长白山二道白河地区森林康养缓解心理应激作用

修淑秋 王焕琦 王洪俊 安丽萍 范春楠 孙昕昳 王亚超 李妍莉 黄琴扉 张玮尹 杜培革 刘艳波

摘要： 为进一步了解森林康养对健康人群心理应激缓解作用，研究从吉林市政府及当地大学筛选12名中老年健康志愿者，于2019年7月在长白山二道白河地区进行3天2夜的森林康养活动，利用国际通用的调查问卷POMS检测受试人群的心境状态变化，以液相色谱质谱法检测血浆多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素和皮质醇水平。结果显示：森林康养后健康人群的焦虑指数减低、血压降低、睡眠质量提高（ P <0.05），同时血浆多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素的水平下降（ P <0.05）;森林康养可明显缓解焦虑状态，其发生机制与森林环境降低应激反应、抑制儿茶酚胺的释放有一定关系。

关键词： 森林康养，心理应激，缓解，儿茶酚胺，长白山

DOI： 10.12169/zgcsly.2020.12.04.0002

The Effect of Forest-based Health Practices on Decreasing Cognitive Stress in Erdaobaihe Area， Changbai Mountain

Xiu Shuqiu1Wang Huanqi2Wang Hongjun3 An Liping2Fan Chunnan3Sun Xinyi1

Wang Yachao1Li Yanli4Huang Chinfei 5Chang Weiyin6 Du Peige2Liu Yanbo4

（1.Affiliated Hospital， Beihua University， Jilin 132013， Jilin， China;

2.College of Pharmacy， Beihua University， Jilin 132013， Jilin， China;

3.College of Forestry， Beihua University， Jilin 132013， Jilin， China;

4.Department of Pathophysiology， Medical College， Beihua University， Jilin 132013， Jilin， China;

5.Graduate Institute of Science Education and Environmental Education， （National） Kaohsiung Normal University， Kaohsiung 82444， Taiwan， China;

6.College of Forestry， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou 350002， China）

Abstract： To observe the effect of forest-based health practices on psychological stress relief， the study selects 12 middle-aged and elder volunteers from the local government or universities in Jilin City to have 3-day and 2-night forest-based health practices in July 2019 at Erdaobaihe Area， Changbai Mountain. Their emotional states are detected using POMS questionnaire， and their plasma levels of dopamine， epinephrine， norepinephrine and cortisol are also tested with liquid chromatography mass spectrometry method. The results show that the anxiety degree and the blood pressure of the volunteers go down and their sleep quality is improved compared with the level before the forest-based health practices （ P <0.05）， while the levels of dopamine， epinephrine and norepinephrine in plasma drop correspondingly （ P <0.05）. The results indicate that forest-based health practices can significantly relieve anxiety， and the mechanism is to some extent related to the fact that forest environment decreases the stress response and inhabits the secretion of catecholamine.

Keywords：forest-based health practice， psychological stress， relief， catecholamine， Changbai Mountain

在高速發展的现代社会，城市居民所面临的长期身心压力已成为慢性应激性疾病的主要来源[1] 。应激引起蓝斑-交感-肾上腺髓质系统持续强烈兴奋，使肾上腺髓质分泌功能增强，而嗜铬细胞主要分布在肾上腺髓质中，其囊泡中储存儿茶酚胺，当交感神经兴奋时，儿茶酚胺（肾上腺素（Adrenaline， Adr）、去甲肾上腺素（Noradrenaline， NA）和多巴胺（Dopamine， DA））从嗜铬颗粒和交感轴突中释放进入血液循环。在应激原持续作用下，下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统亦持续强烈激活，大量的皮质醇释放到外周血中。儿茶酚胺是典型的肾上腺素受体激动剂，可引起心率加快、心输出量增加、外周血管阻力增大、血压升高、焦虑、紧张等一系列神经体液变化，长期作用可引起抑郁、惊恐、反应性降低和疲劳综合征以及神经、心血管、免疫功能降低甚至导致恶性肿瘤的发生[2] 。因此，人们越来越关注良好的自然环境对应激的缓解作用，相关研究证实，在森林中散步对心血管系统有较好的调理作用，如降低心率、降低血压、缓解肌肉紧张、增强皮肤电导和中枢神经系统活动等，甚至社区公园也具有缓解压力的效应[3-4] 。森林康养不但对年轻人的心血管系统有益处，对中老年人慢性阻塞性肺疾病和高血压也有一定的辅助治疗作用[5-6] 。因此，本研究通过POMS调查问卷、睡眠质量监测等观察森林康养对应激的缓解作用，并分析相关机制，以期为森林康养的广泛开展奠定科学基础。

