כיצד איברים גדולים עובדים יחד לניהול מתחים פיזיולוגיים קיצוניים כמו חוסר חמצן ושינה ממופה לראשונה על ידי חוקרים מ- UCL ואוניברסיטת פורטסמות '.
המחקר, שפורסם בכתב העת Journal of Physiology, נועד לברר מה קורה בגוף כאשר אנשים עייפים, מחוץ לנשימה או מקופחת חמצן, על ידי מיפוי כיצד חלקים שונים בגוף מתקשרים במהלך לחץ, ועלולים לסלול את הדרך לאבחון מחלות מוקדם יותר.
כאשר אדם עומד בפני לחץ פיזיולוגי, חלקים שונים בגוף עובדים יחד כדי להתאים ולהשאיר אותנו לתפקד. במקום לבדוק אם קצב הלב או קצב הנשימה עלו או למטה, וזה מה שרופאים בדרך כלל עושים במסגרות קליניות, ניסוי זה נערך על מתנדבים בריאים באמצעות גישה חדשה, המכונה פיזיולוגיה של רשת, החוקר כיצד איברים ומערכות גוף שונות מתקשרים זה עם זה בו זמנית.
על ידי ניתוח אותות רציפים מהגוף, כמו קצב לב, קצב נשימה, רוויה בחמצן בדם וריכוז החמצן הנשיפה ופחמן דו חמצני, הצוות עקב אחר העברת מידע בין מערכות אלה בתנאים של חמצן נמוך (היפוקסיה), מחסור שינה ועוצמה בינונית פייל אימון בצורת מחזור.
הצוות צירף חיישנים לבישים כדי לפקח על אותות פיזיולוגיים מרכזיים ל 22 מתנדבים בריאים במהלך תרחישי לחץ שונים במעבדות הסביבות הקיצוניות של אוניברסיטת פורטסמות '. מסיכת פנים נמדדה גזי נשימה, ואילו דופק אוקסימטר עקב אחר רמות חמצן בדם.
השיטה הייחודית לניטור אותות גוף אלה נקראת 'אנטרופית העברה'. התוצאה הייתה רשת מורכבת של מפות המראות אילו חלקי גוף פועלים כ"מרכזי מידע "בתנאי לחץ שונים.
המחקר הוא המשך של מחקרים קודמים שהראו רק 20 דקות של פעילות גופנית מתונה יכולות לשפר את ביצועי המוח לאחר שנת לילה גרועה.
ד"ר ג'ו קוסטלו, מחבר המחקר מבית הספר לפסיכולוגיה, ספורט ובריאות של אוניברסיטת פורטסמות ', אמר: "הפעם, רצינו להבין כיצד גורמי לחץ פיזיולוגיים משפיעים על הגוף יחד, ולא רק בעצמם.
"גישה זו מאפשרת לנו לראות כיצד המערכות הפנימיות של הגוף מתקשרות זו עם זו כאשר הן נדחפות להגיב ולהסתגל. ותובנה מסוג זה יכולה להיות מחליף משחק לאיתור כשמשהו מתחיל להשתבש.
"מה שהופך את הגישה שלנו למיוחדת כל כך הוא שהוא לא יונה את הנתונים שלנו למערכת או משתנה אחד, הוא בוחן כיצד הכל קשור בזמן אמת. במקום רק למדוד קצב לב או קצב נשימה בפני עצמו, זה עוזר לנו להבין את מערכות היחסים הדינאמיות ביניהם. זו גישה גוף שלם לפיזיולוגיה אנושית, וזה מכריע אם אנו רוצים לראות את התמונה הגדולה יותר."
הצוות גילה כי לחץ שונים גורמים לחלקים שונים בגוף לקחת את ההובלה בניהול המצב:
- במהלך האימון, הלב שלך הופך למגיב העיקרי. היא מקבלת את התשומות הרבות ביותר ממערכות אחרות מכיוון שהיא עובדת קשה כדי לשאוב דם לשרירים שלך.
- במהלך חמצן נמוך, רמות החמצן בדם שלך הן שהופכות לשחקן המרכזי, העובדות בשיתוף עם נשימה כדי להסתגל לחוסר האוויר.
כאשר מוסיפים חסך שינה, השינויים עדינים יותר. אבל אם מעורב גם חמצן נמוך, קצב הנשימה שלך פתאום עולה ומוביל את ההובלה.
מפות מידע אלה מראות סימנים מוקדמים ונסתרים של לחץ שלא היו ברורים רק על ידי התבוננות בקצב הלב או ברמות החמצן בלבד. זה אומר שזה יכול יום אחד לעזור לאתר בעיות בריאותיות לפני שמופיעים תסמינים.
מפות אלה מראות שגופנו אינו מגיב רק לדבר אחד בכל פעם. זה מגיב בצורה משולבת, אינטליגנטית. ועל ידי מיפוי זה, אנו לומדים איך נראים דפוסים רגילים, כך שנוכל להתחיל לאתר כשדברים משתבשים.
זה חשוב בתחום הבריאות מכיוון שסימנים מוקדמים של הידרדרות, במיוחד ביחידות טיפול נמרץ או במהלך הופעתם של מצבים מורכבים כמו אלח דם או COVID-19, מופיעים לעתים קרובות לא במספרים הממוצעים, אלא באופן שבו המספרים האלה מתייחסים זה לזה. "
ד"ר אליירזה מאני, מחבר המחקר מחטיבת הרפואה של UCL
עם חקירה נוספת, החוקרים מקווים שהשיטה יכולה יום אחד לעזור לרופאים לזהות סימני אזהרה מוקדמים של מחלות או התאוששות לקויה, במיוחד במסגרות כמו טיפול נמרץ, שם כבר מנוטרים סימנים חיוניים. זה יכול להיות שימושי גם עבור ספורטאים, אנשי צבא ואנשים העובדים בסביבות קיצוניות.
