Summary
Formålet med denne utredningen er å identifisere endringer i stress nivåer etter samvær til tre forskjellige innstillinger og for å beskrive de metoder som brukes for å identifisere stress nivåer basert på tiltak av spytt kortisol, α-Amylase, og en psykologisk Self-rapport Instrument.
Abstract
Besøk til naturlige miljøer har vært knyttet til psykologisk stress reduksjon. Selv om de fleste stress-relatert forskning har basert på egen rapportformater, et økende antall studier nå innlemme biologiske stress-relaterte hormoner og katalysatorer, som kortisol og α-Amylase, for å måle nivåer av stress. Presentert her er en protokoll for å undersøke virkningene på nivåer av Biofysiske og psykologisk stress etter samvær til tre forskjellige steder med ulik grad av natur. Biofysiske og egenrapporterte psykologiske stress nivåer måles umiddelbart når du angir de valgte stedene og like før de besøkende forlater området. Ved hjelp av en sikle metode, består Biofysiske tiltaket av 1-2 mL prøver av spytt levert av studie ved innreise til en av tre studiesteder. Som foreskrevet av bevarte litteratur, er spytt samlet i løpet av en 45 minutters tidsramme etter slutten av den besøkendes engasjement på stedet. Etter spytt samling, er prøvene merket og transportert til en biologisk laboratorium. Kortisol er den Biofysiske variabelen av interesse i denne studien og måles ved hjelp av en ELISA prosess med en TECAN plate leser. For å måle selvrapportert stress, den oppfattet stress spørreskjema (PSQ), som rapporterer nivåer av bekymring, spenning, glede, og oppfattet krav. Data samles på alle tre steder sent på ettermiddagen gjennom tidlig kveld. Sammenlignet på tvers av alle tre innstillinger, stress nivåer, målt ved både biologiske markører og selv-rapporter, er betydelig lavere etter samvær til de mest naturlige innstillingen.
Introduction
Forhøyede stress nivåer har lenge vært knyttet til mange alvorlige helsemessige forhold som hjertesykdom, fedme, og psykiske lidelser1,2,3. En økende mengde forskning tyder på at nærhet eller samvær til naturlige innstillinger som Park og ikke-utviklede landskaper kan ha en bemerkelsesverdig effekt på psykologisk velvære og reduserte nivåer av stress1,4, 5,6,7,8,9,10. Forklaringer på virkningene av naturlige innstillinger og stress nivåer har inkludert følgende: (1) naturlige innstillinger gir arenaer for fysisk aktivitet8,11 og (2) besøkende til naturlige miljøer har evnen til å fokusere på mer ikke-aktivitet tankeprosesser, og dermed fører til en reduksjon i oppmerksomhet tretthet12. For å bestemme virkningene av naturen på stress reduksjon, benytter denne studien en egen rapport av psykologisk stress (PSQ) og to spytt-baserte biomarkører, kortisol og α-Amylase, etter samvær til tre forskjellige rekreasjon nettsteder. Disse stedene varierer blant deres nivåer av "naturlighet" og inkluderer en villmarka-type innstilling, kommunal Park, og lokale fitness og rekreasjon anlegget.
Denne studien tar sikte på å ta opp følgende forskning spørsmål: (RQ1) er det forskjeller i nivåer av Biofysiske stress målt ved spytt kortisol og α-Amylase når sammenlignet på alle tre områder (dvs. naturlig, semi-naturlig, bygget)? (RQ2) Er det forskjeller i nivåer av psykologisk stress målt ved PSQ (manifestert av fire konstruksjoner: krav, bekymringer, spenning og glede) sammenlignet på tvers av alle tre områder (dvs. naturlig, semi-naturlig, bygget)?
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denne studien følger retningslinjer og retningslinjer for Human Research Protection program av Indiana University institusjonelle gjennomgang Board.
1. valg av sted
- Velg antall nettsteder (n) basert på ulike nivåer av naturen.
Merk: vi valgte tre områder for vårt arbeid. Ved hjelp av et kontinuum basert på nivåer av "naturlighet", Site A ble ansett som den mest naturlige og består av ca 1 200 dekar av skogkledde rygger som grenser til en innsjø og satt i en løvskog skogen. De vanligste aktivitetene er å gå på tur og dyreliv. Site B var en 33-acre kommunal Park med gangstier, steder for sammenkomster, lekeplasser, og åpne feltet plass for årsakssammenheng fritidsaktiviteter. Site C var et urbant, innendørs treningsanlegg med det laveste nivået av naturlighet. Alle tre steder er i relativt nærhet til en middels stor by (anslått befolkning på 46 000 personer) i Midtvesten i USA.
