Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

מדידת רמות המתח הביופיזיקלי והפסיכולוגית בעקבות ביקורי שלושה מיקומים בעלי רמות שונות של טבע

Published: June 19, 2019 doi: 10.3791/59272
Automatic Translation
1, 2, 3, 3
1School of Kinesiology and Recreation, Illinois State University, 2Department of Recreation, Park, and Tourism Studies, Indiana University, 3Department pf Environmental and Occupational Health, School of Public Health-Bloomington, Indiana University

Summary

מטרת הנייר היא לזהות שינויים ברמות הסטרס לאחר הביקור בשלוש הגדרות שונות ולתאר את השיטות המשמשות לזיהוי רמות הסטרס המבוססות על מדדים של קורטיזול בהרוק, α-עמילאז, ודוח עצמי פסיכולוגי כלי.

Abstract

הביקור בסביבות טבעיות נקשר להפחתת לחץ פסיכולוגי. למרות שרוב המחקרים הקשורים למתח הסתמך על פורמטים של דו ח עצמי, מספר גדל והולך של מחקרים משלב כעת הורמונים ביולוגיים הקשורים ללחץ וזרזים, כגון קורטיזול ו-אמקלז, כדי למדוד רמות של מתח. מוצג כאן הוא פרוטוקול כדי לבחון את ההשפעות על רמות של מתח ביופיזיקלי ופסיכולוגי בעקבות ביקורים לשלושה מיקומים שונים עם רמות שונות של הטבע. רמות הלחץ הפסיכולוגי בביופיזיקלי ודיווח עצמי נמדדות מיד עם הכניסה למיקומים שנבחרו ובדיוק לפני המבקרים העוזבים את האתר. באמצעות שיטת "ריר", המדד הביופיזיקלי מורכב מדגימות של 1-2 mL של רוק שסופקו על-ידי נושאי הלימוד בעת הכניסה לאחד משלושת מיקומי הלמידה. כפי שנקבע על ידי הספרות הקיימת, הרוק נאסף בתוך מסגרת זמן 45 דקה לאחר סיום האירוסין של המבקר במקום. בעקבות איסוף רוק, הדגימות מסומנות ומועברים למעבדה ביולוגית. קורטיזול הוא משתנה ביופיזיקלי של עניין במחקר זה נמדד באמצעות תהליך אליסה עם קורא לוחית TECAN. כדי למדוד מתח שדיווח על עצמו, שאלון הלחץ הנתפס (PSQ), המדווח על רמות של דאגה, מתח, שמחה ודרישות שנתפסו. המידע נאסף בכל שלושת האתרים בשעות אחר הצהריים המאוחרות, בשעות הערב המוקדמות. בהשוואה לכל שלוש ההגדרות, רמות הסטרס, כפי שנמדדות הן הסמנים הביולוגיים והן הדוחות העצמיים, נמוכות באופן משמעותי לאחר הביקור בסביבה הטבעית ביותר.

Introduction

רמות הלחץ הגבוהות כבר מזמן נקשרו למצבים רבים של בריאות חמורות כגון מחלות לב, השמנת יתר, והפרעות פסיכולוגיות1,2,3. גוף גדל והולך של מחקר מציע כי קרבה או ביקור הגדרות טבעיות כגון פארק ונופים שאינם מפותחים יכול להיות השפעה יוצאת דופן על הרווחה הפסיכולוגית וירידה רמות של מתח1,4, . חמש,שש,שבע,שמונה,9,10 הסברים על ההשפעות של הגדרות טבעיות ורמות הסטרס כללו את הפרטים הבאים: (1) הגדרות טבעיות לספק מקומות לפעילות גופנית8,11 ו (2) מבקרים לסביבה טבעית יש את היכולת למקד בתהליכי חשיבה שאינם משימות, ובכך מובילים לירידה בעייפות הקשב12. כדי לקבוע את ההשפעות של הטבע על הפחתת לחץ, מחקר זה מנצל את הדוח העצמי של הלחץ הפסיכולוגי (PSQ) ושני בסמנים מבוססי רוק, קורטיזול ו-עמילאז, לאחר הביקור לשלושה אתרי בילוי שונים. מיקומים אלה משתנים בין הרמות שלהם "טבעיות" וכוללים הגדרה מסוג פראי, פארק עירוני, מתקן כושר ונופש מקומי.

מחקר זה נועד להתייחס לשאלות המחקר הבאות: (RQ1) ישנם הבדלים ברמות של סטרס ביופיזיקלי הנמדד על ידי קורטיזול הרוק ו α-עמילאז כאשר לעומת כל שלושת האתרים (כלומר, טבעי, חצי טבעי, בנוי)? (RQ2) האם יש הבדלים ברמות של לחץ פסיכולוגי הנמדד על ידי PSQ (המתבטאת בארבעה מבנים: דרישות, דאגות, מתח ושמחה) בהשוואה לכל שלושת האתרים (כלומר, טבעי, חצי טבעי, בנוי)?

