Background Osteoarthritis (OA) of the hip is a common disease among elderly adults and its prevalence increases with age. Hip OA is presumed to be a group of diseases resulting in the same pathological pathway, but its etiology is not completely understood. The major symptoms are joint pain, joint stiffness, impaired range of motion, and muscle weakness resulting in increased levels of physical disability (PD) and reduced quality of life. Besides the impairments of the individual subject a heavy economic burden goes along with the disease and is expected to increase due to aging societies in western countries throughout the upcoming years. Exercise therapy (ET), including elements to strengthen the hip muscles, is a common treatment in hip OA and considered to reduce pain and PD. Currently, there is only silver-level scientific evidence regarding the effectiveness of ET in hip OA due to a limited number of high quality studies. Furthermore, the optimal content and dosage, as well as the mode of delivery of ET need to be evaluated. This doctoral thesis deals with three specific aspects of hip muscle strength (HMS) in patients with hip OA: the precision of measuring HMS, training HMS, and the relevance of HMS to physical disability (PD). Three studies and one study protocol provide the scientific program of this thesis, referring to these aspects of HMS. Methods The first study (S1) investigated the reproducibility of isokinetic and isometric HMS measures in patients with hip OA. 16 subjects with unilateral or bilateral hip OA and 13 healthy subjects were tested twice, 7 days apart. A subpopulation of 11 hip OA patients was tested a third time to evaluate familiarization to these measurements. The standard error of measurement (SEM) served as the reproducibility outcome parameter. The second study (S2) investigated the feasibility of strengthening exercises and their effect on HMS in hip patients. 36 participants from an institutional training group for hip patients were allocated randomly to an intervention or control group. While the intervention group completed an eight-week progressive home-based strengthening exercise program (PHSEP) in addition to the weekly institutional supervised group-based exercise therapy (ISET), the control group continued weekly ISET, only. Exercise logs were used to monitor adherence, pain, and the applied exercise intensity of the PHSEP. Before and after the intervention period, HMS was determined using isokinetic concentric and isometric HMS measurements. Additionally, health-related quality of life was assessed by the SF36 questionnaire. These two studies served as a basis for developing strength-specific aspects of a study design for a randomized controlled trial (RCT), which was in progress at the writing of this thesis. This RCT addresses the above-mentioned lack of scientific evidence about the effectiveness of ET in hip OA. A study protocol (P1) describes this RCT, which evaluates the effectiveness of ET on pain and PD in patients with hip OA. 217 patients with hip OA were recruited from the community and allocated to one of the four groups: (1) exercise group, n = 70 (2) non-intervention group, n = 70, (3) “Sham” ultrasound group, n = 70, and (4) ultrasound group, n = 7. The main outcome measure is the change in the subscale bodily pain of the SF36. Secondary outcomes are PD assessed by the SF36 and the WOMAC questionnaire, isometric HMS, several gait variables and postural control. Finally, the relationship of HMS and PD in hip OA was investigated in a third (cross-sectional) study (S3). A stepwise regression model was applied with data from 149 subjects suffering from hip OA. The outcome variable was the self-reported physical disability, assessed with the physical function subscale of the WOMAC questionnaire. Age, gender, body mass index BMI , HMS, pain, stiffness, and range of motion were included in the statistical model as associated factors of PD. Results The results of S1 showed high variability in HMS measurements between days. The highest SEM values, indicating poorest reproducibility, were obtained for hip extension, followed by hip adduction and hip flexion measures, while the smallest values were found for hip abduction measures. Lower reproducibility occurred in patients with hip OA in comparison to healthy controls during the isometric measures of hip abduction, adduction, and flexion. Reproducibility of 11 hip OA patients was lower for the second test sequence (test-day 2 and 3) than for the first test sequence (test-day 1 and 2). The findings of S2 indicated high