Μια νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ και το University College London εξετάζει την επικοινωνία μεταξύ των συστημάτων του σώματος σε συνθήκες στρες, όπως η υποξία και η σωματική άσκηση. Με τη βοήθεια φορετών αισθητήρων, οι επιστήμονες κατέγραψαν σε υγιείς εθελοντές τη ροή πληροφοριών ανάμεσα στην καρδιά, την αναπνοή και άλλες παραμέτρους.
Τα αποτελέσματα δείχνουν πως κάθε μορφή στρες κινητοποιεί διαφορετικά συστήματα, κάτι που αναδεικνύει τη σημασία της συνολικής παρακολούθησης της φυσιολογίας. Τα ευρήματα μπορεί να βοηθήσουν στην έγκαιρη ανίχνευση ασθενειών και στην ανάπτυξη εργαλείων παρακολούθησης για κλινικούς και αθλητικούς χώρους.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ και το University College London (UCL) κατέγραψαν πώς αλληλεπιδρούν τα μέρη του σώματός μας όταν βρισκόμαστε υπό στρες. Η χαρτογράφηση αυτή ενδέχεται να συμβάλει στην έγκαιρη διάγνωση ορισμένων ασθενειών.
Η έρευνα, η οποία δημοσιεύτηκε στο Journal of Physiology, πραγματοποιήθηκε σε υγιείς εθελοντές. Οι επιστήμονες εφάρμοσαν μια νέα μέθοδο για να εξετάσουν πώς τα όργανα και τα συστήματα συνεργάζονται ώστε να διαχειριστούν το στρες, να προσαρμοστούν σε νέες συνθήκες και να διατηρήσουν τη λειτουργία του οργανισμού.
Η νέα μέθοδος αποτύπωσε σε πραγματικό χρόνο, λεπτό προς λεπτό, την επικοινωνία ανάμεσα στα συστήματα του σώματος. Σε αντίθεση με τη συνηθισμένη πρακτική των γιατρών, που ελέγχουν αν μεταβάλλονται οι καρδιακοί ή οι αναπνευστικοί ρυθμοί, οι ερευνητές χαρτογράφησαν την επίδραση που ασκεί το ένα σήμα του οργανισμού στο άλλο, καθώς και ποια σήματα κατευθύνουν ή ακολουθούν τα υπόλοιπα.
Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε σήματα όπως ο καρδιακός και ο αναπνευστικός ρυθμός, ο κορεσμός οξυγόνου και τα επίπεδα οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα στην εκπνοή. Έπειτα, εξέτασε τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ των συστημάτων κατά την υποξία, τη στέρηση ύπνου και την ποδηλασία μέτριας έντασης.
Στα Εργαστήρια Ακραίων Περιβαλλόντων του Πανεπιστημίου του Πόρτσμουθ, φορετοί αισθητήρες κατέγραφαν βασικά φυσιολογικά σήματα σε 22 υγιείς εθελοντές, οι οποίοι συμμετείχαν σε διαφορετικά σενάρια στρες. Μάσκα προσώπου κατέγραφε τα αναπνευστικά αέρια, οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα, ενώ παλμικό οξύμετρο μετρούσε το οξυγόνο στο αίμα.
Η δημοσίευση ακολούθησε προηγούμενη έρευνα, σύμφωνα με την οποία 20 λεπτά μέτριας άσκησης μπορούν να ενισχύσουν την εγκεφαλική απόδοση έπειτα από έναν κακό ύπνο.
«Αυτή τη φορά, θέλαμε να κατανοήσουμε πώς οι φυσιολογικοί παράγοντες στρες επηρεάζουν το σώμα όλοι μαζί, όχι μόνο από ο καθένας ξεχωριστά», δήλωσε ο Δρ Joe Costello, από τη Σχολή Ψυχολογίας, Αθλητισμού και Επιστημών Υγείας του Πανεπιστημίου.
«Αυτή η προσέγγιση μας επιτρέπει να δούμε πώς τα εσωτερικά συστήματα του σώματος επικοινωνούν μεταξύ τους υπό πίεση, προκειμένου να ανταποκριθούν σε αυτή και να προσαρμοστούν. Αυτή η γνώση θα μπορούσε να δείξει πότε κάτι αρχίζει να πηγαίνει στραβά».