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

מחקר זה עוקב אחר מדיניות והנחיות של תוכנית הגנת מחקר האדם של אוניברסיטת אינדיאנה המועצה סקירה מוסדית.

1. בחירת מיקום

  1. בחר את מספר האתרים (n) המבוססים על רמות שונות של הטבע.
    הערה: בחרנו שלושה אתרים לעבודתנו. באמצעות הרצף המבוסס על רמות של "טבעיות", אתר A נחשב הטבעי ביותר והוא מורכב כ 1,200 דונם של רכסים מיוער הגובל באגם להגדיר בתוך יער נשירים. הפעילויות הנפוצות ביותר כוללות הליכה וצפייה בחיות-בר. אתר B היה פארק עירוני 33 דונם ובו שבילי הליכה, מקומות למפגשים, מגרשי מגרש ומרחב שטח פתוח לפעילויות פנאי סיבתי. אתר C היה מתקן התעמלות עירונית ומקורה עם הרמה הנמוכה ביותר של טבעיות. כל שלושת האתרים נמצאים בסמיכות יחסית לעיר בגודל בינוני (אוכלוסיה מוערכת של 46,000 אנשים) בארצות המערב התיכון.

2. הקרנת משתתפים והכנתו

  1. השלמת גיוס משתתפים לפני שנושאים עוסקים בחוויות פנאי.
    הערה: לאתרים A ו-B החוקרים ניגשו לחוקר במגרש החניה של הכניסה לפארק. עבור אתר C, הנבדקים ניגשו לדלפק הקבלה של מתקן ההתעמלות המקורה. כדי לשלוט בהבדלים בסוג הפעילות, הנושאים שגויסו לשני האתרים A ו-B היו מטיילים בעיקר, ואילו באתר C הפעילות העיקרית פעלה או הולכת על המסלול המקורה.
  2. במהלך הגיוס, להזכיר נושאים לציית ההנחיות הקשורות איסוף דגימות קורטיזול הרוק. אסור להם לאכול או לשתות 10 דקות לפני מתן דגימות רוק.
    הערה: יש לציין כי במקרה זה, דגימות הרוק לא היו מנורמלות לנפח או לדילול (ריכוז)-כלומר אם המשתתפים היו מאוד מיורכים ו/או עשו שינויי מחות בין אוספי המדגם.
  3. תן שודדים אדום (או בגדים אופן מורגש) לכל משתתף כדי לאפשר זיהוי קל כאשר מתפתחים בסוף התקשרויות שלהם.
  4. הקצה הקצאת זמן של 30-40 דקות כך שכל הנושאים החוצים את שלושת האתרים יבלו את משך הזמן הדומה בכל אתר. אל תכלול נושאים המבלים באופן משמעותי יותר או פחות זמן משאר המדגם.
  5. שמור על סוג הפעילות שתהיה עקבית.
    הערה: במקרה זה, פעילות "בינונית" הלכה או הליכה. נושאים שעסקו בפעילויות שונות באופן משמעותי מהליכה או הליכה לא נכללו במדגם. לדוגמה, נושאים שהיו דיג, פיקניק, או הרמת משקולות לא נכללו בדגימות המתאימות.

3. תנאים ותכנון ניסיוני

  1. השתמש בעיצוב טרום ניסוי מדומה/מבחן לאחר הבדיקה.
  2. לאחר זיהוי נושאים והסכמה להשתתף, בקש מכל אחד מהנושאים לקרוא ולחתום על טופס IRB המסביר את האופי החופשי, המטרה והליכי המחקר.
  3. בעקבות תהליך זה, לתת לנושאים פיסת בגדים (למשל, הסרט האדום) לזיהוי עתידי ולקבל אמצעים פיסיולוגיים ופסיכולוגיים של רמות הלחץ (כלומר, PSQ, 1-2 mL של רוק כי הוא לירוק או דרוד לתוך צינור הבדיקה). איסוף דגימות משעות אחר הצהריים המאוחרות לשעות הערב המוקדמות.
    הערה: הנתונים נאספו על ידי חוקרים שניהם 1) ממש לפני שנכנסו לאתר ו -2 מיד עם סיום ביקורי האתר.

