Zentralbl Chir 2016; 141(05): 577-582
DOI: 10.1055/s-0034-1396295
Übersicht
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Herzfrequenzvariabilität als Beanspruchungsindikator für psychische Belastungen bei Chirurgen – ein Literaturüberblick

Heart Rate Variability as an Indicator of Mental Stress in Surgeons – A Review of the Literature
B. Thielmann
Bereich Arbeitsmedizin, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Deutschland
,
I. Boeckelmann
Bereich Arbeitsmedizin, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Deutschland
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

Publication Date:
23 April 2015 (online)

Zusammenfassung

Die Gefährdungsbeurteilung psychischer Belastungen am Arbeitsplatz und die Früherkennung von psychischen Erkrankungen bei Chirurgen sind viel diskutierte Themen, weil die subjektiv wahrgenommenen Arbeitsbedingungen im OP-Bereich bedeutend sind für die eigene Gesundheit und auch für die der Patienten. Studien zu überwiegend psychischen Belastungen am Arbeitsplatz bei verschiedenen Berufsgruppen sind zunehmend und bleiben topaktuell. Die Arbeitsbelastung von chirurgisch tätigen Ärzten wird allgemein als hoch angesehen. Zur objektiven Beanspruchungsermittlung haben sich die Herzfrequenz und deren Variabilität etabliert. Anhand der physiologischen Beanspruchungsparameter ist es möglich, die aufgetretene Belastung zu ermitteln. In dieser Arbeit wird eine Zusammenfassung der bisherigen wissenschaftlichen Studien zur Einschätzung der Arbeitsbelastungen bei operativ tätigen Chirurgen anhand der physiologischen Beanspruchungsparameter Herzfrequenz (Hf) und/oder Herzfrequenzvariabilität (HRV, Heart Rate Variability) dargestellt (PubMed-Suche bis zum Frühjahr 2014). Insgesamt wurden 10 Studien berücksichtigt, die sich mit der psychischen Belastungs- und Beanspruchungsanalyse bei Chirurgen beschäftigen. Dabei nutzten 4 Arbeiten nur die Hf und weitere 6 Studien die HRV als Beanspruchungsparameter. Erste in PubMed aufgelistete Belastungs- und Beanspruchungsuntersuchungen von Chirurgen wurden Anfang der 80er-Jahre durchgeführt. Die Studien erfolgten i. d. R. innerhalb der untersuchten Stichprobe, Kontrollgruppen wurden nur selten bis gar nicht einbezogen. Zusammenfassend ist zu sagen, dass gestresste Chirurgen eine höhere intraoperative Herzfrequenz und eine geringe Ausprägung der HRV boten. Gleiches war bei Erstoperateuren im Vergleich zu den Assistenzoperateuren bzw. bei unerfahrenen Operateuren im Vergleich zu erfahrenen zu erkennen.

Abstract

The risk assessment of mental stress and early detection of mental illness among surgeons are much debated issues, because the perceived working conditions are important for their own health and that of the patients. Studies of predominantly mental stress are increasing and stay up-to-date. The psychological strain of surgeons is generally regarded as high. In order to objectively determine stress, the heart rate and its variability have been established as parameters. Based on the physiological stress parameter, it is possible to determine the previous level of strain. This work presents a summary of recent scientific studies to explore the stress in operative surgeons on the basis of the physiological stress parameters heart rate (HR) and heart rate variability (HRV). A PubMed search until spring of 2014 was performed. A total of 10 studies were included which deal with the mental stress and strain analysis by surgeons. In this case, 4 studies used only the HR and the further 6 studies used the HRV as a stress parameter. First stress and strain analyses of surgeons have been around since the early 1980s. The studies were usually carried out solely within the sample examined. Control groups have rarely or not been studied. In summary, stressed surgeons offered a higher intraoperative heart rate and a low expression of the HRV. The same was experienced in operating surgeons compared to the assistant surgeons or with inexperienced operating surgeons compared to experienced surgeons.

