Opdracht Nexus stressrespons verbetering PDF

Preview

Summary

verbetering ...

Description

WPO Neurofysiologie: autonoom zenuwstelsel practicum stress respons Om de stress-respons bij proefpersonen te onderzoeken werd tijdens een van de praktijklessen het volgende experiment uitgevoerd: een proefpersoon werd in de klas naar voor geroepen en kreeg de opdracht om onvoorbereid een speech te brengen. Het onderwerp werd bepaald door de medeleerlingen. Op vier vaste tijdstippen tijdens het experiment werden volgende metingen uitgevoerd: bloeddruk, hartslagfrequentie (aantal slagen per minuut), drukpijndrempel schouders (gemiddelde pijngrens) en drukpijndrempel vinger (gemiddelde pijngrens). De vier meetmomenten waren verdeeld over de hele duurtijd van het experiment: aan de start op het moment dat de proefpersoon naar voor werd geroepen, na de voorbereiding, direct na de speech en na recuperatie na afloop van de speech. Om de verkregen resultaten te kunnen vergelijken met een referentiepunt, werden dezelfde 4 metingen ook uitgevoerd bij een andere leerling, die als controlepersoon diende, telkens op hetzelfde moment als bij de proefpersoon. Deze persoon had geen opdracht en mocht rustig toekijken. Daarnaast werden er tijdens het hele verloop van de proef ook een aantal continue metingen van verschillende fysiologische parameters uitgevoerd met behulp van het NeXus biofeedback toestel, dat werd verbonden met het lichaam van de proefpersoon. Dit toestel maakt het mogelijk om bepaalde fysiologische processen die plaatsvinden in het lichaam, gestuurd door het autonoom zenuwstelsel, in beeld te brengen. Dankzij de Nexus software Biotrace kan namelijk de evolutie van de parameters die werden opgemeten tijdens de duur van het experiment grafisch worden voorgesteld, vanaf het moment dat de proefpersoon naar voor was geroepen tot na de recuperatietijd. Deze parameters waren: huid conductance geleiding (= galvanische huid respons), temperatuur en hartslag (gemeten met 2 verschillende toestellen). Bovendien werden ook de gemiddelden van elk van deze parameters berekend tijdens de duurtijd van elke fase apart.

Resultaten en metingen Bloeddrukmeter en drukalgometer

Bloeddruk (mmHG) Hartfrequentie (slagen per min.) Gemiddelde pijngrens schouder (Kg) Gemiddelde pijngrens vinger (Kg) Bloeddruk (mmHG) Hartfrequentie (slagen per min.) Gemiddelde pijngrens schouder (Kg) Gemiddelde pijngrens vinger (Kg)

Meting 1

Meting 2

Meting 3

testpersoon

testpersoon

testpersoon

Meting 4 testpersoon

115/65

121/61

134/69

61

64

60

122/64 68

2,6

2,7

3

7,7

8,6 7,4 7,6 2,8 controlepersoon controlepersoon controlepersoon controlepersoon 120/53

121/60

110/57

84

70

75

120/52 65

1,9

1,8

1,8

1,8

6

4,25

5

5,2

NeXus biofeedback metingen Resultaten van de metingen met NeXus bij de testpersoon. Alle waarden zijn de gemiddelden berekend over de volledige duur van de fase. De grafische weergave is terug te vinden op de volgende bladzijde. tijdens tijdens na speech voorbereiding speech recuperatie Skin conductance (micro-siemens) 1,82 3,31 2,04 Temperature (°C) 21,52 20,91 20,57 Heart Rate (bpm) 66,02 88,54 62,24

Opdracht Werk in groep volgende drie onderdelen uit en schrijf de antwoorden in een verslag (richtlengte 2-3 bladzijden zonder voorblad en de beschrijving van de opdracht). 1. Bespreek de evolutie van de verschillende metingen. Zijn er opmerkelijke verschillen tussen de verschillende parameters? Zijn er opmerkelijke verschillen tussen de proefpersoon en de controlepersoon? 2. Komen de bevindingen overeen met wat je in theorie kan verwachten? Tracht hierbij een duidelijke bespreking en verklaring te geven (hou hierbij ook rekening met potentieel beïnvloedende factoren)? 3. Zijn er opmerkelijke verschillen tussen de verschillende meetmethodes? Hoe zij deze verschillen te verklaren? 4. Staafje informatie met wetenschappelijke bronnen. Refereer hiernaar in de tekst en stel een correcte bronvermelding op aan het einde van het verslag.

