Anteprima - Italus Hortus

Review n. 14 – Italus Hortus 18 (2), 2011: 1-8
Il biofeedback e i benefici sociali e psicologici generati dalla presenza di
piante e fiori in contesti urbani
Richard H. Mattson*
Department of Horticulture, Forestry and Recreation Resources, Kansas State University (USA)
Biofeedback evidence of social and
psychological health benefits provided by plants and flowers in urban
environments
Abstract. Biomedical instrument advancements
have made it possible to record and understand
human responses to plants in urban environments.
Biofeedback is an experimental method used to measure stress by monitoring blood pressure, heart rate,
skin temperature, muscle tension, and electro-dermal
responses. Initial biofeedback research at KSU
involved measuring finger tip temperature responses
to interior plants while subjects listened to a relaxation
tape. Within five minutes, subjects near a live plant
had increased skin temperature and lower stress,
while those looking at a photograph of the same plant
were less responsive, and minimal change occurred
in the same room with no plants. Another group of
subjects, walking through a botanical garden had significantly lowered heart rate and blood pressure.
Stress reduction occurred and fast beta brain waves
increased for subjects in a room with red flowering
geraniums as compared to responses in a room with
green foliage or in an empty room. For groups of students who were gardening, within 40 minutes, significant changes in immunoglobulin A and cortisol
occurred, as compared to those who were not gardening. This resulted in fewer colds and respiratory
problems reported by the gardening group. Other
KSU research has measured social interaction,
stress, and pain perception to fragrance, color, and
plant density within hospital rooms, classrooms, and
landscape gardens.
Key words: horticultural therapy, human bio-monitoring, health and wellness, stress reduction, human
issues in horticulture.
Introduzione
In tutto il mondo la densità della popolazione urbana sta aumentando a causa del progressivo abbandono
delle zone rurali. Nel 2005, 246,5 milioni (83%) di
persone negli Stati Uniti (USA) vivevano in zone
* [email protected]
metropolitane (U.S. Census Bureau, 2007). Gran
parte di queste persone, ha un accesso limitato ad
ambienti naturali o a contesti di orticoltura urbana. Su
scala globale, la migrazione urbana in paesi sviluppati
è aumentata dal 53% del 1990 al 60% del 2005. La
maggior parte delle migrazioni nel mondo, è diretta
ad aree urbane (United Nations, 2006).
All’aumento della popolazione urbana, corrisponde un aumento del numero di persone esposte a contesti ad alto livello di stress e povertà, cattiva salute,
accesso limitato all’educazione, nonché condizioni
abitative inadeguate; il tutto all’interno di una situazione ambientale deteriorata. Questi problemi si traducono spesso in disordini sociali come dimostrato dall’aumento del crimine, della violenza domestica, del
consumo di droghe, e di ogni altro tipo di interazione
sociale di carattere negativo. Senza verde e senza
un’organizzazione del paesaggio urbano che contribuisca a una riduzione dei rumori, degli odori e dell’inquinamento di aria ed acqua, gli ambienti urbani
del futuro potrebbero diventare luoghi ancor più stressanti, inospitali e insalubri per coloro che ci vivono.
Esistono molti aneddoti basati su esperienze ed
evidenze in merito ai benefici che la presenza di piante determina sulla psiche e sulla salute umane, ma
mancano verifiche più scientifiche capaci di descrivere la risposta biomedica degli individui alla vegetazione in contesti urbani.
Il contesto storico
Più di duemila anni fa i Taoisti Cinesi costruivano
giardini panoramici credendo nel loro valore terapeutico, al fine di migliorare la salute umana (Louv,
2007). In Europa, già nel diciassettesimo secolo, attività descrivibili come appartenenti all’ambito dell’ortoterapia venivano considerate positivamente in relazione al loro utilizzo negli ospedali psichiatrici
(Watson e Burlingame, 1960). In America, nel 1798,
il Dr. Benjamin Rush, il primo Generale chirurgo
nonché firmatario della Dichiarazione d’Indipendenza, scrisse che “zappare ha un effetto curativo delle
malattie mentali poiché, attraverso la sudorazione, fa
sì che alcuni dei veleni causa dell’infermità psichica
vengano espulsi dal corpo”. Nell’America coloniale
1
Mattson
del 1813, i Quaccheri fondarono il Friends Hospital a
Philadelphia all’interno del quale utilizzavano il giardinaggio come un importante trattamento per i malati
di mente (Lewis, 1996).
