 MHz...3 GHz
Leistungsflussdichte des Feldes im Abstand von 1m: 0,2 W/m2,
(dies entspricht bei -300 MHz 10% des zulässigen Grenzwertes von 2 W/m2, bei 3
GHz sogar nur 2 % des zulässigen Grenzwertes von 10 W/m2 laut der 26. Verordnung
des Bundes-Immissionsschutzgesetzes für die permanente Exposition der
Bevölkerung)
2.5.3 Anordnung der Geräte
Der Spectrum Analyzer 9102 mit Tracking Generator, der erste Verstärker und der
Splitter wurden im Raum neben dem Schlafzimmer betrieben.
Die Antenne wurde auf ein Holzstativ im Schlafzimmer montiert. Zwischen der
Antenne und dem Bett standen Stellwände, die als Sicht- und Berührungsschutz
dienten.
Der Vordämpfer und der zweite Verstärker wurden auf eine Ablageplatte im Stativ
aufgebaut.
Die Schlafräume des Schlaflabors sind als EEG-Räume gegen elektromagnetische
Strahlung von außen abgeschirmt.
Material und Methoden
34
2.5.4 Die gemessene Feldstärke
Abbildung 5
Abbildung 5 stellt graphisch die Feldstärke dar, die in den verschiedenen
Versuchsbedingungen gemessen wurde. In der Placebo- und in der Adaptationsnacht
lag die Feldstärke bei -80 und war somit am niedrigsten, da die Geräte zur Erzeugung
des elektromagnetischen Feldes ausgeschaltet waren. Wie der Abbildung zu
entnehmen ist, lag die Feldstärke in den Bedingungen Placebo, Matratze, Anzug und
Baldachin mit nur geringen Schwankungen um -38 herum.
Material und Methoden
35
2.6 Die Textilien
Es werden sechs abschirmende Produkte untersucht:
� Baldachin
� 2 Unterlagen
� Matratze
� Bettdecke
� Schlafanzug
Um die Verblindung der Probandinnen zu gewährleisten, wurden alle diese Textilien
nicht nur in einer „Verum“-Version, sondern auch in einer nicht abschirmenden
„Placebo“-Version hergestellt. Diese sind äußerlich kaum voneinander zu
unterscheiden.
Die Abschirmwirkung der „Verum“-Textilien ist im Labor der Deutschen Institute für
Textil- und Faserforschung Denkendorf getestet worden und liegt im Bereich von 15-
30 dB. Damit erreicht die Abschirmung Werte, wie sie bei baulichen Abschirmungen
üblich sind und bei der Konstruktion von besonders abhördichten Räumen zugrunde
gelegt werden.
Die Textilien wurden auch auf Körperverträglichkeit geprüft. Dies erfolgte anhand des
Zytotoxizitätstests mit Fibroblasten.
2.7 Ablauf der Studie:
Zwei Wochen nach der Voruntersuchung und der Aufnahme in die Studie kamen die
Probandinnen um 20:00 Uhr für die Adaptationsnacht (Bedingung 1) ins Schlaflabor
der Psychiatrischen Universitätsklinik Freiburg. Dort haben sie dann das
Schlaftagebuch der vergangenen zwei Wochen ausgehändigt und die Fragebögen BDI,
FEPS-II, PSQI, ESS, und RLS nochmals ausgefüllt.
Material und Methoden
36
Dann erfolgte die Verkabelung durch die Doktoranden. Diese bestand in der
Adaptationsnacht aus EEG (C3, C4, Cz, Pz und Fz), EOG, EMG (Kinn und Beine),
Pulsoxymetrie, EKG, Atemgurten, Nasenflow, Schnarchkanal und Körperlage.
Etwa um die gleiche Zeit, wie die Probandin in den vergangenen Wochen zu Bett
gegangen waren, wurde das Licht ausgeschaltet und nach acht Stunden wurde die
Probandin geweckt.
Wenn nach dieser Nacht keine Auffälligkeiten, wie etwa ein Schlaf-Apnoe-Syndrom
oder ein Restless-Legs-Syndrom, festgestellt worden waren, wurde die Probandin
gebeten in den folgenden 5 Nächten weiter zur Messung zu kommen.
In diesen 5 Nächten wurde die Auswirkung der elektromagnetischen Strahlung auf den
Schlaf sowie der Abschirmung dieser Wirkung durch Textilien gemessen. Die Abfolge
der verschiedenen Versuchsbedingungen wurde randomisiert und gegenüber den
Probandinnen verblindet.
In einer dieser Nächte wurden die Probandinnen keinem elektromagnetischen Feld
exponiert. Dies war die „Baseline-Nacht“, die dazu gedient hat, den Schlaf ohne
Exposition zu messen (Bedingung 2).
In den anderen vier Nächten war das Gerät immer angeschaltet und es erfolgte eine
elektromagnetische Exposition. In diesen Nächten wurden verschiedene
Konstellationen von Textilien verwendet.
In einer Nacht wurden nur „Placebotextilien“ benutzt, die Probandinnen waren also
nicht von der Strahlung abgeschirmt (Bedingung 3).
In den verbleibenden drei Nächten bestanden folgende Versuchsbedingungen:
- Abschirmung durch Matratze und Bettdecke (Bedingung 4)
- Abschirmung durch Schlafanzug (Bedingung 5)
- Abschirmung durch Baldachin und Unterlagen (Bedingung 6)
Material und Methoden
37
Bedingung 1 2 3 4 5 6
EMF ein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
Baldachin - - - - - +
Matratzenunterlage - - - - - +
Matratze - - - + - -
Bettdecke - - - + - -
Schlafanzug - - - - + -
Abbildung 6: Prüfmatrix
Die Probandinnen wurden wieder polysomnographisch überwacht, allerdings dann
ohne Atemgurte, Schnarchkanal, Nasenflow und Körperlagensensor.
Nach jeder Nacht haben die Probandinnen morgens die Fragebögen FSUCL und SFA
ausgefüllt.
Der Ablauf der Studie ist in folgender Abbildung zusammengefasst.
Material und Methoden
38
Abbildung 7: Ablaufplan
2.8 Studiendesign
Die Versuchsdurchführung erfolgte einfachblind, im cross-over Design. Die
Zuordnung von tatsächlicher und Scheinexposition, sowie von der Anordnung der
abschirmenden Textilien erfolgte randomisiert. Die Auswertung erfolgte verblindet
und auch der Projektleiter war verblindet.
Material und Methoden
39
2.9 Randomisierung
Die Ein- und Ausschaltung des elektromagnetischen Feldes sowie die Konstellation
von Placebo- und Verum Textilien erfolgte nach einem randomisierten Plan. Die
Doktorandinnen wussten dabei jede Nacht, welche Konstellation vorlag, da sie das
Gerät einstellen und die Textilien richten mussten.
Die Bedingungen 2 bis 6 wurden über die 20 Probandinnen hinweg randomisiert. Da
ein Schema das alle Möglichkeiten durchspielen würde 5! =120 Probandinnen
erfordert hätte, wurde sich auf die Optimierung einiger Punkte beschränkt.
Da die Position innerhalb der Nachtreihe systematischen Einfluss haben kann, wurde
eine Gleichverteilung der Bedingungen auf den Positionen erzielt.
Da auch die Reihenfolge der Bedingung Einfluss haben kann, durfte diese nicht
gleichbleibend sein.
Um diese Punkte zu berücksichtigen, wurde folgendes Schema verwendet:
Die Positionen wurden angefangen bei 2 3 4 5 6 durchrotiert, also 3 4 5 6 2 usw. Das
ergab 5 verschiedene Abfolgen.
Auch die umgekehrte Abfolge wurde eingeschlossen, also 6 5 4 3 2 usw., was zu
insgesamt 10 Abfolgen führte.
Da 20 Abfolgen benötigt wurden, wurde das Schema mit der willkürlichen
Startpermutation 4 6 3 5 2 wiederholt. Bei der Wahl der Permutation wurde darauf
geachtet, möglichst die Nachbarschaftsbeziehungen der ersten Abfolge zu ändern.