4. דגימות רוק

  1. כדי למנוע דילול לדוגמה, בקש מהנושאים לא לאכול, לשתות או לשטוף פיות 10 דקות לפני מתן דגימות רוק.
  2. שאל נושאים לספק 1-2 mL דגימות רוק (ללא קצף) רק לפני חווית הפנאי ומיד לאחר סיום החוויה.
  3. לאסוף דגימות רוק באמצעות שיטת ריר פסיבי:
    1. לספק נושאים עם 2 ב פלסטיק שתיית קש להזיל ריר לתוך קריובקבוקון 2 mL (ראה טבלת חומרים).
    2. הורה לנושאים לאפשר רוק לבריכה בפיהם, ואז להזיל ריר במורד הקש לתוך הקריובקבוקון. על פי אוסף רוק וטיפול ייעוץ (2011), 1 מ ל (לא כולל קצף) הוא מספיק עבור רוב הבדיקות.
    3. דגימות תווית עם מספר זיהוי מוקצה בן 3 ספרות (כלומר, 001) ומכתב כדי לציין את תזמון איסוף הנתונים (כלומר, A מייצג קדם-בדיקה, B מייצג את לאחר הבדיקה; כאשר 001A מייצג את דגימת רוק שסופקו על-ידי משתתף 001 לפני שניצח על חוויית הפנאי).
    4. לאחר המדגם נאסף ומתויג, זה צריך להיות מאוחסן קפוא זמנית בתיבה קצף סטרואידים מלא קרח יבש עבור לא יותר 2 h.
    5. להעביר את הדגימות המסומנות למעבדה ולחנות ב-80 ° c עד לניתוח.

5. קוונפיקציה של α-עמילאז

הערה: בצורה זו, α-עמיקלז הידרו 2-כלורט-p-ניטרופניו-α-D-maltotrioside ל-2-כלורו-ניטרונול וצורות גלוקוז, 2-כלורט-p-ניטרופניל-α-D-maltoside, maltotriose, ו גלוקוז. התגובה מפוקחת בספיגה של 405 ננומטר, התואמת לפעילות α-עמיקלז במדגם. שיטת הפעולה ממחישה יניאריות בין 0 ל-2000 U/L.

  1. חומרים
    1. השתמשו בערכת מגיב של עמיקלז נוזלי (ראו טבלת חומרים) לכמת α-עמילאז בדגימות רוק. כל הריאגנטים מסופקים כנוזלים מוכנים לשימוש ומאוחסנים ב-0-4 ° c.
    2. השתמש בקורא במצב מרובה (ראה טבלת חומרים) המסוגל לקרוא דחיסות אופטית ב405 ננומטר עם טמפרטורה הנשלטת על-ידי 37 ° c במהלך השימוש.
  2. ניתוח
    1. . להפשיר את הדגימות על הקרח לפני הניתוח
    2. לדלל דגימות 1:10 with 1x PBS (10 μL של רוק + 90 μL של PBS).
    3. לנתח כל דוגמה בכפולה.
    4. מ20-25 לפחות 30 דקות.
    5. הוסף 0.1 mL של עמיקלז מגיב ל 96 מיקרופלייט היטב עבור כל מדגם.
    6. Pre-מודטה את המיקרופלייט ב 37 ° c למינימום של 5 דקות.
    7. הוסף 2.5 μL של המדגם לגיב אמילז.
    8. לקחת קריאה ראשונית אחרי 60 s.
    9. המשך קריאות כל 60 s עבור 2 דקות נוספות.
    10. לחשב את ההפרש הממוצע בספיגת המחיר לדקה (ΔAbs/min).
  3. חישוב
    1. כדי לחשב פעילות עמיקלז, השתמש בנוסחה הבאה:
      Equation 1
      כאשר ΔAbs/min = שינויים בהפרש הקליטה לדקה; טלוויזיה = נפח שיטת הכולל (0.1025 mL); * 1000 = המרה של U/mL ל U/L; MMA = המשך הספיגה של 2-כלורו-p-ניטרופנול = 12.9; SV = נפח לדוגמה (0.0025 mL); ו LP = שביל אור (1 ס מ). החלפת נותן:
      Equation 2
      לכן, הכפל את ΔAbs/min על-ידי 3178x מקדם הדילול (10) כדי לקבל אמילז ב U/L.
    2. עבור דגימות מעל 2000 U/L (שיקול יניאריות) לדלל עוד (לפחות 2x באמצעות PBS) ו-מחדש החזרה, ולאחר מכן להכפיל את התוצאה α-עמיקלז על ידי גורם הדילול הנוסף.

6. קוונפיקציה של קורטיזול

הערה: בשיטה זו, קורטיזול חינם הוא ככמת ברוק באמצעות עקומת קורטיזול סטנדרטית. תקנים ודגימות מדולל מתווספים לצלחת microtiter כי הוא מצופה מראש עם נוגדן. מצורף קורטיזול-peroxidase מתווסף הבארות, ואחריו תוספת של נוגדן חד שבטיים כדי קורטיזול. הכמות של כריכת קורטיזול/peroxidase המשלים יורדת כריכוז הקורטיזול במדגם מגביר.

