Ermüdung

[engl. tiredness, exhaustion, fatigue], [AO, BIO, EM, KOG, PHA], ein Folgezustand geistiger oder körperlicher Beanspruchung, der reversible Leistungs- und Funktionsminderungen eines Organs (lokale Ermüdung) oder des Gesamtorganismus (zentrale Ermüdung) bewirkt (vereinzelt wird unter Ermüdung auch der Vorgang, d. h., die Beanspruchung durch eine Tätigkeit verstanden). Zustände der Ermüdung sind immer auch mit Zuständen der Erholungsbedürftigkeit verbunden. Bedingt durch die Geschichte der E.forschung, die, beginnend um die Jhd.wende, ihren Ausgang von der Arbeitsphysiologie i. S. einer muskulären Ermüdungsforschung nahm und sich erst später durch die veränderte Arbeitswelt den vielfältigen psychol. Faktoren der Ermüdung zuwandte, existiert heute eine verwirrende Fülle von unterschiedlichen Def., Theorien und Einzelergebnissen. Die zahlreichen untersuchten Ermüdungsformen lassen sich auf zwei Hauptbereiche der Ermüdung zurückführen: Die physische Ermüdung (Muskel-Ermüdung) und die psych. Ermüdung (auch zentrale oder nervöse Ermüdung). Von den in diesen Bereichen zus.gefassten (obj.) E.symptomen, Verhaltens- und Leistungsänderungen wird das «subj.» Ermüdungsgefühl (Müdigkeitsgefühl) unterschieden.

Die muskuläre Ermüdung, gegeben durch den Rückgang der Kontraktionsfähigkeit eines Muskels, beruht auf mangelhafter Zufuhr von Sauerstoff und Nährstoffen oder auf einer Anhäufung von Milchsäure im Muskel, für deren Verbrennung der erforderliche Sauerstoff fehlt. Nach Aussetzen der ermüdenden Tätigkeit tritt Erholung ein. Beschaffenheit des Blutes und Leistungsfähigkeit von Kreislauf und Atmung sind daher für Ermüdung und Erholung bes. wichtig. Nach Schmidtke (1965) können bei physischer Ermüdung weiterhin Störungen der peripheren Koordination sowie Rückwirkungen der Muskel-Ermüdung auf den Gesamtkörper, Veränderungen der Atmung, des Blutbildes, der Herz- und Kreislauftätigkeit eintreten. Hier zu nennende physiol. Merkmale der Ermüdung sind: Pulsbeschleunigung, Abnahme der Pulshöhe, Flacherwerden der Atmung. Gegen Ende einer erschöpfenden dynamischen Arbeit treten sowohl motorische (Muskel) als auch sensomotorische Koordinationsstörungen auf, und die Präzision zyklisch wiederkehrender Bewegungen nimmt deutlich ab. Gegen Ende einer statischen Arbeit tritt Muskelzittern, Tremor, auf. Im Anschluss ist die Feinmotorik oft über Std. beeinträchtigt, was sich auf die weitere Tätigkeit auswirken kann (z. B. bei Mikrochirurgen, Zahnärzten oder Musikern). Obgleich eine scharfe Abgrenzung der Gebiete nicht möglich ist, gelten als Merkmale der psych. Ermüdung Rezeptions-, Wahrnehmungs- und Koordinationsstörungen sowie die Abnahme der Konzentrations-, Aufmerksamkeits- und Denkfähigkeit (Denken), die Arbeitsunlust, Reizbarkeit und das allg. subj. «Müdigkeitsgefühl». Dieses ist aber kein sicherer Indikator für Ermüdung, da auch ermüdungsähnliche Zustände wie Monotonie, Langeweile mit Müdigkeitsgefühlen verbunden sein können. Neben ermüdungsbedingten Unlustgefühlen und Leistungsschwächen treten bisweilen Neigung zu Depression, unbegründete Angst, Antriebsschwäche und emot. Labilität auf.

Die zentrale (ZNS) oder psych. (mentale) Ermüdung kann unabhängig von der muskulären Ermüdung auftreten und zeigt sich zumeist durch subj. Empfindungen und eine sichtbare Verschlechterung der Bewegungskoordination (Bewegungssteuerung). Sie tritt v. a. bei komplizierten und komplexen Belastungen auf. Die Minderung der Leistungsfähigkeit ist hier Folge einer gestörten zentralnervösen Steuerung. Eine zentrale Stellung nimmt die Formatio reticularis ein, ein Bereich des Gehirns, der die übrigen motorischen Systeme des zentralen Nervensystems hemmt.  Die Hemmprozesse wirken sich u. a. einer Beeinträchtigung der Informationsaufnahme (Sinneswahrnehmung) und einer langsameren Informationsweiterleitung und Informationsverarbeitung aus. Bei der Tolerierung von Belastungen handelt es sich aus psychol. Sicht um einen Bewältigungsprozess (Bewältigung).

