關(guān)注“上游”健康，“劑量”大有講究
研究表明，綠地暴露（接觸）對(duì)人的生理和心理健康均有益處，但綠地暴露能帶來(lái)哪些好處？綠地暴露多久對(duì)健康有益？以及如何在有限時(shí)間內(nèi)最大化綠地健康效益等問(wèn)題人們并不清楚。
為此，復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系研究員余兆武團(tuán)隊(duì)在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出“暴露生態(tài)學(xué)”理論框架來(lái)系統(tǒng)理解生態(tài)暴露對(duì)健康的影響，并設(shè)計(jì)出定量綠地暴露生理健康效率閾值和效益閾值的模型和方法，回答了在綠地暴露多久能顯著改善健康狀況等問(wèn)題。相關(guān)研究可提供個(gè)人健康指導(dǎo)，也能為城市健康韌性規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。近日，相關(guān)研究在《科學(xué)》伙伴期刊《生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性》和《景觀與城市規(guī)劃》等雜志發(fā)表。
暴露生態(tài)學(xué)“研究框架”。受訪者供圖
“上游”健康更應(yīng)關(guān)注
“生態(tài)環(huán)境與健康領(lǐng)域的研究已逐漸從聚焦環(huán)境污染物、環(huán)境暴露對(duì)健康負(fù)面效應(yīng)，發(fā)展到關(guān)注自然（城市）生態(tài)系統(tǒng)提供生態(tài)暴露積極健康效應(yīng)的范式轉(zhuǎn)變。”余兆武告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
余兆武解釋說(shuō)，健康其實(shí)像一條河流一樣，過(guò)去人們關(guān)注的重點(diǎn)是“下游”和“中游”健康，即針對(duì)具體疾病（下游），環(huán)境污染物、環(huán)境暴露（中游）的研究，而自然生態(tài)系統(tǒng)關(guān)乎“上游”健康。
“我們現(xiàn)在研究生態(tài)暴露對(duì)健康的影響，提出暴露生態(tài)學(xué)理論，是希望從‘上游’來(lái)認(rèn)識(shí)和解決健康問(wèn)題。”余兆武說(shuō)，“然而，目前仍缺乏一個(gè)整合自然生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)暴露和健康之間關(guān)系的統(tǒng)一框架。”
腦電圖顯示，綠地暴露通常可以增加大腦中的α波活動(dòng)，同時(shí)減少β波活動(dòng)。α波和心情愉快、放松的狀態(tài)有關(guān)，而β波活動(dòng)增加則意味著人們緊處于緊張、焦慮之中。此外，其他生理指標(biāo)的變化同樣可以反應(yīng)綠地暴露對(duì)生理健康的作用。例如，在通常情況下，綠地暴露可以使心率降低，這反映出心臟負(fù)荷減輕，自主神經(jīng)系統(tǒng)更平衡；皮膚電活動(dòng)降低表明壓力水平的降低和情緒穩(wěn)定性的提升；肌電圖記錄中的電活動(dòng)減少則表明肌肉緊張度降低，放松感增強(qiáng)。
“這些生理指標(biāo)的綜合變化表明，綠地暴露能通過(guò)多種途徑促進(jìn)身體心理健康全面改善。”余兆武說(shuō)，“在心理健康方面，心理指標(biāo)的衡量通常會(huì)使用自測(cè)幸福指數(shù)、感知恢復(fù)量表、注意力水平測(cè)定、正負(fù)情緒量表等常見(jiàn)心理量表。”
綠地暴露不僅可以有效改善個(gè)體的緊張、焦慮、憤怒和疲勞等消極情緒，還可以提升興奮、活力等積極情緒，通過(guò)促進(jìn)社會(huì)交往，增強(qiáng)整體的幸福感，在全面提升心理健康方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
“然而，當(dāng)前城市化進(jìn)程的加劇，導(dǎo)致城市綠地減少且空間分布不均衡，減少居民進(jìn)行綠地暴露的機(jī)會(huì)，進(jìn)而引發(fā)一系列生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題。”余兆武說(shuō)，“隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，人們接觸綠地的時(shí)間也越來(lái)越少。因此，有必要研究如何在有限時(shí)間內(nèi)最大化綠地暴露的健康益處。”
探究“劑量”問(wèn)題
為定量研究綠地接觸的生理健康效應(yīng)，余兆武等人提出一種定量化綠地暴露生理健康效應(yīng)閾值模型，在一定水平和條件下對(duì)綠地接觸健康效應(yīng)的可能性和程度進(jìn)行評(píng)估。