 
  • Literatur

  • 1 Boeckelmann I, Sammito S, Meyer F. Arbeitsbelastung durch Anästhesiegase und chirurgische Rauchgase und Schutzmaßnahmen im chirurgischen Operations(OP-)bereich – was der Chirurg wissen sollte. Zentralbl Chir 2013; 138: 94-103
  • 2 Darius S, Meyer F, Boeckelmann I. Arbeitsmedizinische Aspekte in der Allgemein- (Viszeral-) Chirurgie – Infektionsgefährdung durch Nadelstichverletzungen (was der Chirurg wissen sollte). Zentralbl Chir 2013; 138: 88-93
  • 3 Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz. Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) vom 07.08.1996. BGBl.. Im Internet: http://www.gesetze-im-internet.de/Teilliste_A.html Stand: 26.03.2014
  • 4 von dem Knesebeck O, Klein J, Grosse Frie K et al. Psychosoziale Belastungen bei chirurgisch tätigen Krankenhausärzten. Dtsch Arztebl Int 2010; 107: 248-253
  • 5 Siegrist J. Soziale Krisen und Gesundheit. Göttingen: Hogrefe; 1996
  • 6 Bauer J, Groneberg DA. Disstress in der Chirurgie – Eine Untersuchung in deutschen Krankenhäusern. Zentralbl Chir 2014; Jan 7 {Epub ahead of print]
  • 7 Arora S, Sevdalis N, Nestel D et al. The impact of stress on surgical performance: A systematic review of the literature. Surgery 2010; 147: 318-330
  • 8 Klein M, Andersen LP, Alamili M et al. Psychological and physical stress in surgeons operating in a standard or modern operating room. Surg Laparosc Endosc Percutan Tech 2010; 20: 237-242
  • 9 Smith WD, Berguer R, Rosser jr. JC. Wireless virtual instrument measurement of surgeonsʼ physical and mental workloads for robotic versus manual minimally invasive surgery. Stud Health Technol Inform 2003; 94: 318-324
  • 10 Bergner T. Burnout bei Ärzten. Lebensaufgabe statt Lebens-Aufgabe. Dtsch Arztebl 2004; 101: A2232-A2234
  • 11 Gundersen L. Physician burnot. Ann Intern Med 2001; 135: 145-148
  • 12 Arora M, Diwan AD, Harris IA. Burnout in orthopaedic surgeons: a review. ANZ J Surg 2013; 83: 512-515
  • 13 Maslach C, Jackson S, Leiter M. Maslach Burnout Inventory Manual. 3rd. ed. Palo Alto, CA: Consulting Psychologists Press; 1996
  • 14 Wegner R, de Jong J, Kostova P et al. Ärztlicher Nachtdienst im Krankenhaus, Vergleich der Belastung und Beanspruchung im Bereitschafts- und im Schichtdienst sowie in der Rufbereitschaft. Zbl Arbeitsmed 2013; 63: 184-189
  • 15 Voltmer E, Spahn C, Westermann J. Abwanderung von Ärzten ins Ausland: Psychosoziale Belastungen werden zu wenig thematisiert. Dtsch Arztebl 2009; 106: A-365-A-366
  • 16 Buxel H. Arbeitsplatz Krankenhaus: Der ärztliche Nachwuchs ist unzufrieden. Dtsch Arztebl 2009; 106: A1790-A1793
  • 17 Böckelmann I, Seibt R. Methoden zur Indikation vorwiegend psychischer Berufsbelastung und Beanspruchung – Möglichkeiten für die betriebliche Praxis. Z Arb Wiss 2011; 65: 205-221
  • 18 [Anonymous] Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Eur Heart J 1996; 17: 354-381
  • 19 Sammito S, Thielmann B, Seibt R et al. Nutzung der Herzschlagfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität in der Arbeitsmedizin und der Arbeitswissenschaft. AWMF-Registernummer 002-042. Im Internet: http://www.awmf.org/leitlinien/detail/II/002-042.html Stand: 03.12.2014
  • 20 Jones PP, Shapiro LF, Keisling GA et al. Altered autonomic support of arterial blood pressure with age in healthy men. Circulation 2001; 104: 2424-2429
  • 21 Singh D, Vinod K, Saxena SC et al. Spectral evaluation of aging effects on blood pressure and heart rate variations in healthy subjects. J Med Eng Technol 2006; 3: 145-150
  • 22 Eilers K. Herzfrequenz und Herzfrequenzvariabilität als Indikatoren psychischer Beanspruchung: Zur Reliabilität und Validität von Herzfrequenz- und Herzfrequenzvariabilitätsmaßen als Indikator psychischer Beanspruchung bei Daueraufmerksamkeitsbelastungen. Frankfurt/Main, Bern, Berlin, Bruxelles, New York, Wien: Lang; 1999
  • 23 Hoffmann J, Grimm W, Menz V et al. Zusammenhang zwischen kardialer autonomer Aktivität und linksventrikulärer Funktionseinschränkung bei dilatativer Kardiomyopathie. Z Kardiol 2000; 89: 84-92
  • 24 Jouven X, Empana JP, Schwartz PJ et al. Heart-rate profile during exercise as a predictor of sudden death. N Engl J Med 2005; 352: 1951-1958