exercise adherence (99%) of the intervention group to the applied PHSEP. Furthermore, exercise logs reported that pain resulting from the PHSEP was low. HMS improved about 7-11% in comparison to the control group. The SF36 variables did not change throughout the exercise period. In S3, the statistical model revealed stiffness, pain, and HMS to be significant factors of self-reported physical disability in hip OA. Conclusion In conclusion, the precision of several HMS measures may be affected by hip OA and clinicians should be aware of a higher measurement error in patients with hip OA under isometric test conditions than for healthy subjects. A familiarization measurement may be an approach to diminish the measurement error. The applied PHSEP amended to an ISET is feasible for hip patients to carry out and can be applied to improve HMS. Furthermore, a significant cross-sectional relationship between HMS and PD has been evaluated, indicating that HMS may be an important factor to stimulate during exercise therapy in hip OA. The upcoming results of the RCT (P1) described in the study protocol will help to reduce the shortcomings in scientific evidence regarding the effectiveness of strengthening exercise regimes to reduce pain and PD in patients with hip OA. / Hintergrund Coxarthrose ist eine weit verbreitete Krankheit in der älteren Bevölkerung westlicher Industrienationen. Die Bedeutung und Zahl der Neuerkrankungen nehmen mit steigendem Lebensalter zu. Schmerz, Steifheit, Bewegungseinschränkungen und Muskelschwäche zählen zu den Leitsymptomen dieser Krankheit, die sich in einer zunehmenden körperlichen Funktionseinschränkung und eingeschränkten Lebensqualität der Patienten äußern. Neben der Bedeutung für die betroffenen Patienten selbst wachsen in westlichen Industrienationen aufgrund der demographischen Entwicklung hin zu einer alternden Gesellschaft der Druck und die finanzielle Belastung auf die Renten- und Gesundheitssysteme. Die Sporttherapie wird häufig in frühen Stadien der Krankheit eingesetzt und zählt zu den konservativen Therapieverfahren. Nach aktuellem Stand der Wissenschaft scheinen sporttherapeutische Interventionen mit Trainingselementen zur Kräftigung der hüftumgebenden Muskulatur sinnvoll. Dennoch wurde die Wirksamkeit von Sporttherapie bei Coxarthrose bisher nur in einzelnen Studien nachgewiesen (Silver-level Evidence). Es fehlen qualitativ hochwertige randomisierte Kontrollgruppenstudien (RCTs). Zudem ist bislang ungeklärt, wie ein optimales Trainingsprogramm bei Coxarthrose hinsichtlich der Inhalte, Dosierung und Durchführungsmodalität zu gestalten ist, um Schmerz und körperliche Funktionseinschränkungen bestmöglich zu therapieren. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich die vorliegende Dissertation mit drei Aspekten der Hüftmuskelkraft bei Patienten mit Coxarthrose. Drei entsprechende Studien, die in vier wissenschaftlichen Artikeln aufgearbeitet wurden, bilden den wissenschaftlichen Schwerpunkt der Arbeit. Methode Die erste Studie (S1) befasst sich mit der Messgenauigkeit von Hüftkraftmessungen bei Coxarthrosepatienten. Unter diesem Aspekt wurden isometrische und isokinetische Kraftmessgrößen an der Hüfte bei 16 Coxarthrosepatienten und 13 gesunden Personen zwei Mal im Abstand von sieben Tagen erhoben. Bei einer Teilstichprobe von 11 Coxarthrosepatienten wurden die Messungen ein drittes Mal durchgeführt, um mögliche Gewöhnungseffekte zu evaluieren. Der Standard Error of Measurement (SEM) wurde verwendet, um den Messfehler zu quantifizieren. Die zweite Studie (S2) greift einen weiteren Aspekt auf, der sich auf das Training der Hüftmuskelkraft bei Hüftpatienten bezieht. Hier wurde die Machbarkeit eines ergänzenden Heimtrainingsprogramms zur Kräftigung der hüftumgebenden Muskulatur evaluiert sowie mögliche Auswirkungen auf die Hüftmuskelkraft untersucht. 36 Teilnehmer einer Hüftsportgruppe mit Coxarthrose und/oder einer Total-Endoprothese (TEP) wurden randomisiert in zwei Untersuchungsgruppen aufgeteilt. Während die Patienten der Kontrollgruppe im Untersuchungszeitraum weiterhin wöchentliche institutionelle sporttherapeutische Trainingseinheiten wahrnahmen, führten die Patienten der Interventionsgruppe zusätzlich Heimtrainingseinheiten zur Kräftigung der Hüftmuskeln durch. Vor und nach der Intervention wurden isometrische und isokinetische Maximalkraftmessungen durchgeführt. Die Patienten der Trainingsgruppe haben ein Trainingstagebuch geführt, um die Teilnahme am Heimtrainingsprogramm und mögliche Schwierigkeiten damit zu dokumentieren. Der SF36 Fragebogen wurde eingesetzt, um die gesundheitsbezogene Lebensqualität im Verlauf zu kontrollieren. Die Erkenntnisse der beiden beschriebenen Studien wurden verwendet, um kraftspezifische Aspekte eines Studiendesigns zu entwickeln. Dieses Studiendesign entspricht einem RCT und soll die Effektivität eines sporttherapeutischen Trainingskonzepts hinsichtlich Schmerzreduktion und Verbesserung der körperlichen Funktionsfähigkeit überprüfen. 