  1. חומרים
    1. השתמש בערכת חיסונית של אנזים קורטיזול (ראה טבלת חומרים) כדי לכמת קורטיזול בדגימות רוק. כל החומרים הדרושים לביצוע שיטת הפעולה נכללים בערכה. כל הרכיבים של הערכה מאוחסנים ב 0-4 ° צ' לפני ההגעה לתאריך התפוגה.
    2. השתמש בספקטרוסקופיה המסוגלת לקרוא דחיסות אופטית (OD) ב 450 nm (ראה טבלת חומרים), כמו גם תוכנה המסוגלת להשתמש בהקלטות OD מתוך קורא הצלחות לבצע עקומת לוגיסטי ארבעה פרמטרים (4 PLC) התאמה.
  2. הכנה מגיב
    1. אפשר לכל החומרים המאפשרים ל20-25 ° c למינימום של 30 דקות.
    2. לדלל את מאגר הקורטיזול 1:5 באמצעות מים מוכי.
    3. דלל את מאגר הכביסה 1:20. בעזרת מים מוכי מלים
      הערה: שיטת האחסון ומאגרי הכביסה יציבים למשך 3 חודשים כאשר הם מאוחסנים ב-0-4 ° c.
  3. הכנה לדוגמא
    1. . להפשיר את הדגימות על הקרח לפני הניתוח
    2. לדלל דגימות 1:10 עם מאגר שיטת קורטיזול (20 μL של רוק + 180 μL של מאגר) ולהשתמש בתוך 2 h הכנה.
  4. הכנת תקנים
    1. תווית הבדיקה צינורות זכוכית1 -7.
    2. Pipet 225 μL של מאגר שיטת האגירה לתוך צינור1 ו 125 μL של מאגר לתוך צינורות2 -7.
    3. הוסף 25 μL של פתרון מלאי קורטיזול ל1 צינור מערבולת.
    4. הסר 125 μL של מאגר מ1 הצינור ולהוסיף אותו2 צינור, ואז מערבולת.
    5. חזור על הדילול הסדרתי עבור צינורות3 -7.
      הערה: ריכוזי הקורטיזול הסופיים של כל תקן מוצגים בטבלה 1.
    6. יש להשתמש בתקנים בתוך 2 שעות של הכנה.
רגיל #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7
אמצעי אחסון של מאגר שמות (μL) 225 125 125 125 125 125 125
נוסף מניות Std #1 #2 #3 #4 #5 #6
נפח של חיבור (μL) 25 125 125 125 125 125 125
ריכוז סופי (pg/mL) 3200 1600 800 400 200 100 50

טבלה 1: טבלת הכנה של עקומת עקומות סטנדרטית.

  1. ניתוח
    1. השתמש בפריסת הצלחת למטה באיור 1 כמדריך להגדיר את המיקרו-לוחית.
    2. מומלץ להשתמש בצנרת רב-ערוצית לתוספת של ריאגנטים.
    3. הוסף 50 μL של דגימות או תקנים למספר המתאים של בארות בלוח. יש להפעיל דגימות ותקנים בכפולה.
    4. הוסף מאגר הסדר (75 μL) לתוך בארות האיגוד הלא ספציפיות (NSB).
    5. הוסף מאגר שיטות (50 μL) לתוך המאגר המרבי (B0) בארות ואפס סטנדרטי (ריק) בארות.
    6. הוסף 25 μL של המשלים קורטיזול לכל באר.
    7. הוסף 25 μL של נוגדן קורטיזול לכל טוב, למעט בארות NSB.
    8. להקיש בעדינות את הצד של הצלחת לערבב את הריאגנטים.
    9. מכסים עם חותם הצלחת ללחוץ בטמפרטורת החדר (RT) ב 20-25 ° c עבור 1 h.
    10. הסר את התוכן היטב ולשטוף כל 4x היטב עם מאגר לשטוף (300 Μl). הקש על הצלחת כדי לייבש על מגבות ספיגה בין שוטף.
    11. הוסף את המצע TMB לכל טוב (100 μL).
    12. מודקת את הצלחת ב 20-25 ° c עבור 30 דקות בלי לרעוד.
    13. הוסף פתרון הפסקה לכל טוב (50 μL).
    14. לקרוא את הצפיפות האופטית בכל טוב של מיקרופלייט ב 450 ננומטר.
    15. ממוצע הצפיפות האופטית עבור כל תקן, לאחר מכן לדגום ולהפחית את הצפיפות האופטית הממוצע עבור בארות NSB.
    16. חשב את ה-% bound (B/B0) עבור כל הדוגמאות המשתמשות בפקדי איגוד מרבי (B0).
    17. צור עקומה סטנדרטית תוך שימוש בתוכנה המסוגלת להתאמת עקומת רגרסיה לוגיסטית בעלת ארבעה פרמטרים, מחושבת מעקומת% B/B0.
    18. הכפל את התוצאה על ידי מקדם הדילול (10) כדי לקבל ערכי קורטיזול ב-pg/mL.
    19. דגימות עם צפיפויות אופטיות היורדות מעל הסטנדרט הגבוה ביותר צריכה להיות מדוללת עוד יותר עם מאגר הספיקות ומחדש, ולכן יש להכפיל את התוצאה באמצעות גורם הדילול הנוסף.