Ergebnisse
40
3 Ergebnisse ___________________________________________________________________________
Tabelle 1: Mittelwerte aller polysomnographischen Parameter
Mean ±SD Mean ±SD Mean ±SD Mean ±SD Mean ±SD Mean ±SD
Feldstärke (dB) -80,00 ±0,00 -80,00 ±0,00 -37,80 ±2,67 -37,30 ±2,32 -38,30 ±2,30 -36,20 ±3,21
Einschlafzeit (min) 23,15 ±14,69 14,68 ±12,24 13,38 ±8,61 14,65 ±11,57 13,78 ±7,60 12,48 ±7,87
Gesamtschlafzeit (min) 386,93 ±35,31 410,05 ±33,60 411,10 ±34,23 408,08 ±28,65 410,48 ±25,27 398,90 ±39,71
Schlafeffizienz (%) 80,69 ±7,36 85,41 ±7,01 85,69 ±6,99 85,23 ±5,81 85,30 ±5,14 83,27 ±8,31
Anzahl Wachperioden 37,75 ±15,87 35,30 ±15,35 32,60 ±10,38 36,70 ±11,11 40,00 ±16,23 33,10 ±11,31
Wach % SP 13,60 ±5,96 10,82 ±5,60 10,51 ±5,82 10,43 ±4,85 11,62 ±5,16 13,26 ±7,30
Stadium 1 % SP 10,36 ±4,32 9,59 ±2,67 9,24 ±3,87 10,35 ±3,68 10,03 ±2,70 8,92 ±3,14
Stadium 2 % SP 53,01 ±6,25 54,47 ±5,02 55,85 ±7,04 55,26 ±4,30 54,26 ±8,79 54,28 ±6,74
Tiefschlaf % SP 6,52 ±6,29 6,58 ±5,86 5,64 ±4,32 6,02 ±4,24 5,96 ±5,34 5,44 ±5,03
REM % SP 16,42 ±4,20 18,40 ±4,08 18,56 ±2,94 17,84 ±2,99 18,03 ±3,48 17,92 ±4,64
REM-Latenz 97,78 ±33,92 95,53 ±44,89 76,63 ±20,40 78,98 ±33,07 80,35 ±26,74 83,90 ±41,93
REM-Latenz o.Wach 83,70 ±22,62 79,55 ±30,15 71,83 ±15,93 71,68 ±26,93 71,85 ±21,83 71,33 ±32,63
Augenbewegungen 378,50 ±125,39 511,65 ±178,09 486,20 ±117,83 486,95 ±139,47 466,10 ±109,77 480,75 ±156,77
REM-Dichte 26,39 ±7,72 30,23 ±7,76 28,87 ±7,43 30,09 ±7,62 28,11 ±5,24 29,65 ±7,67
Arousal Index Gesamt 19,38 ±6,42 19,39 ±5,16 17,76 ±4,11 20,09 ±7,06 20,16 ±6,93 17,14 ±6,01
Arousal Index S2 5,38 ±2,51 5,11 ±2,55 3,76 ±2,16 4,58 ±3,62 4,91 ±3,50 3,88 ±2,19
Arousal Index SWS 3,82 ±4,84 3,91 ±4,85 4,18 ±4,14 4,19 ±3,62 4,36 ±4,43 3,03 ±3,61
Arousal Index NREM 5,48 ±2,57 5,08 ±2,50 3,86 ±2,07 4,54 ±3,38 4,89 ±3,26 3,78 ±1,95
Arousal Index REM 18,15 ±6,75 19,38 ±10,04 16,94 ±6,73 16,59 ±8,21 18,51 ±9,24 17,81 ±7,99
Myoklonie-Index 5,66 ±10,30 7,55 ±11,79 5,96 ±7,90 7,48 ±15,87 8,56 ±12,28 5,84 ±8,37
Po
lys
om
no
gra
ph
ie (
PS
G)
Adaptation Baseline Placebo Matratze Anzug Baldachin
Ergebnisse
41
Tabelle 2 : Standardabweichungen aller polysomnographischen Parameter mittels LME
Δ ±SE p Δ ±SE p Δ ±SE p Δ ±SE p
Feldstärke (dB) 42,20 ±0,73 ,000 42,70 ±0,73 ,000 41,70 ±0,73 ,000 43,80 ±0,73 ,000
Einschlafzeit (min) -1,30 ±2,69 ,630 -0,02 ±2,69 ,993 -0,90 ±2,69 ,739 -2,20 ±2,69 ,416
Gesamtschlafzeit (min) 1,05 ±7,13 ,883 -1,97 ±7,13 ,783 0,43 ±7,13 ,953 -11,15 ±7,13 ,122
Schlafeffizienz (%) 0,28 ±1,51 ,855 -0,18 ±1,51 ,905 -0,12 ±1,51 ,938 -2,15 ±1,51 ,160
Anzahl Wachperioden -2,70 ±3,36 ,424 1,40 ±3,36 ,678 4,70 ±3,36 ,166 -2,20 ±3,36 ,514
Wach % SP -0,31 ±1,38 ,821 -0,40 ±1,38 ,775 0,79 ±1,38 ,568 2,43 ±1,38 ,082
Stadium 1 % SP -0,35 ±0,74 ,637 0,76 ±0,74 ,305 0,45 ±0,74 ,548 -0,67 ±0,74 ,371
Stadium 2 % SP 1,37 ±1,44 ,345 0,79 ±1,44 ,585 -0,21 ±1,44 ,882 -0,20 ±1,44 ,893
Tiefschlaf % SP -0,95 ±0,61 ,123 -0,57 ±0,61 ,354 -0,62 ±0,61 ,307 -1,14 ±0,61 ,064
REM % SP 0,16 ±0,97 ,866 -0,56 ±0,97 ,565 -0,37 ±0,97 ,704 -0,47 ±0,97 ,626
REM-Latenz -18,90 ±9,59 ,053 -16,55 ±9,59 ,089 -15,18 ±9,59 ,118 -11,63 ±9,59 ,230
REM-Latenz o.Wach -7,73 ±6,79 ,259 -7,88 ±6,79 ,250 -7,70 ±6,79 ,261 -8,23 ±6,79 ,230
Augenbewegungen -25,45 ±28,32 ,372 -24,70 ±28,32 ,386 -45,55 ±28,32 ,112 -30,90 ±28,32 ,279
REM-Dichte -1,37 ±1,17 ,248 -0,14 ±1,17 ,902 -2,12 ±1,17 ,074 -0,58 ±1,17 ,622
Arousal Index Gesamt -1,64 ±1,34 ,228 0,70 ±1,34 ,606 0,77 ±1,34 ,570 -2,25 ±1,34 ,099
Arousal Index S2 -1,35 ±0,70 ,058 -0,53 ±0,70 ,450 -0,20 ±0,70 ,775 -1,24 ±0,70 ,083
Arousal Index SWS 0,27 ±1,06 ,798 0,28 ±1,06 ,791 0,45 ±1,06 ,671 -0,88 ±1,06 ,408
Arousal Index NREM -1,22 ±0,66 ,069 -0,54 ±0,66 ,418 -0,19 ±0,66 ,774 -1,30 ±0,66 ,053
Arousal Index REM -2,44 ±1,76 ,170 -2,79 ±1,76 ,117 -0,87 ±1,76 ,623 -1,57 ±1,76 ,377
Myoklonie-Index -1,59 ±1,94 ,415 -0,07 ±1,94 ,973 1,01 ±1,94 ,604 -1,71 ±1,94 ,382
Placebo Matratze Anzug Baldachin
Po
lyso
mn
og
rap
hie
(P
SG
)
Ergebnisse
42
Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Messwiederholungsanalyse mittels der Linear
Mixed Effects- Modelle. Dabei sind jeweils die Veränderungen gegenüber der
Baseline- Nacht mit dem Standardfehler (∆± SE) sowie die Signifikanz dieser
Veränderung (p) angegeben.
Ergebnisse
44
Abbildung 9
Die Abbildungen 8 und 9 stellen die Einschlafzeiten der Probandinnen graphisch dar.
In Abbildung 8 ist die Zeitspanne zwischen Lichtaus und erstem Auftreten von
NREM2 absolut und in Abbildung 9 relativ zur Baseline-Nacht gezeigt. Alle
Einschlaflatenz-Werte derselben Person sind durch Linien verbunden, wobei die
Reihenfolge der Punkte wegen der Randomisierung nicht der chronologischen
Reihenfolge entspricht.
In allen Bedingungen ausser der Adaptationsnacht ist die Einschlafzeit im Vergleich
zur Baseline-Nacht verkürzt. Diese Veränderung erreicht aber in keiner Nacht
statistische Signifikanz (vgl. Tabelle 2).
Ergebnisse
46
Abbildung 11
In Abbildung 10 ist die Gesamtschlafzeit in den sechs Nächten absolut und in
Abbildung 11 relativ zur Baseline-Nacht dargestellt. Wie den Graphiken zu entnehmen
ist, liegen bis auf einen Ausreißer in der Baldachin-Nacht mit 274 Minuten alle Werte
zwischen 333 und 458 Minuten. Die Gesamtschlafzeit ist in der Placebo Nacht, also
der Nacht ohne abschirmende Textilien, am längsten und, abgesehen von der
Adaptation, in der Nacht in welcher die Abschirmung durch den Baldachin erfolgte,
am kürzesten. Auch hier erreicht keine dieser Veränderungen statistische Bedeutung.
Ergebnisse
48
Abbildung 13
Die Abbildungen 12 und 13 zeigen den polysomnographischen Parameter
Schlafeffizienz. In Abbildung 12 ist der Anteil der Schlafzeit an der Bettzeit absolut
und in Abbildung 13 relativ zur Baseline Nacht dargestellt. Die Schlafeffizienz zeigt
keine signifikante Veränderung über die Bedingungen hinweg (vgl. Tab.1).
Ergebnisse
50
Abbildung 15
In den Abbildungen 14 und 15 wird die Anzahl der Wachperioden der 20
Probandinnen für die verschiedenen Versuchsbedingungen sowohl absolut (Abb. 7) als
auch relativ zur Baseline-Nacht (Abb. 8) veranschaulicht. Auch hier sind die
Veränderungen über die Bedingungen hinweg nicht signifikant, wenngleich eine
Reduktion der Wachperioden in der Placebo-Nacht festgestellt werden kann.
Ergebnisse
51
Die Schlafkontinuität im Überblick:
Abbildung 16
Abbildung 16 zeigt einen Überblick der Mittelwerte von drei wichtigen
polysomnographischen Kennwerten für sämtliche Bedingungen, inklusive Adaptation.
Deutlich wird aus der Graphik, dass in der Adaptationsnacht, verglichen mit allen
anderen Bedingungen, die Einschlafzeit verlängert und die Gesamtschlafzeit reduziert
ist. Dies führt vor Augen, wie wichtig es ist, eine Nacht zur Eingewöhnung an das
Schlaflabor zu haben und diese Werte aus den Rechnungen auszuklammern.
Desweiteren zeigt sich noch einmal, dass keine bedeutenden Unterschiede zwischen
den fünf Messnächten für die Parameter Einschlafzeit und Gesamtschlafzeit
entstanden sind.
Bei der REM-Latenz wird ersichtlich, dass diese in der Baseline-Nacht am längsten
und bei Placebo Abschirmung am kürzesten ist.
Ergebnisse
52
3.2 Parameter der Schlafarchitektur
Abbildung 17: prozentualer Anteil von NREM 2 an der SPT.
Abbildung 17 zeigt exemplarisch den prozentualen Anteil des NREM Stadiums 2 an
der SPT. Wie der Graphik zu entnehmen ist, sind nur sehr geringe Veränderungen
entstanden. In den Bedingungen Placebo und Matratze ist der Stadium 2 Anteil im
Vergleich zur Baseline leicht erhöht, während er in den Nächten Anzug und Baldachin
schwach erniedrigt ist. Keine dieser Veränderungen erreicht aber statistische
Signifikanz.
Auf weitere Graphiken, die jedes Schlafstadium einzeln darstellen würden, wird der
Übersichtlichkeit halber verzichtet, insbesondere da sich auch in diesen Stadien keine
bedeutenden Veränderungen zwischen den Bedingungen abzeichnen.
Ergebnisse
53
Die Schlafarchitektur im Überblick:
Abbildung 18
In Abbildung 18 wird anhand der Mittelwerte der prozentualen Verteilung aller
Stadien in allen Bedingungen, inklusive Adaptation, die Stadienverteilung über die
ganze Nacht hinweg dargestellt. Wieder stechen die Unterschiede in der
Adaptationsnacht hervor. Der Wachanteil ist hier deutlich höher und die im Stadium 2
und REM verbrachte Zeit ist im Vergleich zu den anderen Bedingungen erniedrigt .
Bei den Messnächten zeichnen sich eine Erhöhung des Wachanteils und eine
Reduktion des Tiefschlafs in der Baldachin-Nacht, verglichen mit der Baseline, als
deutlichste Ergebnisse ab.
Beide Veränderungen sind mit p=0,082 bzw. p=0,064 tendenziell signifikant.
Auch eine Vergrößerung des REM-Anteils in der Placebo-Nacht gegenüber allen
anderen Bedingungen ist aus der Graphik ersichtlich, wenngleich diese keine
statistische Signifikanz erreicht.
Ergebnisse
54
Kreisdiagramm für alle 6 Bedingungen:
Abbildung 19
In den Kreisdiagrammen wird ersichtlich, dass die Veränderungen der
Schlafarchitektur nur gering sind und dass die normalen Schlafmuster über die
Bedingungen hinweg erhalten bleiben.