Nel 1890, il Dr. Charles Menninger a Topeka, in
Kansas, fondò un centro per la cura delle malattie
mentali nel quale conduceva ricerche sul trattamento
dei malati psichici. Uno dei suoi figli, il Dr. Karl
Manninger, lavorando assieme all’esperto di ortoterapia Rhea McCandliss e congiuntamente alla facoltà di
orticoltura della Kansas State University, sviluppò il
primo diploma di laurea e la prima specializzazione in
ortoterapia nel 1971. È all’interno di questo programma di cooperazione che la ricerca sugli effetti biomedici di piante e paesaggi ha mosso i primi passi, e
dove ebbero luogo lavori di avanguardia sul biofeedback (Mattson, 2008).
Wilson (1986) descrisse il concetto di “biofilia”,
come la “urgenza di affiliarsi con altre forme di vita”.
Questo concetto, anche descritto come “teoria della
natura”, è basato sull’idea che gli esseri umani sono
sopravvissuti grazie al DNA e all’istinto, preservato
fino ai giorni nostri, che li ha portati a preferire/selezionare certi ambienti favorevoli per la propria
sopravvivenza come, ad esempio, la savana
dell’Africa orientale (Lewis, 1996).
Roszak (1992) sviluppò il concetto di “eco psicologia” per descrivere la “terapia del Natura”, cercando
di comprendere l’interazione tra l’uomo e la Natura in
termini di ciò che la Natura fa su di noi, e ciò che noi
facciamo alla Natura. L’associazione degli psichiatri
americana (American Psychiatric Association) ha
identificato più di 300 disordini mentali descrivibili
come determinati da disfunzioni individuali o condizioni sociali, senza mai però prendere in considerazione la possibilità che fossero determinati ambienti,
piuttosto, ad essere disfunzionali per l’essere umano.
Roszak suggerì quindi che fosse giunto il momento di
“definire la salute mentale anche su base ambientale”.
Sebbene la “teoria della Natura”, dia una spiegazione riguardo alla capacità di sopravvivenza dell’uomo,
esistono altra due teorie in merito: la “teoria del nutrimento” e la “teoria dell’energia vitale”. Secondo la teoria del “nutrimento”, gli essere umani acquisiscono certi
comportamenti per l’imprinting che ricevono durante
l’infanzia in merito al valore che viene assegnato, a questi stessi comportamenti, dagli altri esseri viventi. Il profumo di rosa è il più riconoscibile e quello preferito al
mondo, forse perché è il profumo maggiormente utilizzato dalle nostre madri. Questi aspetti emozionali possono portare all’ amore per la natura, ma anche alla
paura, al dominio, e alla distruzione di ogni cosa che
risulti estranea ed atipica (Mattson, 2007).
2
La “teoria dell’energia vitale” si riferisce a quelle
forze invisibili che ci circondano, comunemente conosciute come auree. Popoli indigeni e le culture orientali “credono in una creazione unica in cui la vita è
l’insieme di diverse incarnazioni delle energie elementari”. I cinesi chiamano questa forza “chi”, mentre
i nativi americani la definiscono “il respiro”. Tutte le
persone, le piante, gli animali, le pietre e i corsi d’acqua sono solo forme diverse della stessa forza vitale
(Lewis, 1996). L’effetto Kirlian, che si ottiene applicando un’alta tensione elettrica a una pellicola fotografica, ha permesso di imprimere le immagini delle
auree che circondano le dita di una mano, le foglie di
una pianta, o anche di pietre e sassi. È probabile che
le auree umane verranno utilizzate, un giorno, come
base per la diagnosi medica con il fine di rilevare particolari malattie o la condizione di salute generale.
La ricerca sul biofeedback condotta alla
Menninger Foundation, sotto la direzione di Elmer e
Alyce Green, ha potuto provare l’influenza della
mente sulle reazioni, sia psicologiche che emozionali,
degli individui sottoposti a stress. In particolare, il
biofeedback è diventato uno strumento pratico attraverso l’uso della “scatola nera”, uno strumento collegato a trasmettitori applicati sulla punta delle dita di
pazienti del Menninger afflitti da emicranie, ai quali
veniva chiesto di rilassarsi. Accrescendo il flusso sanguigno verso le estremità del proprio corpo e aumentando la propria temperatura cutanea, i pazienti erano
in grado di ridurre al minimo il dolore determinato
dall’emicrania.
Per pazienti ricoverati a causa di interventi chirurgici alla cistifellea, la vista passiva di paesaggi all’esterno della finestra della loro stanza d’ospedale, ha
generato una riduzione della domanda di antidolorifici, nonché dei tempi di ricovero (Ulrich, 1990).
Ulteriori ricerche sul recupero da stress attraverso la
visione di ambienti naturali, hanno dimostrato che
questa è associata a cambiamenti positivi della pressione sanguigna, della tensione muscolare e della conduttanza cutanea (Ulrich, 1991).
Gli obbiettivi
In questo articolo verrà presentato un sommario
della ricerca svolta alla Kansas State University. Questo
studio cominciò prima che gli strumenti per il biofeedback fossero disponibili e quindi comprende alcuni dei
primi tentativi di misurare l’interazione uomo-pianta.
