Главная Диалоги ДИАЛОГ 6. На страже не-здоровья: всегда ли нужны датчики на теле?

ДИАЛОГ 6. На страже не-здоровья: всегда ли нужны датчики на теле?

от Редакция

В последние годы появились десятки датчиков и носимых устройств, помогающих контролировать различные показатели: от анализаторов  состава слюны до миниатюрных имплантов, позволяющих контролировать работу органов. Очевидно, мы движемся к тому, что тело человека будет усыпано различными датчиками, измеряющими сотни параметров здоровья. Но это не обязательно так хорошо, как кажется. Почему – объясняет доктор технических наук, профессор Университета ИТМО Самуил Горелик (далее С.Г.). Ведущий: Виктория Фоменко (далее В.Ф.).

В.Ф.:

Microsoft выходит на рынок фитнес-браслетов, а Apple патентует одеяло для мониторинга здоровья. Кажется, мир помешался на том, чтобы следить за своим здоровьем. Как вы относитесь к датчикам?

С. Г.:

Датчики прочно вошли в жизнь современного человека. Главное, они попали в сознание многих людей с помощью массовой пропаганды от производителей. Очень похоже на то, как это происходит с лекарственными препаратами. Температура, кровяное давление, пульс – их можно измерять практически постоянно при помощи носимых электронных устройств, фитнес-браслетов, приложений на смартфонах. Дает ли это нам что-то?

По факту – нет или очень мало. Недавно это стало очевидным, когда появились инфракрасные камеры, или тепловизоры. На снимках инфракрасной камеры отображается температурное поле, которое раскрашивается в разные цвета. Каждый цвет обозначает конкретную температуру. Если же посмотреть на человека через тепловизор (Рисунок 1), вы увидите пятнистую картину – так, его конечности всегда холоднее области вокруг сердца. Кроме того, на температуру может повлиять множество внешних факторов: от одежды, которая на вас надета, до недавнего занятия спортом или эмоционального волнения. Значит, температура – переменный и индивидуальный фактор, и она сама по себе ни о чем не говорит.

Рисунок 1. Тепловизионный снимок человека

А какое давление должно быть в среднем у человека? А в Африке такое же давление, как в Европе? Такими несложными умозаключениями мы приходим к логичному выводу: среднего давления, как и средней температуры тела, пульса или любых других показателей – не существует.

В.Ф.:

А как же критические значения, например, температуры?

С.Г.:

Это аномалии, отклонения, которые лишь подтверждают правило. Было экспериментально выявлено, что при температуре в 42 градуса у человека сворачивается кровь. Соответственно, для того чтобы не допустить этого, рекомендуют  критический показатель, до достижения которого не нужно использовать жаропонижающие препараты – 39 градусов. Но это состояние - болезнь! Причем в острой фазе. А мы говорим о прогнозировании состояния здоровья  в фазе «до заболевания». В так называемый не ощущаемый человеком  латентный период.

На самом деле единственным разумным научным критерием здоровья является следующее: вы должны определиться, насколько ваше самочувствие соответствует вашему духу и нет ли прямых признаков, подтвержденных медициной, какого-то заболевания в фазе обострения. Замечаете ли вы свое самочувствие в процессе обычной жизни? Если нет, и чувствуете вы себя хорошо, давайте примем за аксиому тот факт, что задача медицины – сохранить это состояние как можно дольше.

Что же делают датчики? Они измеряют какие-то конкретные показатели, которые сравниваются со средними, рекомендованными медициной для похожих на Вас людей. Вот представьте, что вы хорошо себя чувствуете и врач не находит особых проблем, а термометр  показывает, что у вас она понижена.  Но этот факт не очень важен. Важна динамика этого показателя, измеренного в примерно одинаковых условиях через 12 или 24 часа, например. Если она у вас постоянна, то скорее всего, это ваша нормальная температура, соответствующая равновесному состоянию вашего организма со внешней средой. В итоге вам не надо непрерывно волноваться по этому поводу и ходить к врачу. Вряд ли это принесет серьезную пользу вашему организму, а вот вред вашему карману  – вполне вероятно.

В.Ф.:

То есть датчики нам совсем не нужны?

С. Г.:

Почему же? Нет ненужных технологий – есть неправильное их применение. Так, сами датчики ничего не решают, но они помогают в мониторинге здоровья человека, который позволяет по косвенным признакам выяснить нестандартные модели и сценарии в его поведении и понять будущие проблемы, которых сам пациент пока не видит. Этот раздел медицины, или до-медицины полностью покрывается датчиками. 