Die Frage nach den eigentlichen Ursachen der psych. Ermüdung ist weitgehend ungeklärt. Es steht jedoch fest, dass sich die affektive Grundstimmung mitsamt ihrer vegetativen Innervation und ihren Blutdruckänderungen in ihrer Wirksamkeit sowohl auf die physische Ermüdung als auch auf das Leistungsniveau insges. auswirkt und so mit den willkürlich und bewusst erbrachten Leistungen eng zus.hängt. Als äußere Ursachen psych. Ermüdung gelten: (1) lang dauernde hohe Anforderungen an die Konzentration, die geistige Regsamkeit oder die Geschicklichkeit; (2) gleichförmige monotone Arbeiten; (3) Lärm, schlechte Beleuchtung und thermische Belastung (Klima); (4) Konflikte und Sorgen, aber auch Fehlernährung.

Psych. Ermüdung kann, im Ggs. zur muskulären, schlagartig aufgehoben werden, z. B. wenn (1) die ermüdende Tätigkeit durch eine andere ersetzt wird, (2) durch plötzlich drohende Gefahr der Organismus in den Alarmzustand versetzt wird, (3) eine affektive Umstimmung erreicht wird. Dies zeigt, dass die psych. Ermüdung nicht metabolisch bedingt sein kann. Sie steht eher in Verbindung mit den Funktionen des ARAS, Vigilanz. Psych. Ermüdung tritt auch auf als Folge der Einnahme von Sedativa, Hypnotika und anderen sedierenden Psychopharmaka (z. B. Antidepressiva). Hier gibt es keine schlagartige Aufhebung, jedoch können Weckmittel der Ermüdung entgegenwirken, diese führen häufig zu Abhängigkeit. Die Ermüdung peripherer Organe kann durch erhöhten Willenseinsatz weitgehend kompensiert werden. Damit führt die periphere Ermüdung zu einer höheren Beanspruchung zentraler Funktionen, d. h., zur zentralen Ermüdung, die sich als Verschiebung der Flimmerverschmelzungsfrequenz als ein zentral-nervöses Phänomen exp. nachweisen lässt; auch die Reizstärke, die erforderlich ist, um Eigenreflexe auszulösen, nimmt hier erheblich zu. Die Rückwirkung auf den ganzen Organismus wird schließlich als Allg.ermüdung bez., womit generell eine Änderung in der psychophys. Struktur verstanden wird.

Ermüdung meint neuropsychol. Änderungen der neuromuskulären synaptischen Übertragung: Synaptische Ermüdung bez. die Erschöpfung der Acetylcholinvorräte in der motorischen Endplatte, subsynaptische Ermüdung entsteht durch abnehmende Empfindlichkeit der subsynaptischen Membran gegenüber Acetylcholin und präsynaptische Ermüdung durch Leistungsblockade in efferenten Nerven. Ermüdung bez. in der Materialkunde Materialveränderungen infolge von Alterungsprozessen: z. B. nachlassende Elastizität.

Mögliche Ursachen der Ermüdung, insbes. in Hinblick auf ein Ausdauertraining sind: Verarmung der Energiereserven (Kreatinphosphat, Glykogen); Anhäufung von Stoffwechselzwischen- und -endsubstanzen (Laktat, Harnstoff); Enzymhemmung durch Übersäuerung; Konzentrationsänderungen der Enzyme; Elektrolytverschiebung (Kalium und Calcium an der Zellmembran); Verarmung von Hormonen bei ständig starker Beanspruchung (Adrenalin und Noradrenalin als Neurotransmitter, Dopamin im Zentralnervensystem); Veränderungen an Zellorganellen (Mitochondrien und am Zellkern); Hemmprozesse im Zentralnervensystem wegen monotoner Belastungen (Überforderung durch Unterforderung); Regulationsänderungen im zellulären Bereich auf der Ebene einzelner Organsysteme bzgl. der integrierenden Steuerzentrale (Zintl, 2009).