INNOVATION aus TRADITION
Zirbenholz Auswirkungen von Zirbenholz als Einrichtungsmaterial auf Kreislauf, Schlaf, Befinden und vegetative Regulation
Institut für Nichtinvasive Diagnostik Archiv GROHAG
Die positiven Eigenschaften des Holzes der „Königin der Alpen“ (Zirbe oder Arve; lat.: pinus cembra) werden seit Jahrhunderten geschätzt und genutzt. Erstmalig wurde dieses Erfahrungswissen einer empirisch wissenschaftlichen Analyse unterzogen. Wissenschaftler der JOANNEUM RESEARCH evaluierten im Auftrag eines interregionalen Forschungsprogramms in einer Blindstudie die Auswirkungen von Zirbenholz auf Belastungsund Erholungsfähigkeit an 30 gesunden Erwachsenen. JOANNEUM RESEARCH Institut für Nichtinvasive Diagnostik Franz-Pichler-Straße 30, A-8160 Weiz Tel.: +43 31 72 603-29 00 • Fax: +43 31 72 603-29 04 ind@joanneum.at www.joanneum.at/ind
HeartMan – hochauflösender EKG-Rekorder
Institut und Methoden Die Umsetzung modernster Sensortechnologien und Auswertungsmethoden des Institutes für Nichtinvasive Diagnostik (IND) erschließt neue Möglichkeiten in der Messung von Stress und Erholung im normalen Tagesablauf, ob am Arbeitsplatz, in der Freizeit oder während des Schlafs. Das am Institut angewandte und laufend weiterentwickelte Messmethodenrepertoire ermöglicht es unter anderem, das autonome Nervensystem sowie Funktionen des Stammhirns nichtinvasiv zu beobachten. Die Herzfrequenz ist die wichtigste Stellgröße eines komplexen Regelnetzwerkes, an dem Herz, Kreislauf, Atmung, Temperatur, Stoffwechsel und psychomentale Einflüsse beteiligt sind. Dies verleiht der Herzfrequenz ihre typische zeitliche Struktur, die als Herzfrequenzvariabilität messbar wird.
Versuchsablauf
Körperlicher Belastungstest im Zirbenzimmer
Ein balanciertes, gekreuztes Messwiederholungsdesign wurde in psychischen und physischen Belastungssitua0,5
tionen im Labor und über 24 Stunden in Alltagssituationen
AutoChrones Bild hoch
der Versuchspersonen durchgeführt. Mit Hilfe hochauf-
[Hz]
lösender EKG-Rekorder wurde die Herzfrequenz und ihre
Intensität
Frequenz 0,4 0,3 0,2 0,1 0
Rhythmik der Erholung untersucht. Psychometrische niedrig
lntot
, lnLFRR, lnHFRR
Methoden wurden zur Messung der Befindlichkeit, Vigilanz
RR
10 5 0 5 10 Beanspruchung 10:1 5:1 2:1 1:1 1:2 1:5 1:10 Erholung
7,83 [ms2] 6,36 [ms2]
und subjektiven Schlafqualität eingesetzt.
5,18 [ms2]
Aktivierung 3,2:1 [-]
SDNN 200
Variabilität, vegetative Parameter und die biologische
, logRSARR
RR
50,4 [ms] 0 0,959 [ms] 5
Herzrate in S/min
Beanspruchung und Erholungsfähigkeit im Zirbenholzzimmer
150 100
87,7 [S/min]
50 12 10 8 6 4 2
Bei der Testbatterie im Labor zeigten sich signifikante Unterschiede in der Erholungsqualität zwischen Zirbenholz-
Puls Atem Quotient
zimmer und identisch gestaltetem „Holzdekor“zimmer. Dies 6,34 [-]
Tätigkeitsprotokoll
äußert sich in einer niedrigeren Herzrate in körperlichen und mentalen Belastungssituationen und anschließenden Ruhe-
Steptest Stehphase 2
phasen bzw. in einem beschleunigten vegetativen
Ruhephase 2 Demo Vigil
Erholungsprozess.
Vigilanztest Stehphase 1 Fragebogen Ruhephase 3
Die Herzfrequenz der Studienteilnehmer ist im Spanplatten-
Ruhephase 1 11:15:00
11:30:00
11:45:00
12:00:00
12:15:00 Uhrzeit
12:30:00
12:45:00
13:00:00
Holzdekorzimmer luftdruckabhängig – es besteht eine Wetterfühligkeit – ein Zeichen für die Instabilität des Kreislaufs.
AutoChrones Bild des gesamten Messablaufs im Zirbenzimmer
Im Zirbenzimmer ist sie vom Wetter unabhängig.