2. deltaker screening og forberedelse
- Komplett deltaker rekruttering før engasjere seg i rekreasjons opplevelser.
Merk: for områder A og B, ble fagene nærmet av forsker på parkeringsplassen av parken inngangen. For Site C, ble forsøkspersoner nærmet i resepsjonen på innendørs treningsanlegget. For å kontrollere forskjeller i aktivitetstype, ble rekruttert for både område A og B hovedsakelig, mens for Site C var primær aktiviteten i gang eller gikk på innendørs banen. - Under rekruttering, minne til å overholde retningslinjene knyttet til å samle spytt kortisol prøver. De må ikke spise eller drikke 10 min før du gir spytt prøver.
Merk: det bør bemerkes at i dette tilfellet var spytt prøvene ikke normalisert for volum eller fortynning (konsentrasjon)-det vil si om deltakerne var tilstrekkelig hydrert og/eller gjorde hydration bytte mellom prøven samlingene. - Gi hver deltaker rødt armbånd (eller ekvivalent merkbare klær) for å gi enkel identifisering når de dukker opp på slutten av sine engasjementer.
- Tilordne en tids tildeling på 30-40 minutter, slik at alle personer på tvers av de tre områdene bruker omtrent samme tid på hvert område. Ekskluder som tilbringer mye mer eller mindre tid enn resten av prøven.
- Hold den typen aktivitet engasjert konsekvent.
Merk: i dette tilfellet var "medium" aktivitet walking eller fotturer. Forsøkspersoner som engasjerte seg i aktiviteter som er vesentlig forskjellig fra gåing eller fotturer ble ekskludert fra prøven. For eksempel ble ikke emner som var fiske, piknik eller vektløfting inkludert i de respektive prøvene.
3. vilkår og eksperimentell design
- Bruk en kvasi-eksperimentell pre-test/post-test design.
- Etter å identifisere og på deres enige om å delta, be hvert emne å lese og signere en IRB skjema som forklarer den frivillige natur, formål og prosedyrer i studien.
- Etter denne prosessen, gi et klesplagg (f. eks, rødt armbånd) for fremtidig identifisering og få fysiologiske og psykologiske tiltak av stress nivåer (dvs. PSQ, 1-2 mL av spytt som er spytte eller drooled i et reagensrør). Samle prøver fra sent på ettermiddagen til tidlig kveld.
Merk: disse dataene ble samlet inn av forskere både 1) like før fagene inn i området og 2) umiddelbart etter ending samvær til området.
4. spytt prøver
- For å unngå prøve fortynning, be forsøkspersonene om å ikke spise, drikke eller skylle munnen 10 min før du gir spytt prøver.
- Be om å gi 1-2 mL spytt prøver (unntatt skum) like før rekreasjons erfaring og umiddelbart etter avslutningen av opplevelsen.
- Samle spytt prøver ved hjelp av en passiv sikle metode:
- Gi med en 2 i plast drikke halm å sikle inn i en 2 mL cryovial (se tabell over materialer).
- Instruere å tillate spytt å svømme i munnen, og deretter sikle ned halm og inn i cryovial. Ifølge spytt Collection og håndtering Advice (2011), 1 mL (unntatt skum) er tilstrekkelig for de fleste tester.
- Merk eksempler med et tildelt 3-sifret ID-nummer (for eksempel 001) og bokstav for å indikere tidspunktet for datainnsamlingen (A representerer pre-test, B representerer en post-test, der 001A representerer spytt prøven levert av deltakeren 001 før du gjennomfører rekreasjons erfaring).
- Etter prøven er samlet og merket, det skal da bli lagret frosset midlertidig i en steroid skum boks full av tørr is for ikke mer enn 2 t.
- Transporter de markerte prøvene til et laboratorium og oppbevar ved-80 ° c til analysert.
5. kvantifisering av α-Amylase
Merk: i denne analysen er α-Amylase hydrolyzes 2-klor-p-nitrophenyl-α-D-maltotrioside til 2-klor-nitrophenol og danner glukose, 2-klor-p-nitrophenyl-α-D-maltoside, maltotriose og glukose. Reaksjonen overvåkes ved en absorbansen på 405 NM, som tilsvarer α-Amylase aktivitet i prøven. Denne analysen demonstrerer linearitet mellom 0 og 2000 U/L.
-
Materialer
- Brukte et flytende Amylase reagenssett (se tabell over materialer) for å kvantifisere α-Amylase i spytt prøver. Alle reagenser leveres som klare til bruk væsker og oppbevares ved 0-4 ° c.