217 Hüftarthrosepatienten werden rekrutiert und randomisiert auf eine der folgenden Untersuchungsgruppen aufgeteilt: (1) Trainingsgruppe, n = 70 (2) Kontrollgruppe ohne Intervention, n = 70, (3) “Schein” Ultraschallgruppe, n = 70, und (4) Ultraschallgruppe, n = 7. Die primäre Zielgröße ist Veränderung in der Subskala „Körperliche Schmerzen“ des SF36-Fragebogens. Sekundäre Zielgrößen sind Schmerz und Körperliche Funktionsfähigkeit aus dem WOMAC-Fragebogen, weiteren Subskalen des SF36-Fragebogens, isometrische Hüftmuskelkraft, verschiedene Variablen des Gangs und posturale Kontrolle. Die Bedeutung der Hüftmuskelkraft auf die alltagsrelevante körperliche Funktionsfähigkeit stellt den dritten Aspekt dieser Dissertation dar und wurde in Studie 3 (S3), einer Querschnittsuntersuchung an 149 Coxarthrosepatienten behandelt. Ziel der Studie war die Untersuchung des Zusammenhangs verschiedener Variablen und der alltagsbezogenen körperlichen Funktionsfähigkeit. In einem statistisches Modell wurde die Beziehung zwischen den Variablen: Hüftmuskelkraft, Body Mass Index (BMI), Alter, Geschlecht, Schmerz, Steifheit und Beweglichkeit der Hüfte und der Subskala „Körperliche Funktionsfähigkeit“ des WOMAC-Fragebogens als Maß für die alltagsbezogene körperlichen Funktionsfähigkeit berechnet. Ergebnisse In der ersten Studie (S1) wurden die größten Messfehler in den Messgrößen Hüftextension ermittelt. Danach folgten die Messgrößen Hüftadduktion und -flexion. Der geringste Messfehler wurde für Hüftabduktion ermittelt. Unter isometrischen Bedingungen wurden in den Kraftmessgrößen Hüftabduktion, -adduktion und -flexion bei Coxarthrosepatienten größere Messfehler quantifiziert als bei gesunden Personen. Zudem war die Reproduzierbarkeit in der ersten Test-Sequenz (Messtag 1 und 2) im Vergleich zur zweiten Test-Sequenz reduziert (Messtag 2 und 3). In der zweiten Studie (S2) konnte gezeigt werden, dass das verwendete Heimtrainingsprogramm sicher und selbstständig von den Hüftpatienten durchgeführt werden konnte. Die Trainingstagebücher ließen auf eine nahezu hundertprozentige Teilnahme am ergänzenden Heimtrainingsprogramm schließen und zeigten außerdem, dass das Heimtrainingsprogramm keine schmerzverursachende Wirkung hatte. Nach der Intervention war die Kraft der hüftumgebenden Muskulatur im Vergleich zur Kontrollgruppe um 7-9% gesteigert. Befunde hinsichtlich einer veränderten Lebensqualität konnten nicht registriert werden. Das statistische Modell, das in der dritten Studie (S3) eingesetzt wurde, erkannte Schmerz, Steifheit und Hüftmuskelkraft als die drei bedeutsamsten Faktoren für die alltagsbezogene körperliche Funktionsfähigkeit bei Patienten mit Coxarthrose. Schlussfolgerungen Kraftmessungen an der Hüfte scheinen erheblichen Tagesschwankungen ausgesetzt zu sein. Bei Coxarthrosepatienten und gesunden Personen scheint sich die Wiederholbarkeit von isokinetischen Kraftmessungen zu ähneln. Unter isometrischen Testbedingungen muss mit höheren Messfehlern bei Coxarthrosepatienten gerechnet und entsprechend bei der Interpretation von Ergebnissen berücksichtigt werden. Eine Gewöhnungsmessung kann den Messfehler reduzieren, birgt allerdings einen erheblich höheren finanziellen und personellen Aufwand. Das ergänzende Heimtrainingsprogramm wurde von den Patienten gut angenommen, so dass lediglich kleinere Modifikationen vorgenommen werden mussten, um es in dem geplanten RCT zu evaluieren. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Hüftmuskelkraft zu den drei bedeutsamsten Faktoren zählt, die Einfluss auf die alltagsbezogene körperliche Funktionsfähigkeit bei Patienten mit Coxarthrose haben können. Ob diese Beziehung tatsächlich kausaler Natur ist, werden zukünftige Verlaufsstudien aufzeigen, in denen gezielt solche Faktoren der alltagsrelevanten körperliche Funktionsfähigkeit durch sporttherapeutische Maßnahmen modifiziert werden. Die ausstehenden Ergebnisse des RCT sollen die noch unzureichende wissenschaftliche Beweislage bezüglich der Wirksamkeit sporttherapeutischer Interventionen bei Coxarthrose verbessern. Dabei soll gezeigt werden, ob und in welchem Maß eine Schmerzreduktion und Verringerung der körperlichen Funktionseinschränkung erzielt werden kann.