Figure 1
איור 1 : לוחית דוגמה פריסה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

7. מדידה פסיכולוגית (שאלון מאמץ נתפס)

  1. למדוד רמות פסיכולוגיות של נושאים באמצעות PSQ שפורסמו על ידי Fliege et al.13, הכולל ארבעה גורמים (לדאוג, מתח, מתח, שמחה) ומנצל 20 פריטים.
  2. בקשו מהנושא למלא את ה-PSQ רק לפני חווית הפנאי שלהם ומיד לאחר סיום החוויה.
  3. תייג שאלונים עם מספר זיהוי בן 3 ספרות הזהה לרמת הלחץ הביוסיטולוגית של כל נושא.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

תאור המדגם
ניצול טכניקת דגימה מיכסה, מחקר זה גייסה 35 מבקרים מכל אחד משלושת האתרים. בסך הכל, 105 נושאים גויסו במחקר זה, כולל 63 זכרים ו 42 הנקבות. הגילאים הממוצעים של מבקרים שגויסו משלושה אתרים שונים היו 25.9 שנים (אתר A), 37.2 שנים (אתר B), ו-28.8 שנים (אתר C). כמו כן נרשמו תדרים של ביקורי נושאים לשלושת האתרים שנבחרו. עבור אתר A ואתר C, רוב הנושאים ביקרו באתר זה אחד עד שלוש פעמים בשבוע. לנושאים באתר ב', תדירות הביקורים שלהם הייתה מפוצלת בין 1 ל -3 פעמים בשבוע ויותר משלוש פעמים בשבוע.

אינדיקטורים למתח ביופיזיקלי ופסיכולוגי. מדדים ביופיזיים של קורטיזול ו-α-רמות עמילאז השתמשו כדי לזהות שינויים ברמות של לחץ פיזיולוגי. שינויים בלחץ פסיכולוגי זוהו באמצעות מכשיר PSQ.

ההשפעות של ביקור באתר הנופש על רמות הקורטיזול וα-עמיקלז רמות
שאלת המחקר הראשונה שנשאלה אם יהיה הבדל ברמות של קורטיזול ו α-עמיקלז כפונקציה של סוג של אתר (למשל, רמת הטבע). מבחן tמדגם לזווג הביא ירידה משמעותית בקורטיזול הרוק לאחר ביקור באתר A (הגדרה טבעית) [t31 = 3.26, p < .01, ראה איור 2]. אין שינויים משמעותיים ברמות של קורטיזול נצפו באתר B ו-C. בעת השוואת נושאים שינויים ברמות הקורטיזול שלהם בכל שלושת האתרים, התוצאות של מבחן ANOVA הראו כי אתרים שונים (רמות של הטבע) לא היתה השפעה משמעותית כוללת על שינויי נושאים ברמות קורטיזול [F(2, 95 ) = 1.86, p = 0.16] עם גודל אפקט קטן (0.01-0.04).

מדידת שינויים ברמות של מתח (טרום/פוסט ביקורים) באמצעות רמות של α-עמילאז הביא ממצאים מעורבים בין שלושת מיקומי המחקר. בעקבות השימוש לזווג לדוגמה t-בדיקות לציין עליות משמעותיות ברמות של α-עמילאז לאחר ביקור C [t34 = 2.79, p < . 01. הבדלים סטטיסטיים לא נצפו לאחר הביקור באתרים א או באתר ב. (ראה איור 3). ניתוח באמצעות טכניקות ANOVA המצוין השפעה העיקרית של מיקום עם מיקומים שונים היתה השפעה משמעותית על שינויים נושאים ב α-עמיקלז רמות [F(2,101)= 3.36, p < 0.05]. באמצעות ניתוח שלאחר הוק, α-הרמות של עמיקלז היו גבוהות באופן משמעותי לאחר ביקור באתר C בהשוואה לאתר B. היה חוסר הבדלים משמעותיים על רמות של α-עמילאז בעת השוואת מבקרים לאתר A ו-Site B, או בין אתר A ובין האתר C. Effect גדלים (0.03-0.01) נמצאו ונחושים להיות קטנים.

ההשפעות של הביקור באתר הנופש על רמות סטרס פסיכולוגי
מבחן t-בדיקות לזווג הוחלו על השוואת טרום ולאחר ביקור של רמות הלחץ הפסיכולוגי בין שלושת האתרים, בהתאמה. כפי שמוצג באיור 4 ו -5, לאחר הביקור בשלושה מיקומים, פוחתת משמעותית על גורמי הדרישות והדאגות (p < 0.01) נצפו. לא שינויים משמעותיים בפקטור, מתח, נצפתה עבור כל אחד משלושת המיקומים. (ראה איור 6). מעליות משמעותיות דווחו באתרים A ובאתר B עבור הפקטור, שמחה. לא נצפתה שינוי משמעותי למבקרים באתר C (ראה איור 7).