- Bruk en multi-modus leser (se tabell av materialer) som kan lese en optisk tetthet ved 405 NM med en temperatur kontrollert til 37 ° c under analysen.
-
Analyse
- Tin prøvene på isen før analyse.
- Fortynne prøver 1:10 med 1x PBS (10 μL av spytt + 90 μL av PBS).
- Analyser hvert eksemplar i duplikat.
- Likevekt Amylase reagens til 20-25 ° c i minst 30 min.
- Tilsett 0,1 mL Amylase reagens til en 96 brønn mikroplate for hver prøve.
- Pre-ruge mikroplate ved 37 ° c i minst 5 min.
- Tilsett 2,5 μL av prøven til Amylase reagens.
- Ta en innledende lesning etter 60 s.
- Fortsett målingene hver 60 s for ytterligere 2 min.
- Beregn gjennomsnittlig absorbansen forskjell per minutt (ΔAbs/min).
-
Beregning
- Hvis du vil beregne Amylase aktivitet, bruker du følgende formel:
Der ΔABS/min = endringer i absorbansen forskjell per minutt; TV = totalt analyse volum (0,1025 ml); * 1000 = konvertering av U/mL til U/L; MMA = millimolar absorptivitet av 2-klor-p-nitrophenol = 12,9; SV = prøvevolum (0,0025 ml); og LP = lys bane (1 cm). Erstatter gir:
Derfor multipliserer du ΔAbs/min ved å 3178x den fortynningsfaktoren (10) for å få Amylase i U/L. - For prøver over 2000 U/L (analysen linearitet) fortynne ytterligere (minst 2x med PBS) og re-analysen, og deretter multiplisere α-Amylase resultatet av den ekstra fortynning faktor.
- Hvis du vil beregne Amylase aktivitet, bruker du følgende formel:
6. kvantifisering av kortisol
Merk: i denne analysen, er gratis kortisol kvantifisert i spytt ved hjelp av en kortisol standard kurve. Standarder og fortynnede prøver legges til en mikrotiterbrønnene plate som er pre-belagt med et antistoff. En kortisol-peroksidase bøye tilsettes til brønnene, etterfulgt av tilsetning av et monoklonale antistoff til kortisol. Mengden av kortisol/peroksidase bøye binding avtar som konsentrasjonen av kortisol i prøven øker.
-
Materialer
- Bruk en kortisol enzymimmunanalysen Kit (se tabell over materialer) for å kvantifisere kortisol i spytt prøver. Alle reagenser som trengs for å utføre denne analysen er inkludert i pakken. Alle komponenter i settet er lagret ved 0-4 ° c før utløpsdatoen er nådd.
- Bruk en spektrofotometer stand til å lese en optisk tetthet (OD) ved 450 nm (se tabell over materialer), samt programvare som kan bruke OD innspillinger fra plate leseren til å utføre fire-parameter logistikk kurve (4 PLC) montering.
-
Forberedelse av reagenser
- La alle reagenser likevekt til 20-25 ° c i minst 30 minutter.
- Fortynne den kortisol analysen buffer 1:5 ved hjelp av deionisert vann.
- Fortynne vaskebuffer 1:20 ved hjelp av deionisert vann.
Merk: analysen og vaske buffere er stabile i 3 måneder ved lagring ved 0-4 ° c.
-
Eksempel på tilberedning
- Tin prøvene på isen før analyse.
- Fortynne prøver 1:10 med kortisol analysen buffer (20 μL av spytt + 180 μL av buffer) og bruk innen 2 h av preparatet.
-
Utarbeidelse av standarder
- Etikett glass reagensrør #1 #7.
- Pipet 225 μL av analysen buffer i rør #1 og 125 μL av buffer i rør #2-#7.
- Tilsett 25 μL av kortisol lagerløsning til rør #1 og Vortex.
- Fjern 125 μL av buffer fra rør #1 og legg den til rør #2, deretter Vortex.
- Gjenta serie fortynninger for rør #3 #7.
Merk: de siste kortisol konsentrasjonene av hver standard er vist i tabell 1. - Standardene må brukes innen 2 timer etter tilberedning.
| Standard | #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | #6 | #7 |
| Analyse buffer volum (μL) | 225 | 125 | 125 | 125 | 125 | 125 | 125 |
| Tillegg | Lager STD | #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | #6 |
| Volum i tillegg (μL) | 25 | 125 | 125 | 125 | 125 | 125 | 125 |
| Sluttkonsentrasjon (PG/mL) | 3200 | 1600 | 800 | 400 | 200 | 100 | 50 |
Tabell 1: standard tabell for klargjøring av kurver.