Background: Physical activity questionnaires (PAQ) have been extensively used to determine physical activity (PA) levels. Most PAQ are derived from an energy expenditure-based perspective and assess activities with a certain intensity level. Activities with a moderate or vigorous intensity level are predominantly used to determine a person’s PA level in terms of quantity. Studies show that the time spent engaging in moderate and vigorous intensity PA does not appropriately reflect the actual PA behavior of older people because they perform more functional, everyday activities. Those functional activities are more likely to be considered low-intense and represent an important qualitative health-promoting activity. For the elderly, functional, light intensity activities are of special interest but are assessed differently in terms of quantity and quality. The aim was to analyze the content of PAQ for the elderly.

Bewegungsmangel und seine Folgen bilden derzeit einen Forschungsschwerpunkt im Kontext sportwissenschaftlicher Fragestellungen. Der Fokus liegt dabei zumeist auf Berufsgruppen mit sitzender Tätigkeit und bestehendem Übergewicht. Unbe-rücksichtigt bleiben jedoch Zielgruppen mit intensiver berufsbedingter körperlicher Aktivität. Resultierend aus der Diskrepanz zwischen hoher körperlicher Aktivität im Beruf und gleichzeitigem Übergewicht bildet die Frage nach der Energiebilanz bei Forstwirten die Grundlage der vorliegenden Studie. Hierzu wird die Energieauf-nahme dem Energieumsatz gegenübergestellt, um Schlussfolgerungen aus der hohen körperlichen Aktivität und dem gleichzeitig bestehenden Übergewicht der Forstwirte ziehen zu können. Die Ermittlung des Energieumsatzes wurde mit Aktivitätsprotokollen und mit indi-rekter Kalorimetrie bei typischen beruflichen Tätigkeiten umgesetzt. Darüber hin-aus wurden Ernährungsprotokolle zur Bestimmung der Energieaufnahme und Er-hebungen zu äußeren Bedingungen und zur Körperkomposition durchgeführt. Die Messungen wurden über einen Messzeitraum von sieben Tagen zu drei Messzeit-punkten (t1=Winter, t2=Frühjahr, t3=Sommer) durchgeführt, um das saisonale Be-lastungsprofil der Forstwirte und die damit einhergehenden unterschiedlichen be-ruflichen Tätigkeiten zu berücksichtigen. Bei der Energieaufnahme konnte in t1 der höchste Wert verzeichnet werden (3135 kcal pro Tag). Bei allen drei Messzeitpunkten deckte die Energieaufnahme den Energiebedarf eines Mittelschwerarbeiters. Die Energieumsätze während der einzelnen beruflichen Tätigkeiten lagen zwischen 6,6 kcal/min beim Wegebau und 9,4 kcal/min bei der Holzernte und entsprechen einem Metabolic Equivalent of Task (MET) von 5-7, welche in den Bereich der Schwerstarbeit einzuordnen war. In allen drei Messzeitpunkten konnte eine negative Energiebilanz festgestellt wer-den, die im Gegensatz zur Entwicklung der Körperkomposition (t3=20,81%) und der steigenden BMI-Werte stand (t3=27,3). Es lässt sich ein Belastungsprofil ver-muten, das in verschiedene Phasen eingeteilt ist, welche in ihrer Belastungsinten-sität variieren und über einen mehrtägigen Zeitraum andauern.

