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El propósito de este artículo es identificar los cambios en los niveles de estrés después de la visita a tres entornos diferentes y describir los métodos utilizados para identificar los niveles de estrés basados en medidas de cortisol salival, amilasa y un autoinforme psicológico Instrumento.
La visita a entornos naturales se ha relacionado con la reducción del estrés psicológico. Aunque la mayoría de las investigaciones relacionadas con el estrés se han basado en formatos de autoinforme, un número creciente de estudios ahora incorporan hormonas y catalizadores biológicos relacionados con el estrés, como el cortisol y la amilasa, para medir los niveles de estrés. Aquí se presenta un protocolo para examinar los efectos sobre los niveles de estrés biofísico y psicológico después de la visita a tres lugares diferentes con diferentes niveles de naturaleza. Los niveles de estrés psicológico biofísico y autoinformado se miden inmediatamente al entrar en los lugares seleccionados y justo antes de que los visitantes abandonen el sitio. Utilizando un método "drool", la medida biofísica consiste en 1-2 ml de muestras de saliva proporcionadas por sujetos de estudio al entrar en uno de los tres lugares de estudio. Según lo prescrito por la literatura existente, la saliva se recoge dentro de un plazo de 45 minutos después del final de la participación del visitante en el lugar. Después de la recolección de saliva, las muestras se etiquetan y se transportan a un laboratorio biológico. El cortisol es la variable biofísica de interés en este estudio y se mide mediante un proceso ELISA con un lector de placas TECAN. Para medir el estrés autoinformado, el Cuestionario de Estrés Percibido (PSQ, por sus que se informa de los niveles de preocupación, tensión, alegría y demandas percibidas). Los datos se recopilan en los tres sitios a última hora de la tarde hasta primera hora de la noche. En comparación con los tres entornos, los niveles de tensión, medidos tanto por los marcadores biológicos como por los autoinformes, son significativamente más bajos después de la visita al entorno más natural.
Los niveles elevados de estrés se han relacionado durante mucho tiempo con muchas enfermedades graves como enfermedades del corazón, obesidad, y trastornos psicológicos1,2,3. Un creciente cuerpo de investigación sugiere que la proximidad o las visitas a entornos naturales como el parque y los paisajes no desarrollados pueden tener un efecto notable en el bienestar psicológico y la disminución de los niveles de estrés1,4, 5,6,7,8,9,10. Las explicaciones sobre los efectos de los entornos naturales y los niveles de estrés han incluido lo siguiente: (1) los entornos naturales proporcionan lugares para la actividad física8,11 y (2) los visitantes a entornos naturales tienen la capacidad de enfocarse en más procesos de pensamiento no tareas, lo que conduce a una reducción de la fatiga de atención12. Para determinar los efectos de la naturaleza en la reducción del estrés, este estudio utiliza un autoinforme de estrés psicológico (PSQ) y dos biomarcadores basados en saliva, cortisol y amilasa, después de visitar a tres sitios de recreación diferentes. Estos lugares varían entre sus niveles de "naturalidad" e incluyen un entorno de tipo desierto, parque municipal, y gimnasio local y instalaciones recreativas.
Este estudio tiene como objetivo abordar las siguientes preguntas de investigación: (RQ1) ¿Existen diferencias en los niveles de estrés biofísico medidos por cortisol salival y amilasa en comparación con los tres sitios (es decir, natural, semi-natural, construido)? (RQ2) ¿Hay diferencias en los niveles de estrés psicológico medidos por el PSQ (manifestado por cuatro construcciones: demandas, preocupaciones, tensión y alegría) en comparación con los tres sitios (es decir, natural, seminatural, construido)?
Este estudio sigue las políticas y directrices del Programa de Protección de Investigación Humana de la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Indiana.