-
Analyse
- Bruk plate oppsettet nedenfor i figur 1 som en veiledning for å sette opp mikroplate.
- Det anbefales å bruke en flerkanals pipette for tillegg av reagenser.
- Tilsett 50 μL av prøver eller standarder i riktig antall brønner i tallerkenen. Prøver og standarder bør kjøres i duplikat.
- Legg til analysebuffer (75 μL) i de ikke-spesifikke bindings (NSB) brønnene.
- Legg til analysebuffer (50 μL) i maksimal binding (B0) brønner og null standard (blank) brønner.
- Tilsett 25 μL av kortisol bøye til hver brønn.
- Tilsett 25 μL av kortisol antistoff til hver brønn, med unntak av NSB brønner.
- Trykk forsiktig på siden av platen for å blande reagensene.
- Dekk med plate sealer og rist ved romtemperatur (RT) ved 20-25 ° c for 1 time.
- Fjern brønn innholdet og skyll hver brønn 4X med vaskebuffer (300 μL). Trykk på platen for å tørke på absorberende håndklær mellom vasker.
- Tilsett TMB-underlaget i hver brønn (100 μL).
- Ruge platen ved 20-25 ° c i 30 min uten risting.
- Legg til stopp løsning i hver brønn (50 μL).
- Les den optiske tettheten i hver brønn av mikroplate ved 450 nm.
- Gjennomsnittlig den optiske tettheten for hver standard, deretter prøve og subtrahere gjennomsnittlig optisk tetthet for NSB brønner.
- Beregn% bundet (B/B0) for alle eksempler ved hjelp av kontroller for maksimal binding (B0).
- Lag en standard kurve ved hjelp av programvare som er i stand til fire-parameter logistisk regresjon kurve montering, beregnet fra% B/B0 kurve.
- Multipliser resultatet med fortynning faktor (10) for å oppnå kortisol verdier i PG/mL.
- Prøver med optisk tetthet som faller over den høyeste standarden bør fortynnes ytterligere med analysen buffer og re-analyseres, så resultatet skal multipliseres med den ekstra fortynning faktor.
Figur 1 : Eksempel plate layout. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
7. psykologisk måling (oppfattet stress spørreskjema)
- Mål psykologiske nivåer av ved hjelp av PSQ utgitt av Fliege et al.13, som inkluderer fire faktorer (bekymring, spenning, spenning, glede) og benytter 20 elementer.
- Spør faget å fylle ut PSQ like før deres rekreasjons erfaring og umiddelbart etter avslutningen av opplevelsen.
- Tagg spørreskjemaer med et 3-sifret ID-nummer som er identisk med det biophysiological nivået for hvert emne.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Eksempel på beskrivelse
Utnytte en kvote prøvetaking teknikk, rekruttert denne studien 35 besøkende fra hver av de tre områdene. Totalt ble 105 rekruttert i denne studien, inkludert 63 menn og 42 kvinner. Gjennomsnittlig alder av besøkende rekruttert fra tre forskjellige steder var 25,9 år (Site A), 37,2 år (Site B), og 28,8 år (Site C). Frekvenser av samvær til de utvalgte tre stedene ble også registrert. For område A og område C, besøkte de fleste fagene dette nettstedet en til tre ganger per uke. For på Site B, deres hyppigheten av samvær var likt delt mellom en til tre ganger per uke og mer enn tre ganger per uke.
Biofysiske og psykologiske stress indikatorer. Biofysiske tiltak av kortisol og α-Amylase nivåer ble benyttet for å identifisere endringer i nivåer av fysiologisk stress. Endringer i psykologisk stress ble identifisert gjennom PSQ instrumentet.
Effekter av rekreasjonsområde besøk på kortisol Levels og α-Amylase nivåer
Den første forskningen spørsmålet spurte om det ville være en forskjell i nivåer av kortisol og α-Amylase som en funksjon av type nettsted (f. eks nivå av naturen). En sammenkoblet prøve t-test resulterte i en betydelig reduksjon i spytt kortisol etter å ha besøkt området a (naturlig setting) [t31 = 3,26, p < .01, se figur 2]. Ingen vesentlige endringer i nivåer av kortisol ble observert i Site B og C. Når man sammenligner forsøks endringer i sine kortisol nivåer på tvers av alle tre områder, indikerte resultatene av ANOVA testen at ulike steder (nivåer av natur) ikke hadde en samlet signifikant innvirkning på forsøks endringer i kortisol nivåer [F(2, 95 ) = 1,86, p = 0,16] med små effektstørrelser (0,01-0.04).