Negli ultimi anni la ricerca della Kansas State
University ha approfondito gli aspetti psicologici, emozionali e altri relativi alla salute umana come, tra gli
altri, la risposta immunitaria e la sensibilità al dolore.
Benefici socio-psicologici delle piante
I metodi
I diversi studi sono stati condotti e completati nel
laboratorio per il biomonitoraggio in ortoterapia Nella
Throckmorton Hall della Kansas State University,
nonché nelle aule della stessa università, nei giardini
botanici, nelle serre ed in vari laboratori per soggetti
diversamente abili in Kansas.
I primi passi della ricerca sono stati condotti con
metodi manuali e le misurazioni si limitavano
esclusivamente ad accertare la condizione psicologica dei soggetti attraverso, ad esempio, la temperatura della pelle.
Con lo sviluppo del programma informatico per il
biofeedback “F1000”, misurazioni multiple dei cambiamenti psicologici e delle onde celebrali cominciarono ad essere rilevate simultaneamente. Questo sistema richiedeva che il soggetto analizzato venisse direttamente collegato ai computer, rimanendo seduto
all’interno di un laboratorio.
Oggi, sono disponibili strumenti di monitoraggio
leggeri e portatili in grado di fornire informazioni
neurologiche, dati sui cambiamenti della frequenza
cardiaca, sulla riduzione calorica, sul consumo dell’ossigeno, sul peso corporeo e altre condizioni. Tali
nuovi strumenti possono essere applicati ai soggetti
che li possono portare con sé nei giardini e negli
ambienti nei quali si vuole svolgere la ricerca. I dati
possono essere poi inviati con un’interfaccia wireless
al programma di un personal computer, sul quale verranno elaborati e visualizzati.
L’analisi dei cambiamenti nel sistema immunitario
si basano invece sul prelievo di campioni di saliva
degli individui, prima dell’inizio della prova ed entro
40 minuti dall’inizio della stessa. Vengono analizzati
il cortisolo salivare e l’immunoglobulina A che sono i
due maggiori indicatori dello stress rintracciabili nel
sistema immunitario umano.
Una simile procedura di ricerca è stata applicata
per buona parte degli esperimenti di bio-monitoraggio. Alla prima lettura dei valori di base, seguivano
degli stimoli per creare delle condizioni di stress.
Ulteriori misurazioni avvenivano durante il recupero
da tale situazione di stress, in presenza o in assenza di
piante. In uno di questi studi, inoltre, gli individui
ascoltavano delle registrazioni audio nelle quali venivano date istruzioni su varie tecniche di rilassamento,
e la risposta dei soggetti veniva misurata in stanze con
o senza piante.
Oltre a questi rilevamenti, attraverso l’utilizzo di
diversi strumenti si sono potute ottenere anche altre
informazioni sullo stato psicologico dei soggetti. Per
misurare stati emotivi, per la maggior parte degli
esperimenti si è utilizzato lo Zuckerman Inventory of
Personal Reaction (ZIPERS) (Zuckerman, 1977).
I risultati
Regolazione della temperatura cutanea
Doxon (1987) utilizzava misurazioni mediche per
registrare il livello di stress in adulti con disabilità
intellettive, impegnati in varie attività in serra o in
laboratori protetti. Secondo i dati rilevati, coloro che
erano impegnati nella serra hanno fatto segnare diminuzioni significative della pressione sanguigna e della
risposta elettro-dermica da sudorazione (EDR), mentre la temperatura dermica cresceva: tutti e tre questi
fattori indicavano una riduzione dei livelli di stress.
Questa ricerca, da considerarsi quasi pioneristica,
richiese tempi molto lunghi e misurazioni ripetute al
fine di stabilire risultati accurati. In ogni caso, le
misurazioni furono raccolte nei luoghi stessi in cui si
svolgevano le attività, piuttosto che esclusivamente in
laboratorio.
In una ricerca per la quale vennero utilizzati i termistori della “scatola nera” (elettrodi), alcuni studenti
della Kansas State University vennero distribuiti,
secondo criteri casuali, in diverse stanze: una vuota,
una con delle piante ed una con solamente le foto di
quelle stesse piante (Coleman e Mattson, 1995). In
questo studio i soggetti nelle stanze con piante o con
foto, hanno fatto segnare una riduzione significativa
del livello di stress. Allo stesso tempo, agli studenti
veniva fatta ascoltare una registrazione nella quale
venivano impartite istruzioni riguardo a tecniche di
rilassamento. Aumenti della temperatura cutanea
avvennero entro cinque minuti dall’inizio dell’esperimento. La riduzione del livello di stress continuò nei
rimanenti venti minuti.