Kardiovaskuläre Erkrankungen spielen eine immer dominanter werdende Rolle als Ursachen von Morbidität und Mortalität. Endotheliale Dysfunktion, Arteriosklerose und ischämische Herzerkrankungen sind unangefochten die häufigsten Todesursachen in hochentwickelten Ländern. Die Krankheitslast kardiovaskulärer Erkrankungen wird durch die globale Zunahme von Risikofaktoren wie Übergewicht, metabolischem Syndrom und Diabetes mellitus Typ 2 in Zukunft wohl weiter steigen. Keines der in der heutigen Form existierenden Gesundheitssysteme ist den gesundheitlichen Folgen dieser bedenklichen epidemiologischen Entwicklung gewachsen, ohne dafür beträchtliche Einschnitte in Qualität oder Quantität hinnehmen zu müssen. Präventivmedizinische Strategien haben im Vergleich zur Akutmedizin bisher eine wesentlich geringere Aufmerksamkeit erfahren. Aufgrund der weiterhin steigenden Krankheitslast werden gerade präventivmedizinische Strategien immer wichtiger. Die Ermittlung der individuellen kardiovaskulären Gesundheit beinhalten neben einer Untersuchung wichtiger physiologsicher Kernsysteme, einen besonderen Fokus auf die Stärkung der gesundheitlichen Eigenverantwortung durch Vermittlung entsprechender medizinischer Zusammenhänge. Dies kann durch geeignete und prognostisch wertvolle Untersuchungsmethoden und laienverständliche Interpretationen der komplexen kardiovaskulären Zusammenhänge realisiert werden. Mithilfe eines besseren Verständnisses für die eigene kardiovaskuläre Gesundheit und gezielter konkreter Hilfestellungen von ärztlicher Seite, können grundlegende Strukturen für einen achtsameren Umgang mit der eigenen Gesundheit geschaffen werden. Alltägliche körperliche Aktivität, Körperzusammensetzung, Gefäßsteifigkeit und die maximale Leistungsfähigkeit bilden aktuellen Studien zufolge vier relativ einfach zu erhebend Hauptdeterminanten kardiovaskulärer Gesundheit mit großer prädiktiver Vorhersagekraft für kardiovaskulärer Ereignisse. Die Einordnung der Untersuchungsbefunde unter Berücksichtigung altersentsprechender Referenzdaten bietet zusätzlich die Möglichkeit, chronologisches und biologisches Alter zu differenzieren. Darüber hinaus könnte das hier vorgestellte Untersuchungskonzept ebenso dafür eingesetzt werden, die Effektivität von zuvor eingeleiteten therapeutischen Strategien zu überprüfen und eine Übermedikation zu vermeiden. Ein stärkerer Fokus auf nachhaltige kardiovaskuläre präventivmedizinische Strategien birgt das Potential Morbidität und Mortalität zu Reduzieren und die Lebensqualität und Selbstbestimmung der Klienten zu steigern. / Nowadays endothelial dysfunction, arteriosclerosis and ischaemic heart disease depict major issues in most developed countries. Chronic diseases cause an increasing number of deaths worldwide. Responsible for approximately 30% of all deaths, this number is shocking despite the knowledge that these lives could be saved in a realistic point of view. However, disturbing global tendencies and the increase in epidemic overweight, obesity, glucose intolerance and diabetes mellitus type 2 seem to amplify cardiovascular diseases and deaths. No existing medical care system could ever sufficiently match these emergent burdens of global chronic diseases if these tendencies will continue to grow. Due to fatal epidemiological changes general practitioners will not only have to treat more diseases of elderly people, but also be the first contact person for enquiries about their health concerning the cardiovascular systems of younger and older generations. Strengthening prevention concerning cardiovascular diseases is probably the most efficient and only way to escape the vicious circle of pathophysiological processes. To implement cardiovascular prevention it is essential to focus on cardiovascular health rather than on cardiovascular disease. In order to master this challenge sufficiently a deliberate concept of preventive examinations for cardiovascular health is required to quantify cardiovascular wellness and sharpen the awareness of one’s health. Therefore, it is to establish precise, predictive and cost-efficient examination methods to quantify cardiovascular health and subclinical changes at early stages of a disease. Broader acceptance of the preventive potential and the use of modern technological advances could therefore be a powerful instrument to solve the growing global problem of chronic diseases. In this context the routine evaluation of daily physical activity, body composition, arterial stiffness and the maximum physical performance could be a starting point for a preventive diagnostic approach. They can serve as future parameters reflecting health, detecting subclinical diseases and encouraging people’s responsibility for their own health. Detailed information about the major cardiovascular parameters opens specific and efficient course of action to create multiple strategies for gaining or rehabilitating cardiovascular wellbeing

The clinical diagnostics of olfactory dysfunction in children turns out to be challenging due to low attention span, insufficient linguistic development and lack of odor experiences. Several smell tests have been developed for adults. Most of these examinations take a relatively long time and require a high level of concentration. Therefore, the aim of the current study was to evaluate an odor discrimination and olfactory threshold test using the frequently used “Sniffin’ Sticks” in children and adolescents in a simplified two-alternative-forced-choice version (2AFC) and compare it to the original three-alternative-forced-choice test (3AFC). One-hundred-twenty-one healthy participants aged between 5 and 17 years took part in this study. Within each of the two sessions participants underwent olfactory testing using the modified 2AFC as well as the standard 3AFC method. A better test-retest reliability was achieved using the original 3AFC method compared to the modified 2AFC. This was true for the odor discrimination as well as the olfactory threshold. Age had a significant influence on both tests, which should be considered when testing young children. We discuss these findings with relation to the existing norms and recommend using the 3AFC version due to a better test-retest reliability to measure olfactory function in children.