כדי לקבוע אם מי משלושת האתרים יעיל יותר בהפחתת רמות הנושאים של לחץ פסיכולוגי, התוצאה של בדיקות ANOVA הצביעו על הבדלים משמעותיים בין שלושת האתרים (p < 0.01) עם ניתוח שלאחר-הוק באמצעות שיטת שפלר, דיווח על עליות משמעותיות ברמות שמחה לאחר ביקור באתר A, בהשוואה למבקרים באתרים ב' ולאתר C. לא נמצאו הבדלים בשינויים ברמות הדרישות, הדאגותוהמתיחות (p = 0.27) על פני שלושה מיקומים.

לסיכום, מבקרים לאתר A (הטבעי ביותר) דיווחו על רמות ירידה משמעותית של קורטיזול; מציע הפחתה ברמות הלחץ הביולוגי. בנוסף, כפי שנמדד על ידי PSQ, ירידה משמעותית בגורמים הפסיכולוגיים של דרישות ודאגות, ועלייה משמעותית ברמת השמחה נצפו במבקרים לאתר a. מבקרים לאתר B (למחצה טבעי) דווח פוחתת ברמות של דרישות ודאגות, ורמת שמחה מוגברת. C (סביבה בנויה) שני פוחתת ברמת הדרישות והדאגות דווחו. מעניין, רמות של α-עמילז גדל באופן משמעותי לאחר הביקורים באתר C. מחקר נוסף מוצדקת לבחון את ההשפעה של גורמים פוטנציאליים, כגון פעילות ספציפית או סביבה חברתית, בעיקר על הזרז, α-עמילאז.

Figure 2
איור 2 : שינויים ברמות הקורטיזול לאחר ביקור בשלושה אתרים שונים. איור זה מראה רמות הקורטיזול של הנושאים שנמדדו לפני ואחרי ביקור בשלושה אתרים שונים המייצגים רמות שונות של טבע: אתרים A, B ו-C נתונים מוצגים כממוצע ± SD בקנה מידה טבעי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3 : שינויים ברמות של עמיקלז לאחר ביקור בשלושה אתרים שונים. באיור זה מוצגות רמות עמיקלז שנמדדו לפני ואחרי הביקור אתרים A, B ו-C נתונים מוצגים כממוצע ± SD בקנה מידה טבעי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4 : שינויים ברמת הדרישות הנתפסת לאחר ביקור בשלושה אתרים שונים. איור זה מציג את רמות הדרישות של הנושאים שירדו לאחר הביקור אתרים A, B ו-C. Data מוצגים כממוצע ± SD. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5 : שינויים ברמות התפיסה של דאגות לאחר ביקור בשלושה אתרים שונים. איור זה מציג את רמות הדאגות של הנושאים שפחתו לאחר ביקור אתרים A, B ו-C. Data מוצגים כממוצע ± SD. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 6
איור 6 : שינויים ברמות המתח הנתפסות לאחר ביקור בשלושה אתרים שונים. איור זה מראה שרמות המתח של הנבדקים ירדו לאחר הביקור באתרים A, B ו-C. Data מוצגים כממוצע ± SD. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 7
איור 7 : שינויים ברמות ההנאה הנתפסות לאחר ביקור בשלושה אתרים שונים. איור זה מראה רמות השמחות של הנבדקים גדלו לאחר ביקור אתרים A, B ו-C. Data מוצגים כממוצע ± SD. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

מטרת מחקר זה היא לזהות שינויים פוטנציאליים בלחץ באמצעות כלים ביופיזיים ופסיכולוגיים בעקבות ביקורי פנאי לשלוש הגדרות שונות עם רמות שונות של הטבע. גם קורטיזול וגם α-עמילאז הוכחו כאינדיקטורים אמינים לרמות של לחץ פסיכולוגי. הליך הבדיקה של עמיקלז המתואר במחקר זה הותאם לפורמט היטב 96. כאשר רמות אמילז ברוק גבוהות, שינויי ספיגה מתרחשים במהירות. לכן, זה קריטי להגביל את מספר הדגימות שנותחו בו, כמו מספר הדגימות שניתן לנתח בו מוגבל על ידי כמה מהר 2.5 μL של המדגם ניתן להוסיף לכל באר. במחקר זה, רמות עמיקלז נמדדו בטור אחד (שמונה תגובות) בזמן נתון. שתי מערכות מרכזיות מעורבות בתגובת הלחץ, כולל ציר ההיפותלמוס-בלוטת יותרת ההיפופיזה (HPA) ומערכת ההזדהות (SAM). קירשבאום ו הלמסהאמר14 דיווחו כי מדידות קורטיזול הרוק הם בקורלציה הדוק עם רמות קורטיזול סרום וכרוכים פחות סיבוכים hyper-סטרס הקשורים עם טכניקות דגימת דם. Alpha-עמילאז הוא אנזים הרוק העיקרי המשויך בדרך כלל עם גירויים (SAM) גירוי15 ונחשב לכלי מדידה שימושי להערכת מערכת SAM16.

