Wirkung von Kaffee auf Schlaf und Leistung bei chronischem Schlafmangel in Koffein-sensitiven Personen

Abstract

Einleitung: Arbeitsbedingungen in der Luft- und Raumfahrt führen gehäuft zu chronischem Schlafmangel bei Operatoren. Kaffee ist ein beliebtes Gegenmittel gegen die damit einhergehende Müdigkeit und Leistungsminderung, kann jedoch den Tiefschlaf vermindern. Fragestellungen: Wir untersuchten, wie sich Kaffeekonsum auf den Tiefschlaf und die kognitive Leistung unter chronischen Schlafentzugsbedingungen auswirkt. Methodik: Gesunde Probanden (20 – 40 Jahre) wurden in 4 Gruppen über 9 Tage hinweg im Schlaflabor des DLR :envihab untersucht. Die Kontrollgruppe (N=15, 5 Frauen) hatte in jeder Nacht eine 8-stündige Schlafgelegenheit. Die Schlafgelegenheit der restlichen 3 Gruppen (Restriktionsgruppe, Koffeingruppe, Decaff-Gruppe) wurde nach den ersten beiden Nächten mit 8 Stunden für 5 Nächte auf 5 Stunden verkürzt, auf die wiederum eine Nacht mit 8 Stunden zur Erholung folgte. Die Restriktionsgruppe (N=20, 9 Frauen) erhielt keine weitere Intervention. Während der Schlafrestriktionsphase trank die Koffeingruppe (N=17, 7 Frauen) täglich 300 g Kaffee (300 mg Koffein), die Decaff-Gruppe (N=17, 7 Frauen) konsumierte die identische Menge entkoffeinierten Kaffees. Für diese beiden Gruppen wurden bevorzugt Koffein-sensitive Träger des C/C-Allels des Adenosin-A2A-Rezeptors (ADORA c.1976) selektiert. Die Kaffee-Verabreichung erfolgte doppelblind. Die kognitive Tagesleistung wurde mit einem 10-minütigen Psychomotorischen Vigilanztest 2, 5, 11 und 15 Stunden nach dem Aufstehen und der Schlaf mittels Polysomnographie aufgezeichnet. Gruppenunterschiede in der PVT-Reaktionsgeschwindigkeit (1/Reaktionszeit) und der Tiefschlafdauer (N3) wurden mittels gemischter ANOVA mit Bonferroni-Korrektur (α<0,016) untersucht. Ergebnisse: N3 war in der ersten Nacht der Schlafrestriktion in der Restriktionsgruppe und der Decaff-Gruppe vermindert (p<0,01). Die Koffeingruppe zeigte einen Trend zu weniger N3 in den Restriktionsnächten 1 bis 4, so dass sie ein kumulatives N3-Defizit über die Restriktionsnächte (-31 min, n.s.) erfuhr. Die Reaktionsgeschwindigkeit der Koffeingruppe war schneller als die der Decaff-Gruppe am ersten Tag nach Schlafrestriktion (p=0,014) und auch schneller als die der Restriktionsgruppe an den ersten beiden Tagen nach Schlafrestriktion (p<0,002). Im Unterschied zur Restriktionsgruppe und Decaff-Gruppe verbesserte sich die Reaktionsgeschwindigkeit jedoch nicht nach der Erholungsnacht. Schlussfolgerungen: Bei Koffein-sensitiven Personen vermochten ∼300 mg Koffein die kognitive Leistung für zwei Tage auf einem ausgeschlafenen Niveau zu halten, führten jedoch zu einer verzögerten Erholung. Dies könnte durch den kumulativen N3-Verlust begründet sein.