1. Bespreek de evolutie van de verschillende metingen. Zijn er opmerkelijke verschillen tussen de verschillende parameters? Zijn er opmerkelijke verschillen tussen de proefpersoon en de controlepersoon? -

Meetmomenten: 1) Naar voor geroepen 2) Na voorbereiding 3) Tijdens speech 4) Na recuperatie

-

Verschillende parameters • Bloeddruk: stijgt tijdens de speech met 15mmHg in systolische druk, anders relatief gelijk • Hartfrequentie (bloeddrukmeter vs Nexus): duidelijke stijging op het biofeedbacktoestel (66 → 84→62) tijdens speech in vergelijking met voordien en achteraf. Op bloeddrukmeter geen duidelijk verschil. • Huidmetingen (huidtemperatuur en huidgeleiding): Duidelijke stijging van de huidgeleiding bij meetmoment 3, lichte daling huidtemperatuur. • Drukalgometer (pijngrens schouder en vinger): Pijngrens van de schouder stijgt enorm bij recuperatie (meetmoment 4), deze van de vinger daalt duidelijk. Daarvoor relatief gelijke waarden in de volledige stresssituatie.

-

Verschillen testpersoon/controlepersoon • Bloeddruk: controlepersoon: over algemeen relatief gelijk, tijdens speech daling van 10 mmHg in systolische druk ten opzichte van stijging 15 mmHg bovendruk bij testpersoon. • Hartfrequentie: Controlepersoon start vrij hoog volgens de bloeddrukmeter (84 bpm) en daalt nadien tot 65 bpm. Testpersoon uitschieter tijdens speech volgens Nexus, volgens bloeddrukmeter algemeen stabiel. • Drukalgometer: Blijft algemeen gelijk

2. Komen de bevindingen overeen met wat je in theorie kan verwachten? Tracht hierbij een duidelijke bespreking en verklaring te geven (hou hierbij ook rekening met potentieel

beïnvloedende factoren)?

-

Bloeddruk:

Hypertensie en stijging van de systolische bloeddruk kan volledig verklaard worden door stress. Bij stress wordt het orthosympatische zenuwstelsel aangesproken via de HPA-as (zie afbeelding). Hierdoor komt er een vasoconstrictie van de bloedvaten en een stijging van het bloedvolume met een stijging van de bloeddruk tot gevolg (op korte termijn) (Chrousos & Gold, 1992). Bij de testpersoon is dit te zien op korte termijn en herstelt zich dit snel na recuperatie. -

Hartfrequentie:

Bij het ervaren van stress wordt het orthosympatische zenuwstelsel aangesproken, wat zorgt voor een stijging van de hartfrequentie. Acetylcholine wordt vrijgesteld uit de hersenen (HPA-as) en bindt aan de alfa- en beta1-receptoren van de hartspier. Dit zorgt voor een respons in de cardiale spieren met een hartslagstijging tot gevolg. De hartslagvariabiliteit daarentegen daalt bij stress (Berntson, Quigley, & Lozano, 2007). De stijging in hartfrequentie is te zien bij de testpersoon maar deze blijft niet duren. Dit heeft te maken met de adaptieve stressrespons, ons lichaam is niet gemaakt om blijvende stress-levels en blijvende stijging van cortisol te hebben, dit heeft een negatief effect op lange termijn (Kyrou et al, 2006). -

Huidgeleiding en huidtemperatuur:

Huidgeleiding is de meting van de elektrische geleiding van de huid. Tijdens psychologische of fysiologische stress stijgt de huidgeleiding, mede door transpiratie (zweten). De zweetuitstoot van de zweetklier wordt door het sympathisch zenuwstelsel geregeld (Kyrou & Tsigos, 2009). Om de huidgeleiding te meten plaatst men twee elektroden op de handpalm. Tussen deze twee elektroden loopt een continue stroom, die niet voelbaar is voor de respondent. Vocht geleidt, dus op het moment dat er een hogere zweetuitstoot is, vermindert de weerstand van de huid en geleidt de huid meer stroom (Boucsein, 2012). De perifere vasoconstrictie die voortkomt uit de adaptieve stressrespons zou een daling van de huidtemperatuur moeten veroorzaken (Herborn

et al. 2015). Dit kunnen we licht zien bij de testpersoon tijdens en na de speech. Dit verloopt ook ongeveer gelijk met de stijging in bloeddruk en hartfrequentie, wat mede door de vasoconstrictie kan verklaard worden.