Ergebnisse
55
3.3 Parameter des REM-Schlafes
Wie aus den Abbildungen zur Schlafarchitektur hervorgeht, ist die Dauer des REM-
Schlafs in der Placebo-Nacht gering und insignifikant erhöht gegenüber den anderen
Bedingungen.
3.3.1 Die REM-Latenz
Abbildung 20
Abbildung 20 stellt die REM-Latenzen der Probandinnen graphisch dar, wobei alle
Werte derselben Person durch Linien verbunden sind. Alle Werte, bis auf einen
Ausreißer mit 0 Minuten in der Baldachin-Nacht, liegen zwischen 39,5 und 188,5
Minuten.
Die REM-Latenzen sind in allen Bedingungen gegenüber der Baseline-Nacht
reduziert, wobei der durch LME ausgewertete Unterschied mit 11,63 Minuten in der
Baldachin-Bedingung am geringsten und mit 18,90 Minuten in der Placebo Bedingung
am stärksten ist.
Nur in der Nacht, in der die Textilien ausschließlich Placebo waren, ist die Änderung
der REM-Latenz tendenziell signifikant (p=0,053).
Ergebnisse
56
3.3.2 Augenbewegungen und REM-Dichte
Abbildung 21
In Abbildung 21 werden die Mittelwerte der REM-Dichte für alle Bedingungen
dargestellt. Wie dem Balkendiagramm zu entnehmen ist, ist die REM-Dichte in der
Baseline am höchsten und in der Nacht, in welcher durch den Schlafanzug
abgeschirmt wurde, am niedrigsten. Diese Abnahme der REM-Dichte in der Anzug-
Nacht beträgt 2,12 und ist mit p=0,074 nur tendenziell signifikant.
Abbildung 22
Ergebnisse
57
Wie Abbildung 22 veranschaulicht, ist auch die Zahl der Augenbewegungen in der
Baseline gegenüber allen anderen Bedingungen erhöht. Konform mit der Verringerung
der REM-Dichte in der Schlafanzug-Nacht, ist auch die Zahl der Augenbewegungen in
dieser Nacht am niedrigsten. Diese Veränderungen sind aber nicht statistisch
signifikant.
3.4 Arousal-Indizes und Myoklonien
Abbildung 23
In Abbildung 23 sind die Mittelwerte der Arousal- und Myoklonie-Indizes für alle
Bedingungen dargestellt. Eine Abnahme der Weckreaktionen zeigt sich im Gesamt-
Arousal-Index und im Arousal-Index von Stadium 2 für die Bedingungen Placebo und
Baldachin. Desweiteren zeigt sich eine Reduktion der Arousals in der Baldachin Nacht
für die Indexe von Tiefschlaf und NREM. Bis auf die Verringerung der
Weckreaktionen im Gesamt-Arousal-Index für die Placebo Bedingung, sind alle diese
Veränderungen tendenziell signifikant (vgl. Tabelle 1).
Auch die Anzahl der Myoklonien ist in den Bedingungen Placebo und Baldachin
gegenüber der Baseline verringert, jedoch erreichen diese Effekte keine statistische
Bedeutung.
Ergebnisse
58
3.5 Korrelation mit Elektrosensibilität
Die von den Probandinnen selbstempfundene Elektrosensibilität wurde mit dem für
diese Studie modifizierten Elektrosensibilitätsfragebogen nach Eltiti et al., 2007
erachtet. Es wurden nach den Angaben der Probandinnen zwei Gruppen gebildet, eine
„elektrosensible“ mit 7 Versuchspersonen und eine „nicht-elektrosensible“ mit 13
Personen. Alle Frauen, die mindestens einen Punkt erreichten, d.h. die Symptome
hatten, welche sie auf mindestens eine Art von elektromagnetischen Feldern
zurückführten, wurden in die Gruppe der Elektrosensitiven eingeteilt.
Die Interaktionen zwischen den Veränderungen der Schlafparameter in der Placebo
Nacht gegenüber der Baseline Nacht und der empfundenen Elektrosensibilität der
Probandinnen sind in den Tabellen 3 und 4 dargestellt. In Tabelle 3 sind die Parameter
der Polysomnographie angegeben und in Tabelle 4 die subjektiven Kennwerte.
Fett gedruckt sind die Werte, die statistisch signifikant (p ≤ 0,05) oder tendenziell
signifikant (p ≤ 0,1) sind.
Die Tabelle 4 zeigt als deutlichstes und signifikantes Ergebnis, dass die
elektrosensiblen Probandinnen subjektiv die Placebo Nacht (also das angeschaltete
Feld mit Placebo-Abschirmung) mit einer geringeren Wachzeit im SFA bewertet
haben.
Dies korreliert mit einer Reduktion der Anzahl der Wachperioden und einer nur
minimalen Verringerung des prozentuellen Wachanteils in der objektiven
Schlafauswertung. Diese Veränderungen erreichen allerdings keine Signifikanz.
Ergebnisse
59
Tabelle 3: LME Alter und Elektrosensibilität: objektive Schlafparameter
∆ ±SE p ∆ ±SE p ∆ ±SE p ∆ ±SE p
Feldstärke (dB) 41,77 ±0,74 ,000 0,07 ±0,89 ,941 1,23 ±1,25 ,338 -0,05 ±0,07 ,446
Einschlafzeit (min) -0,69 ±3,58 ,849 -2,47 ±5,13 ,636 -1,74 ±6,05 ,778 -0,17 ±0,45 ,703
Gesamtschlafzeit (min) -0,12 ±8,97 ,990 -2,53 ±16,77 ,882 3,33 ±15,16 ,829 -0,59 ±1,62 ,719
Schlafeffizienz (%) 0,08 ±1,84 ,967 -0,50 ±3,46 ,886 0,57 ±3,11 ,856 -0,10 ±0,33 ,766
Anzahl Wachperioden -0,92 ±2,55 ,722 2,53 ±6,35 ,696 -5,08 ±4,31 ,254 0,60 ±0,65 ,365
Wach % SP -0,22 ±1,34 ,869 0,00 ±2,83 1,000 -0,26 ±2,27 ,911 0,08 ±0,28 ,773
Stadium 1 % SP -0,32 ±0,90 ,730 -0,71 ±1,62 ,666 -0,10 ±1,52 ,949 0,12 ±0,15 ,443
Stadium 2 % SP 1,63 ±1,40 ,260 4,23 ±2,89 ,161 -0,74 ±2,37 ,759 -0,13 ±0,28 ,663
Tiefschlaf % SP -1,59 ±0,81 ,065 -4,35 ±2,42 ,090 1,83 ±1,37 ,197 0,00 ±0,25 1,000
REM % SP 0,54 ±1,35 ,692 0,85 ±1,74 ,630 -1,09 ±2,28 ,640 -0,08 ±0,14 ,601
REM-Latenz -23,50 ±13,11 ,090 -15,13 ±16,69 ,377 13,14 ±22,16 ,560 1,45 ±1,35 ,298
REM-Latenz o.Wach -8,96 ±8,19 ,288 -3,46 ±11,36 ,764 3,53 ±13,85 ,802 1,57 ±0,97 ,124
Augenbewegungen -1,08 ±37,72 ,978 118,62 ±71,56 ,116 -69,64 ±63,76 ,289 0,66 ±6,93 ,925
REM-Dichte -0,89 ±1,40 ,534 5,26 ±3,59 ,161 -1,37 ±2,36 ,568 0,12 ±0,37 ,752
Arousal Index Gesamt -2,87 ±1,54 ,079 -1,69 ±2,25 ,464 3,53 ±2,60 ,192 -0,11 ±0,20 ,602
Arousal Index S2 -1,29 ±0,69 ,080 -0,11 ±1,15 ,923 -0,20 ±1,17 ,870 -0,08 ±0,11 ,459
Arousal Index SWS -0,75 ±1,32 ,577 -0,39 ±2,09 ,853 2,92 ±2,22 ,206 -0,30 ±0,19 ,130
Arousal Index NREM -1,22 ±0,69 ,091 -0,13 ±1,12 ,907 0,02 ±1,16 ,985 -0,09 ±0,10 ,411
Arousal Index REM -3,95 ±2,67 ,156 3,00 ±3,81 ,442 4,33 ±4,51 ,351 -0,62 ±0,33 ,080
Myoklonie-Index -3,19 ±1,65 ,070 -3,21 ±4,77 ,510 4,57 ±2,79 ,119 0,63 ±0,49 ,221
Placebo Electrosensitivity Interaction Alter
Po
lys
om
no
gra
ph
ie (
PS
G)
Ergebnisse
60
Tabelle 4: LME Alter und Elektrosensibilität: subjektive Schlafparameter
∆ ±SE p ∆ ±SE p ∆ ±SE p ∆ ±SE p
Feldstärke (dB) 41,77 ±0,74 ,000 0,07 ±0,89 ,941 1,23 ±1,25 ,338 -0,05 ±0,07 ,446
Traumerinnerung -0,08 ±0,32 ,811 0,42 ±0,38 ,289 -0,21 ±0,53 ,701 -0,10 ±0,03 ,004
Traum Angenehm 0,08 ±0,09 ,389 0,07 ±0,15 ,652 -0,22 ±0,15 ,153 0,00 ±0,01 ,876
Traum Neutral 0,23 ±0,13 ,084 0,34 ±0,20 ,104 -0,52 ±0,21 ,026 0,01 ±0,02 ,752
Traum Unangenehm -0,15 ±0,13 ,255 0,00 ±0,16 ,992 0,30 ±0,22 ,197 -0,01 ±0,01 ,409
Schlafqualität -0,01 ±0,22 ,964 0,08 ±0,36 ,837 0,15 ±0,37 ,700 0,00 ±0,03 ,963
Erholtsein 0,04 ±0,22 ,864 -0,16 ±0,37 ,679 0,00 ±0,37 ,994 0,00 ±0,03 ,950
Ausgeglichenheit am Abend 0,02 ±0,16 ,924 -0,48 ±0,32 ,149 -0,13 ±0,27 ,634 0,01 ±0,03 ,782
Erschöpftheit am Abend -0,38 ±0,19 ,060 -0,03 ±0,33 ,923 0,67 ±0,32 ,053 -0,04 ±0,03 ,247
Psychosom.Symptome -0,01 ±0,08 ,920 -0,19 ±0,28 ,510 -0,06 ±0,13 ,661 0,04 ±0,03 ,218
Schlafzeit (min) -13,46 ±10,62 ,221 -0,08 ±16,74 ,996 8,75 ±17,95 ,632 -1,43 ±1,53 ,363
Schlafeffizienz (%) -2,16 ±1,26 ,103 -0,57 ±2,18 ,798 3,85 ±2,13 ,087 -0,06 ±0,21 ,769
Wachzeit (min) 6,23 ±2,21 ,011 9,31 ±5,23 ,093 -13,09 ±3,73 ,003 -0,19 ±0,53 ,717
Einschlafzeit (min) 2,62 ±4,78 ,591 -6,95 ±6,56 ,304 -3,90 ±8,08 ,635 0,29 ±0,56 ,611
Sc
hla
ffra
ge
bo
ge
n A
(S
F-A
)
Placebo Electrosensitivity Interaction Alter
Ergebnisse
61
3.6 Unerwünschte Nebeneffekte
Zwei Probandinnen brachen die Studie nach der Adaptationsnacht ab, weil bei ihnen
Kopfschmerzen aufgetreten waren, die sie auf das Studiendesign zurückführten. In
dieser Nacht war jedoch das Gerät, welches das EMF generiert, aus, so dass die
Kopfschmerzen nicht durch elektromagnetische Strahlung entstanden sein können.