此前的研究表明，短時(shí)間內(nèi)接觸綠地可以迅速改善心理健康，但隨著時(shí)間的推移，健康益處可能保持穩(wěn)定或呈下降趨勢(shì)。進(jìn)一步評(píng)估發(fā)現(xiàn)，綠地健康效益的劑量-反應(yīng)曲線(xiàn)并非線(xiàn)性的。也就是說(shuō)，隨著綠地暴露劑量的增加，效益并不以固定的比例增加或減少。
“總體而言，綠地暴露的健康益處通常隨‘劑量’的增加而增加，但達(dá)到某一點(diǎn)后就趨于穩(wěn)定或下降。”余兆武解釋說(shuō)，“因此，找到這一關(guān)鍵點(diǎn)就顯得非常必要。”
2022年，余兆武團(tuán)隊(duì)選擇春季（3月）和夏季（6月）兩個(gè)有明顯氣候特征的時(shí)段，在西北農(nóng)林科技大學(xué)南校區(qū)一處典型林下綠地下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)將志愿者分為睜眼和蒙眼條件兩組，通過(guò)一個(gè)三階段實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證生理健康效益閾值模型的適用性。在第一階段，參與者需要填寫(xiě)基礎(chǔ)調(diào)查問(wèn)卷，隨后佩戴一種便攜式腦電儀；第二階段完成4分鐘壓力測(cè)試；在第三階段要完成26分鐘綠地暴露（睜眼組通過(guò)取景器觀察綠地，蒙眼組則需佩戴眼罩）。與此同時(shí)，研究人員還收集了志愿者周邊的空氣溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速和熱應(yīng)激指數(shù)等數(shù)據(jù)。
12分鐘效益最佳
實(shí)驗(yàn)完成后，研究人員對(duì)59名參與者的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，他們?cè)O(shè)計(jì)的綠地生理健康效應(yīng)閾值模型適用于不同的實(shí)驗(yàn)組和季節(jié)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果還受氣象因素等多種因素的影響。
數(shù)據(jù)顯示，在實(shí)驗(yàn)的典型綠地暴露4分鐘，可以達(dá)到生理健康效益的效率閾值，如果暴露12分鐘，即可達(dá)到效益閾值。
“也就是說(shuō)，4分鐘即可達(dá)到生理指標(biāo)恢復(fù)點(diǎn)，要將這種效果持續(xù)下去，則需要12分鐘趨于穩(wěn)定。”余兆武補(bǔ)充道，“這表明綠地生理健康效益的閾值可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。”
“此外，不同氣象因素，如溫度、濕度、風(fēng)速和熱應(yīng)激指數(shù)，以及個(gè)人基本特征，如專(zhuān)業(yè)背景，都可能影響綠地暴露對(duì)生理健康效益的作用。”該團(tuán)隊(duì)成員之一、姚希晗補(bǔ)充說(shuō)。
這項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)提出生理健康效益閾值模型提供了綠地暴露最佳劑量的定量評(píng)估，為確定更針對(duì)性和高效的綠地暴露方式提供了系統(tǒng)性科學(xué)性的方法。此外，研究人員構(gòu)建了一個(gè)基于“現(xiàn)實(shí)-虛擬”維度和“主體-客體”視角探討居民綠地暴露生理健康效益閾值的概念性框架。
“‘主體’閾值指居民暴露時(shí)間和頻率的閾值，而‘客體’閾值指綠地組成和配置的閾值。”余兆武解釋說(shuō)，“從‘主體’角度分析‘現(xiàn)實(shí)-虛擬’維度有助于制定個(gè)體最佳暴露的公共衛(wèi)生指南，而‘客體’維度與視角可以為綠地規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)的建議。”
審稿人認(rèn)為，該研究不僅考察了綠色空間與生理健康之間的劑量-反應(yīng)關(guān)系，還研究了閾值效應(yīng)及包括人口統(tǒng)計(jì)特征和氣候因素在內(nèi)的多種影響因素。“量化了綠地暴露對(duì)生理健康效益的閾值效應(yīng)，并提供了充分的數(shù)據(jù)，對(duì)該領(lǐng)域做出了原創(chuàng)性貢獻(xiàn)”。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.34133/ehs.0165
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2023.104917
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