-

Drukalgometrie:

Stress zoals in dit scenario zorgt voor een stijging in het orthosympatisch deel van het centraal zenuwstelsel. Het vrijgegeven cortisol en CRF via de HPA-as zorgt voor inhibitie van de pijn. Tijdens de stresssituatie ervaart de testpersoon niet snel in de vinger, na recuperatie wel. Dezelfde metingen werden gevonden bij Ballegaard et al. (2009). Bij verschillende proeven hebben ze in tegenstelling gezien dat er een verlaging van de pijngrens is bij een stresssituatie. In de schouder gaf de testpersoon sneller pijn aan tijdens de stresssituatie dan in de recuperatie. Reinhardt et al (2013) heeft duidelijk interindividuele verschillen gevonden bij proefpersonen in de richting van stressrespons. Dit kan dus zowel voor een pijngrens daling en stijging zorgen. Zoals jullie kunnen zien in de testresultaten kan dit dus verschillend zijn en voor beiden kan een verklaring gegeven worden. De inhibitie van de pijn tijdens stress kan afkomstig zijn door de release van cortisol en CRF, in een “fight or flight” reactie is het relatief normaal dat we geen pijn voelen, zodat we kunnen focussen op de stress. Achteraf probeert het lichaam steeds de homeostase te herstellen, wat kan leiden tot een plotse stijging of daling van de pijngrens (ook dit zal individueel verschillen). Anderzijds kan de spierspanning van de schouders bij chronische stress een verhoogde pijn verklaren, dit is een student die misschien onder chronische stress staat in zijn omgeving waardoor er dysfunctie van de HPA-as kan ontstaan (Ahmad & Zakaria, 2015). Aangezien de literatuur hier controversieel over is en we de testpersoon niet kennen, kunnen we geen duidelijke conclusies trekken, behalve dat er individuele verschillen zijn.

3. Zijn er opmerkelijke verschillen tussen de verschillende meetmethodes? Hoe zij deze verschillen te verklaren? Er is een duidelijk verschil in het meten via de biofeedback en de bloeddrukmeter. Dit kan verklaard worden door een meer accuraat meten van de biofeedback. Hier wordt de HRV mee in kaart gebracht, in tegenstelling tot de bloeddrukmeter. De NeXus gebruikt een ecgsysteem waarmee ze de hartslag meten, de bloeddrukmeter baseert zich op het bloedvolume. Bij gezonde personen is er een hoge HRV (Steffen et al. 2017), aangezien de meeste studenten gezond zijn kan de hartslag dus heel erg verschillen binnen een bepaalde periode. Dit kan verklaren waarom de hartslag gemeten door de bloeddrukmeter inaccuraat is. Er wordt ook expliciet vermeldt dat de NeXus het gemiddelde heeft genomen en niet enkel de exacte waarden.

Referenties Ahmad, A. H., & Zakaria, R. (2015). Pain in Times of Stress. The Malaysian journal of medical sciences : MJMS, 22(Spec Issue), 52–61. Ballegaard S, Karpatschof B, Trojaborg W, Hansen AM, Magnusson G, Petersen PB. A simple and objective marker for stress. Scand J Clin Lab Invest. 2009;69(6):713-21. doi: 10.3109/00365510903042734. PMID: 19544223. Berntson, G. G., Quigley, K. S., & Lozano, D. (2007). Cardiovascular psychophysiology. In J. T. Cacioppo, L. G. Tassinary, & G. G. Berntson (Eds.), Handbook of psychophysiology (p. 182–210). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511546396.008 Boucsein, W. (2012). Electrodermal activity (2nd ed.). Springer Science + Business Media. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-1126-0 Chrousos, G. P., & Gold, P. W. (1992). The concepts of stress and stress system disorders. Overview of physical and behavioral homeostasis. JAMA, 267(9), 1244–1252. Herborn, K. A., Graves, J. L., Jerem, P., Evans, N. P., Nager, R., McCafferty, D. J., & McKeegan, D. E. (2015). Skin temperature reveals the intensity of acute stress. Physiology & behavior , 152(Pt A), 225–230. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2015.09.032 Kyrou I, Chrousos GP, Tsigos C. Stress, visceral obesity, and metabolic complications. Ann N Y Acad Sci. 2006 Nov;1083:77-110. doi: 10.1196/annals.1367.008. PMID: 17148735. Kyrou I, Tsigos C. Stress hormones: physiological stress and regulation of metabolism. Curr Opin Pharmacol. 2009 Dec;9(6):787-93. doi: 10.1016/j.coph.2009.08.007. Epub 2009 Sep 14. PMID: 19758844. Reinhardt, T., Kleindienst, N., Treede, R.‐D., Bohus, M. and Schmahl, C. (2013), Modulation of Pain Sensitivity under Stress. Pain Med, 14: 676-685. https://doi.org/10.1111/pme.12090 Steffen, P. R., Austin, T., DeBarros, A., & Brown, T. (2017). The Impact of Resonance Frequency Breathing on Measures of Heart Rate Variability, Blood Pressure, and Mood. Frontiers in public health , 5, 222. https://doi.org/10.3389/fpubh.2017.00222...