«Κόμβοι πληροφοριών»
Η ειδική τεχνική με την οποία παρακολουθήθηκαν τα σήματα του σώματος είναι γνωστή ως «εντροπία μεταφοράς». Με αυτήν δημιουργήθηκαν σύνθετοι χάρτες δικτύων, που αποτυπώνουν ποια μέρη του οργανισμού λειτουργούν ως «κόμβοι πληροφοριών» ανάλογα με τις συνθήκες στρες.
Ο Δρ. Κοστέλο περιέγραψε τι ξεχωρίζει τη μέθοδο: δεν εξετάζει μεμονωμένα ένα σύστημα ή μία μεταβλητή, αλλά τις μεταξύ τους συνδέσεις καθώς αυτές εξελίσσονται σε πραγματικό χρόνο. Έτσι, πέρα από τη μέτρηση του καρδιακού ή του αναπνευστικού ρυθμού, αποκαλύπτονται οι δυναμικές σχέσεις τους. Πρόκειται για συνολική προσέγγιση της ανθρώπινης φυσιολογίας, απαραίτητη για να σχηματιστεί ολοκληρωμένη εικόνα».
Ποιο σύστημα παίρνει το «πάνω» χέρι
Τα ευρήματα έδειξαν ότι το είδος του στρες καθορίζει ποιο μέρος του σώματος αναλαμβάνει τον πρωταγωνιστικό ρόλο στη διαχείριση της κατάστασης:
- Στη διάρκεια της άσκησης, τον κύριο ρόλο έχει η καρδιά. Καθώς καταβάλλει προσπάθεια για να προωθήσει αίμα στους μύες, δέχεται τις περισσότερες πληροφορίες από τα άλλα συστήματα.
- Όταν μειώνεται το οξυγόνο, τα επίπεδά του στο αίμα καθοδηγούν την απόκριση και συνεργάζονται στενά με την αναπνοή, ώστε το σώμα να προσαρμοστεί στην έλλειψη αέρα.
- Η στέρηση ύπνου από μόνη της επιφέρει πιο ήπιες μεταβολές. Αν συνυπάρχει, όμως, έλλειψη οξυγόνου, ο αναπνευστικός ρυθμός αυξάνεται απότομα και περνά σε πρωταγωνιστική θέση.
Η συγκεκριμένη καταγραφή δείχνει πρώιμα, κρυφά σημάδια στρες, τα οποία δεν θα γίνονταν αντιληπτά με έναν απλό έλεγχο του καρδιακού ρυθμού ή του οξυγόνου στο αίμα.
Οι συγκεκριμένες πληροφορίες ενδέχεται στο μέλλον να βοηθήσουν στον εντοπισμό προβλημάτων υγείας πριν από την εμφάνιση συμπτωμάτων, ανέφερε ο Αναπληρωτής Καθηγητής Αλιρεζά Μάνι, επικεφαλής του Εργαστηρίου Φυσιολογίας Δικτύου στο UCL. Όπως εξήγησε: «Αυτοί οι χάρτες δείχνουν ότι το σώμα μας δεν αντιδρά μόνο σε ένα πράγμα κάθε φορά. Αντιδρά με έναν ολοκληρωμένο, έξυπνο τρόπο. Και χαρτογραφώντας τον, βλέπουμε τη φυσιολογική λειτουργία, ώστε να μπορούμε να αρχίσουμε να εντοπίζουμε πότε τα πράγματα πάνε στραβά.
Συσχετισμοί
Η σημασία της προσέγγισης για την περίθαλψη έγκειται στο ότι τα πρώτα σημάδια επιδείνωσης, ιδιαίτερα στις μονάδες εντατικής θεραπείας ή στα αρχικά στάδια σύνθετων παθήσεων όπως η σήψη και η COVID-19, συχνά εντοπίζονται στον τρόπο με τον οποίο συνδέονται οι επιμέρους μετρήσεις μεταξύ τους, όχι στις μέσες τιμές.