Modificazioni della pressione sanguigna
Grazie all’utilizzo dei dati medici forniti dalle
strutture ospedaliere, una delle prime ricerche sull’ortoterapia comparò la pressione sanguigna in persone
anziane dedite al giardinaggio; alcune non sottoposte
ad alcuna cura, altre che vivevano in una situazione di
parziale o totale dipendenza da cure (Fliegel, 1988).
Per le persone anziane non sottoposte a cure, le condizioni cardiovascolari cambiavano con le stagioni. La
pressione sanguigna diminuiva durante la primavera e
l’autunno, per crescere poi durante i mesi estivi ed
invernali col verificarsi di condizioni meteorologiche
più critiche. Per quanto riguarda gli altri due gruppi
(soggetti anziani in parziale e totale dipendenza da
cure) non si riscontrarono cambiamenti cardiovascolari, a causa dell’assunzione di medicamenti per il
3
Mattson
mantenimento della pressione sanguigna.
Uno studio è stato poi condotto al giardino botanico di Wichita, in Kansas, dove sono state registrate,
per quattro fine settimana consecutivi d’estate, la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna di alcuni
visitatori adulti. Una volta che i soggetti entravano
nel giardino botanico, veniva richiesta loro la disponibilità a partecipare ad uno studio medico sulla salute cardiovascolare. Nel caso fossero stati d’accordo, e
dopo aver firmato un documento che ne certificava il
consenso, venivano registrate la loro pressione sanguigna e frequenza cardiaca. I giardini avevano alcune ambienti particolari: un giardino di sculture, uno
di rose, uno con piante da fiore annuali, giardini di
piante perenni e giardini di piante xerofite, laghetti e
giochi d’acqua, collezioni arboree ed arbustive, una
serra ed un’area naturale. Quando i soggetti lasciavano il giardino, veniva loro richiesto di sottoporsi agli
stessi esami medici effettuati all’ingresso e di indicare quali ambientazioni del giardino erano, secondo
loro, le più importanti. Le impressioni raccolte rivelarono preferenze simili per quanto riguarda i diversi
scenari, attribuendo quindi eguale importanza a tutti
gli elementi del giardino botanico quali parte integrante dell’esperienza nello stesso. Camminare, correre ed altri tipi di attività fisica hanno normalmente
l’effetto di elevare la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca. Tuttavia, ciò non è stato rilevato
nello studio effettuato nel giardino botanico. Il potenziale effetto antistress di quel particolare paesaggio
ha prodotto una significativa diminuzione della pressione arteriosa sistolica per tre dei quattro giorni in
cui questa è stata misurata. Le alte temperature del
quarto giorno generarono un diverso tipo di stress e
quindi un aumento della pressione sanguigna. In
ambienti urbani, la salute ed il benessere dei nostri
sistemi cardiovascolari può essere migliorata semplicemente avendo accesso a paesaggi che possano
ridurre lo stress (Owen, 1990).
In un altro studio sono state registrate la pressione
sanguigna e la frequenza cardiaca in 52 soggetti
anziani che dovevano, secondo una selezione del tutto
casuale, vedere passivamente (a) un giardino composito con un via vai di persone e la presenza di fontane
ed impianti floreali, (b) un semplice, calmo ed
ombreggiato giardino meditativo, o (c) la vista del
tetto di un edificio (Kimura, 2005). Le misure fisiologiche venivano registrate all’inizio e alla fine del test,
intervallate da una pausa di 20 minuti. In questo caso
non sono state rilevate differenze significative ai
diversi ambienti, poiché la maggior parte degli anziani erano sotto trattamento medico contro l’ipertensione. Tuttavia, i maschi sottoposti alla visione dei due
4
giardini rivelarono che il tempo d’attesa sembrava più
breve di quanto si aspettassero.