בעוד האמצעים ביופיזיים ופסיכולוגיים הם יעיל בזיהוי שינויים ברמות של מתח, בעיות מסוימות קיימות במחקר זה. ראשית, העורפלת בין התוצאות השונות של הקורטיזול והα-אמילאז, עם הבדלים שצוינו באתרים שונים. Nater ואח '17 דיווחו כי יש ראיות קטנות לגבי האם hpa (קורטיזול) או SAM (עמילז) הוא השולט במהלך לחץ פסיכולוגי. אחד ההסברים הפוטנציאליים נעשה על ידי Takai et al.18, מי הציע כי התהליך שבו α-עמילאז ו קורטיזול להיכנס למחזור הדם עם קורטיזול, המציין כי מערכת מורכבת יותר וממושכת בפעולה.

הסבר נוסף לתוצאות כרוך ברמת הלחץ של המתח17. התוצאות מרמזות על כך שרמות אקוטי של מתח הנובעות מקשר גדול יותר בין קורטיזול לבין α-עמילאז, ורמות מתונות יותר של מתח התוצאה בפירוק גדול יותר. במחקר זה, הלחץ המנוסה במהלך מעורבות הפנאי נחשבים מתונים במצב הטוב ביותר. כך, במחקרים כמו האחד המוצג כאן, שבו הלחץ מנוסה הוא נמוך עד בינוני, הבדלים ברמות נמדד של קורטיזול ו-α-עמילאז צריך להיות צפוי.

משתנה שלישי להשפיע על העורפלת בין קורטיזול ו-α-עמיקלז מדידות כרוך בעיות עם קצב זרימת הרוק. יש ראיות מוגבלות על היחסים בין שיעור זרימת הרוק, טכניקות איסוף, ומתח19. במחקר זה, הרוק נאסף דרך "להזיל ריר" לתוך צינור מבחן. נושאים מומלץ לא ללעוס מסטיק או לאכול לפני איסוף הנתונים, אבל כמה חרוץ הם היו במחקר זה להנחיות אלה אינו ידוע. יתרה מזאת, שימוש בהתקן salivette עשוי להיות יעיל יותר באיסוף כמות הרוק הנדרשת בזמן שצוין. Nater ואח '20 הציעו כי ייתכן שלא יהיו הבדלים במאפיינים ביוכימיים שונים המבוססים על השימוש בכוסות או בsalivettes.

לבסוף, מחקר זה משתמש בשיטת "ריר" של איסוף רוק כפי שמתואר על ידי גריינג'ר ואח '21. לשיטה זו של איסוף רוק יש מספר יתרונות על פני גישות אחרות, אך דורשת משתתף מוכשר, תואם, ער ומסוגל. ככאלה, ילדים מתחת לגיל שישה או קשישים בדרך כלל אינם נחשבים למשיבים מתאימים. היתרונות של שיטה זו כוללים נפח מדגם גדול המקל על מספר סמנים והעובדה כי מדגם שאינו בשימוש יכול להיות קפוא עבור בחני העתידי אומר. בנוסף, שיטת הריר ממזערת את ההשפעות מחומרים המשמשים לעירור זרימת הרוק כגון לעיסת מסטיק ותערובות שתייה.

שיטה נוספת לאיסוף נתונים כרוכה בשימוש של כותנה pledgets קבל, שבו הרוק נספג על ידי הפלפה והביע מתוך כותנה לתוך בקבוקון אוסף דרך הצנעה. שירקליף ואח '19 הוציא פתק הזהרה המציין כי במצבים מסוימים, סינון רוק דרך כותנה עלול לגרום להפרעות בחיסוני. גישות אחרות כוללות שימוש בנייר סינון ו הידרותאית מיקרוספוגים21. בעוד כל גישה יש יתרונות וחסרונות ספציפיים, בהתחשב גודל לדוגמה מנוצל במחקר זה, שיטת דגימה ריר נבחרה.

לסיכום, הגוף המצטבר של מחקר מספקטרום רחב של דיסציפלינות מציע כי סביבות טבעיות יכולות להיות השפעות חיוביות על בריאות האדם6,22. אופייני לסוגי הגדרות אלה נמנים פארקים, מרחבים ירוקים, גינות ואזורים מיוער. גורמים הקשורים לסוגים אלה של אזורים הנחשבים לטובים לבריאות23 כוללים איכות אוויר משופרת, הזדמנויות משופרות לפעילות גופנית וקשר חברתי, ותחושות משופרות של איכות החיים. לדוגמה, גידלו ואח '24 מצא כי בעוד התרגיל הפיזי היה השפעות ברכות בסביבות טבעיות ועירוניות, הגדרות טבעיות היו לעתים קרובות יעיל יותר בהפחתת רמות הלחץ.