„Im Zirbenbett schläft sich’s besser!“ Schlafqualität im Zirbenholzbett In der zweiten Studie wurde ein möglicher Einfluss des Bettmaterials auf die Schlafqualität geprüft. Die Probanden verbrachten ihre Nachtruhe für einen längeren Zeitraum (~ 3 Wochen) einmal in einem Zirbenbett (grün), im eigenen Bett bzw. in einem Holzdekor-Bett (rot).
Holzdekor
Die Längsschnittsuntersuchung bestätigte den signifikanten Einfluss des Einrichtungsmaterials auf körperliches und psychisches Befinden. Im Schlaf zeigte sich eine deutlich bessere Schlafqualität im Zirbenholzbett im Vergleich zu einem Holzdekorbett. Die bessere Nachterholung geht mit einer reduzierten Herzfrequenz und einer erhöhten Schwingung des Organismus im Tagesverlauf einher. Die durchschnittliche „Ersparnis“ im Zirbenholzbett lag bei 3.500 Herzschlägen pro Tag, was etwa einer Stunde Herzarbeit entspricht. Mit diesen physiologischen Ergebnissen stimmte die subjektive Einschätzung der Versuchspersonen überein, welche über einen erholsameren Schlaf, ein besseres Allgemeinbefinden und erstaunlicherweise eine höhere „soziale Extravertiertheit“ im Zirbenzimmer berichteten. Vielleicht ein Grund, warum Gaststuben früher mit Zirbenholz verkleidet waren. Das Material der Wohnungseinrichtung hat offensichtlich größere Auswirkungen auf Befinden und Gesundheit als bisher bekannt. Für das edle Holz der „Königin der
Verbesserung Verschlechterung
Zirbe
Alpen“ tun sich neue Anwendungsfelder auf.
6 4
Differenz der Herzfrequenz [ Schläge / min ]
2
0
0
-2
-2
-4
-4
-6
-10 12:00
Differenz der Herzfrequenz [ Zirbe – Folie: 25 h Mittelwert ]
4
2
-6
-8
Vegetative Bilanz in verschiedenen Betten (blau gibt Erholungszeiten wieder)
6
Differenz: 3.490 Schläge / Tag ( 3,16 % )
-8
SCHLAF
-10 16:00
20:00
24:00 Uhrzeit
4:00
8:00
12:00
1
2
3
4
6 9 12 22 28 8 11 14 23 Versuchsperson
Ersparnis an Herzschlagarbeit im Tagesverlauf durch Schlaf im Zirbenholzbett
oef pbf 04 009
Interregionale Projektpartner ■
Tiroler Waldbesitzerverband Brixner Straße 1, A-6021 Innsbruck Tel. +43 512 59 29-277 (-279) Fax +43 512 59 29-208 (-275) wbv.tirol@lk-tirol.at
Mittlere Herzfrequenz [ s / min ]
68 Holzdekorbett
67
■
66 65
eigenes Bett
Schlachthofstraße 4 / D, I-39100 Bozen
64
Tel. +39 471 99 93 27
63
Fax +39 471 99 93 78
62 61 60
Südtiroler Bauernbund
dirz@sbb.it Zirbenbett
59 58 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Schlafphasen [30 min Einheiten]
unter Beteiligung von ■
Möbeltischlerei Binder Ges.m.b.H. & Co KG Bergstraße 4, A-8160 Weiz / Preding
Herzfrequenz im Verlauf der Nacht
Tel. +43 31 72 25 63 moebel.binder@utanet.at
Mittlere Vagusaktivität [log RSA rr in ms]
www.moebel-binder.at
1,60 1,55
Zirbenbett
1,50 1,45
eigenes Bett
1,40 Holzdekorbett
■
Forstbetrieb Imst der ÖBF-AG, A-6460 Imst
■
Landesdomänenverwaltung Bozen, I-39100 Bozen
■
Fürstlich Schwarzenberg’sche Forstverwaltung Steiermark, A-8850 Murau
■
Bündner Waldwirtschaftsverband SELVA, CH-7001 Chur
Finanziert durch ■
Europäische Union
■
Land Tirol
■
Republik Italien
■
Autonome Provinz Bozen
■
Eigenmittel
1,35 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Schlafphasen [30 min Einheiten]
Vegetative Erholung im Verlauf der Nacht
Kontakt JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH Institut für Nichtinvasive Diagnostik Franz-Pichler-Straße 30, A-8160 Weiz
Harvard-Step-Test zur Bestimmung der biologischen Kosten von Belastung
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ind@joanneum.at
Fax: +43 31 72 603-29 04
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JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH Steyrergasse 17, A-8010 Graz, Austria
ISO 9001: 2000 zertifiziert
Die JOANNEUM RESEARCH ist als eine der größten Forschungseinrichtungen Österreichs im Bereich der angewandten Forschung und Entwicklung für Wirtschaft, Industrie und Verwaltung tätig. Mit über 370 hochqualifizierten MitarbeiterInnen ist JOANNEUM RESEARCH in wesentlichen Innovationssparten national wie international aktiv.