Although fine motor performance declines with increasing age, older adults are able to improve their performance with motor practice. However, existing studies show mixed results regarding an effect of age on the amount of learning. Moreover, less is known about how age- and learning dependent behavioral changes are reflected on a neurophysiological level. Alpha and, especially, beta power assessed using electroencephalography (EEG) represent reliable markers of neurophysiological processes during motor task performance that need more attention in aging literature. Moreover, acute cardiovascular exercise has been shown to improve motor performance and trigger motor learning processes in young adults. However, this promising approach has not been considered in aging literature so far. Furthermore, the physical fitness level seems to be positively associated with motor performance and motor learning processes. But again, less is known about this association in healthy older adults. Both approaches might help to better understand or even counteract age-related changes in fine motor performance and motor learning. To explore these research topics, two empirical studies were conducted within this dissertation project. In both studies, motor performance and motor learning were assessed on a behavioral level using a precision grip force modulation task. The force modulation task required participants to match a visually presented sinusoidal target force by applying isometric force with the thumb and index finger to a force plate. Processes on a neurophysiological level were measured with an EEG and analyzed with a main focus on (alpha and) beta power. Study 1 aimed to further characterize age-related differences in fine motor performance and motor learning on a behavioral and neurophysiological level. Furthermore, key influencing factors that determine fine motor performance and motor learning in older adults on a behavioral level were investigated. Hence, a sample of young adults and older adults performed a short-term motor learning session, conducted a cardiovascular fitness test, motor fitness tests, and strengths tests. Study 2 focused on the effects of a session of acute exercise on fine motor performance and motor learning in a sample of healthy older adults. Participants were assigned to an experimental group (performing a session of acute cardiovascular moderate intensity exercise on a stationary bicycle) or a control group (listening to an audiobook). Both groups performed a motor learning experiment over two consecutive days. Young adults outperformed older adults in terms of performance variability, temporal precision, and force precision in the force modulation task. The lower behavioral performance was accompanied by higher beta activity in parietal and occipital areas. Although results were different with respect to the analyzed parameter, overall, the amount of motor learning in the force modulation task was not diminished in older adults compared to young adults. Beta power during motor performance was not affected by motor practice. However, beta power at rest increased from pre practice to post practice, especially in older adults. Fine motor performance of older adults was increased more directly after an acute cardiovascular exercise session than after rest. Moreover, frontal beta activity was higher directly after exercise, pointing to better cognitive resources to perform the task after exercise than after rest. Third, a high cardiovascular fitness level predicted a good fine motor performance in the force modulation task in older adults. Findings of the current dissertation project enhance the understanding of age-related changes in fine motor performance and motor learning using a precision grip force modulation task. Furthermore, approaches are presented that counteract age-related changes, improve motor functions, and determine good levels of fine motor performance in healthy older adults.

Resting heart rate (RHR) is positively related with mortality. Regular exercise causes a reduction in RHR. The aim of the systematic review was to assess whether regular exercise or sports have an impact on the RHR in healthy subjects by taking different types of sports into account. A systematic literature research was conducted in six databases for the identification of controlled trials dealing with the effects of exercise or sports on the RHR in healthy subjects was performed. The studies were summarized by meta-analyses. The literature search analyzed 191 studies presenting 215 samples fitting the eligibility criteria. 121 trials examined the effects of endurance training, 43 strength training, 15 combined endurance and strength training, 5 additional school sport programs. 21 yoga, 5 tai chi, 3 qigong, and 2 unspecified types of sports. All types of sports decreased the RHR. However, only endurance training and yoga significantly decreased the RHR in both sexes. The exercise-induced decreases of RHR were positively related with the pre-interventional RHR and negatively with the average age of the participants. From this, we can conclude that exercise—especially endurance training and yoga—decreases RHR. This effect may contribute to a reduction in all-cause mortality due to regular exercise or sports.