Ο Δρ Τόμας Γούλιαμς, από τη Σχολή Ψυχολογίας, Αθλητισμού και Επιστημών Υγείας του Πανεπιστημίου του Πόρτσμουθ, ανέφερε επίσης: «Τα ακραία περιβάλλοντα μας παρέχουν έναν ασφαλή και ελεγχόμενο τρόπο για να αναπαράγουμε τα είδη φυσιολογικού στρες που παρατηρούνται σε ασθένειες ή τραυματισμούς. Μελετώντας πώς το σώμα αντιδρά και προσαρμόζεται υπό αυτές τις συνθήκες, μπορούμε να αρχίσουμε να αναπτύσσουμε εργαλεία για την ανίχνευση πρώιμων προειδοποιητικών σημείων – συχνά πριν εμφανιστούν τα συμπτώματα – σε κλινικά, αθλητικά και επαγγελματικά περιβάλλοντα».
Προειδοποίηση
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι, εφόσον πραγματοποιηθεί περαιτέρω έρευνα, η μέθοδος μπορεί να προσφέρει στους γιατρούς τη δυνατότητα να αναγνωρίζουν έγκαιρα προειδοποιητικά σημάδια ασθένειας ή ανεπαρκούς ανάρρωσης. Αυτό θα μπορούσε να έχει ιδιαίτερη αξία σε χώρους όπως η εντατική θεραπεία, όπου ήδη καταγράφονται τα ζωτικά σημεία. Πιθανή χρήση υπάρχει επίσης για αθλητές, στρατιωτικούς και εργαζομένους σε ακραίες συνθήκες.
Η έρευνα προκρίνει μια συνολική θεώρηση της φυσιολογίας του οργανισμού, αντί της αξιολόγησης κάθε μέτρησης μεμονωμένα.
Ωστόσο, αναγνωρίζεται ότι στη μελέτη συμμετείχαν αποκλειστικά νέοι και υγιείς άνθρωποι, ενώ αρκετοί αποχώρησαν έπειτα από ανεπιθύμητα συμβάντα. Το στοιχείο αυτό καθιστά αναγκαία την περαιτέρω διερεύνηση του δεσμού ανάμεσα στους φυσιολογικούς στρεσογόνους παράγοντες και το σώμα, με τη συμμετοχή ενός πιο ευρέος και ποικίλου δείγματος.
Από την Άννα Παπαδομαρκάκη
Πηγή: in.gr
Συνοπτικά
- Μελέτη του Πανεπιστημίου του Πόρτσμουθ και του UCL διερευνά πώς επικοινωνούν τα όργανα σε συνθήκες στρες, όπως η στέρηση οξυγόνου και η σωματική άσκηση.
- Οι ερευνητές αξιοποιούν φορετούς αισθητήρες, ώστε να καταγράφουν τη ροή πληροφοριών ανάμεσα στην καρδιά, την αναπνοή και άλλα συστήματα υγιών εθελοντών.
- Κάθε μορφή στρες ενεργοποιεί διαφορετικές περιοχές του σώματος, κάτι που αναδεικνύει την αξία της ολιστικής παρακολούθησης της φυσιολογίας.
- Τα αποτελέσματα ενδέχεται να συνεισφέρουν στην έγκαιρη διάγνωση ασθενειών και στην ανάπτυξη εργαλείων παρακολούθησης για κλινικούς και αθλητικούς χώρους.
- Με τη μέθοδο «εντροπία μεταφοράς» εξετάζονται οι συσχετίσεις ανάμεσα σε φυσιολογικές παραμέτρους, με στόχο τον εντοπισμό πρώιμων ενδείξεων προβλημάτων υγείας.
- Η μελέτη υποστηρίζει μια ολιστική θεώρηση της ανθρώπινης φυσιολογίας, αλλά χρειάζεται πρόσθετη έρευνα με συμμετέχοντες από πιο ποικίλες ομάδες.
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/health/ti-symvainei-ston-organismo-mas-otan-niothoyme-exantlimenoi-lachaniasmenoi-i-mas-leipei-oxygono/14070