Möglich ist, dass die Beschwerden durch Zug auf der Kopfhaut durch die Elektroden
ausgelöst wurden. Es ließ sich durch die Polysomnographie feststellen, dass diese
Probandinnen objektiv sehr schlecht geschlafen hatten.
Nach jeder Nacht füllten die Probandinnen den FSUCL Bogen aus, der auf die
Erfassung von unerwünschten Arzneimittelwirkungen ausgelegt ist, sich aber ebenso
gut für die Dokumentation von Nebeneffekten durch das EMF eignet. Einige
Versuchspersonen gaben dabei Beschwerden an. Diese waren aber nicht häufiger in
den EMF-Nächten als in der Baseline und der Adaptationsnacht.
Diskussion
62
4 Diskussion ___________________________________________________________________________
4.1 Analyse der Methodik
In der vorliegenden Studie wurden nur Frauen zwischen 45 und 65 Jahren untersucht.
Dies geschah aus der Hypothese heraus, dass ältere Frauen die am empfindlichsten
auf Störfaktoren reagierende Bevölkerungsgruppe sei, da Frauen häufiger unter
Schlafstörungen leiden als Männer (Holzrichter et al. 1994) und da die Prävalenz von
Insomnien mit zunehmendem Alter steigt (Hajak u. Rüther 1991 und 1992). Hinzu
kommt, dass es unseres Wissens keine Arbeit zu diesem Thema bei dieser Population
gibt, da sich die bisherigen Studien auf junge männliche Probanden beziehen.
Ursprünglich sollte das erzeugte elektromagnetische Feld aus einem kontinuierlich
durchgefahrenen Spektrum von 250 MHz bis 3 GHz bestehen, um die Auswirkungen
auf den Schlaf der meisten haushaltsüblichen EMF-produzierenden Geräte
abzudecken. Da sich bei Testmessungen aber herausstellte, dass beim Umspringen
von der höchsten zur niedrigsten Frequenz ein starkes Artefakt im EEG entstand,
entschlossen wir uns zu einer Abstrahlung mit einer einzigen Frequenz. Gleichwohl ist
auch die Verwendung pulsierter Strahlung, wie sie von Borbély und Huber empfohlen
wird, mit Artefakten im EEG verbunden, so dass eine kontinuierliche Abstrahlung
gewählt wurde. In Angesicht der Tatsache, dass es schon zahlreiche Schlafstudien mit
GSM 900 Exposition gibt und unseres Wissens lediglich eine Arbeit mit einem
simulierten GSM 1800 Feld, zudem mit einer geringen Probandenzahl (Hinrichs et al,
2005), erachteten wir es für sinnvoll, auch in diesem Versuch mit 1,8 GHz
abzustrahlen. Zudem konnten Huber et al. (2002, 2005) mit kontinuierlicher
Bestrahlung bei 900 MHz keine physiologische Auswirkung nachweisen und es
besteht die Möglichkeit, dass die Auswirkungen auf das ZNS frequenzabhängig sind.
Die Exponierung gegenüber dem elektromagnetischen Feld erfolgte über die ganze
Nacht hinweg.
Die rigoros applizierten Kriterien der vorliegenden Studien sorgten für
Qualitätssicherung im Sinne von zuverlässigen Ergebnissen. Insbesondere die
randomisierte Abfolge der Versuchsbedingungen (mit dreifacher Kontrolle der
Diskussion
63
korrekten Eingabe), die Adaptationsnacht ans Schlaflabor, die Verblindung der
Probandinnen und der auswertenden Mitarbeiter, der Ausschluss von physisch oder
psychisch kranken sowie schlafgestörten Probanden, die homogene
Probandinnengruppe, die Abstinenz von schlafmodifizierenden Faktoren (Alkohol,
Koffein, veränderter Schlaf-wach-Rhythmus, Tagesschlaf) und die abgeschirmten und
feldtechnisch genau berechenbaren Untersuchungsräume sicherten die
Reproduzierbarkeit der Daten.
4.2 Auswirkungen des elektromagnetischen Feldes ohne Abschirmung
Die folgenden Abschnitte behandeln die Unterschiede in den Schlafparametern
zwischen der Baseline und der Placebo-Nacht, d.h. die Bedingung, in welcher das Feld
an war und die Textilien keine abschirmende Wirkung besaßen.
4.2.1 Auswirkung auf die Kennwerte der Schlafkontinuität:
Die verkürzte Einschlafzeit, die verlängerte Gesamtschlafzeit, die verbesserte
Schlafeffizienz, und die geringere Zahl an Wachperioden sprechen für einen
schlaffördernden Effekt des elektromagnetischen Feldes. Obwohl diese Unterschiede
in den Kennwerten der Schlafkontinuität alle keine Signifikanz erreichen, sind sie mit
den Ergebnissen der Pionierstudien von Reite et al. (1994), Lebet et al. (1996) und
Pasche et al. (1996) sowie mit den ersten beiden Mainzer Studien (Mann und Röschke,
1996 und Wagner et al., 1998) konsistent.
Diskussion
64
4.2.2 Auswirkung auf die Kennwerte der Schlafarchitektur:
Die in der vorliegenden Studie nur insignifikante Reduktion des Wachanteils an der
Schlafperiode ist konsistent mit der von Borbély et al., 1999 gezeigten signifikanten
Abnahme der Wachzeit nach Schlafbeginn, die sich durch das EMF von 18,2 auf 12,1
Minuten verringerte.
Auch die Parameter der Schlafarchitektur deuten mit einem erniedrigten Stadium 1
Anteil zugunsten von Stadium 2 in der Placebo Nacht im Vergleich zur Baseline
Nacht auf einen schlafvertiefenden Effekt, obwohl auch hier keine Signifikanz erreicht
wird. Die Abnahme von NREM1 Schlaf ist konsistent mit den Ergebnissen von
Danker-Hopfe und Dorn (2008), bei denen eine signifikante Reduzierung des Stadium
1 von 3,2 Minuten beobachtet wurde. Allerdings wurde dort auch eine Reduzierung
von Stadium 2 Schlaf beobachtet, die sich in einer Zunahme vom REM-Schlaf
wiederspiegelte.
4.2.3 Auswirkung auf die REM/NREM-Regulation:
Der REM-Anteil ist bei uns nur sehr leicht und nicht signifikant in der Placebo-Nacht
erhöht und die REM-Latenz ist tendenziell signifikant erniedrigt. Die Reduktion der
REM-Latenz gegenüber der Baseline Nacht betrug in der Placebo-Nacht 18,90
Minuten und ist mit p=0,053 der statistisch bedeutendste Effekt in den
polysomnographischen Parametern bei unabgeschirmtem elektromagnetischem Feld
dieser Studie.
Dieser REM-Schlaf fördernde Effekt ist im Einklang mit der verkürzten REM-Latenz
bei Loughran et al., 2005. Obwohl bei der australischen Arbeit der Studienaufbau von
dem des vorliegenden Experiments grundsätzlich verschieden war, da nur eine 30-
minütige Exposition vor Schlafbeginn stattfand, beeindruckt die Tatsache, dass auch
bei ihnen die Reduktion der REM-Latenz um 17,6 Minuten mit p = 0,02 die einzige
statistisch bedeutsame Veränderung der visuell ausgewerteten Kennwerte war.
Diskussion
65
Der bei Mann und Röschke (1996) festgestellte REM-supprimierende Effekt ließ sich
bei uns nicht bestätigen.
Die bei uns beobachtete schwach REM fördernde Wirkung ist konsistent mit den
Ergebnissen von Danker-Hopfe und Dorn (2008). In dieser sehr umfassenden Studie
war sowohl die absolute, als auch die relative im REM-Schlaf verbrachte Zeit
signifikant erhöht. Auch war bei ihnen die durchschnittliche Dauer der REM-Zyklen
erhöht. Über die REM-Latenz wurde in deren Arbeit keine Aussage gemacht.
Die Ergebnisse zum REM-Schlaf in der Literatur sowie in der vorliegenden Studie
können größtenteils als eine REM-Förderung durch elektromagnetische Felder
interpretiert werden. Allerdings wurde weder bei uns noch bei Loughran et al. (2005),
auch nur eine tendenzielle Signifikanz für Veränderungen in der Dauer des REM-
Schlafes festgestellt. Ein biologisches Erklärungsmodell für diese Veränderungen
können wir bislang nicht liefern. Die von Loughran et al. angeführte Hypothese, dass
cholinerge Mechanismen eine Rolle spielen könnten, erklärt nicht, dass nur die REM-
Latenz und nicht die REM-Dauer verändert ist.
4.2.4 Auswirkung auf Arousal-Indizes und Myoklonien:
Der Gesamt-Arousal-Index ist in der Placebo-Nacht erniedrigt, was auch auf einen
schlafverbessernden Effekt deuten lässt, wenngleich auch hier keine Signifikanz
erreicht wird. Tendenzielle Signifikanz haben aber die Unterschiede in den Arousal-
Indizes im Stadium 2 und im gesamten NREM-Schlaf (p=0,058, bzw. p=0,069); auch
sie sind in der Placebo-Nacht weniger häufig. Die Anzahl der Arousals findet in
früheren Studien wenig Beachtung, deswegen ist ein Vergleich mit der Literatur auf
diesem Gebiet nicht möglich.
Ähnlich verhält es sich mit dem Myoklonie Index, der in der Placebo-Nacht erniedrigt
ist, obwohl die Signifikanzgrenze unterschritten bleibt. Auch die Abnahme der
Myoklonien Zahl spricht für einen schlafkonsolidierenden Effekt.
Diskussion
66
4.3 Auswirkung des elektromagnetischen Feldes mit Abschirmung
In diesem Teil wird die modifizierende Wirkung der Textilien auf die in der Placebo-
Nacht durch das EMF entstandenen Veränderungen gegenüber der Baseline diskutiert.
Ein Literaturvergleich ist hier nicht möglich, da es meines Wissens keine Studien zu
diesem Thema gibt.