Risposte alfa e beta all’elettroencefalogramma al
lobo celebrale destro (EEG)
Misurazioni delle onde celebrali sono state effettuate ed analizzate per la prima volta alla Kansas
State Unversity con una ricerca che, coinvolgendo 75
studenti e 75 studentesse, mirava a valutare le loro
risposte alla presenza di gerani rossi in fiore e gerani
non fioriti (Kim e Mattson, 2002). Dopo un tempo
base di 5 minuti, ogni studente è stato sottoposto alla
visione di un filmato della durata di 10 minuti con
contenuti altamente stressanti. A ciò seguiva un periodo di recupero di altri 5 minuti. Le misure dell’attività
delle onde celebrali (alfa: 8-12 Hz; beta: 21-27 Hz),
della risposta elettro-dermica (EDR) e della temperatura cutanea delle dita, venivano svolte in condizioni
standard di laboratorio. Riduzioni dello stress sono
associate a un aumento delle onde alfa e della temperatura cutanea e a una riduzione dell’EDR. Le onde
beta sono più rapide delle alfa e sono associate alle
normali attività di veglia, quando si è concentrati
sugli stimoli esterni. I soggetti venivano casualmente
disposti in tre stanze: una stanza con gerani rossi in
fiore, una con gerani a foglie verdi (non in fiore), e
una senza gerani (controllo). In linea generale i gerani
in fiore offrirono un più efficiente sollievo allo stress
rispetto a quelli non in fiore ed entrambe le piante
furono più efficienti rispetto alla stanza vuota. Più in
particolare, le ragazze identificate come soggette ad
alti livelli di stress, mostrarono una più immediata
riduzione delle onda beta veloci (fig. 1) e dell’ EDR
(fig. 2) ed un aumento della temperatura dell’epidermide delle dita (fig. 3). Il tempo di reazione segnato
era di 2 minuti. Le studentesse meno stressate, invece,
hanno aumentato la lunghezza d’onda beta in risposta
ai gerani rossi in fiore. Inoltre, sono state individuate
differenze in base al genere, per quanto concerne sia
la risposta psico-fisiologica che la reazione emozionale auto-valutata, con gli studenti di sesso maschile che
non mostravano di essere significativamente influenzati da qualsiasi trattamento.
In un altro studio che ha coinvolto 32 studenti e 34
studentesse dell’università, sono stati misurati, a condizioni di laboratorio, gli effetti visuali ed olfattivi del
colore e del profumo dei fiori (Liu et al., 2004). Le
misurazioni psicologiche riguardarono la lunghezza
d’onda beta ed alfa, l’EDR, e la temperatura cutanea
delle dita. Il processo sperimentale prevedeva un
periodo di base di 5 minuti seguito da un tempi pari a
un minuto dedicato ad un esercizio aritmetico mentale, seguito a sua volta da un periodo di recupero di 7
Benefici socio psicologici delle piante
minuti. Gli studenti vennero assegnati in maniera
casuale ai seguenti ambienti: (1) stanza con solo fiori
recisi, (2) stanza con profumo di lavanda, (3) stanza
con fiori recisi e profumo di lavanda e (4) la stanza
neutra come controllo. Con gli studenti di sesso
maschile il profumo di lavanda ha funzionato come
stimolante, mentre le donne diventavano più rilassate.
Gli studenti maschi hanno accresciuto l’accuratezza
dei loro calcoli matematici nella stanza con i fiori
recisi. Le ragazze coinvolte hanno accresciuto significativamente la velocità di calcolo nella stanza con i
fiori recisi, mentre in quella con il profumo di lavan-
Fig. 3 - Risposta della temperatura dell’epidermide delle dita in
femmine sottoposte ad elevato stress e successivamente poste in
stanze in presenza di piante di geranio in fiore (fiori rossi), o di
piante di geranio non in fiore o in stanze senza piante
(Kim e Mattson, 2002).
Fig. 3 - Trends in recovery of finger skin temperature responses of
high-stress induced females exposed to red-flowering geraniums,
non-flowering geraniums, or no plants after induced stressors
(Kim and Mattson, 2002).
Fig. 1 - Attività delle onde cerebrali Beta in femmine sottoposte
ad elevato stress e successivamente poste in stanze in presenza di
piante di geranio in fiore (fiori rossi), o di piante di geranio non in
fiore o in stanze senza piante (Kim e Mattson, 2002).
Fig 1 - Trends in recovery of Beta brainwave activity of highstress induced females exposed to red-flowering geraniums, nonflowering geraniums, or no plants after induced stressors
(Kim and Mattson, 2002).
Fig. 2 - Risposta elettro-dermica da sudorazione (EDA = EDR) in
femmine sottoposte ad elevato stress e successivamente poste in
stanze in presenza di piante di geranio in fiore (fiori rossi), o di
piante di geranio non in fiore o in stanze senza piante
(Kim e Mattson, 2002).
Fig. 2 - Trends in recovery of electro-dermal activity (EDA)
responses of high-stress induced females exposed to red-flowering
geraniums, non-flowering geraniums, or no plants after induced
stressors (Kim and Mattson, 2002).
da hanno fatto segnare un aumento sia della velocità
che dell’accuratezza di calcolo.
Simulando ambienti da ufficio, 45 studenti e 45
studentesse sono stati selezionati in maniera casuale
per delle stanze contenenti: piante verdi ed in fiore,
solo piante verdi, o nessuna pianta (Tomono, 2003).
