新的颜色的光刺激方法的影响在心率变异性,温度,和幸福:在人类的初步研究结果

文摘

不同颜色的光强度的变化可以改变许多生理参数和条件如褪黑激素,警觉性,体温,心率(HR)和心率变异性(HRV)。本试验研究的目的旨在探讨急性温度、人力资源,HRV,心境反应后照明与红(631海里)、蓝(456海里)光(140勒克斯照度)。七个健康志愿者(2 5女性,男性;平均年龄±标准差34.1±11.9年)在格拉茨医科大学的研究,使用新的颜色光面板。显著减少10分钟后才被发现蓝光刺激鼻子温度()、人力资源(),总HRV (),与情绪状态的重大变更(应力水平得分,)。然而,红光刺激相同的人在这些参数不能产生同样的效果。蓝色的光环境刺激的影响对人类健康没有澄清细节和需要进一步调查。

1。介绍

人类是非常敏感的曝光,光强度的变化可以改变许多生理参数如褪黑激素,警觉性,体温,心率(HR)和心率变异性(HRV) [1]。在这种背景下彩色光的影响,研究了在一些科学研究2- - - - - -4),除了改变基于白色和明亮的光线的变化(5- - - - - -7]。

在以前的调查已经发现,彩色光可以影响HRV的几分钟内,个别颜色可以由HRV分化的影响(3]。还报道,低频到高频的HRV比率(LF / HF)后减少照明与所谓的“冷颜色”(2]。

目前的试点研究的目的是探讨急性人力资源,HRV,温度,心境反应活性与不同颜色的光线照明后(红色和蓝色)白天在健康志愿者闭着眼睛。

2。材料和方法

2.1。主题

七个健康志愿者(2 5女性,男性;平均年龄±标准差34.1±11.9年;范围23-55年)在格拉茨医科大学的调查。所有的患者集中活性药物的影响下,和一个有心脏或脑血管疾病,呼吸道或神经系统问题,或高血压。所有的志愿者给了口头知情同意,这项研究是开展符合《赫尔辛基宣言》。

2.2。新的颜色的光刺激方法

两个颜色光电池板(collaxx、mse elektronik Frankenburg,奥地利)被用于这项研究(见图1(一)和1 (b))。

两个颜色几乎相同的照度(红色:140.98勒克斯,蓝色:140.27勒克斯,测量的距离40厘米)。图2显示了两种颜色的光谱。此外,占主导地位的波长(dwr = 623.0 nm和DWblue = 461.2海里)表示。DW的波长对人眼的灵敏度很重要。峰值波长与DW,因为这两种颜色,红色和蓝色,位于可见光光谱的利润率(相反),人眼对亮度的敏感是大幅减少在这些地区。

2.3。温度测量

温度测量进行了使用Flir i7 (Flir系统,位于俄勒冈州威尔逊维尔美国)红外摄像机运营在一个波长范围从7.5 -13μm。红外镜头的焦距。温度测量范围之间−20°C和+ 250°C。它的准确性在±2%的阅读。灵敏度是< 0.1°C 30°C,和红外决议像素。系统可以使用15 - 20秒。我们选择了额头和鼻子的顶端为thermographic位置测量。测量这两个领域在照明和还在控制阶段之前和之后的照明。

2.4。心电图描记的测量

心电图(ECG)注册使用三电极胶(Skintact总理F-55;哈朗GmbH是一家奥地利因斯布鲁克)应用于胸部。测量RR-intervals的持续时间在5分钟的时间,和HRV频谱分析的基础上确定。

一个medilog AR12 HRV (Huntleigh医疗、卡迪夫、英国)系统使用。系统的采样率为4096 Hz (8,原始数据是存储在记忆卡。意味着人力资源、总HRV和HRV的低频/高频比选为初步心电图描记的评价参数,因此由专责小组建议欧洲心脏病协会和北美社会的节奏和电生理学9]。

2.5。过程

实验用重复测量设计与两种不同的光照条件(见图3)和发生在白天(上午9点至11点)2013年7月(室温:28 - 30°C)。每一个志愿者完成了调查。人躺在床上闭着眼睛在格拉茨医科大学的一个特殊的实验室,和测量开始后休息5分钟。志愿者们被暴露在两个不同颜色的刺激以随机顺序10分钟。之间的两个不同刺激模式有10分钟的休息时间。这期间被选为实际原因(例如,人力资源应该在这个时候回到基线值)。HRV测量在刺激((b)和(c)在图3),前5分钟(a)和(d)后用红色或蓝色光照明。在暴露于红色和蓝色光,分别每个形态的志愿者报告他们的心境。这些报告的分类规模从0到10(0:积极、舒适和放松;10:消极的,不舒服,和焦虑)。

2.6。统计分析

数据分析使用SigmaPlot 12.0软件(Systat软件公司,芝加哥,美国)。测试进行重复测量方差分析和Holm-Sidak测试的一种方式。此外,配对以及使用。数据图形作为均值±SE(标准误差)。意义的标准。

3所示。结果

一个典型的例子,热成像图所示的结果4。的示例演示了一个23岁的女性。房间的温度是30°C。有趣的是,在红灯刺激鼻子的温度(标记在图4)增加从34.4°C到36.5°C。相比之下,在蓝光刺激鼻子的温度相同的人降低36.4°C到34.6°C。

图5总结了数据提取热图像。蓝光降低温度在大多数的志愿者(鼻子和额头上),而红灯导致略有增加。

数据6和7显示,意味着人力资源和总HRV的心电图记录四个测量阶段期间共七个健康志愿者(模拟)。有轻微但不显著降低人力资源与红光刺激后发病。然而,在蓝光会话人力资源显著降低(在下半年刺激阶段)和5分钟之后(图6)。

除了人力资源,HRV还显示显著()改变蓝光会话。

连续HRV监测还显示显著的变化在低频/高频比红光刺激(见图8)。

的心理状态调查问卷的结果在图进行了总结9。一个重要的()减少的积极影响幸福感蓝光刺激后被发现。

4所示。讨论

在生活中起着核心作用。没有阳光就没有地球上的生命。光刺激和治疗对自主神经功能的影响(如体温、人力资源或HRV)已经在调查一些人类研究[5,10,11]。我们最好的知识,同时记录三个参数从未执行广泛在红色和蓝色光刺激。然而,这项初步研究的结果应该被视为一个试点研究,因此需要谨慎的解释。

目前的研究结果表明,温度和蓝光照明10分钟诱发显著的鼻子区域温度的变化。此外,大量的人力资源和总HRV反应活性与变更有关的参与者的情绪状态(压力得分)。然而,红灯刺激不引起明显的温度变化,人力资源,和总HRV在同一人。此外得分压力的变化不显著后红灯刺激与相同的照度和距离。

具体的影响不同的浅色在几项研究已报告。接触低强度蓝光会有急性报警的效果没有褪黑激素抑制(12]。其他作者报道,红光激活回避,而蓝光增强方法(13),但也表示,相关的心理过程还没有被充分研究[2]。我们的研究是第一个显示不同参数之间的相互作用(温度、人力资源、HRV和得分)期间及之后暴露在两个不同的光的颜色在同一人在相对较短的时间和在几乎相同的稳态实验条件。因此本研究设计最大限度地减少内部和个人间的变化。

有报道称对鼻子的温度变化在以证据为基础的互补的研究中,例如,在针灸刺激。Zhang et al。14)已经显示在1991年,鼻子针灸后立即可以降低温度。这也是中国古代理论中描述的书(14]。

自主神经系统的功能状态的指标如温度、人力资源或HRV也调查了在上个世纪(苏特和基斯特勒公司15]。作者指出学习基本的监管机制的重要性在补充医学是最基本的治疗。

HRV的敏感性指数作为一个有效的情绪调节被艾略特证明而且et al。16]。参与者暴露在红灯(和一个控制颜色)展出HF-HRV减少,这结果是与认知能力差16]。

除了人力资源和总HRV我们也计算了低频/高频比率。另一项研究报道,这个比例降低照明后“冷”的颜色(17]。我们无法证实这些结果;相比之下,有轻微但微不足道的低频/高频比率的增加也在蓝光刺激。然而,先前的报道还提到,是很重要的考虑个体的情绪状态对此类调查(2]。

我们的研究结果表明,蓝色的光线改变总HRV,而红光改变了低频/高频比率。也许不同的通路和激活大脑中负责这些结果,然而,我们的研究设计不允许的结论关于底层机制。

此外也有趣的HRV变化在蓝光刺激出现在人力资源显著改变。这表明人力资源变化本身并不影响HRV的主要因素。

声音和光线的影响HRV也演示了几个以前的研究(18]。作者从日本发现心脏副交感神经活动与消除视觉刺激和听觉激发增加时往往是女性比男性更明显。在我们的研究中由于执行男女之间没有比较小的样本容量。

在这一点上它必须提到有一些本研究的局限性。首先,正如我们已经提到的,人的数量包括在这项研究非常小。不过有重大改变不同的参数使常见的有意义的解释。其次,一个可能的反应偏差总是固有的自我报告信息,如压力水平的分数在我们的研究中,第三,由于小样本大小、温度不同的基线值的蓝色和红色光刺激,分别。

在我们的研究结论,蓝光刺激诱导更重要的影响在定量测量自主神经系统的参数相比,红光刺激几乎相同的照度和距离。结果还表明,客观的、可衡量的效果与测试人员的主观印象。然而,它也应该表示得很清楚,不同颜色的光的影响人类健康的环境刺激并不详细阐明,因此这个话题值得进一步研究。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

斯特罗纳克医疗集团支持的科学调查和德国针灸学院。作者要感谢马丁Schmidlechner,硕士,CEO of mse elektronik gmbh, for the new light stimulation systems and the two colorimetry diagrams of the light panels in Figure2。测量的研究领域内进行“可持续健康研究”在格拉茨医科大学的。

引用

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