4.3.1 Abschirmung durch den Schlafanzug:
Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass die Versuchsbedingung mit dem angeschalteten
Feld und dem abschirmenden Schlafanzug die geringsten Unterschiede in den
polysomnographischen Parametern zur Baseline aufweist.
Die REM-Latenz, die in der Placebo Nacht tendenziell signifikant reduziert war, ist
bei abschirmendem Schlafanzug immer noch verkürzt, erreicht aber keine Signifikanz
mehr. Zwei weitere Veränderungen, die in der Placebo Bedingung tendenziell
signifikant waren, sind die Reduktionen der Arousal Indizes im Stadium 2 und NREM.
Beide Abnahmen sind auch in der Schlafanzug-Nacht zu beobachten gewesen,
erreichten hier aber keine Signifikanz.
Auch die insignifikanten Veränderungen in der Placebo-Nacht gegenüber der Baseline
bei den Parametern Einschlafzeit und Gesamtschlafzeit bestehen beim Schlafanzug
weiter, allerdings sind die Abweichungen hier noch geringer.
Die einzige tendenziell signifikante (p=0,074) Veränderung gegenüber der Baseline ist
beim Anzug die Abnahme der REM-Dichte. Diese Reduktion ist abgeschwächt auch
in der Placebo-Nacht zu sehen.
Diskussion
67
4.3.2 Abschirmung durch Matratze und Bettdecke:
Die Verkürzung der REM-Latenz ist bei Abschirmung durch Matratze und Bettdecke
in abgeschwächter Version beibehalten. Obwohl die Veränderung tendenziell
signifikant bleibt, ist die Fehlerwahrscheinlichkeit von p=0,053 in der Placebo-Nacht
auf p=0,089 gestiegen.
Auch die Abnahme in den Arousal-Indizes von Stadium 2 und NREM ist in dieser
Bedingung zu beobachten gewesen, wenngleich sie keine Signifikanz mehr erreichte.
4.3.3 Abschirmung durch Baldachin und Unterlage:
Baldachin und Unterlagen zeigen höhere Veränderungen gegenüber der Baseline-
Nacht als die Versuchsbedingung mit den Placebo Textilien. Es geht aus Tabelle 1
eine tendenziell signifikante Reduktion des polysomnographischen Tiefschlafs von
1,14 % hervor (p=0,064). Diese Veränderung spiegelt sich in einer auch nur
tendenziell signifikanten Zunahme von 2,42 % des Wachanteils an der Schlafperiode
wieder (p=0,082). Außerdem sind die Gesamtschlafzeit und die Schlafeffizienz
reduziert, sowie die Einschlafzeit erhöht.
Die in der Placebo-Nacht gezeigten, tendenziell signifikanten Abnahmen in den
Arousal-Indizes von Stadium 2 und NREM sind auch mit Baldachin Abschirmung in
ähnlicher Stärke beibehalten. Die Verkürzung der REM-Latenz in der Placebo
Bedingung ist auch hier noch zu sehen, allerdings in abgeschwächter und
insignifikanter Form.
Die Verschlechterung des Schlafs könnte prinzipiell auf einen Verstärkungseffekt des
elektromagnetischen Feldes durch Reflexion durch den Baldachin deuten, da aber die
Veränderungen in der Placebo-Nacht eher als Schlafkonsolidierung zu bezeichnen
sind, ist diese Folgerung unlogisch.
Möglich wäre auch eine Verschlechterung des Schlafes durch Neutralisierung des
schlaffördernden Effekts des EMF. Da aber die Verschlechterung durch den Baldachin
Diskussion
68
stärker ist als die Verbesserung durch das Feld, ist auch diese Hypothese nicht
glaubhaft.
Wahrscheinlicher ist, dass die Schlafverschlechterung durch den Baldachin auf eine
andere Ursache zurückzuführen ist. Möglich ist, dass ein verminderter
Temperaturabfluss oder Luftaustausch den Schlaf der Probandinnen gestört hat.
Eine abschirmende Wirkung des Effektes des EMF konnte nur bei der REM-Latenz
beobachten werden, da dies der einzige Kennwert war, der einerseits in der Placebo-
Nacht verändert und bei dem andererseits diese Veränderung in der Baldachin-Nacht
abgeschwächt war.
Die abschirmende Wirkung des Baldachins muss als minderwertig gegenüber der von
Matratze und Bettdecke sowie der vom Schlafanzug eingestuft werden, da die
Abnahmen in den Arousal Indizes nicht abgeschwächt wurden.
4.4 Vergleich mit den Resultaten des subjektiven Schlafempfindens
Auch in der Auswertung des Schlaffragebogens-A waren keine signifikanten
Veränderungen zwischen Placebo- und Baseline-Nacht festzustellen. Demnach konnte
auch kein Effekt durch die Abschirmung subtrahiert werden.
Wie in der Polysomnographie, war aber auch im subjektiven Empfinden der Schlaf in
der Baldachin-Nacht verschlechtert. Sowohl die Schlafzeit als auch die Schlafeffizienz
waren im SFA signifikant reduziert. Konsistent mit einer Schlafstörung ist auch die
Zunahme der empfundenen Wachzeit in der Baldachin-Nacht.
Die subjektive Zunahme der Wachzeit spiegelt sich in der Polysomnographie durch
eine prozentuale Zunahme der Wachzeit an der Schlafperiode wieder, obwohl die
Veränderung da nur noch tendenziell signifikant ist. Die empfundene Abnahme der
Schlafeffizienz und der Schlafzeit finden sich auch in den visuell ausgewerteten
Kriterien, wenngleich die Auswirkungen dort nicht signifikant sind.
Diskussion
69
Es schließt sich daraus, dass das subjektive Schlafempfinden empfindlicher auf äußere
Einflüsse reagiert als die polysomnographischen Kennwerte.
4.5 Empfundene Elektrosensibilität und Auswirkung des elektromagnetischen Feldes auf den Schlaf
Die Auswertung des Einflusses der Elektrosensibilität auf die Veränderungen in der
Placebo-Nacht gegenüber der Baseline hat eine signifikante Abnahme der
empfundenen Wachzeit ergeben. Die elektrosensiblen Probandinnen haben also
subjektiv die Placebo Nacht mit einer geringeren Wachzeit im SFA bewertet.
Tendenziell signifikant ist auch die Zunahme der subjektiven Schlafeffizienz in der
Placebo-Nacht bei den elektrosensiblen Probandinnen.
Diese empfundene Verbesserung des Schlafes bei den elektrosensiblen
Versuchsdamen stimmt mit der, wenngleich nicht signifikanten, Reduktion der Anzahl
der Wachperioden und einer nur minimalen Verringerung des prozentualen
Wachanteils in der Polysomnographie überein.
Die durch das EMF entstandene, sowohl subjektive als auch objektive Verbesserung
des Schlafes scheint also bei den Probandinnen, die sich als „elektrosensibel“
bezeichnen, verstärkt aufzutreten. Die oben beschriebene Feststellung, dass Einflüsse
auf den Schlaf subjektiv sensibler festgestellt werden als polysomnographisch,
bestätigt sich hier.
Diskussion
70
4.6 Schlussfolgerung
Es konnte bei keinem der ausgewerteten Parameter eine statistische Signifikanz
festgestellt werden. Aus den unter Punkt 5.1 in der Methodenkritik erwähnten
Gründen kann man davon ausgehen, dass dies nicht an Messfehlern oder an einem
fehlerhaften Design der Studie liegt. Schlafmodifizierende Faktoren wurden
weitestgehend durch die Studienkriterien ausgeschlossen und die geringe intra-
individuelle Varianz der Schlafparameter bei allen Probandinnen bestätigt die hohe
Reproduzierbarkeit unserer Ergebnisse.
Die Stichprobengröße liegt mit 20 in der gleichen Größenordnung wie die der früheren
Studien, in denen meist zwischen 15-25 Probanden untersucht wurden und bei denen
teilweise signifikante Effekte beobachtet wurden.
Die mangelnde statistische Signifikanz unserer Ergebnisse beruht also nicht auf einer
kleineren Probandenzahl im Vergleich zu den anderen Experimenten.
Wahrscheinlicher ist, dass die artefaktfreien Veränderungen der Schlafparameter
tatsächlich geringer sind als in anderen Studien berichtet, so dass sie nur in einer
wesentlich größeren Gruppe deutlich identifizierbar wären.
Da die Auswirkungen auf die polysomnographischen Kennwerte nicht statistisch
signifikant sind, konnte die Hypothese, dass elektromagnetische Felder den Schlaf
verändern, nicht bewiesen werden. In Anbetracht der Tatsache, dass die Effektrichtung
im Sinne einer Schlafförderung konsistent mit der Literatur ist, ist eine geringe
Auswirkung aber zu vermuten.
Da keine deutliche Veränderung des Schlafes festgestellt wurde, ist auch eine
Beurteilung der Neutralisierung der Feldeinwirkung durch abschirmende Textilien
nicht sicher möglich.
Deutlich wurde aber, dass die Versuchsbedingung mit Baldachin und Unterlagen eine
sowohl objektive, als auch subjektive Verschlechterung des Schlafes bewirkte, die sich
am ehesten durch einen verringerten Luftaustausch erklären lässt.
Diskussion
71
Allgemein lässt sich schließen, dass die Auswirkung der elektromagnetischen Felder
minimal ist und dass eine Beeinträchtigung des Schlafes ausgeschlossen werden kann.
Wenn ein geringer Effekt entsteht, dann nur im Sinne einer Schlafförderung, so dass
abschirmende Textilien weder nötig noch sinnvoll erscheinen.
Da auch die „elektrosensible“ Probandinnengruppe das angeschaltete Feld nur mit
einer subjektiven Verringerung ihrer Wachzeit und somit einer Verbesserung ihres
Schlafes bewertet hat, ist auch für diese Patienten keine Abschirmung zu empfehlen.
Allerdings kann über eventuelle Langzeitfolgen von elektromagnetischer Strahlung an
dieser Stelle keine Aussage gemacht werden, da in vorliegender Studie nur die
unmittelbaren Auswirkungen auf den Schlaf getestet wurden.
4.7 Ausblick
Möglicherweise würde eine Meta-Analyse der vorhandenen Studien oder eine
Untersuchung an einer wesentlich größeren Stichprobe Signifikanzen im Sinne einer
Schlafförderung durch EMFs liefern. Es stellt sich dann die Frage, ob daraus eine
klinische Bedeutung resultieren kann. Denkbar wäre es, diesen Effekt bei der
Behandlung von Schlafstörungen zu nutzen, da medikamentöse Therapien auf diesem
Gebiet derzeit noch unbefriedigend sind. Wie die vorliegenden Ergebnisse aber zeigen,
ist die durch GSM Strahlung resultierende Auswirkung derart schwach, dass eine
Bedeutung bei der Behandlung von Insomnien nicht anzunehmen ist.