באמצעות גישה מרובת שיטות מעורבים בביופיזיקלי מדידות של קורטיזול ו-amalyze ודוח עצמי מדידת רמות נתפסת של מתח, מחקר זה מספק תמיכה נוספת לגוף המתרחב של ספרות רומז כי הגדרות טבעיות יש השפעות מועילות על בעיות הקשורות לבריאות כגון צמצום רמות הלחץ25,26. מחקר זה גם מרמז כי רמות גבוהות יותר של הטבע יש יתרונות פוטנציאליים מבטאים יותר.

מספר מגבלות קיימות במחקר זה. הראשונה היא הנאמנות של אוסף הנתונים הביופיזיקלי. בעוד המבקרים היו עסוקים באוסף רוק בזמנים דומים, כלומר באמצע לאחר הצהריים מאוחרת בשעות הערב המוקדמות, כדי להסביר את מחזור יומי של קורטיזול, החוקרים ניסו לזהות רק את אלה שלא אכלו משהו פחות מ 2 h לפני לאסוף רוק. זה נעשה באמצעות תשאול מילולי. כאשר הם אכלו מזון אחרון לפיכך, החוקרים היו תלויים באמיתות התגובות הנושנות.

שנית, בשל התזמון של איסוף נתונים, ייתכן שהטיות בתגובה אירעו בתוך דגימות אלה, שייתכן שהיו שונות אם האוסף נעשה בזמן שונה או בבחירה אקראית. כלומר, נושאים שביקרו בכל מקום בשעות אחר הצהריים או בערב לא יהיו נציגים של משיבים פוטנציאליים שביקרו בזמנים שונים.

לבסוף, בעוד הנתונים ביופיזיים נאספו ועובדו באמצעות הליכים מזוהים היטב, לא היה מדידה ברור רמות כרוניות של מתח. במקרה זה, מחקרים עתידיים צריכים לכלול מדידה קורטיזול באמצעות דגימות שיער או טכניקות דומות הקובעות רמות לטווח ארוך של מתח לפני האירוסין בפעילויות פנאי במקומות שונים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אינם מצהירים על ניגודי אינטרסים.

Acknowledgments

מחקר זה מומן בחלקו באמצעות תוכנית המענק למחקר של הפקולטה (FRGP) בחסות בית הספר לבריאות הציבור באוניברסיטת אינדיאנה, בלומינגטון, ב. המחברים רוצים להודות ד ר אליסון וויט ומליסה פייג ' על הסיוע המערכת שלהם והערות בונה.

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.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Korpela, K. M., Ylen, M., Tyrväinen, L., Silvennomen, H. Determinants of restorative experiences in everyday favorite places. Health and Place. 14, 636-652 (2008).
  6. Mantler, A., Logan, A. C. Natural environments and mental health. Advances in Integrative Medicine. 2, 5-12 (2015).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Ulrich, R., et al. Stress recovery during exposure to natural and urban environments. Journal of Environmental Psychology. 11, 201-230 (1991).
  10. 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).
  11. Salmon, P. Effects of physical exercise on anxiety, depression, and sensitivity to stress: A unifying theory. Clinical Psychology Review. 21, 33-61 (2001).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Kirschbaum, C., Hellhammer, D. H. Salivary cortisol in psychoneuronendocrine research: Recent developments and applications. Psychoneuroendocrinology. 19, 313-333 (1994).
  15. Gallacher, D. V., Petersen, O. H. Stimulus-secretion coupling in mammalian salivary glands. International Reviews in Physiology. 28, 1-52 (1983).
  16. 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).
  17. Nater, U. M., et al. Stress-induced changes in human salivary alpha-amylase activity-associations with adrenergic activity. Psychoneuroendocrinology. 31 (1), 49-58 (2006).
  18. 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).
  19. 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).
  20. Nater, U. M., et al. Human salivary alpha-amylase reactivity in a psychosocial stress paradigm. Journal of Psychophysiology. 55 (3), 333-342 (2005).
  21. 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).
  22. Frumkin, H. Beyond toxicity: Human health and the natural environment. American Journal of Preventive Medicine. 20, 234-240 (2001).
  23. Hartig, T., Mitchell, R., de Vries, S., Frumkin, H. Nature and health. Annual Review of Public Health. 35, 207-228 (2014).
  24. 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).
  25. Ewert, A., Chang, Y. Levels of nature and stress response. Behavioral Sciences. 8 (5), 49 (2018).
  26. 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).

Tags

התנהגות סוגיה 148 α-עמילאז ביוארקרס שיטות מרובות סביבות טבעיות שיקום קורטיזול הרוק מתח
מדידת רמות המתח הביופיזיקלי והפסיכולוגית בעקבות ביקורי שלושה מיקומים בעלי רמות שונות של טבע
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chang, Y., Ewert, A., Kamendulis, L. … More

Chang, Y., Ewert, A., Kamendulis, L. M., Hocevar, B. A. Measuring Biophysical and Psychological Stress Levels Following Visitation to Three Locations with Differing Levels of Nature. J. Vis. Exp. (148), e59272, doi:10.3791/59272 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter