Piloti a pilotky, zdravotnícky personál, záchranný zbor… Všetci títo ľudia sa dennodenne stretávajú s výrazným stresom a ich prípadné zlyhanie môže ovplyvniť aj životy okolo nich. Pre lepšie pochopenie a manažment stresu pripravuje tím profesorky Julie Dobrovolnej z Masarykovej univerzity merací prístroj Entrant.
Jednou zo zúčastnených výskumníčok je aj Lucie Ráčková, ktorá v rozhovore pre Forbes rozpráva o skúsenostiach z terénnych výskumov na Antarktíde alebo na Islande, a tiež o dôležitosti samotného skúmania stresu.
V rámci výskumu ste sa zamerali hlavne na meranie stresu. Akou formou sa meria?
Technológia Entrant meria stres na základe termodynamiky. Hodnotí, ako veľmi a koľko entropie telo produkuje do svojho okolia. Pretože, keď je pre človeka nejaká situácia stresujúca, vyhadzuje z rovnováhy jeho organizmus. A ten sa na to snaží adaptovať, prispôsobiť sa.
Adaptácia stojí nejakú energiu, ktorú organizmy získavajú metabolickou premenou živín. Potrebujú na to tiež kyslík zo vzduchu. Ako produkt tejto metabolickej premeny vylučujú oxid uhličitý a sálajú teplo. Tieto adaptácie na stres cez metabolické procesy vedú k zmenám produkcie entropie. A to je to, čo Entrant meria.
Využíva celkom základné fyziologické parametre. Napríklad meria teplotu pokožky, má senzor kyslíka a oxidu uhličitého. Z toho si vypočíta základnú rovnicu.
Doteraz sa stres meral len dotazníkmi, rozhovormi alebo jednotlivými fyziologickými procesmi, napríklad podľa tepu alebo potu. Ale organizmus je oveľa zložitejší a treba brať ohľad na celé telo.
Pre pilotný projekt sme získali softvér od Gabriela De la Torre zo Španielska, ktorý spolupracuje s NASA a Európskou vesmírnou agentúrou, a s ktorým celý tím profesorky Dobrovolnej nadviazal dlhodobú spoluprácu.
Kolegovia porovnávali Entrant s ďalšími metódami merania stresu a vyšlo im, že by mal byť citlivejší na príznaky stresu z dlhodobej mentálnej záťaže. Snažíme sa prístroj vystavovať rôznym scenárom, aby sme zistili, aké dáta presne ukazuje a či je pre dané podmienky vhodný.
Kľúčové v záťažových profesiách
A na čo by mal byť zdokumentovaný stres v praxi?
Má to široké možnosti uplatnenia. Napríklad monitoring stresu pri profesiách, ktoré sú závislé od toho, aby ľudia pracovali perfektne a bezchybne aj počas veľkej záťaže. Takže piloti, ľudia v jadrových elektrárňach, zdravotníci a ľudia pracujúci v oblasti záchranných systémov.
Ľudia, ktorí riešia prírodné katastrofy, ľudia na ARO, hasiči, astronauti. Ktokoľvek, kto potrebuje úplne presne vedieť, že je fyziologicky v poriadku natoľko, aby mohol vykonávať svoju prácu.
V ideálnom prípade by výsledný prístroj mal fungovať tak, že bude neustále merať stres a potom človeku navrhne: „Hej, podľa dostupných dát, ktoré o tebe mám dlhodobo a ktoré som práve nazbieral, je pravdepodobné, že o dve hodiny by si mohol spôsobiť nejaký veľký problém, tak už si daj radšej pauzu.“
A to by fungovalo napríklad pre pilotov, ktorí by sa na základe tohto varovania mohli vystriedať s kopilotmi.
Lucie Ráčková testuje prístroj Entrant | Foto: Lucie Ráčková
Druhou víziou je pomoc pri starostlivosti o ľudí v kritickom stave. Entrant by monitoroval fyziologický stav pacienta a strážil by, či sa nezhoršuje. A keď sa lekári rozhodnú skúsiť nejakú intervenciu, mohlo by im to napovedať, či to zabralo.
Práve v rámci výskumu zdravotného stavu sa pripravujú ďalšie aktivity u analógových astronautov.
Ako vlastne Entrant vyzerá?
V tejto chvíli máme dva prototypy. Ide o vestu s 15 teplotnými čidlami, ktoré sa umiestňujú na rôzne časti tela. Je tam maska na hlavu, ktorá je napojená na senzor kyslíka a oxidu uhličitého. Ďalej sú tam senzory na zaznamenanie kvality prostredia a ovzdušia. Napríklad aký je vzduch, aká je teplota, vlhkosť.
Potom sú na veste aj EKG zvody na snímanie srdcového rytmu a hrudný pás. Druhý prototyp je tiež bezdrôtový, takže zaznamenáva merané dáta na kartu, tým pádom sa dajú výsledky zobrazovať v reálnom čase a rovno nám ukážu spätnú väzbu. Tento prototyp prístroja pre Entrant, s. r. o., vyrobil EGMedical Strašil.
Dôležitosť merania stresu
Kedy by mohla byť ukončená testovacia fáza?
O pár rokov by mohol byť hotový vylepšený prototyp prístroja. Ale realita môže byť iná. Stačí ďalšia vlna covidu a znova sa nám výskum o pár rokov predĺži.
Prečo je dôležité merať práve stres?
Stres je hrozne zaujímavá téma. Už dlho sa hovorí o tom, že stres ovplyvňuje zdravie a ľudské telo. A môže byť nebezpečný. Ale na druhej strane – stres potrebujeme, pretože bez neho by sme nedokázali prežiť.
Neadaptovali by sme sa. Podmienky vonkajšieho prostredia sa neustále menia a spôsob, akým sa môžeme adaptovať na rôzne podmienky, to je práve stres. Vďaka nemu môžeme prekonávať vlastné limity, posúvať sa v živote niekam ďalej, posilňovať svoju odolnosť.
Výskumný tím profesorky Julie Doborovolnej | Foto: David Konečný
Ale stres je potrebné udržať v určitých mantineloch. A otázkou práve je, kde tie mantinely sú, ako s nimi pracovať. Pretože mnoho ľudí tieto hranice prekračuje, dostáva sa do dlhodobého stresu a nedokáže sa dobre zregenerovať.
Je celkom jasná súvislosť medzi prejavmi chronického stresu a rôznymi ochoreniami kardiovaskulárnej sústavy, predčasnými úmrtiami, poruchami imunity a podobne. Takže stres ako taký je veľmi zaujímavá oblasť skúmania.
A stres nespôsobuje len neustála záťaž, množstvo úloh, že na nás niekto kričí alebo toho máme skrátka veľa. Izolácia je taktiež možným vinníkom stresu. Napríklad ľudia, ktorí sú nútení byť v malom priestore alebo majú obmedzenú možnosť pohybu, môžu byť vystavení stresu.
Osamelosť je významným zdrojom stresu
Ako sa dá merať izolácia človeka?
Izolácia na človeka môže pôsobiť na rôznych miestach. Napríklad vo väzení, na samotke a my všetci sme boli izolovaní pri pandémii. Kedysi dávno existovali aj moreplavci, objavitelia, tí boli tiež dosť obmedzení izoláciou.
Ukazuje sa, že osamelosť, ktorá s tým všetkým súvisí, má podobne vysoké riziko mortality, ako je napríklad fajčenie, vysoký krvný tlak alebo obezita.
Existuje aj sociálna izolácia, to je vlastne nedostatočný počet alebo kvalita rôznych vzťahov. A to je významný zdroj stresu. Ukazuje sa, že osamelosť, ktorá s tým všetkým súvisí, má podobne vysoké riziko mortality, ako je napríklad fajčenie, vysoký krvný tlak alebo obezita. A preto nás zaujíma stres z izolácie.
Dôležitý je kontext. Jedna vec je napríklad pandemický stres. Druhá vec je, keď som polárnik, som na Antarktíde, nemám kvalitný prístup a spojenie so svetom, nemám prístup k internetu. Podobné to majú aj astronauti, ale tí sú ešte viac posunutí do extrému.
A preto sa zaoberám extrémnymi podmienkami. V nich sa objavujú tie nuansy, ktoré by v bežnej populácii boli skryté. Je to aj možnosť poriadne otestovať prístroj v extrémnych podmienkach mimo laboratória.
Teraz na Islande medzi analógovými astronautmi sa ukázalo, že napríklad budú potrebné zmeny dizajnu vesty. Pretože v pokoji a teple nemali problém zapojiť ju, ale potom v jaskyni, v tme a v zime už to také ľahké nebolo.
Výskumy v extrémnych podmienkach
Hovorili ste o dvoch zaujímavých výskumoch. Antarktída a Island. Aké bolo skúmať stres v takomto teréne?
Oboje sa síce dialo v podobnom prostredí, ale bolo to odlišné. Na Antarktídu nás išlo 16 za účelom polárnej expedície. Traja technici a 13 výskumníkov a študentov. Skúmali sme dopady klimatickej krízy, mikrobiológiu, ľadovce.
A ja som skúmala stres, ktorý na nich pôsobí práve izoláciou a extrémnymi podmienkami. Nemali sme prístup k internetu okrem textového e-mailu. Žiadne obrázky. Maximálne sme mali satelitné telefóny na spojenie so svetom.
Izolácia tam bola veľmi sociálna, mali sme na dva mesiace uzavretú skupinku ľudí. Ale našťastie sme si medzi sebou ľudsky sadli. Ďalej tam bola izolácia fyzická, stiesnené priestory stanice, ale aj obmedzený pohyb vonku.
Človek nesmel chodiť von sám, nikdy. Na dlhšiu trasu sme dokonca museli byť aj v trojici. Je to nebezpečná krajina bez ciest a s potenciálne nebezpečnými zvieratami. Ja som pracovala na výskume stresu, merala s Entrantom, vytvárala dotazníky alebo pomáhala ostatným. Finálne výsledky z výskumu zatiaľ nemáme.
Ale zaujímavé je, že najvyššia dávka stresu bola na začiatku, z toho všetkého, či dorazí všetka batožina, z prostredia, zo začiatku. A potom to viac-menej klesalo a s blížiacim sa odchodom zase stúpalo. Na konci sa potom podpísala aj únava z konca expedície.
Vesta s pätnástimi teplotnými čidlami, senzormi na kyslík a oxid uhličitý a ďalšími meračmi je unikátnym výskumným prístrojom | Foto: David Konečný
Island bol odlišný programom. Išlo o vesmírnu analógovú misiu. Traja astronauti zatvorení na týždeň v jaskyni, kde mali simulovaný pobyt na Mesiaci. Žiadne svetlo, rôzne úlohy, povinnosti zberu vzoriek alebo aj meranie samého seba.
Ja som merala celkom päťkrát, ako sa ich stav vyvíja, ale riadili sme to zvonku a komunikovali sme len cez textové správy. Ale o to viac to posunulo výskum. Bývali sme tam v hostiteľskom dome, autom asi hodinu a pol od jaskyne, kde bol postavený umelý habitat analógových astronautov. A monitorovali sme ich na diaľku.
Jaskyňu samotnú, vnútro habitatu, teplotu, veľkosť častíc a množstvo oxidu uhličitého. Hovorili sme im, kedy treba vyvetrať, aby sa neudusili. Monitorovali sme zásobenie elektrinou a riešili napríklad aj zlyhanie generátora.
A museli sme narýchlo vyriešiť zdroj energie, keď v noci nedokázali elektrinu pokryť solárne panely. Avšak stávali sa aj vtipné veci, napríklad keď nám okolo habitatu prešiel obyčajný človek, ktorý o tom nevedel, ale našťastie experiment nenarušil.
Stres sa skúma od 30. rokov 20. storočia
Ako sa vám podarilo dostať sa s prístrojom do takýchto programov?
Prihlásili sme sa. A vyhrali sme výskumné výberové konania. Antarktída bola v réžii Českého antarktického výskumného programu, Island patril do holandských výskumných vesmírnych projektov a účasť bola skutočne medzinárodná. Išlo o projekt, ktorý ponúka testovanie technológií a výskumných priestorov pre vesmírne misie.
Nakoľko je váš projekt ojedinelý vo svete?
Sama o sebe vesta, ktorá meria fyziologické parametre, nie je novinkou. Ale matematická rovnica na meranie stresu na základe termodynamiky je úplne unikátna.
Stres sa skúma od tridsiatych rokov 20. storočia. Vedy sa začalo prichádzať na to, že nielen patogény spôsobujú choroby, ale že aj oslabenie človeka stresom ho robí náchylnejšieho na ochorenie. To sa predtým nevedelo.
A odvtedy sa ľudia posúvajú a skúmajú stres. Napríklad dotazníkmi alebo hodinkami. Meria sa srdce, čo je super, ale inak to je všetko a ďalej sa to neposúva. Potenie sa však v teréne meria zle. A rovnica, ktorá dokáže zmerať stres takto komplexne bez toho, aby sa obmedzovala na jednu orgánovú sústavu, je unikátna.
Článok vyšiel na Forbes.cz. Autorkou je Kristýna Čermáková.