  • 25 Tobaldini E, Porta A, Blugheroni M et al. Increased complexity of short-term heart rate variability in hyperthyreoid patients during orthostatic challenge. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2008; 1988-1991
  • 26 Al-Abed M, Behbehani K, Burk JR et al. Cross correlation and scatter plots of the heart rate variability and R-peak Envelope as features in the detection of obstructive sleep apnea. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2008; 3488-3491
  • 27 Padhye NS, Verklan M, Brazdeikis A et al. A comparison of fetal and neonatal heart rate variability at similar post-menstrual ages. Conf Proc IEEE Eng MedBiol Soc 2008; 2801-2804
  • 28 Prondzinsky R, Hennen R, Hoyer D et al. Die HRV als Prädiktor des Kurz- und Langzeit-Überlebens bei Intensivpatienten. Dtsch Z Sportmed 2009; 60: 19
  • 29 Hottenrott K, Hoos O, Esperer HD. Herzfrequenzvariabilität und Sport. Herz 2006; 31: 544-552
  • 30 Pfister EA, Böckelmann I, Rüdiger H et al. Leitlinie der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin und Umweltmedizin e.V. (DGAUM): Herzrhythmusanalyse in der Arbeitsmedizin. Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 2007; 42: 348-353
  • 31 Bigger JT, Fleiss JL, Rolnitzky LM et al. The ability of several short-term measures of RR variability to predict mortality after myocardial infarction. Circulation 1993; 88: 927-934
  • 32 Klingenheben T, Zabel M, Hohnloser SH. Kurzzeitanalyse der Herzfrequenzvariabilität im Zeitbereich zur Prognosebeurteilung nach Myokardinfarkt: methodologisch sinnvolle Alternative zum Langzeit-EKG?. Z Kardiol 1998; 87: 128-133
  • 33 Sloan RP, Shapiro PA, Bagiella E et al. Brief interval heart period variability by different methods of analysis correlates highly with 24 h analyses in normals. Biol Psychol 1994; 38: 133-142
  • 34 Becker WGE, Ellis H, Goldsmith R, Kaye AM. Heart rates of surgeons in theatre. Ergonomics 1983; 26: 803-807
  • 35 Payne RL, Rick JT. Heart rate as an indicator of stress in surgeons and anaesthetists. J Psychosom Res 1986; 30: 411-420
  • 36 Kikuchi K, Okuyama K, Yamamoto A et al. Intraoperative stress for surgeons and assistants. J Ophthalmic Nurs Technol 1995; 14: 68-70 72–73
  • 37 Yamamoto A, Hara T, Kikuchi K et al. Intraoperative stress experienced by surgeons and assistants. Ophthalmic Surg Lasers 1999; 30: 27-30
  • 38 Czyzewska E, Kiczka K, Czarnecki A et al. The surgeonʼs mental load during decision making at various stages of operations. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1983; 51: 441-446
  • 39 Böhm B, Rötting N, Schwenk W et al. A prospective randomized trial on heart rate variability of the surgical team during laparoscopic and conventional sigmoid resection. Arch Surg 2001; 136: 305-310
  • 40 Demirtas Y, Tulmac M, Yavuzer R et al. Plastic surgeonʼs life: marvelous for mind, exhausting for body. Plast Reconstr Surg 2004; 114: 923-931
  • 41 Langelotz C, Scharfenberg M, Haase O et al. Stress and heart rate variability in surgeons during a 24-hour shift. Arch Surg 2008; 143: 751-755
  • 42 Song MH, Tokuda Y, Nakayama T et al. Intraoperative heart rate variability of a cardiac surgeon himself in coronary artery bypass grafting surgery. Interact Cardiovasc Thorac Surg 2009; 8: 639-641
  • 43 Rieger A, Stoll R, Kreuzfeld S et al. Heart rate and heart rate variability as indirect markers of surgeonsʼ intraoperative stress. Int Arch Occup Environ Health 2013; 87: 165-174
  • 44 Xiao Y, Jones A, Zhang BB et al. Team consistency and occurrences of prolonged operative time, prolonged hospital stay, and hospital readmission: a retrospective analysis. World J Surg 2014; Dec 4 [Epub ahead of print]
  • 45 Klein J, Grosse Frie K, Blum K et al. Berufliche Gratifikationskrisen, Job Strain und Burnout bei chirurgisch tätigen Krankenhausärzten. Psychother Psychosom Med Psychol 2010; 60: 374-379
  • 46 Ahmed N, Devitt KS, Keshet I et al. A systematic review of the effects of resident duty hour restrictions in surgery. Impact on resident wellness, training, and patient outcomes. Ann Surg 2014; 259: 1041-1053