Но важно понять, что отслеживать при этом надо не показатели датчиков, а их динамику. Для этого вам сначала надо зафиксировать состояние, когда вы ощущаете себя хорошо. Затем вы должны выйти из этого состояния: например, повысить частоту пульса или сердечный ритм. Для этого подойдет тренировка (впрочем, альтернативные методы никто не отменял). И, самое главное, важно понаблюдать и засечь, за сколько времени вы восстанавливаетесь до обычного состояния. Показатель  адаптивных свойств организма при нарушении равновесия, измеряющийся в количестве времени, затрачиваемого на восстановление – это и есть главный фактор здоровья.

Здесь нужно отметить, что этот показатель для каждого индивидуален. Даже если вы восстанавливаетесь час, но при этом отлично себя чувствуете, все в порядке. А вот когда процесс превысил полтора часа – и при этом появилась одышка, сердцебиение, слабость или головная боль, стоит задуматься о диагностике.

Это еще одна причина, почему датчики – необъективные показатели здоровья. Их стоит использовать только как вспомогательный элемент при мониторинге. А вот для качественного донозологического анализа нужно построить хорошую математическую модель, которая зафиксирует разного рода изменения в вашем организме, реакцию на них и сроки достижения равновесного состояния.

В.Ф.:

«Равновесное состояние» в этом контексте звучит как что-то из области алхимии.

С. Г.:

Скорее, физики и математики. Именно с использованием их инструментария мы смогли разработать, например, модель сгорания жира в организме.

В.Ф.:

Кажется, женская половина клиентов вам уже обеспечена. И все-таки – чем она отличается от многих других моделей и методов похудения?

С. Г.:

Людвиг Фейербах сказал, что «человек есть то, что он ест». Я согласен с ним, но только наполовину. За исключением того, что из него выходит (это вторая половина, которая принадлежит не Фейербаху).  Действительно, в природе человеческого организма – стремиться к равновесию, и метаболизм не исключение. Пусть и не за один день, после переедания или жесткой диеты происходит восстановление состояния, как только вы прекратили этот изнуряющий процесс.

Заметьте, когда вы утром взвешиваетесь, примерно 1% вашего вечернего веса уходит. И это чисто физиологический процесс. Если кто-то думает, что мыслительные процессы прямо влияют на потерю веса, он ошибается. Никакой энергии, равно как и калорий, из вас не выходит. Калория – это единица изменения, она никуда не входит и не выходит).

В.Ф.:

Но лозунги диет с уменьшением калорийности звучат так логично! «Количество потерянной энергии должно превышать объем потребленной» - просто и логично, как мантра. И для современных девушек так и есть.

С. Г.:

Запомните, влиять на ваши весовые характеристики может только физическое вещество, материя, которая имеет вес. Люди придумали калории в начале 20 века, когда они еще плохо знали физику. А современная ЗОЖ-индустрия пользуется этими устаревшими данными для привлечения внимания.

Но сравните: когда вы меряете температуру тела, она может повыситься или опуститься за счет потоотделения и, как следствие, охлаждения тела. Охлаждение – это, в свою очередь, изменение скорости движения молекул на поверхности тела - в коже. Помните, что такое кинетическая энергия? Она пропорциональна квадрату скорости: mv2/2. Значит, если вы охлаждаетесь, молекулы в вашем теле начинают двигаться медленнее. Но масса при этом не меняется.

Вот поэтому мы и разработали принципиально другую физико-математическую модель, которая связывает метаболизм с процессом сгорания продукта, который поступает в организм.

В.Ф.:

Как вы создали ее?

С. Г.:

Мы использовали известные в биологии и медицине факты: например, приняли, что для сгорания жира в организме необходимы кислород и инсулин, который в этом случае выступает катализатором процесса. Соответственно, если у вас в организме нехватка хотя бы одного из компонентов, полного сгорания жира не произойдет.

Принцип здесь тот же, что при сгорании дерева: масса уменьшается за счет испарения воды и фактически остается только сухое вещество – пепел – и энергия. Если же у вас происходит неполное сгорание жира, и в процессе он не полностью перерабатывается и используется в качестве энергии, несгоревшие остатки мгновенно отложатся в самых неприятных местах.

Математика, которую мы создали, позволяет по очень простым измерениям: например, разнице между утренним и вечерним весом, - определить уровень вашего метаболизма. Переработка жиров происходит ночью, поэтому можно сказать, что именно в этот период времени происходит «чистая» часть метаболизма (проще говоря, вы не едите). Днем метаболизм тоже работает, но его сложно отделить от потребления.

В.Ф.:

Эта разница зависит от того, сколько ты ел за день?

С. Г.:

Безусловно, зависит. Сколько вы ели, двигались, а особенно – от того, как питался ваш мозг. Удивительно, правда? Как я сказал, жиры сгорают, в том числе, при помощи инсулина, который является гормоном-катализатором и вырабатывается поджелудочной железой. Но одновременно он помогает регулировать уровень сахара в крови.