L’esperimento cominciava con una prima sessione di
base di 5 minuti, cui seguivano altri 5 minuti dedicati
ad un esercizio di battitura, per finire con altri 5 minuti post-esercitazione. Venivano registrate l’attività
delle onde celebrali, la reazione elettro-dermica e la
temperatura cutanea alle estremità delle dita. Le donne
coinvolte provarono livelli inferiori di stress in presenza di piante verdi ed in fiore, rispetto a quelle impegnate in stanze prive di piante. L’attività delle onde
celebrali alfa nelle donne cresceva, indicando uno
stato mentale più rilassato. I maschi non sono risultati
influenzati da nessuno dei trattamenti. Non si sono
notate differenze nella produttività, forse a causa del
poco tempo dedicato all’esercizio di battitura.
Le risposte del sistema immunitario
Il ruolo dello stress in spazi chiusi o urbani può
essere misurato attraverso la valutazione delle reazioni
dei sistemi immunitario ed endocrino. La secrezione
di immunoglobulina A (sIgA) è l’anticorpo predominante nel sistema immunitario della mucosa e la sua
presenza aiuta a prevenire malattie delle vie respiratorie superiori. Il cortisolo è il più importante glicocorticoide (ormone steroideo) che reagisce allo stress
5
Mattson
aumentando l’utilizzazione del glucosio per produrre
energia: esso regola le più importanti funzioni endocrine come il metabolismo di carboidrati e lipidi, nonché le funzioni ed i comportamenti cardiovascolari. Il
cortisolo aumenta quando il fisico è sotto stress.
Campioni di saliva venivano raccolti prima e dopo
un test parte di un esperimento attraverso il quale si
voleva esaminare lo stato del sistema immunitario in
due gruppi di 12 studentesse, impegnati in due diverse
attività. Le ragazze del primo gruppo, sedevano in
un’aula durante l’insegnamento di orticoltura (gruppo
passivo), mentre le ragazze del secondo (gruppo attivo) lavoravano in una serra-laboratorio in presenza di
piante (Cho et al., 2000; Cho, 2002). Dopo poche sessioni, il gruppo attivo evidenziava un aumento delle
emozioni positive (p<0,03), un aumento significativo
dei livelli di sIgA (p<0,02) (fig. 4) e una diminuzione
del livello di cortisolo (p<0,03) (fig. 5) nel sistema
immunitario salivare. Queste variazioni nei livelli del
sistema immunitario vennero rilevate dopo meno di
40 minuti dall’inizio del lavoro. Le misure furono
prese per un periodo di 15 settimane con situazioni di
stress in aumento durante l’esperimento, ma senza che
venissero rilevate differenze nella condizione medica
riguardo ad infezioni del sistema respiratorio superiore, tra i gruppi passivi ed attivi.
Fig. 4 - Livelli totali di Immunoglobulina A (sIgA) nella saliva
degli studenti, prima (pre-) e dopo nove sessioni di attività in
orticoltura. Pre-post fa riferimento alle variazioni tra i livelli
iniziali e a fine attività. I cerchi vuoti rappresentano le medie dei
valori osservati negli studenti impegnati nelle attività pratiche di
giardinaggio. I cerchi pieni rappresentano le medie dei valori
osservati negli studenti impegnati nelle attività teoriche di
orticoltura in aula (Cho et al., 2000).
Fig. 4 - Total secretory Immunoglobulin A (sIgA) levels before
(pre-) and after nine horticultural sessions. Pre-post indicates
change in between initial and final values. Open circles are means
of active gardening students. Solid circles are means of students
listening to horticulture lectures (Cho et al., 2000).
6
Fig. 5 - Livelli di cortisolo nella saliva degli studenti, prima (pre-)
e dopo nove sessioni di attività in orticoltura. Pre-post fa
riferimento alle variazioni tra i livelli iniziali e a fine attività. I
cerchi vuoti rappresentano le medie dei valori osservati negli
studenti impegnati nelle attività pratiche di giardinaggio. I cerchi
pieni rappresentano le medie dei valori osservati negli studenti
impegnati nelle attività teoriche di orticoltura in aula
(Cho et al., 2000).
Fig. 5 - Levels of salivary cortisol measured before (pre-) and
after nine horticultural sessions. Pre-post indicates change in
cortisol levels. Open circles are means of active gardening
groups. Solid circles are means of students listening to
horticultural lectures (Cho et al., 2000).