1. Selección de ubicación
2. Examen y preparación de los participantes
3. Condiciones y diseño experimental
4. Muestras de saliva
5. Cuantificación de la amilasa
NOTA: En este ensayo, hidroliza 2-cloro-p-nitrofenil--D-maltotrioside a 2-cloro-nitrofenol y forma glucosa, 2-cloro-p-nitrofenilo--D-maltoside, maltotriosa y glucosa. La reacción se controla a una absorbancia de 405 nm, que corresponde a la actividad de la amilasa en la muestra. Este ensayo demuestra la linealidad entre 0 y 2000 U/L.
6. Cuantificación del cortisol
NOTA: En este ensayo, el cortisol libre se cuantifica en la saliva utilizando una curva estándar de cortisol. Las normas y las muestras diluidas se añaden a una placa de microtíter pre-recubierta con un anticuerpo. Se añade un conjugado de cortisol-peroxidasa a los pozos, seguido de la adición de un anticuerpo monoclonal al cortisol. La cantidad de unión conjugada cortisol/peroxidasa disminuye a medida que aumenta la concentración de cortisol en la muestra.
Estándar | #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | #6 | #7 |
Volumen de búfer de ensayo (L) | 225 | 125 | 125 | 125 | 125 | 125 | 125 |
Adición | Stock Std | #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | #6 |
Volumen de Adición (L) | 25 | 125 | 125 | 125 | 125 | 125 | 125 |
Concentración final (pg/mL) | 3200 | 1600 | 800 | 400 | 200 | 100 | 50 |
Tabla 1: Tabla de preparación de curvas estándar.
Figura 1 : Diseño de placa de ejemplo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
7. Medición psicológica (Cuestionario de Estrés Percibido)
Descripción de la muestra
Utilizando una técnica de muestreo de cuotas, este estudio reclutó a 35 visitantes de cada uno de los tres sitios. En total, se reclutaron 105 sujetos en este estudio, incluidos 63 hombres y 42 mujeres. Las edades promedio de los visitantes reclutados en tres sitios diferentes fueron de 25,9 años (Sitio A), 37,2 años (Sitio B) y 28,8 años (Sitio C). También se registraron las frecuencias de las visitas de los sujetos a los tres sitios seleccionados. Para el Sitio A y el Sitio C, la mayoría de los sujetos visitaron este sitio una o tres veces por semana. Para los sujetos del Sitio B, su frecuencia de visitase se dividió por igual entre una y tres veces por semana y más de tres veces por semana.
Indicadores de estrés biofísico y psicológico. Se utilizaron medidasbiofísicas de los niveles de cortisol y amilasa para identificar cambios en los niveles de estrés fisiológico. Se identificaron cambios en el estrés psicológico a través del instrumento PSQ.
Efectos de la visita recreativa al sitio en los niveles de cortisol y niveles de amilasa
La primera pregunta de investigación se preguntó si habría una diferencia en los niveles de cortisol y amilasa en función del tipo de sitio (por ejemplo, nivel de la naturaleza). Una prueba tde muestra emparejada dio lugar a una disminución significativa del cortisol salival después de visitar el Sitio A (configuración natural) [t31 a 3.26, p < .01, ver Figura 2]. No se observaron cambios significativos en los niveles de cortisol en los sitios B y C. Al comparar los cambios de sujetos en sus niveles de cortisol en los tres sitios, los resultados de la prueba de ANOVA indicaron que diferentes sitios (niveles de la naturaleza) no tuvieron un impacto significativo general en los cambios de los sujetos en los niveles de cortisol [F(2,95 ) 1,86, p a 0,16] con tamaños de efecto sin tamaño (0,01-0,04).