In Anbetracht der Tatsache, dass die schlaffördernde Richtung der Veränderungen bei
den meisten Studien festgestellt wurde und dass die Strahlungsarten in den
verschiedenen Experimenten sehr unterschiedlich waren, ist es anzunehmen, dass die
Verbesserung des Schlafs allen Arten von EMFs gemein ist. Ein Expositionssignal,
welches zur Therapie von Schlafstörungen in Frage kommt, ist ein
amplitudenmoduliertes, elektromagnetisches Feld. Diese Hypothese wurde schon in
den Arbeiten von Reite et al. (1994), Lebet et al. (1996) und Pasche et al. (1996)
untersucht. In den Studien von Reite und Lebet wurden die Auswirkungen von „Low
Energy Emission Therapy“ (LEET) auf den Schlaf von gesunden Probanden analysiert,
Diskussion
72
während bei Pasche et al. nur Insomnie-Patienten untersucht wurden. In allen drei
Studien waren signifikante schlaffördernde Effekte zu beobachten.
Da in ihrer Studie die Gesamtschlafzeit und die Zahl der Schlafzyklen erhöht und die
Einschlaflatenz reduziert war, die Architektur des Schlafes aber unverändert blieb und
weder ein Reboundphänomen noch Nebenwirkungen auftraten, schlossen Pasche et al.
(1996), dass die LEET eine attraktive Alternative zur medikamentösen Therapie von
Schlafstörungen wäre.
Auf diesem Gebiet sollte also weitere Forschung betrieben werden, um zu sehen ob
sich die LEET oder andere EMFs tatsächlich zur Behandlung von Insomnien eignen.
Zusammenfassung
73
5 Zusammenfassung ___________________________________________________________________________
In der vorliegenden Arbeit wurde der Effekt elektromagnetischer Strahlung auf objektive
Schlafparameter und die Möglichkeit der Abschirmung dieser Auswirkung durch spezielle
Textilien erforscht.
Es wurden dafür mittels eines einfachblinden cross-over Designs 20 gesunde Probandinnen
zwischen 45 und 65 Jahren während 6 Nächten im Schlaflabor untersucht. Während 4 dieser
Nächte wurden die Versuchspersonen einem kontinuierlichen elektromagnetischen Feld mit
einer Frequenz von 1,8 GHz exponiert, dabei wurden in den verschiedenen Nächten
abwechselnd Baldachin, Unterlagen, Matratze und Bettdecke als abschirmende Textilien
verwendet.
Nach Auswertung der polysomnographischen Parametern konnten keine statistisch
signifikanten Veränderungen durch die Exponierung festgestellt werden. Es zeigte sich aber
dass alle Veränderungen, wenngleich schwach, auf eine Verbesserung der Schlafqualität
durch das elektromagnetische Feld deuteten. Unter anderem zeichneten sich eine verkürzte
Einschlafzeit, eine verlängerte Gesamtschlafzeit, eine verbesserte Schlafeffizienz und eine
geringere Zahl an Wachperioden ab. Ebenso zeigte sich eine Reduktion des Wachanteils an
der Schlafperiode und Abnahmen der Gesamt-Arousal- und Myoklonie-Indices. Der REM-
Anteil war in den Expositionsnächten erhöht und die REM-Latenz tendenziell signifikant
erniedrigt, so dass man von einem REM-Schlaf fördernden Effekt ausgehen kann.
Da keine statistisch eindeutigen Veränderungen des Schlafes entstanden, war auch eine
Beurteilung des Abschirmeffektes der Textilien nicht sicher möglich.
Tendenziell signifikant waren aber die Reduktion des Tiefschlafs und die Zunahme des
Wachanteils bei der Benutzung des Verum-Baldachins, so dass eine Verschlechterung des
Schlafs durch diesen anzunehmen ist. Diese lässt sich am ehesten durch einen verminderten
Temperaturabfluss und Luftaustausch erklären.
Es konnte also gezeigt werden, dass objektive Schlafparameter nicht negativ durch
elektromagnetische Strahlung beeinflusst werden und somit eine Abschirmung durch spezielle
Textilien nicht sinnvoll ist.
Literaturverzeichnis
74
6 Literaturverzeichnis ___________________________________________________________________________
Aalto S, Haarala C, Bruck A, Sipila H, Hamalainen H, Rinne JO (2006). Mobile phone affects cerebral blood flow in humans. J Cereb Blood Flow Metab; 26 (7): 885 – 890. Ahlbom A, Day N, Feychting M, et al. (2000). A pooled analysis of magnetic fields and childhood leukaemia. Br J Cancer; 83:692–8. Akerstedt T, Palmblad J, de la Torre B, Marana R, Gillberg M. (1980). Adrenocortical and gonadal steroids during sleep deprivation. Sleep; 3:23-30. Barth A, Winker R, Ponocny-Seliger E, Mayrhofer W, Ponocny I, Sauter C and Vana N. (2008). A meta-analysis for neurobehavioural effects due to electromagnetic field exposure emitted by GSM mobile phones. Occup. Environ. Med; 6: 342-346.
Beck, AT (1978). The depression inventory. Philadelphia: Center for Cognitive Therapy. Borbély AA, Huber R, Graf T, Fuchs B, Gallmann E, Achermann P. (1999). Pulsed high-frequency electromagnetic field affects human sleep and sleep electroencephalogram. Neurosci Lett.; 275(3):207-10.
Born J, Lange T, Hansen K, Mölle M, Fehm HL. (1997). Effects of sleep and circadian rhythm on human circulating immune cells. J Immunol; 158(9):4454-64. Brown LF, Reynolds CF 3rd, Monk TH, Prigerson HG, Dew MA, Houck PR, Mazumdar S, Buysse DJ, Hoch CC, Kupfer DJ. (1996). Social rhythm stability following late-life spousal bereavement: associations with depression and sleep impairment. Psychiatry Research; 62, 161-169.
Buysse DJ, Reynolds CF 3rd, Monk TH, Berman SR, Kupfer DJ. (1989). The Pittsburgh Sleep Quality Index: a new instrument for psychiatric practice and research. Psychiatric Res.; 28:192-21.
Chee MW, Choo W. (2004). Functional imaging of working memory after 24 hr of total sleep deprivation. J Neurosci; 24:4560-4567. Danker-Hopfe H. und Dorn H. (2007). Untersuchung an Probanden unter Exposition mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern von Mobiltelefonen. Abschlussbericht erstellt im Auftrag des Bundesamtes für Strahlenschutz. Dinges DF (2004). Critical research issues in development of biomathematical models of fatigue and performance. Aviat Space Environ Med; 75:A181-191.
Dinges DF, Douglas SD, Zaugg L, Campbell DE, McMann JM, Whitehouse WG, Orne EC, Kapoor SC, Icaza E, Orne MT. (1994). Leukocytosis and natural killer cell function parallel neurobehavioral fatigue induced by 64 hours of sleep deprivation. J Clin Invest.; 93(5):1930-9
Literaturverzeichnis
75
Dreßing H, Riemann D (1990): Diagnostik und Therapie von Schlafstörungen. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, Jena, New York. Fischer-Cornelssen KA (1966): Fischer Somatische oder Unerwünschte Effekte Check List (FSUCL). In collegium Internationale Psychiatrie Scalarum (CIPS). Internationale Skalen für Psychatrie, Weinheim, Beltz. Everson CA, Crowley WR. (2004). Reductions in circulating anabolic hormones induced by sustained sleep deprivation in rats. Amer J Physiol Endocrin Metab; 286(6): E1060-E107. Foliart DE, Mezei G, Iriye R, et al. (2007). Magnetic field exposure and prognostic factors in childhood leukemia. Bioelectromagnetics; 28:69–71.
Foliart DE, Pollock BH, Mezei G, et al. (2006). Magnetic field exposure and long-term survival among children with leukaemia. Br J Cancer; 94:161–4.
Ford, DE Kamerow, DB (1989). Epidemiologic study of sleep disturbances and psychiatric disorders. An opportunity for prevention? JAMA; 262, 1479-1485.
Frank E, Hlastala S, Ritenour A, Houck P, Tu XM, Monk TH, Mallinger AG, Kupfer DJ (1997). Inducing lifestyle regularity in recovering bipolar disorder patients: results from the maintenance therapies in bipolar disorder protocol. Biological Psychiatry; 41(12), 1165-1173.
Frey DJ, Fleshner M, Wright KP Jr. (2007). The effects of 40 hours of total sleep deprivation on inflammatory markers in healthy young adults. Brain Behav Immun.;21(8):1050-7.
Fritzer G, Göder R, Friege L, Wachter J, Hansen V, Hinze-Selch D, Aldenhoff JB (2007). Effects of short- and long-term pulsed radiofrequency electromagnetic fields on night sleep and cognitive functions in healthy subjects. Bioelectromagnetics; 28(4):316-25. Erratum in: Bioelectromagnetics; 28(5):368.
Gollnick F, Dubois W (2007). Wirkung von EMF auf das menschliche Gehirn. Newsletter der FGF.
Görtelmeyer R (1981). Schlaffragebogen SF-A and SF-B. In Collegium Internationale Psychiatrie Scalarum (CIPS). Internationale Skalen für Psychiatrie, Weinheim, Beltz.
Greenland S, Sheppard AR, Kaune WT, et al. (2000). A pooled analysis of magnetic fields, wire codes, and childhood leukemia. Childhood Leukemia-EMF Study Group. Epidemiology; 11: 624-34.
Haarala C, Bjornberg L, Ek M, Laine M, Revonsuo A, Koivisto M., Hamalainen H (2003). Effect of a 902 MHz electromagnetic field emitted by mobile phones on human cognitive function: a replication study. Bioelectromagnetics; 24, 283–288. Hajak G, Rüther E (1991). a) Chronic insomnia in the elderly. In: Racagni G., Brunello N.,
Literaturverzeichnis
76
Fukendo, T. (Eds.) Biological psychiatry, vol 1. (1991) Elsevier, Amsterdam, pp.845-848 ; b) Chronische Insomnien. In: Steinberg, R. (Hrsg) Schlaf. Tilia, Klingemünster (1991), S. 60-64. Hajak G, Rüther E (1992). Schlafstörungen - ein dringliches Gesundheitsproblem. In: Schlafmedizin heute. Diagnostische und therapeutische Empfehlungen, Schulz H., Engfer, E. (Hrsg). MMV, München (1992): S. 14-34 Hinrichs H, Heinze HJ, Rotte M (2005). Human sleep under the influence of a GSM-1800 electromagnetic farfield. –Somnologie; 9: 185-191. Horne, J (1988). Why we sleep. Oxford: Oxford University Press. Huber R, Graf T, Cote KA, Wittmann L, Gallmann E, Matter D, Schuderer J, Kuster N, Borbély AA, Achermann P (2000). Exposure to pulsed high frequency electromagnetic field during waking affects human sleep EEG. Neuroreport, 11: 3321–3325. Huber R, Treyer V, Borbely AA, Schuderer J, Gottselig JM, Landolt HP, Werth E, Berthold T, Kuster N, Buck A, Achermann P (2002). Electromagnetic fields, such as those from mobile phones, alter regional cerebral blood flow and sleep and waking EEG. J Sleep Res; 11 (4): 289 – 295.