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

参考日本学者李卿的康养设计原则[7] ，在吉林省吉林市筛选12名健康志愿者，年龄50～60岁，其中男性6名（56.3±2.25岁），女性6名（54.67±3.01岁）。所有志愿者均无心血管疾病、精神疾病史，均未服用任何影响身心健康的药物。所有志愿者在3个月内没有参加过森林康养或其他类似的旅行。康养过程中，3餐固定，营养搭配合理。志愿者在森林康养期间不允许饮用含有酒精及咖啡因等相关成分的饮料。该项研究符合北华大学医学伦理学要求，康养前，所有的志愿者均亲自签署知情同意书并详细填写调查问卷，包括基本状况（年龄，性别和职业）、生活方式（饮酒，吸烟，睡眠时间，吃早餐情况，工作时间，体育锻炼，营养和精神压力）等。此外，所有的受试者均需填写国际上认可的、反应心理应激状况的调查问卷（包括焦虑、沮丧、愤怒、活力、疲劳、困惑、自我激励和睡眠状况等指标）。

1.2 康养环境调查

该研究在吉林省长白山二道白河区著名的美人松林附近开展，吉林省长白山天池举世闻名，是国家旅游局指定的5A级风景区。康养区住宿条件优越、森林步道和休憩区完整，符合国家有关规定。受试者康养时，研究者详细调查了当地的植被种类（表1），并监测当时的空气状况（负离子含量和细菌分布等）。根据中华人民共和国发布的《环境空气质量标准大气污染标准分类标准》（GB3095-2012）及《国家森林公园总体规划规范》（LY/T2005-2012），该地区的环境质量极佳，适合森林康养活动。

1.3 康养过程

每年的6—9月是长白山地区康养的最佳季节，因此本研究参考国际上常用的森林康养方式，于2019年7月上旬按照预案进行了为期3天2夜的森林康养活动，活动过程及时间分配见图1。住宿场所位于距离康养地约1.0 km的四星级酒店，为防止情绪的剧烈变化对结果产生不良影响，受试者入睡前避免剧烈运动，避免长时间看电视、浏览手机及从事其他刺激活动。

1.4 POMS问卷调查

心境状况主观评估通常使用国际上广泛接受的心境狀态量表（Profile of Mood States POMS）反应。POMS是基于多因素分析的成熟方法，其可靠性和有效性被广泛接受。POMS可反映如下情绪变化，即紧张、焦虑、愤怒和活力等。每个情绪状态又包括不同的水平。受试者第1天和第3天早8∶00前通过填写POMS完成心境状态评估，同时采集血液。

1.5 生理指标检测

所有受试者每天监测3次血压及心率，利用自动化血压仪（欧姆龙HEM-7112 Comfort，欧姆龙健康护理（中国）有限公司，中国大连）测量收缩压（systolic blood pressure，SBP）和舒张压（diastolic blood pressure，DBP）等;利用单通道心电图仪（Med-ECG-2301，广州三瑞电子科技有限公司，中国广州）测量心率（heart rate，HR）。

1.6 主要试剂

多巴胺（100070-200405，纯度99.99%）、去甲肾上腺素（100169-9402，纯度99.99%）、肾上腺素（100071-200401，纯度99.99%）和皮质醇（103270-200002，纯度99.99%）购自上海恒远生物科技有限公司。乙腈色谱纯、乙酸乙酯分析纯、甲醇色谱纯、丙酮分析纯、氯化钠分析纯、浓盐酸、无水硫酸钠分析纯（固体试剂用之前烘干 4 h ）均为国产或进口试剂。

1.7 液相色谱-质谱分析

血浆中多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素和皮质醇的浓度通过液相色谱-质谱法（Liquid chromatography-mass spectrometry，LC/MS）进行检测（岛津超高效液相色谱串联质谱仪）。定性检测：定性的判定标准首先是检出的色谱峰的保留时间要与标准品中色谱峰的保留时间一致，满足上述条件才可以进行定量检测。定量检测：釆用外标法对样品中的目标组分进行定量，定量计算时待测组分的响应值应在仪器的线性响应范围之内。

1.8 统计分析

t 检验用于比较森林康养前后各指标的差异。以 P <0.05作为差异具有显著性的标准。

2 结果与分析

2.1 森林康养改善心境状态

通过森林康养前后心境调查发现：森林康养后焦虑指数降低，同时受试者的睡眠质量得到提高（表2）;森林康养显著提高受试者的活力指数并降低焦虑情绪（表3）。

2.2 森林康养降低健康志愿者的血压

受试者第1天晚上的SBP明显高于同一天早晨的SBP（ P <0.05）（图2A），DBP亦有增加的趋势，但两者之间差异不明显（ P >0.05）（图2B）。经过3天2夜的森林康养后，平均SBP和DBP变化不显著（ P >0.05）（图2A、图2B）。森林康养前后的平均心率无明显变化（图2C）。

2.3 森林康养减少肾上腺素分泌

肾上腺素是肾上腺髓质分泌的一种重要激素。当人体处于急性应激（如兴奋、恐惧等）时，肾上腺素的分泌水平会增加，这有助于提高心血管系统功能、升高血糖，从而增强力量、提高反应速度等。成人血浆中肾上腺素的正常水平低于 1.53 nmol/L 。本研究发现：康养前受试者血浆中肾上腺素高于正常水平（2.17±2.09 nmol/L），康养后血浆肾上腺素水平（0.86±0.27 nmol/L）显著降低（ P <0.05）。