La medición de los cambios en los niveles de estrés (antes/después de la visita) utilizando niveles de amilasa dio lugar a hallazgos mixtos entre los tres lugares de estudio. Después de la utilización de la muestra emparejada t-tests indican aumentos significativos en los niveles de amilasa después de visitar el sitio C [t34 a 2,79, p < .01. No se observaron diferencias estadísticas después de la visita a los Sitios A o B. (ver Figura 3). El análisis utilizando técnicas de ANOVA indicó un efecto principal de la ubicación con diferentes ubicaciones tuvo un impacto significativo en los cambios de los sujetos en los niveles de amilasa [F(2,101)a 3,36, p < 0,05]. Utilizando el análisis post-hoc de Scheffe, los niveles de amilasa fueron significativamente más altos después de visitar el Sitio C en comparación con el Sitio B. Hubo una falta de diferencias significativas en los niveles de amilasa al comparar los visitantes al Sitio A y al Sitio B, o entre el Sitio A y el Sitio C. Se encontraron y se determinó que los tamaños de efecto de (0.03-0.01) eran pequeños.
Efectos de la visita recreativa al sitio en los niveles de estrés psicológico
Se aplicaron pruebas t de muestra sin par para comparar antes y después de la visita de los niveles de estrés psicológico entre los tres sitios, respectivamente. Como se muestra en las figuras 4 y 5, después de la visita a las tres ubicaciones, se observaron disminuciones significativas en los factores de las demandas y la preocupación (p < 0.01). No se observaron cambios significativos en el factor, tensión, para cualquiera de los tres lugares. (Véase la figura 6). Se reportaron aumentos significativos en los sitios A y B para el factor, alegría. No se observó ningún cambio significativo para los visitantes del Sitio C (ver Figura 7).
Para determinar si cuál de los tres sitios es más eficaz en la reducción de los niveles de estrés psicológico de los sujetos, el resultado de las pruebas de ANOVA indicó diferencias significativas entre los tres sitios (p < 0.01) con análisis post-hoc utilizando el Método de Scheffe, reportando aumentos significativos en los niveles de alegría después de visitar el Sitio A, en comparación con los visitantes que visitan los Sitios B y el Sitio C. No se encontraron diferencias en los cambios en losniveles de demandas, preocupacionesy tensión (p - 0,27) en tres ubicaciones.
En resumen, los visitantes del Sitio A (más natural) reportaron una disminución significativa de los niveles de cortisol; lo que sugiere una reducción de los niveles de estrés biológico. Además, medido por el PSQ, se observaron disminuciones significativas en los factores psicológicos de las demandas y preocupaciones,y un aumento significativo en el nivel de alegría en los visitantes del Sitio A. Visitantes al Sitio B (semi-natural) reportaron disminuciones en los niveles de demandas y preocupaciones,y un mayor nivel de alegría. C (entorno construido) se reportaron dos disminuciones en el nivel de demandas y preocupaciones. Curiosamente, los niveles de amilasa aumentaron significativamente después de la visita al Sitio C. Se justifica nita más investigación para examinar la influencia de factores potenciales, como la actividad específica o el entorno social, particularmente en el catalizador, la amilasa.
Figura 2 : Cambios en los niveles de cortisol después de visitar tres sitios diferentes. Esta figura muestra los niveles de cortisol de los sujetos medidos antes y después de visitar tres sitios diferentes que representan diferentes niveles de la naturaleza: Los sitios A, B y C. Los datos se presentan como medios de SD en escala de registro natural. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3 : Cambios en los niveles de amilasa después de visitar tres sitios diferentes. Esta figura muestra los sujetos los niveles de amilasa medidos antes y después de visitar los sitios A, B y C. Los datos se presentan como medios de SD en escala de registro natural. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4 : Cambios en los niveles percibidos de demandas después de visitar tres sitios diferentes. Esta figura muestra los niveles de demandas de los sujetos disminuidos después de visitar los sitios A, B y C. Los datos se presentan como medias : SD. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5 : Cambios en los niveles percibidos de preocupaciones después de visitar tres sitios diferentes. Esta figura muestra los niveles de preocupación de los sujetos disminuidos después de visitar los sitios A, B y C. Los datos se presentan como medias sD. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6 : Cambios en los niveles percibidos de tensión después de visitar tres sitios diferentes. Esta figura muestra los niveles de tensión de los sujetos disminuidos después de visitar los sitios A, B y C. Los datos se presentan como medias : SD. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 7 : Cambios en los niveles percibidos de alegría después de visitar tres sitios diferentes. Esta figura muestra los niveles de alegrías de los sujetos aumentados después de visitar los sitios A, B y C. Los datos se presentan como medias sD. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
El objetivo de este estudio es identificar posibles cambios en el estrés utilizando instrumentos biofísicos y psicológicos después de visitas recreativas a tres entornos diferentes con diferentes niveles de naturaleza. Tanto el cortisol como la amilasa han demostrado ser indicadores fiables de los niveles de estrés psicológico. El procedimiento de ensayo de amilasa descrito en este estudio se ha adaptado a un formato de 96 pozos. Cuando los niveles de amilasa en la saliva son altos, los cambios de absorbancia ocurren rápidamente. Por lo tanto, es fundamental limitar el número de muestras analizadas a la vez, ya que el número de muestras que se pueden analizar a la vez está limitado por la rapidez con la que se pueden añadir 2,5 ml de la muestra a cada pozo. En este estudio, los niveles de amilasa se midieron en una columna (ocho reacciones) en un momento dado. Dos sistemas principales están involucrados en la respuesta al estrés, incluyendo el eje hipotálamo-hipófisis-adrenocortical (HPA) y el sistema simpatho-adrenomedullario (SAM). Kirschbaum y Hellhammer14 han informado de que las mediciones de cortisol salival están estrechamente correlacionadas con los niveles séricos de cortisol e implican complicaciones menos de hiperestrés relacionadas con las técnicas de muestreo de sangre. La alfa-amilasa es una enzima salival importante típicamente asociada con estímulos simpáticos (SAM)15 y considerada como una herramienta de medición útil para evaluar el sistema SAM16.
Mientras que las medidas biofísicas y psicológicas son eficaces en la detección de cambios en los niveles de estrés, varios problemas están presentes en este estudio. En primer lugar, hubo incongruencia entre los resultados de medición del cortisol y la amilasa, con diferencias observadas en diferentes sitios. 17 informaron que hay poca evidencia de si el HPA (cortisol) o SAM (amilasa) es predominante durante el estrés psicológico. Una posible explicación fue hecha por Takai et al.18, quienes sugirieron que el proceso por el cual la amilasa y el cortisol entran en el torrente sanguíneo con cortisol, lo que indica que un sistema más complejo y largo está en funcionamiento.
Otra explicación de los resultados implica el nivel y la importancia del estrés17. Los resultados sugieren que los niveles agudos de estrés resultan en una mayor asociación entre el cortisol y la amilasa, y niveles más moderados de estrés dan lugar a una mayor desasociación. En este estudio, el estrés experimentado durante el compromiso recreativo se considera moderado en el mejor de los casos. Por lo tanto, en estudios como el presentado aquí, en el que el estrés experimentado es bajo a moderado, se deben esperar diferencias en los niveles medidos de cortisol y -amilasa.
Una tercera variable que afecta a la incongruencia entre las mediciones de cortisol y amilasa implica problemas con el caudal salival. Hay evidencia limitada sobre la relación entre el caudal salival, las técnicas de recolección y el estrés19. En este estudio, la saliva se recoge a través de "babeo" en un tubo de ensayo. Se recomienda a los sujetos no masticar chicle ni comer antes de la recopilación de datos, pero se desconoce cuán diligentes fueron en este estudio a estas pautas. Además, el uso de un dispositivo savivotte puede ser más eficaz en la recolección de la cantidad necesaria de saliva dentro de un tiempo especificado. 20 han sugerido que no puede haber diferencias en varias características bioquímicas en función de si se utilizan tazas o savivatas.