Måling av endringer i nivåer av stress (pre/post samvær) ved hjelp av nivåer av α-Amylase resulterte i blandede funn blant de tre studien steder. Etter bruk sammenkoblede prøven t-tester indikere betydelig økning i nivåer av α-Amylase etter å ha besøkt Site C [t34 = 2,79, p < . 01. Statistiske forskjeller ble ikke observert etter samvær med nettsteder A eller Site B. (se Figur 3). Analyse ved hjelp av ANOVA teknikker indikerte en hoved effekt av plassering med ulike steder hadde en betydelig innvirkning på forsøks endringer i α-Amylase nivåer [F(2 101)= 3,36, p < 0,05]. Ved hjelp av Scheffe post-hoc-analyse var α-Amylase nivåer signifikant høyere etter å ha besøkt Site C sammenlignet med Site B. Det var mangel på betydelige forskjeller på nivåer av α-Amylase ved sammenligning av besøkende på område A og område B, eller mellom område A og område C. effektstørrelser (0.03-0,01) ble funnet og bestemt på å være små.
Effekter av rekreasjonsområde besøk på psykologisk stress Levels
Sammenkoblede prøven t-tester ble brukt for å sammenligne pre-og post-besøk av nivåer av psykologisk stress blant de tre områdene, henholdsvis. Som vist i Figur 4 og 5, etter samvær til de tre stedene, betydelig nedgang på faktorer av krav og bekymring (p < 0,01) ble observert. Ingen vesentlige endringer i faktor, spenning, ble observert for noen av de tre stedene. (Se figur 6). Betydelige økninger ble rapportert på områder A og Site B for faktoren, Joy. Det ble ikke observert vesentlige endringer for besøkende på nettsted C (se figur 7).
For å avgjøre om hvilke av de tre området er mer effektiv i å redusere fagene nivåer av psykologisk stress, indikerte resultatet av ANOVA tester betydelige forskjeller mellom de tre områdene (p < 0,01) med post-hoc analyse ved hjelp av Scheffe ' s Method, rapportering betydelige økninger i nivåer av glede etter å ha besøkt nettstedet A, sammenlignet med besøkende besøker sites B og Site C. Det ble ikke funnet noen forskjeller i endringer i nivåer av krav, bekymringerog spenning (p = 0,27) på tvers av tre steder.
Oppsummert besøkende til Site A (mest naturlig) rapporterte betydelige reduserte nivåer av kortisol; tyder på en reduksjon i biologisk stressnivå. I tillegg, målt ved PSQ, betydelig nedgang i den psykologiske faktorer av krav og bekymringer, og en betydelig økning i nivået av glede ble observert i besøkende til Site a. besøkende til Site B (semi-naturlig) rapporterte reduksjoner i nivåer av krav og bekymringer, og et økt nivå av glede. C (bygget miljø) to reduksjoner i nivå av krav og bekymringer ble rapportert. Interessant, nivåer av α-Amylase økt betydelig etter samvær til Site C. Videre forskning er berettiget til å undersøke påvirkning av potensielle faktorer, slik som spesifikk aktivitet eller sosiale omgivelser, spesielt på katalysatoren, α-Amylase.