Sensibilità al dolore
Proseguendo il lavoro di Ulrich (1984), una ricerca
venne completata attraverso il coinvolgimento di 90
studentesse dell’università, le quali furono assegnate
in maniera casuale a diverse, e finte, stanze d’ospedale: con ‘piante verdi e in fiore’, solo con ‘piante
verdi’, o senza ‘nessuna pianta’ (Park, 2002; Park et
al., 2004). Dopo il tempo base di 5 minuti, veniva
richiesto loro di inserire una mano in una bacinella
con dell’acqua ghiacciata, così da generare uno stress
di tipo doloroso, cui seguiva un tempo di recupero di
altri 5 minuti. L’attività delle onde celebrali alfa (8-12
Hz) e beta (21-27 Hz), l’EDR e la temperatura cutanea delle dita vennero misurate continuativamente e
simultaneamente. La visone passiva di piante produceva minore attività beta e valori EDR più bassi, e
temperature cutanee più elevate se comparate con la
situazione in cui le piante erano assenti. Durante il
periodo di stress da dolore, le studentesse all’interno
della stanza con ‘piante verdi e in fiore’ hanno fatto
segnare livelli superiori di tolleranza al dolore, nonché livelli più bassi di sofferenza e minore percezione
dello stesso, se comparate con le studentesse all’interno delle altre stanze.
Novanta pazienti operati di appendicectomia e che
stavano recuperando dall’operazione in uno dei più
importanti ospedali coreani, hanno avuto bisogno di
Benefici socio psicologici delle piante
quantità minori di analgesici post-operazione, facendo
inoltre segnare livelli più bassi di pressione sanguigna
e frequenza cardiaca, se ricoverati in stanze d’ospedale arredate con piante e se comparati con coloro assistiti in stanze prive di vegetazione (Park e Mattson,
2008). Anche i livelli di dolore, ansietà e stanchezza,
erano ridotti nelle stanze con piante. Un altro studio
effettuato su novanta pazienti operati di tiroidectomia
ed assegnati in maniera casuale a stanze con o senza
piante, ha portato a simili risultati, con tempi di ricovero sensibilmente minori per i soggetti alloggiati
nelle stanze con le piante (Park e Mattson, 2009).
Piante e fiori negli ambienti ospedalieri possono essere elementi non invasivi, poco costosi, e risultano
come una efficiente medicina complementare per
pazienti che stanno recuperando dopo un’operazione
nella zona addominale.
L’esercizio fisico e il consumo di energia
Il consumo calorico, la frequenza cardiaca, variazioni di peso e di grasso corporeo di 36 studenti universitari impegnati in attività orticole e non orticole,
sono stati misurati per un periodo di 30 minuti
(Sugimoto et al., 2005). La comparazione avvenne tra
attività svolte su di una sedia a rotelle, in piedi/camminando, oppure a riposo. Il consumo di calorie e la
frequenza cardiaca erano significativamente più alte
per gli studenti impegnati in attività da svolgersi in
piedi o seduti, rispetto a quelli a riposo. Il recupero
della frequenza cardiaca è stata significativamente più
rapido per tutti quegli studenti impegnati in attività di
orticoltura. Operare in un orto è simile ad altre attività
che richiedono un esercizio aerobico e continuo nel
tempo, e risulta efficace nel ridurre il peso, bruciando
i grassi corporei. Quando impegnati in attività di orticoltura, la spesa energetica per muoversi su di una
sedia a rotelle è risultata notevolmente maggiore
rispetto a quella relativa a chi camminava.
Conclusioni
Grazie agli studi ed alle ricerche svolte negli ultimi
22 anni alla Kansas State University nell’ambito dell’ortoterapia, appare sempre più chiaro che le persone
rispondono alla presenza fisica e sensoriale delle piante. I risultati delle ricerche supportano le teorie naturali, del nutrimento e dell’energia vitale, anche se i
metodi di ricerca sono solo nella prima fase di sviluppo, successiva alla teoria. I primi laboriosi sforzi di
ricerca sviluppati all’interno dei laboratori, sono stati
oggi facilitati grazie a strumentazioni portatili per il
bio-monitoraggio che consentono di registrare ed
accumulare dati. Con essi si possono poi sviluppare
statistiche essenziali riguardo l’influenza emozionale
e fisica delle attività in orticoltura. Questi dati fisiologici combinati con altri psicologici, danno la possibilità ai ricercatori di monitorare sia l’influenza emozionale che quella fisica di attività svolte negli orti e
nei giardini. Maggiori ricerche sono tuttavia necessarie per stabilire le basi dello stress in vari ambienti e
paesaggi urbani forniti o privi di vegetazione.
Riassunto
I progressi tecnologici nel campo della strumentazione biomedica permettono oggi di registrare e comprendere le reazioni umane alla presenza di piante in
ambiente urbano. In particolare, il biofeedback è un
metodo sperimentale utilizzato per quantificare lo
stress attraverso il monitoraggio di diversi indicatori
psico-fisici e della salute, quali: la temperatura cutanea alle estremità delle dita, la frequenza cardiaca, la
pressione sanguigna, la velocità delle onde celebrali
alfa e beta, nonché i livelli di immunoglobulina A e
cortisolo. Questo lavoro vuole essere una sintesi degli
ultimi venti anni di ricerca condotti dalla Kansas
State University nell’ambito della ortoterapia, con
l’obbiettivo di misurare gli effetti fisici, comportamentali e sociali dell’interazione tra uomini e piante.