Einleitung: Das Persönlichkeitsmerkmal Sensation Seeking (SS) zeichnet sich durch die Suche nach Spannung, Abwechslung und neuen Erlebnissen sowie der Vermeidung von Langeweile aus. In der Literatur wird diskutiert, dass sich unterschiedlich starke Ausprägungen darin auf einem individuellen optimalen Erregungsniveau begründen, das ständig angestrebt wird. Die körperliche Betätigung dient dabei als Möglichkeit, dieses Niveau zu erreichen. Ziel dieser Studie war die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen SS und dem körperlichen Aktivitätslevel, welches mit einem Aktometer gemessen wurde. Methoden: Es wurden 51 körperlich und psychisch gesunde Probanden im Alter von 18 bis 59 Jahren untersucht. Zur Erfassung des Traits SS wurde das Arnett Inventory of Sensation Seeking (AISS) eingesetzt, welches keinerlei sport- bzw. aktivitätsspezifische Items beinhaltet und in die Subskalen Intensität und Neuigkeit unterteilt ist. Als objektives Maß der körperlichen Aktivität wurde der gesamte und aktive Energieumsatz benutzt, der anhand des Aktometers SenseWear PRO2 der Firma BodyMedia gemessen wurde und in Kalorien angegeben wird. Zur Berechnung des Zusammenhangs zwischen SS und körperlicher Aktivität wurden sowohl bivariate als auch partielle Korrelationen verwendet, wobei bei letzterem der BMI als Kontrollvariable diente. Zur Berechnung der AISS-Scores kamen für Alter und Geschlecht normierte T-Werte zum Einsatz. Ergebnisse: Signifikante Werte fanden sich bei beiden Korrelationsanalysen zwischen dem gesamten Energieumsatz und der Gesamtskala des AISS (partiell: r = 0,279; p < 0,05) sowie der Subskala Intensität (partiell: r = 0,363; p < 0,009). Der aktive Energieumsatz zeigte keinen signifikanten Zusammenhang zu SS. Diskussion: Die Ergebnisse stimmen mit den Aussagen vorangegangener Studien überein, die bereits Zusammenhänge zwischen SS und sportlicher Aktivität berichteten. SS scheint also nicht nur mit riskanten Sportarten assoziiert zu sein, sondern vielmehr mit einem generell erhöhten Aktivitätsniveau. Dieser Zusammenhang zeigt sich in der vorliegenden Studie vor allem im niedrigeren Aktivitätsbereich und deutet daher auf eine erhöhte Grundaktivität hin. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass der Zusammenhang nicht auf die Verwendung sport- bzw. aktivitätsspezifischer Items in den Fragebögen zurückzuführen ist. Kritisch anzumerken sei der geringe Stichprobenumfang der Studie von N = 51. Der Vorteil dieser Studie ist die in der SS-Forschung erstmalige Verwendung eines Aktometers zur Erhebung objektiver Aktivitätswerte.

Die Untersuchung von Gewaltopfern und die Dokumentation von Verletzungen gehört zur Routinetätigkeit in der Klinischen Rechtsmedizin. Am häufigsten werden Folgen stumpfer Gewalteinwirkung festgestellt. Diese Untersuchungen geraten an ihre Grenzen, wenn z.B. Hautunterblutungen (noch) nicht oder bereits nicht mehr sichtbar sind. Die vorliegende Arbeit belegt den Nutzen von ultravioletter (UV) Strahlung zur Sichtbarmachung verblasster und mit bloßem Auge nicht erkennbare Hämatome. Die durch UV-Strahlung hervorgerufene Fluoreszenz von gesundem im Vergleich zu geschädigtem Gewebe kann teils noch bis zu Monate nach einer Verletzung Unterschiede aufweisen. Somit stellt das hier untersuchte Verfahren eine kostengünstige, schnelle und zuverlässige Alternative des Methodenspektrums rechtsmedizinischer Untersuchungstechniken dar.:1. Bibliographische Beschreibung 2. Introduction 3. Background 3.1. Hematoma 3.2. Electromagnetic radiation 3.3. Fluorescence 3.4. UV radiation 3.5. UV-induced fluorescence 3.6. Hematoma fluorescence 3.7. UV-photography 3.8. Alternative non-invasive 4. Motivation & Purpose of this Thesis 5. Publication 6. Summary & Conclusion 6.1. Background 6.2. Aim 6.3. Material and Method 6.4. Results 6.5. Thesis 6.6. Conclusion 7. Appendix 7.1. Bibliography 7.2. Core Data 7.3. Declaration of Independence 7.4. Curriculum vitae 7.5. Publications 7.6. Acknowledgements / Identification and age determination of hematomas is daily work in forensic medicine. Following blunt trauma, a hematoma may be visible between a few hours and up to three weeks. Patients presenting their injuries outside of that timeframe usually miss visual signs. Various studies indicate that ultraviolet radiation (UVR) can aid the process of hematoma identification, when visible signs are vague or even absent. In this thesis hematoma identification using UV- induced fluorescence is discussed as simple, economic and convenient method.:1. Bibliographische Beschreibung 2. Introduction 3. Background 3.1. Hematoma 3.2. Electromagnetic radiation 3.3. Fluorescence 3.4. UV radiation 3.5. UV-induced fluorescence 3.6. Hematoma fluorescence 3.7. UV-photography 3.8. Alternative non-invasive 4. Motivation & Purpose of this Thesis 5. Publication 6. Summary & Conclusion 6.1. Background 6.2. Aim 6.3. Material and Method 6.4. Results 6.5. Thesis 6.6. Conclusion 7. Appendix 7.1. Bibliography 7.2. Core Data 7.3. Declaration of Independence 7.4. Curriculum vitae 7.5. Publications 7.6. Acknowledgements