2.4 森林康养减少去甲肾上腺素分泌

去甲肾上腺素既是交感节后神经元和脑内肾上腺能神经元合成和分泌一种神经递质，也是一种由肾上腺髓质合成和分泌的激素。由神经末梢释放出来的去甲肾上腺素一般均在局部发挥作用，并迅速被酶分解而失活或被神经末梢重新吸收，不进入血液。循环于血液中的去甲肾上腺素主要来自肾上腺髓质的分泌。血浆中去甲肾上腺素的正常水平一般低于10.05 nmol/L。本研究结果表明：森林康养前后受试者血浆中去甲肾上腺素的水平均在正常范围，但森林康养后血浆中肾上腺素的水平（康养前后分别为5.22±1.16 nmol/L，4.13±1.16 nmol/L）明显降低（ P <0.05）。

2.5 森林康养抑制多巴胺的释放

儿茶酚胺具有很强的心血管兴奋作用，可提高心率、增强心肌收缩性、提高心肌细胞传导速度、增加心输出量等，但儿茶酚胺浓度过高会导致高血压和心肌梗塞发生的危险。血浆多巴胺的正常水平低于1.31 nmol/L。本研究发现：尽管森林康养前后多巴胺水平均在正常范围，但与康养前（0.83±0.16 nmol/L）比较，森林康养后受试者血浆多巴胺水平（0.70±0.09 nmol/L）明显降低（ P <0.05）。

2.6 森林康养对皮质醇的释放无明显作用

皮质醇是肾上腺皮质产生的主要糖皮质激素，调控机体多种生理反应。下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴（Hypothalamus pituitary adrenal axis， HPA）具有昼夜节律变化。皮质醇还受到神经和体液的复杂调节。血浆中皮质醇的正常水平清晨时较高，其范围为138～693 nmol/L;下午降低，其范围为69～349 nmol/L。皮质醇在调节人的情绪、增进健康，调节免疫细胞功能和炎症反应等方面具有重要效应，对血管和血压以及维持结缔组织完整性方面发挥不可替代的作用。本研究结果表明：森林康养对受试者血浆皮质醇含量无明显影响。

3 讨论

一定程度的应激可提高机体的功能，如提高警觉、增强心血管系统功能，提高机体的免疫能力等，但程度过强以及过长时间的应激对机体是有害的。过强的应激可增加蓝斑-交感-肾上腺髓质和下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统的功能，使儿茶酚胺和皮质醇的释放增高，这些激素的释放可提高心率、增强心肌收缩性、提高外周血管阻力，与高血压发生密切相关;应激还可产生相应的情绪反应，如兴奋、焦虑、紧张、警觉和愤怒等。

日本学者李卿教授通过多年的研究发现：森林康养可以显著改善人的心理应激状态[8-10] ，即使患有情感障碍的患者，康养也可缓解负面的心理症状并增加积极的情绪状态[11] 。本研究表明，森林康养明显改善了中老年健康受试者的心理和生理应激水平，血漿儿茶酚胺水平降低，尤其对女性更为明显。这可能与下列因素有关：1）人类在与自然界斗争过程中生息繁衍了数千年，在森林中能获取生存的必需物质，因此，建立了人与自然的和谐统一[12] 。2）长白山地区7月份良好的森林自然环境刺激人的视觉系统，进而减弱交感神经活动而使副交感神经活动增强，减少儿茶酚胺释放，从而降低外周血管的阻力，降低血压。3）郁郁葱葱的森林和暖湿的环境使树木释放大量的植物杀菌剂（也称芬多精，这对健康恢复具有良好的作用），人在森林环境中通过呼吸和皮肤的充分接触，可吸收芬多精进入体内舒缓人的紧张情绪[13] 。4）森林中释放的多种植物精华也对神经退行性疾病具有重要的保护作用改善或预防作用[14] 。已有研究表明，当空气中负氧离子达到700个/cm3 以上时，人体感觉舒适;当负氧离子含量>1 000个/cm3 时，对人体有保健作用;当其>8 000个/cm3 时，具有辅助治疗疾病的作用[15-16] 。本研究人群在康养期间，森林环境中负氧离子超过8 000个/cm3 ，因此具有明显降低应激反应的效应。此外，森林中的花香可以改善人的心理应激状态、缓解紧张、减少抑郁和记忆障碍。

本研究仍存在不足之处，如森林康养缓解应激反应的机制尚不明确，受试人群年龄偏大，受多方面限制、样本量偏小，康养时间较短等，这些可能都对结论有一定影响。在后续的研究中要进一步扩大样本量，涵盖不同年龄段受试者，尽量延长康养时间以得出更准确的研究结论。

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