Huber R, Schuderer J, Graf T, Jutz K, Borbe´ly AA, Kuster N, Achermann P (2003). Radio frequency electromagnetic field exposure in humans: estimation of SAR distribution in the brain, effects on sleep and heart rate. Bioelectromagnetics; 24: 262–27. Huber R, Treyer V, Schuderer J, Berthold T, Buck A, Kuster N, Landolt HP, Achermann P (2005). Exposure to pulse-modulated radio frequency electromagnetic fields affects regional cerebral blood flow. European Journal of Neuroscience; 21:1000–1006. Hung CS, Anderson C, Horne JA, McEvoy P (2007). Mobile phone 'talk-mode' signal delays EEG-determined sleep onset. Neurosci Lett.; 421(1):82-6.
Jasper HH (1958). The ten-twenty electrode system of the international federation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol; 10:371-375.
Johns MW (1991). A new method for measuring daytime sleepiness: the Epworth Sleepiness Scale. Sleep; 14:540-545. Kan P, Simonsen SE, Lyon JL, Kestle JRW (2008). Cellular phone use and brain tumor: a meta-analysis. Journal of Neuro-Oncology; 86(1):71-78. Koivisto M, Revonsuo A, Krause C, et al. (2000). Effects of 902 MHz electromagnetic field emitted by cellular telephones on response times in humans. Neuroreport; 11:413–15. Koivisto M, Krause CM, Revonsuo A, et al. (2000). The effects of electromagnetic field emitted by GSM phones on working memory. Neuroreport; 11:1641–3.
Kraepelin E (1909). Psychiatrie. Leipzig :J.A. Barth.
Literaturverzeichnis
77
Lebet JP, Barbault A, Rossel C, Tomic Z, Reite M, Higgs L, Dafni U, Amato D, Pasche B (1996). Electroencephalographic changes following low energy emission therapy. Ann Biomed Eng.; 24(3):424-9. Leproult R, Van Reeth O, Byrne MM, Sturis J, Van Cauter E (1997). Sleepiness, performance, and neuroendocrine function during sleep deprivation: effects of exposure to bright light or exercise. J Biol Rhythms; 12:245-258.
Lonn S, Ahlbom A, Hall P, Feychting M, Swedish Interphone Study Group (2005). Long-term mobile phone use and brain tumor risk. American Journal of Epidemiology; 161(6):526-35.
Lonn S, Ahlbom A, Hall P, Feychting M (2004). Mobile phone use and the risk of acoustic neuroma. Epidemiology; 15(6):653-9.
Loughran SP, Wood AW, Barton JM, Croft RJ, Thompson B, Stough C (2005). The effect of electromagnetic fields emitted by mobile phones on human sleep. Neuroreport;
28;16(17):1973-6.
Mann K, Röschke J (1996). Effects of pulsed high-frequency electromagnetic fields on human sleep. Neuropsychobiology; 33(1):41-7.
Michaelis J, Schüz J, Meinert R, et al. (1997). Childhood leukaemia and electromagnetic fields; results of a population-based case control study in Germany. Cancer Causes Control; 8:167–74.
Michaelis J, Schüz J, Meinert R, et al. (1997). Combined risk estimates for two German population-based case-control studies on residential magnetic fields and childhood acute leukaemia. Epidemiology; 9:92–4. Mullington JM, Chan JL, Van Dongen HP, Szuba MP, Samaras J, Price NJ, Meier-Ewert HK, Dinges DF, Mantzoros CS (2003). Sleep loss reduces diurnal rhythm amplitude of leptin in healthy men. J Neuroendocrinol; 15:851-854. Pasche B, Erman M, Hayduk R, Mitler MM, Reite M, Higgs L, Kuster N, Rossel C, Dafni U, Amato D, Barbault A, Lebet JP (1996). Effects of low energy emission therapy in chronic psychophysiological insomnia. Sleep; 19(4):327-36. Plihal W, Born J (1999). Effects of early and late nocturnal sleep on priming and spatial memory. Psychophysiology; 36(5):571-82.
R Development Core Team. R (2007). A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0.
Radomski MW, Hart LE, Goodman JM, Plyley MJ (1992). Aerobic fitness and hormonal responses to prolonged sleep deprivation and sustained mental work. Aviat Space Environ Med; 63:101-106.
Reite M, Higgs L, Lebet JP, Barbault A, Rossel C, Kuster N, Dafni U, Amato D, Pasche B (1994). Sleep inducing effect of low energy emission therapy.
Literaturverzeichnis
78
Bioelectromagnetics; 15(1):67-75.
Riemann D, Voderholzer U (2003). Primary insomnia: a risk factor to develop depression? Journal of Affective Disorders; 76: 255 – 259 Rubin J, Munshi JD, Wessely S (2005). Electromagnetic Hypersensitivity: A Systematic Review of Provocation Studies. Psychosomatic Medicine; 67:224–232.
Schüz J, Grigat JP, Brinkmann K, Michaelis J (2001). Residential magnetic fields as a risk factor for childhood acute leukaemia: results from a German population-based case-control study. Int J Cancer; 91:728–35.
Seifritz E, Hemmeter U, Trachsel L, Lauer CJ, Hatzinger M, Emrich HM, Holsboer F, Holsboer-Trachsler E (1995). Effects of flumazenil on recovery sleep and hormonal secretion after sleep deprivation in male controls. Psychopharmacology; 120:449-456. Shearer WT, Reuben JM, Mullington JM, Price NJ, Lee BN, Smith EO, Szuba MP, Van Dongen HP, Dinges DF (2001). Soluble TNF-alpha receptor 1 and IL-6 plasma levels in humans subjected to the sleep deprivation model of spaceflight. J Allergy Clin Immunol; 107:165-170.
Svendsen AL. Weihkopf T. Kaatsch P. Schüz J (2007). Exposure to magnetic fields and survival after diagnosis of childhood leukemia: a German cohort study. Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention; 16(6):1167-71.
Van Cauter E, Holmback U, Knutson K, Leproult R, Miller A, Nedeltcheva A, Pannain S, Penev P, Tasali E, Spiegel K (2007). Impact of sleep and sleep loss on neuroendocrine and metabolic function. Horm Res.; 67 Suppl 1:2-9.
Wagner P, Röschke J, Mann K, Fell J, Hiller W, Frank C, Grözinger M (2000). Human sleep EEG under the influence of pulsed radio frequency electromagnetic fields. Results from polysomnographies using submaximal high power flux densities. Neuropsychobiology; 42(4):207-12.
Wagner P, Röschke J, Mann K, Hiller W, Frank C (1998). Human sleep under the influence of pulsed radiofrequency electromagnetic fields: a polysomnographic study using standardized conditions. Bioelectromagnetics; 19(3):199-202.
Weitzman ED, Zimmerman JC, Czeisler CA, Ronda J (1983). Cortisol secretion is inhibited during sleep in normal man. J Clin Endocrinol Metab; 56:352-358. Wood AW (2006). How dangerous are mobile phones, transmission masts, and electricity pylons? Arch. Dis. Child.; 91; 361-366.
Literaturverzeichnis
79
Weblinks: http://www.bfs.de/elektro - Bundesamt für Strahlenschutz über Wirkungen elektromagnetischer Felder http://www.emf-portal.de – wissenschaftliche Literaturdatenbank des FEMU Aachen zu den biologischen Wirkungen elektromagnetischer Felder http://www.fgf.de – Forschungsgemeinschaft Funk e.V. http://www.pharma.uzh.ch/static/schlafbuch/INHALT.htm - Das Geheimnis des Schlafs - Neue Wege und Erkenntnisse der Forschung von Alexandre Borbély (1998) http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Elektrosmog&oldid=60858678 - Wikipedia, die freie Enzyklopädie http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Global_System_for_Mobile_Communications&oldid=60302402 - Wikipedia, die freie Enzyklopädie
Anhang
80
7 Anhang
7.1 Abkürzungsverzeichnis
Abb. Abbildung ALL Akute Lymphatische Leukämie ANOVA Analysis of variance AUC Area under the curve BDI Beck Depressions Inventar β-HCG Beta Humanes Choriongonadotropin BMI Body-Mass Index CRP Capsel-reaktives Protein Cw Continuos wave signal DSM Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders EEG Elektroenzephalogramm EHS Electromagnetic Hypersensitivity Syndrome EKG Elektrokardiogramm EMF Elektromagnetisches Feld EMG Elektromyogramm EOG Elektrookulogramm ESS Epworth Schläfrigkeitsskala FSUCL Fischer-Somatische-oder-Unerwünschte-Symptome-Check-List GOT Glutamat-Oxacelat-Transaminase GPT Glutamat-Pyruvat-Transaminase γ-GT Gamma-Glutamyltransferase GSM Global System for Mobile Telecommunications HR Hazard Ratio ICD International Classification of Diseases KI Konfidenz Intervall L-EMG Leg-Elektromyographie LME Linear Mixed Effects MW Mittelwert NREM Non-Rem Schlaf OR Odds Ratio PET Positronen-Emissions-Tomographie PLMS Periodic Limb Movements in Sleep Pm Pulse modulated signal PSG Polysomnographie PSQI Pittsburgher Schlafqualitätsindex PVT Psychomotor Vigilance Test REM Rapid Eye Movement RLS Restless-Legs-Syndrom SAS Schlafapnoe-Syndrom SD Standarddeviation SEI S Schlafeffizienz SF-A Schlaffragebogen-A SL Schlaflatenz SPT Sleep Period Time SOL Sleep onset latency
Anhang
81
SWS Slow-wave-sleep TDMA Time Division Multiplex Access TIB Time in Bed TNF Tumor Nekrose Faktor TSH Thyreoidea-stimulierendes Hormon TST Total Sleep Time UMTS Universal Mobile Telecommunications System ZNS Zentrales Nervensystem
Anhang
85
PROBANDENINFORMATION ZUR UNTERSUCHUNG
„Elektrosmog und polysomnographische Schlafqualität“
Sehr geehrte Probandin,
Sie haben Interesse gezeigt, an einer Untersuchung zum Effekt von Elektrosmog auf die Schlafqualität teilzunehmen. Die Teilnahme an dieser wissenschaftlichen Untersuchung ist freiwillig. Sie müssen Ihr Einverständnis zur Teilnahme an dieser Untersuchung schriftlich erklären. Bitte lesen Sie den folgenden Text als Vorinformation für unser Gespräch sorgfältig durch und zögern Sie nicht, Fragen zu stellen.
