Ученые из Портсмутского университета и Университетского колледжа Лондона выяснили, как разные системы организма общаются друг с другом в условиях стресса. Это может помочь раньше диагностировать болезни.

Исследователи наблюдали за здоровыми добровольцами, подвергая их разным видам стресса: нехватке кислорода, недосыпу и физической нагрузке. Они не просто фиксировали пульс или дыхание, а анализировали, как один показатель влияет на другой — кто «командует», а кто „слушает“.

Результаты опубликованы в издании The Journal of Physiology.

Для этого использовали датчики: маску, измеряющую состав выдыхаемого воздуха, и пульсоксиметр, следящий за уровнем кислорода в крови. Метод назвали «передачей энтропии» — он показывает, какие органы становятся главными в разных стрессовых ситуациях.

Передача энтропии — метод, который показывает, как один показатель (например, пульс) влияет на другой (дыхание) в реальном времени. Это не просто «вместе изменились», а „кто кого заставил измениться“.

Что выяснили:

• При физической нагрузке ведущую роль играет сердце — оно активнее всего получает сигналы от других систем, усиленно качая кровь.
• При нехватке кислорода главным становится его уровень в крови, который тесно связан с дыханием.
• Если добавить недосып, картина меняется: дыхание резко активизируется и берет на себя управление.

Эти «карты общения» организма помогают увидеть скрытые признаки стресса, которые не заметны при обычном измерении давления или пульса.

Тело реагирует не на одну проблему, а комплексно, — говорит Алиреза Мани из UCL. — Если понять норму, можно быстрее замечать сбои, например, в реанимации или при развитии сепсиса.

Томас Уильямс из Портсмута добавляет:

Экстремальные условия — безопасный способ смоделировать стресс, похожий на болезнь. Это поможет находить ранние признаки проблем у спортсменов, военных или тяжелых пациентов.

Пока исследование проводили только на здоровых молодых людях, и некоторые выбыли из-за плохого самочувствия. Ученые планируют расширить выборку.

Этот метод может перевернуть раннюю диагностику. Сегодня врачи смотрят на отдельные показатели: давление, сатура, сатурация. Но если анализировать их взаимодействие, можно уловить сбой до появления симптомов. Например:

• В реанимации — предсказать ухудшение у пациента с COVID-19.
• В спорте — предотвратить перетренированность.
• В авиации или дайвинге — вовремя заметить гипоксию у пилотов или водолазов.

Главное — научиться «читать» эти сигналы без сложных расчетов. Если создать wearable-гаджет с таким алгоритмом, это спасет жизни.

Исследование ограничено однородной выборкой (молодые и здоровые). У пожилых или людей с хроническими болезнями реакции могут быть иными. Также неясно, как метод работает при комбинированных стрессах — например, недосып + обезвоживание + жара.

Ранее ученые выяснили, почему в состоянии стресса люди чаще рискуют.