Figur 2 : Endringer i nivåer av kortisol etter å ha besøkt tre forskjellige steder. Denne illustrasjonen viser kortisol nivåer målt før og etter å ha besøkt tre forskjellige nettsteder som representerer ulike nivåer av naturen: nettsteder A, B og C. data presenteres som gjennomsnittet ± SD i naturlig log skala. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3 : Endringer i nivåer av Amylase etter å ha besøkt tre forskjellige steder. Denne illustrasjonen viser forsøks Amylase nivåer målt før og etter besøk av nettsteder A, B og C. data presenteres som gjennomsnittlig ± SD i naturlig log skala. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4 : Endringer i antatte nivåer av krav etter å ha besøkt tre forskjellige steder. Denne illustrasjonen viser forsøks nivåer av krav redusert etter å ha besøkt nettsteder A, B og C. data presenteres som gjennomsnittet ± SD. please Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 5 : Endringer i oppfattet nivåer av bekymringer etter å ha besøkt tre forskjellige steder. Denne illustrasjonen viser emner ' nivåer av bekymringer redusert etter å ha besøkt nettsteder A, B og C. data presenteres som gjennomsnittet ± SD. please Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 6 : Endringer i oppfattet nivåer av spenning etter å ha besøkt tre forskjellige steder. Denne illustrasjonen viser forsøks nivåer av spenning redusert etter å ha besøkt nettsteder A, B og C. data presenteres som gjennomsnittet ± SD. please Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 7 : Endringer i oppfattet nivåer av glede etter å ha besøkt tre forskjellige steder. Denne illustrasjonen viser forsøks nivåer av gleder økt etter å ha besøkt nettsteder A, B og C. data presenteres som gjennomsnittet ± SD. please Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Målet med denne studien er å identifisere potensielle endringer i stress ved hjelp av Biofysiske og psykologiske instrumenter etter rekreasjon Besøks besøk til tre forskjellige innstillinger med ulike nivåer av naturen. Både kortisol og α-Amylase har vist å være pålitelige indikatorer på nivåer av psykologisk stress. Den Amylase analysen prosedyren beskrevet i denne studien har blitt tilpasset en 96 brønn format. Når Amylase nivåer i spytt er høye, absorbansen endringer oppstår raskt. Derfor er det avgjørende å begrense antall prøver analysert på en gang, ettersom antall prøver som kan analyseres på en gang er begrenset av hvor raskt 2,5 μL av prøven kan legges til hver brønn. I denne studien ble Amylase nivåer målt i en kolonne (åtte reaksjoner) på et gitt tidspunkt. To hoved systemer er involvert i stress respons, inkludert hypothalamus-hypofysen-adrenokortikal akse (HPA) og sympatho-adrenomedullary system (SAM). Kirschbaum og Hellhammer14 har rapportert at spytt kortisol målingene er nært korrelert med serum kortisol nivåer og innebære mindre Hyper-stress komplikasjoner forbundet med blod prøvetaking teknikker. Alpha-Amylase er en stor spytt enzym vanligvis forbundet med sympatisk (SAM) stimuli15 og anses å være et nyttig måleverktøy for å evaluere Sam systemet16.
Mens både Biofysiske og psykologiske tiltak er effektiv i å oppdage endringer i nivåer av stress, er flere problemer til stede i denne studien. Først var det uoverensstemmelse mellom kortisol og α-Amylase måling utfall, med forskjeller notert på ulike steder. NATer et al.17 rapporterte at det er lite bevis for om HPA (kortisol) eller Sam (Amylase) er dominerende under psykologisk stress. En potensiell forklaring ble gjort av Takai et al.18, som foreslo at prosessen der α-Amylase og kortisol kommer inn i blodet med kortisol, noe som indikerer at et mer komplekst og langvarig system er i drift.
En annen forklaring på resultatene innebærer nivået og saliency av stress17. Resultatene tyder på at akutte nivåer av stress resultere i større assosiasjon mellom kortisol og α-Amylase, og mer moderate nivåer av stress resultere i større oppheve Aktivitetstilknytning. I denne studien, stress oppleves under rekreasjons engasjement anses moderat i beste fall. Således, i studier som den som er presentert her, der opplevd stress er lav til moderat, forskjeller i målte nivåer av kortisol og α-Amylase bør forventes.
En tredje variabel som påvirker uoverensstemmelse mellom kortisol og α-Amylase målinger innebærer problemer med spytt strømningshastighet. Det er begrenset bevis på forholdet mellom spytt strømningshastighet, samling teknikker, og stress19. I denne studien, er spytt samlet via "siklende" i et reagensrør. rådes til ikke å tygge tyggegummi eller spise før datainnsamling, men hvor flittig de var i denne studien til disse retningslinjene er ukjent. Videre, ved hjelp av en salivette enhet kan være mer effektivt i å samle den nødvendige mengden av spytt innen en bestemt tid. NATer et al.20 har antydet at det kan være noen forskjeller i ulike biokjemiske egenskaper basert på om kopper eller salivettes brukes.
Til slutt, denne studien bruker "sikle" metode for å samle spytt som beskrevet av Granger et al.21. Denne metoden for å samle spytt har flere fordeler fremfor andre tilnærminger, men krever en kompetent, kompatibel, våken, og dyktige deltaker. Som sådan er barn under seks år eller eldre vanligvis ikke betraktet som egnede respondenter. Fordelene med denne metoden inkluderer et stort utvalg volum som forenkler analyser for flere markører, og det faktum at en ubrukt prøve kan fryses for fremtidige analyser. I tillegg, den sikle metoden minimerer effekter fra stoffer som brukes til å stimulere spytt flyt som tyggegummi og drikke mikser.