Parole chiave: orticoltura terapeutica, salute e benessere, riduzione dello stress, uomo e orticoltura.
Traduzione autorizzata da ISHS a cura di Giacomo
Orsini. Testo originale pubblicato su Acta Horticolturae
881: 751-757.
Bibliografia
CHO H., MATTSON R.H., 2000. Effect of horticultural activity on
level of stress hormone and susceptibility to upper respiratory
infection. Korean Plant People Environment Association
Conference Proceedings. 12(8): 44-48.
CHO H., 2002. The influence of social or task-oriented horticultural classes on adrenal-immune axis responses, emotions,
and common cold symptoms in female university students.
Ph.D. Dissertation, Kansas State University, Manhattan, KS.
COLEMAN C., MATTSON R.H., 1995. Influence of foliage plants on
human stress during thermal biofeedback training.
HortTechnology 5(2): 137-140.
DOXON L.E., MATTSON R.H., JURICH A.P., 1987. Human stress
reduction through horticultural vocational training.
HortScience 22(4): 655-656.
FLIEGEL J., 1988. Some influences of horticultural and social
activities on blood pressure of elderly people. M.S. Thesis,
Kansas State University, Manhattan, KS.
KIM E., MATTSON R.H., 2002. Stress recovery effects of viewing
red flowering geraniums. J. Therapeutic Hort 12: 4-1.
KIMURA Y., 2005. Physiological, emotional, and time flow perception responses to garden window views of older adults in
waiting situations. M.S. Thesis, Kansas State University,
Manhattan, KS.
7
Mattson
LEWIS C.A., 1996. Green Nature/Human Nature. The Meaning of
Plants in Our Lives. University of Illinois Press, Urbana, IL.
LIU M., MATTSON R.H., KIM E., 2004. Influences of lavender fragrance and cut flower arrangements on cognitive performance. Int. J. Aromatherapy 14: 169-174.
L OUV R., 2008. Last Child in the Woods. Algonquin Books,
Chapel Hill.
MATTSON R.H., 2008. Human Dimensions of Horticulture. 5th
Edition. Claflin Books and Copies, Manhattan, KS.
O WEN P.J., 2002. The role of botanical gardens in research,
design, and program development: A case study of Botanica,
the Wichita Gardens. In: C.A. Shoemaker (ed.) Interaction by
Design: Bringing people and plants together for health and
well being. p. 203-209. Iowa State Press, Ames.
PARK S. 2002. Pain tolerance and recovery effects of ornamental
indoor plants in a simulated hospital patient room. M.S.
Thesis, Kansas State University, Manhattan, KS.
PARK S., MATTSON R.H., KIM E., 2004. Pain tolerance effects of
ornamental plants in a simulated hospital patient room. Acta
Hort. 639: 241-247.
PARK S., MATTSON R.H., 2008. Effects of flowering and foliage
plants in hospital rooms on patients recovering from abdominal surgery. HortTechnology. 18(4): 563-566
PARK S., MATTSON R.H., 2009. Therapeutic influences of plants in
hospital rooms on surgical recovery. HortSci. 44(1): 102-105.
ROSZAK T., 1992. The Voice of the Earth: An EDeadxploration of
8
Ecopsychology. Simon and Schuster. New York.
SUGIMOTO M., CHO H., MATTSON R.H., 2006. Bio-monitoring
human heart rate and caloric expenditure responses to horticultural activity. J. Therapeutic Hort.16: 20-27.
TOMONO T. 2003. Effects of interior plantings on psycho-physiological responses, self-rated mood states, and work productivity of college students working in a simulated office environment. M.S. Thesis. Kansas State University, Manhattan, KS.
ULRICH R.S., 1984. View through a window may influence recovery from surgery. Science 224: 420-421.
ULRICH R.S., SIMONS R.F., LOSITO B.D., MILES M.A., ZELSON M.
1991. Stress recovery during exposure to natural and urban
environments. J. Environ. Psych. 11: 210-230.
UNITED NATIONS. 2006. Part One: International migration levels,
trends and policies. www.un.org/esa/population/publications/2006_migrationRep/part_one.pdf.
U.S. CENSUS BUREAU. 2005. Population distribution in 2005.
www.census.gov/population/www/pop-profile/files/dynamic/PopDistribution.pdf
W A T S O N D., B U R L I N G A M E A., 1960. Therapy Through
Horticulture. MacMillan, NY.
W ILSON E.O., 1984. Biophilia. Harvard University Press,
Cambridge, MA.
ZUCKERMAN M., 1977. Development of a situation-specific traitstate test for the prediction and measurement of affective
responses. Consulting Clinical Psychology 45(4): 513-523.