Finalmente, este estudio utiliza el método "drool" de recolectar saliva como se describe en Granger et al.21. Este método de recolección de saliva tiene varias ventajas sobre otros enfoques, pero requiere un participante competente, obediente, despierto y capaz. Como tal, los niños menores de seis años o los sujetos de edad avanzada por lo general no se consideran encuestados adecuados. Las ventajas de este método incluyen un gran volumen de muestra que facilita los ensayos para múltiples marcadores y el hecho de que una muestra no utilizada se puede congelar para ensayos futuros. Además, el método de baba minimiza los efectos de sustancias utilizadas para estimular el flujo de saliva, como la goma de mascar y las mezclas de bebidas.
Otro método para recopilar datos consiste en el uso de prendas de algodón, donde la saliva es absorbida por el aspirante y expresada fuera del algodón en un vial de recolección a través de la centrigugación. 19 emitieron una nota de precaución en la que indicaba que en ciertas situaciones, filtrar la saliva a través del algodón puede causar interferencias en los inmunoensayos. Otros enfoques incluyen el uso de papel de filtro y microesponjas de hidrocelulosa21. Si bien cada enfoque tiene ventajas y desventajas específicas, dado el tamaño de la muestra utilizado en este estudio, se eligió el método de muestreo de baba.
En conclusión, un conjunto de investigaciones de un amplio espectro de disciplinas sugieren que los entornos naturales pueden tener efectos positivos en la salud humana6,22. Los típicos de estos tipos de entornos incluyen parques, espacios verdes, jardines y áreas boscosas. Los factores asociados con este tipo de áreas que se consideran beneficiosas para la salud23 incluyen la mejora de la calidad del aire, mayores oportunidades de actividad física y contacto social, y mejores sentimientos de calidad de vida. Por ejemplo, Gidlow et al.24 encontraron que mientras que el ejercicio físico tenía efectos salutogénicos en entornos naturales y urbanos, los entornos naturales eran a menudo más eficaces para reducir los niveles de estrés.
Utilizando un enfoque de múltiples métodos que implica mediciones biofísicas de cortisol y amalyze y un autoinforme que mide los niveles de estrés percibidos, este estudio proporciona apoyo adicional para el creciente cuerpo de literatura que sugiere que los entornos naturales tienen efectos beneficiosos en cuestiones relacionadas con la salud, como la reducción de los niveles de estrés25,26. Este estudio también sugiere que mayores niveles de la naturaleza tienen beneficios potenciales más pronunciados.
Existen varias limitaciones en este estudio. La primera es la fidelidad de la recopilación de datos biofísicos. Mientras que los visitantes se dedicaban a la recolección de saliva durante tiempos similares, a saber, a mediados y tarde de la tarde hasta la tarde, para dar cuenta del ciclo diurno del cortisol, los investigadores intentaron identificar sólo a aquellos que no habían comido nada menos de 2 h antes para recoger saliva. Esto se hizo a través del interrogatorio verbal de cuándo habían ingerido la última vez comida. Por lo tanto, los investigadores dependían de la veracidad de las respuestas del sujeto.
En segundo lugar, debido al momento de la recopilación de datos, es posible que se hayan producido sesgos de respuesta en estos ejemplos, que pueden haber sido diferentes si la recopilación se realizó en un momento diferente o por selección aleatoria. Es decir, los sujetos que visitaron cada lugar por la tarde o por la noche pueden no ser representativos de los posibles encuestados que visitaron en diferentes momentos.
Por último, si bien los datos biofísicos se recopilaron y procesaron mediante procedimientos bien reconocidos, no hubo ninguna medición que determinara los niveles crónicos de estrés. En este caso, estudios futuros deben incluir una medición de cortisol utilizando muestras de cabello o técnicas similares que determinan los niveles a largo plazo de estrés antes de comprometerse en actividades recreativas en varios lugares.
Los autores no declaran conflictos de intereses.
Este estudio fue financiado en parte a través del Programa de Becas de Investigación de la Facultad (FRGP) patrocinado a través de la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Indiana, Bloomington, IN. Los autores quieren agradecer a la Dra. Alison Voight y Melissa Page por su asistencia editorial y comentarios constructivos.
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. |
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