En annen metode for innsamling av data innebærer bruk av bomull pledgets, hvor spytt absorberes av pledget og uttrykt ut av bomull i en samling hetteglass via centrigugation. Shirtcliff et al.19 utstedte en advarende merknad som sier at i visse situasjoner, filtrering spytt gjennom bomull kan føre til forstyrrelser i immunanalyser. Andre tilnærminger inkluderer bruk av filter papir og hydrocellulose microsponges21. Mens hver tilnærming har spesifikke fordeler og ulemper, gitt utvalgsstørrelsen utnyttet i denne studien, den sikle prøvetaking metoden ble valgt.
I konklusjonen, en samler kroppen av forskning fra et bredt spekter av disipliner tyder på at naturlige miljøer kan ha positive effekter på menneskers helse6,22. Typisk for denne typen innstillinger er parker, greenspaces, hager og skogsområder. Faktorer knyttet til disse typer områder som anses gunstig for helsen23 inkluderer bedre luftkvalitet, økt muligheter for fysisk aktivitet og sosial kontakt, og forbedrede følelser av livskvalitet. For eksempel, Gidlow et al.24 fant at mens fysisk trening hadde Salutogenic effekter i både naturlige og urbane miljøer, var naturlige innstillinger ofte mer effektive for å redusere nivåer av stress.
Ved hjelp av en metode for flere metoder som involverer Biofysiske målinger av kortisol og α-amalyze og en egen rapport som måler oppfattet nivåer av stress, gir denne studien ekstra støtte for den ekspanderende kroppen av litteratur som tyder på at naturlige innstillinger har gunstige effekter på helse-relaterte problemer som reduserer nivåer av stress25,26. Denne studien tyder også på at større nivåer av naturen har mer uttalt potensielle fordeler.
Det finnes flere begrensninger i denne studien. Den første er gjengivelsen av den Biofysiske datainnsamlingen. Mens besøkende var engasjert i spytt samlingen i samme tid, nemlig midten til slutten av ettermiddagen gjennom tidlig kveld, for å gjøre rede for dagaktive syklus av kortisol, forsøkte forskerne å identifisere bare de som ikke hadde spist noe mindre enn 2 timer før å samle spytt. Dette ble gjort via verbal avhør av når de hadde sist inntatt mat. Dermed ble forskerne avhengig av sannheten av faget svar.
For det andre, på grunn av tidspunktet for datainnsamlingen, kan svar skjevheter ha skjedd innenfor disse prøvene, som kan ha vært annerledes hvis samlingen ble gjort på et annet tidspunkt eller tilfeldig utvalg. Det vil si at personer som har besøkt hvert sted på ettermiddagen eller kvelden, kanskje ikke er representative for potensielle respondenter som har besøkt på forskjellige tidspunkter.
Til slutt, mens Biofysiske data ble samlet inn og behandlet gjennom godt anerkjente prosedyrer, var det ingen måling konstatere kroniske nivåer av stress. I dette tilfellet bør fremtidige studier inkludere en kortisol måling ved hjelp av hår prøver eller lignende teknikker som bestemmer langsiktige nivåer av stress før engasjement i fritidsaktiviteter på ulike steder.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer ingen interessekonflikter.
Acknowledgments
Denne studien ble finansiert delvis gjennom fakultetet Research Grant program (FRGP) sponset gjennom School of Public Health ved Indiana University, Bloomington, IN. Forfatterne vil gjerne takke Dr. Alison Voight og Melissa Page for deres redaksjonelle assistanse og konstruktive kommentarer.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cortisol Enzyme Immunoassay Kit | DetectX | K003-H1 | The Cortisol Enzyme Immunoassay kit is designed to quantitatively measure cortisol present in dried fecal extracts, saliva, urine, serum, plasma and culture media samples. |
| Cryogenic Labels for Cryogenic Storage | Fisherbrand | 5-910-A | Unique adhesive withstands extreme temperature |
| Liquid Amylase (CNPG3) Reagent Set | Pointe Scientific | A7564 | For the quantitative kinetic determination of α-amylase activity in human serum. |
| Round Bottom 2mL Polypropylene Tubes with External Thread Cap | Greiner Bio-One | 07-000-257 | 2.0 ml U-BTM Cryo.s self standing polypropylene sterilized |
| Synergy Multi-Mode Microplate Reader | BioTek | It is a single-channel absorbance, fluorescence, and luminescence microplate reader that uses a dual-optics design to perform measurements of samples in a microplate format. |
References
- Hansmann, R., Hug, S., Seeland, K. Restoration and stress relief through physical activities in forests and parks. Urban Forestry and Urban Greening. 6, 213-225 (2007).
- Krantz, D. S., McCeney, M. K. Effects of psychological and social factors on organic disease: A critical assessment of research on coronary heart disease. Annual Review of Psychology. 53, 341-369 (2002).