Das subjektive Wohlbefinden (SWB) spiegelt die Gesamtbeurteilung des Lebens (globales SWB) und die Höhen und Tiefen des täglichen Lebens (erfahrungsbezogenes SWB) wider. Eine Fülle von Belegen deutet darauf hin, dass gesundheitliche Herausforderungen die langfristige Aufrechterhaltung des globalen SWB älterer Erwachsener sowie ihre Emotionsregulation vor Ort gefährden (Barger et al., 2009). Gleichzeitig behauptet die Lebensspannenpsychologie, dass sich das SWB als Ergebnis gesundheitlicher Anfälligkeiten entfaltet, die in ein System von Kontextebenen eingebettet sind, das vom Individuum bis zur Dyade reicht (Baltes & Smith, 2004). Allerdings haben nur wenige Studien mehr als eine Facette der Gesundheit oder des SWB untersucht, noch haben sie typischerweise individuelle Unterschiede (Persönlichkeit) oder sozial-kontextuelle Antezedenzien (z. B. die Gesundheit von signifikanten anderen Personen) untersucht. Um diese Lücken zu schließen, untersucht diese Dissertation: (i) die langfristigen Verläufe mehrerer Facetten des globalen SWB im Alter und ihre Vorhersage durch den objektiven Gesundheitszustand; sowie die kurzfristige Variabilität der Facetten des erfahrungsbezogenen SWB älterer Erwachsener als Ergebnis (ii) anlassbezogener Abweichungen des Gesundheitszustands und (iii) anlassbezogener Abweichungen des Gesundheitszustands des Ehepartners. In jeder Studie wird zusätzlich die Rolle des Neurotizismus untersucht. Zu diesem Zweck verwenden diese Studien fünf unabhängige Datensätze älterer Erwachsener, die objektive, leistungsbezogene und subjektive Maße der Gesundheit und des SWB über drei zunehmend feinere Zeitskalen erhoben haben. Die Ergebnisse dieser Dissertation zeigen, dass es älteren Erwachsenen gelingt, gesundheitliche Herausforderungen zu überwinden, um das SWB über kurze und lange Zeiträume aufrechtzuerhalten. Dabei werden die Kontexte hervorgehoben, in denen dieser Erfolg versagt (angesichts der gesundheitlichen Gefährdung des Ehepartners). / Subjective well-being (SWB) reflects our overall appraisals of life (global SWB) and the ups and downs of everyday living (experiential SWB). Lifespan developmental theory considers the maintenance of SWB in the face of age-related loss an indicator of successful aging (Baltes & Baltes, 1990). However, such loss limits the resources necessary to maintain SWB across old age, with a wealth of evidence that health challenges threaten the long-term maintenance of older adults’ global SWB as well as their in-situ regulation of emotions (Barger et al., 2009). At the same time, lifespan psychology maintains that SWB unfolds as a result of health vulnerabilities embedded into a system of contextual layers from the individual to the dyad (Baltes & Smith, 2004). However, few studies have examined more than one facet of health or SWB, nor have they typically examined individual differences (personality) or social-contextual antecedents (e.g., health of significant others). To address these gaps, this dissertation examines: (i) the long-term trajectories of multiple facets of global SWB across old age and their prediction by objective health; as well as the short-term variability in facets of older adults’ experiential SWB as a result of (ii) occasion-specific deviations in health; and (iii) occasion-specific deviations in one’s spouses’ health. Each study additionally examines the role of neuroticism. To do so, these studies utilize five independent datasets of older adults that sampled objective, performance-based, and subjective measures of health and SWB across three increasingly finer timescales. The findings of this dissertation showcase older adults’ success at overcoming health challenges to maintain SWB across short and long-time scales, and in doing so, highlights the contexts where such success falls short (in the face of spousal health vulnerabilities).