Im Folgenden möchten wir einige Informationen zur Zielsetzung und zum Ablauf der Untersuchung geben.
1.) Warum wird diese Untersuchung durchgeführt?
Mit der Zunahme der Nutzung von Mobilfunk und der zunehmenden Installierung von Mobilfunk-Antennen wurden in den letzten Jahren auch zunehmend Bedenken geäußert, dass die dadurch erzeugten elektromagnetischen Felder sich auf die körperliche und psychische Gesundheit von Menschen auswirken könnten. Insbesondere wurde im Hinblick auf den Schlaf vermutet, dass entsprechende elektromagnetische Felder den Schlaf stören könnten. Einige wissenschaftliche Untersuchungen im Schlaflabor hierzu konnten auch einen entsprechenden Einfluss von elektromagnetischen Feldern auf den Schlaf feststellen, die sich in einer Zunahme schneller Frequenzen und einer leichten Abnahme des REM-Schlafs äußerten, die jedoch nach Absetzen der Exposition vollkommen reversibel waren. Außer solchen kurzfristigen Effekten nach der Exposition haben wissenschaftliche Studien keine Hinweise auf andauernde gesundheitliche Schädigungen ergeben.
Im Rahmen der vorliegenden Studie möchten wir nun prüfen, ob elektromagnetische Felder, die in etwa einer Mobilfunkstrahlung entsprechen, 1. den Schlaf beeinflussen und 2. ob es möglich ist, durch entsprechende Abschirmtextilien aus bestimmten Materialien diesen Einfluss zu neutralisieren. Dazu möchten wir Sie bitten, insgesamt 6 Nächte im Schlaflabor zu schlafen. In der ersten Nacht im Schlaflabor werden Sie an die neuen Bedingungen gewöhnt und bestimmte zusätzliche Elektroden werden angebracht, um auszuschließen, dass Sie an einer Atmungsstörung oder an einer Bewegungsstörung im Schlaf leiden. In den weiteren 5 Nächten werden Sie gebeten, an folgenden Versuchsbedingungen teilzunehmen:
a) Keine Exposition gegenüber elektromagnetischer Strahlung / Placebotextilien b) bis e) In allen Nächten werden Sie 8 Stunden lang einem elektromagnetischen Feld
exponiert, das in etwa einem in der Nähe betriebenen Mobiltelefon entspricht
Anhang
86
und deutlich schwächer ist als die Stärke, die erreicht wird, wenn ein Mobiltelefon an den Kopf gehalten wird. In verschiedenen Nächten wird einmal keine Abschirmung vorhanden sein, in den anderen Nächten werden verschiedene Abschirmmassnahmen eingesetzt, die die elektromagnetische Strahlung reduzieren, die an Ihrem Körper ankommt. Die Versuchsbedingungen sind jedoch so gestaltet, dass es für Sie selbst nicht ersichtlich sein wird, in welcher Versuchsbedingung Sie gerade sind. Dies ist aus wissenschaftlichen Zwecken notwendig, um psychologische Erwartungseffekte von realen Effekten der Abschirmtextilien oder der elektromagnetischen Strahlung zu trennen.
2.) Zur eingesetzten elektromagnetischen Strahlung Die eingesetzte Strahlung wird durch eine Antenne erzeugt, die etwa einen Meter vom Bett entfernt aufgestellt ist; in dieser Entfernung von der Antenne beträgt die Feldstärke, bei der im Mobilfunk üblicher Frequenz, unter 10% des in der 26. Verordnung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes für die permanente Exposition der Bevölkerung vorgesehenen Grenzwertes. Weil die Wände des Schlaflabors für die EEG-Messung abgeschirmt sind, kann es insbesondere sein, dass Sie in ihrer heimischen Umgebung z.B. durch in der Nähe befindliche Mobilfunkmasten einer höheren elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt sind als während dieser Studie. 3.) Zu den Abschirmtextilien Die eingesetzten Abschirmelemente sind im Labor auf eine hohe Unterdrückung der elektromagnetischen Strahlung getestet worden und entsprechen ansonsten handelsüblichen Textilien. Die abschirmende Wirkung dieser Textilien ist im Labor getestet und liegt im Bereich oberhalb der Effektivität üblicher baulicher Abschirmmassnahmen. 4.) Ort und Dauer der Untersuchung Diese Untersuchung wird im schlafmedizinischen Zentrum der Abteilung für Psychiatrie und Psychotherapie in Freiburg durchgeführt. Vor Aufnahme in diese Untersuchung werden wir ausführliche Informationen zu Ihrem Gesundheitszustand einholen und Sie werden einer umfassenden ärztlichen Untersuchung unterzogen. Dazu gehören eine Blutabnahme und ein EKG. Ihre Teilnahme an der Untersuchung wird 6 Tage einschließlich einer zusätzlich vorausgehenden Eingangsuntersuchung und einer Abschlussuntersuchung dauern. Durch die Teilnahme an der Untersuchung entstehen für Sie keine Kosten. Die Teilnahme an der Untersuchung wird für Sie mit Euro 300,-- vergütet. Sofern Sie vorzeitig aus der Untersuchung ausscheiden, erhalten Sie eine entsprechende anteilige Summe. 5.) Zu beachtende Hinweise während der Untersuchung Sie sollten jedwede, auch frei verkäufliche Medikation, die Sie regelmäßig oder unregelmäßig nehmen, dem Studienarzt nennen. Eine Schwangerschaft oder den Verdacht darauf sollten Sie uns bitte unverzüglich mitteilen. Es ist uns sehr wichtig, dass Sie alle Untersuchungstermine möglichst genau einhalten und während den Untersuchungseinheiten den Anweisungen des Arztes und des Pflegepersonals folgen. 6.) Mögliche Risiken
Anhang
87
Wie oben dargelegt, wurden bislang nur kurzfristige Effekte der elektromagnetischen Strahlung nachgewiesen, die für die Dauer der Einwirkung und einige Minuten danach bestanden. Die Tatsache, dass für die Allgemeinbevölkerung eine deutlich höhere Dauerexposition zugelassen ist, besagt, dass nicht von einer gesundheitsschädigenden Wirkung einer Exposition in diesem Rahmen ausgegangen wird. Dennoch können auch die vorübergehenden Änderungen Auswirkungen auf Ihre Befindlichkeit haben, wenn etwa die Schlafqualität durch die Einwirkung reduziert wird. Diese Störungen sind aber vergleichbar mit den Auswirkungen eines schlechteren Schlafes, wie er sonst auch durch andere Einflüsse zustande kommt. 7.) Möglicher Nutzen Bei der Untersuchung könnten bei Ihnen spezifische Schlafveränderungen festgestellt werden, die eventuell später zu einer Schlafstörung führen könnten und dann gegebenenfalls ein spezifisches Präventionskonzept erstellt werden. Wahrscheinlich werden Sie jedoch durch die Teilnahme an der Untersuchung keinen direkten Nutzen für Ihre Gesundheit haben. Die Ergebnisse der Untersuchung sollen dazu dienen, den Einfluss elektromagnetischer Felder auf den Schlaf und Möglichkeiten der Abschirmung besser zu charakterisieren und zu untersuchen. 8.) Ausscheiden aus der Untersuchung
Ihre Teilnahme an dieser Untersuchung ist freiwillig. Sie können jederzeit, ohne Angabe von Gründen, Ihre Teilnahme widerrufen, ohne dass Ihnen dadurch irgendwelche Nachteile für Ihre weitere ärztliche Versorgung entstehen.
9.) Vertraulichkeit der Daten Die für die Untersuchung relevanten Daten werden gesammelt, aufgezeichnet und bis zu 15 Jahre gespeichert. Diese Daten gehen anonymisiert, d.h. ohne Nennung Ihres Namens, zur wissenschaftlichen Auswertung in die Statistik ein. Die Vertraulichkeit Ihrer Daten wird zu jedem Zeitpunkt gewährleistet sein und Ihr Name erscheint nirgendwo außerhalb der wissenschaftlichen Untersuchung. Alle an der Untersuchung beteiligten Personen sind zur Einhaltung des Datenschutzes verpflichtet. 10.) Wer steht für weitere Fragen zur Verfügung? Für weitere Fragen im Zusammenhang mit dieser Untersuchung stehen Ihnen neben dem Studienarzt die Mitarbeiter des Studienteams zur Verfügung. Auch Fragen, die Ihre Rechte als Teilnehmer an dieser Untersuchung betreffen, werden Ihnen gerne beantwortet.
Name des Studienleiters: Prof. Dr. D. Riemann, Tel.: 0761/270-6919 Name des Stellvertreters: Dr. B. Feige, Tel.: 0761/270-6824 Studienarzt: Dr. J.-P. Doerr, Tel.: 0761/270-6581
Unterschreiben Sie die Einverständniserklärung bitte nur, wenn Sie Art und Ablauf der Untersuchung vollständig verstanden haben, wenn Sie bereit sind, der Teilnahme zuzustimmen, alle Ihre diesbezüglichen Fragen beantwortet sind und Sie sich über Ihre Rechte als Teilnehmer an dieser Untersuchung im Klaren sind.
Anhang
88
Ort, Datum: _______________________________ ______________________________
Unterschrift teilnehmende Probandin Unterschrift aufklärender Studienleiter
Danksagung
90
8 Danksagung ___________________________________________________________________________
Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. Dieter Riemann für die Überlassung des
spannenden Themas, die ständige Erreichbarkeit und die freundliche Unterstützung bei der
Zusammenstellung der gesamten Arbeit sowie für die schnelle Durchsicht und Korrektur des
Manuskriptes.
Für die bereitwillige Übernahme des Zweitgutachtens bedanke ich mich herzlich bei Herrn
Prof. Dr. Bela Szabo.
Bei Herrn Dr. Bernd Feige möchte ich mich ganz besonders für die ausgezeichnete Betreuung
bei der Durchführung der gesamten Studie sowie der Anfertigung der Dissertation, die
geduldige Beantwortung aller Fragen und die Hilfe bei der statistischen Auswertung
bedanken.
Vielen Dank an das gesamte Team des Schlaflabors für die Einarbeitung, die Auswertung und
die kollegiale Atmosphäre und an den Studienarzt Herr Dr. John Dörr für seinen Einsatz und
seine Hilfe.
Ich danke den Probandinnen, ohne die die Durchführung der Studie unmöglich gewesen wäre.
Meiner Mitdoktorandin Frau Tanja Melchior danke ich für die freundschaftliche
Zusammenarbeit, die problemlose Arbeitsaufteilung und für die gegenseitige Motivation, auch
in den weniger erfolgreichen Momenten.
Vielen Dank an meine Eltern Nicole und Boyo Stoll für die Korrektur und Unterstützung und
an Eliette Grosber für ihre Hilfe mit den Kommata.
Danke an Stefan für Motivation, Nachsicht und Ablenkung.