- Ward Thompson, C., et al. More green space is linked to less stress in deprived communities: Evidence from salivary cortisol patterns. Landscape and Urban Planning. 105, 221-229 (2012).
- Haluza, D., Schonbauer, R., Cervinka, R. Green perspectives for public health: A narrative on the physiological effects of experiencing outdoor nature. International Journal of Environmental Research and Public Health. 11, 5445-5461 (2014).
- Korpela, K. M., Ylen, M., Tyrväinen, L., Silvennomen, H. Determinants of restorative experiences in everyday favorite places. Health and Place. 14, 636-652 (2008).
- Mantler, A., Logan, A. C. Natural environments and mental health. Advances in Integrative Medicine. 2, 5-12 (2015).
- Mayer, F. S., McPherson-Frantz, C., Bruehlman-Senecal, E., Dolliver, K. Why is nature beneficial? the role of connectedness to nature. Environment and Behavior. 41, 307-643 (2009).
- Pretty, J., Peacock, J., Sellens, M., Griffin, M. The mental and physical health outcomes of green exercise. International Journal of Environal Health Research. 15, 319-337 (2005).
- Ulrich, R., et al. Stress recovery during exposure to natural and urban environments. Journal of Environmental Psychology. 11, 201-230 (1991).
- Kaplan, S., Talbot, J. F. Psychological Benefits of a Wilderness Experience. Behavior and the Natural Environment. Altman, I., Wohlwill, J. F. , Springer. Boston, MA. 163-203 (1983).
- Salmon, P. Effects of physical exercise on anxiety, depression, and sensitivity to stress: A unifying theory. Clinical Psychology Review. 21, 33-61 (2001).
- Focht, B. C. Brief walks in outdoor and laboratory environments: Effects on affective responses, enjoyment, and intentions to walk for exercise. Research Quarterly for Exercise and Sport. 80, 611-620 (2009).
- Fliege, H., et al. The Perceived Stress Questionnaire (PSQ) reconsidered: Validation and reference values from different clinical and healthy adult samples. Psychosomatic Medicine. 67, 78-88 (2005).
- Kirschbaum, C., Hellhammer, D. H. Salivary cortisol in psychoneuronendocrine research: Recent developments and applications. Psychoneuroendocrinology. 19, 313-333 (1994).
- Gallacher, D. V., Petersen, O. H. Stimulus-secretion coupling in mammalian salivary glands. International Reviews in Physiology. 28, 1-52 (1983).
- Slosnik, R. T., Chatterton, R. T., Swisher, T., Par, S. Modulation of attentional inhibition by norepinephrine and cortisol after psychological stress. International Journal of Psychophysiology. 36, 59-68 (2000).
- Nater, U. M., et al. Stress-induced changes in human salivary alpha-amylase activity-associations with adrenergic activity. Psychoneuroendocrinology. 31 (1), 49-58 (2006).
- Takai, N., et al. Effect of psychological stress on the salivary cortisol and amylase levels in healthy young adults. Archives of Oral Biology. 49 (12), 963-968 (2004).
- Shirtcliff, E. A., Granger, D. A., Schwatz, E., Curran, M. J. Use of salivary biomarkers in biobehavioral research: Cotton based sample collection methods can interfere with salivary immunoassay results. Psychoneuroendocrinology. 26, 165-173 (2001).
- Nater, U. M., et al. Human salivary alpha-amylase reactivity in a psychosocial stress paradigm. Journal of Psychophysiology. 55 (3), 333-342 (2005).
- Granger, D. A., et al. Integration of salivary biomarkers into developmental and behaviorally-oriented research: Problems and solutions for collecting specimens. Physiology and Behavior. 92, 583-590 (2007).
- Frumkin, H. Beyond toxicity: Human health and the natural environment. American Journal of Preventive Medicine. 20, 234-240 (2001).
- Hartig, T., Mitchell, R., de Vries, S., Frumkin, H. Nature and health. Annual Review of Public Health. 35, 207-228 (2014).
- Gidlow, C. J., et al. Where to put your best foot forward: Psycho-physiological responses to walking in natural and urban environments. Journal of Environmental Psychology. 45, 22-29 (2016).
- Ewert, A., Chang, Y. Levels of nature and stress response. Behavioral Sciences. 8 (5), 49 (2018).
- Wyles, K. J., et al. Are some natural environments more psychologically beneficial than others? The importance of type and quality on connectedness to nature and psychological restoration. Environment and Behavior. 51 (2), 111-143 (2019).