В свою очередь, мозг питается гликогеном, который является продуктом переработки углеводов, а энергия в виде гликогена поступает в мозг именно через сахар в крови. И его уровень – это та единица, которая определяет, достаточно ли энергии для работы мозга. Инсулин в этом процессе выступает как балансировщик: при избытке сахара помогает быстрее его вывести и переработать, а при недостатке – повысить его.

Но инсулин-то производится только в одном месте! В поджелудочной железе. Одновременно в организме у вас происходят процессы переработки углеводов, которые питают энергией мозг (мышцы питаются энергией, которая идет от сгорания жира). Эти два потока энергии разделяются, потому что сгорание жира мозгу ничего не даст. Однако управляет всеми процессами, в том числе движением, именно мозг – а значит, он руководит.

И что получается? Если у вас не хватает сахара, мозг, чтобы избежать собственной остановки и смерти, расставляет приоритеты. Другими словами, регулирует сахар в крови (стимулирует его переработку или тормозит). А если, при этом, в организме не хватает инсулина – например, плохо работает поджелудочная железа – на сгорание жира его попросту не хватает. И вот математическая модель, которая учитывает эти процессы, позволяет нам посчитать и спрогнозировать, как в зависимости от того, что вы ели днем, у вас изменится разница между утренним и вечерним весом. Конечно – это достаточно упрощенное объяснение. Модель гораздо сложнее. Она учитывает еще много факторов, включая физические нагрузки и потребление белков, воды и других компонентов.

В.Ф.:

Проблема в том, что большинство людей не знает, что они обычно едят днем. Даже если рацион похожий, его компоненты, блюда, могут отличаться.

С. Г.:

Да, такая проблема есть. Поэтому мы наблюдаем участников программы несколько дней, заполняем с ними вместе анкету  с перечнем любимых и обычно употребляемых ими  продуктов,  делаем математическую обработку результатов, выделяем закономерности и выявляем так называемый «показатель метаболизма». Это тот уровень, которого вам надо добиваться, если вы хотите сохранить свой вес стабильным. При этом для того, чтобы следить за таким показателем, совершенно не нужна куча датчиков. Достаточно иметь весы. Мы не предлагаем исключать продукты и советовать новые. Человек должен есть вкусную (для себя) пищу и получать удовольствие. Мы предлагаем развести во времени прием жиров и углеводов для тех, кто хочет похудеть, например. Можем посоветовать корректировку расписания приемов пищи. Но не надо себя насиловать невкусными, но, якобы, полезными продуктами. Вред от отрицательных эмоций больше, чем польза от самоистязания.

В.Ф.:

Мне интересно, как это технически реализуется?

С. Г.:

Очень просто: если у вас дома есть весы, вы можете подписаться на наше приложение и ввести в него данные. Двух последних цифр, за вчера и сегодня, на весах вполне достаточно. Но перед этим мы обязательно проведем тестирование: вы пообщаетесь с менеджером или роботом и заполните анкету о том, что, когда и в каких количествах едите.

А дальше мы смотрим, нужно ли скорректировать режим и рацион питания, если вы хотите сохранить ту форму, что у вас есть. При этом сильно менять ваши продукты никто не будет, потому что вкус – это ваше индивидуальное свойство, которое определяется микрофлорой.

Главное, что, пожалуй, все-таки придется сделать – развести во времени углеводы и жиры. У вас может не хватить инсулина для переработки и того, и другого одновременно. А если вы сделаете перерыв перед жирной и углеводной пищей хотя бы в три часа, поджелудочной железе будет легче справиться и переработать все.

Исходя из этого и из ваших индивидуальных характеристик метаболизма (например, после ограничительных диет его уровень сильно снижается), можно рекомендовать вам соответствующее меню в зависимости от ваших целей. К примеру, исключить большое количество принимаемых одновременно жиров и углеводов, если вы хотите худеть. Или, наоборот, их свести вместе, если вы хотите полнеть.

В.Ф.:

На каком этапе находится развитие проекта?

С. Г.:

Мы протестировали более 50 человек. Более 90% были настроены на снижение веса и добились этого. Мы видим, что наш подход позволяет легко сохранить достигнутый результат, что отличает его от всяких жестких диет и похудений на 10 кг за месяц. До 1% в неделю от Вашего веса и потом недельный перерыв. Это оптимальный режим, чтобы не нарушить адаптивные механизмы Вашей кожи и не сделать её слишком сухой или дряблой.  2- кг в месяц. Разве этого мало.  «Торопитесь не спеша!». Это мудрая латинская пословица.

Мы параллельно развиваем другое направление, помогающее определить скорость психофизических реакций.

Для этого мы разработали набор тестов на смартфоне, с помощью которых человек может себя контролировать, например, после трех-четырех часов за рулем. Конечно, это тоже очень индивидуальный показатель, и сначала тестируется скорость его реакции в разных условиях, например, в течение дня. Мы смотрим, как часто он нажимает педали, поворачивает, резко тормозит.

Когда у человека притупленная реакция, значит, он устал – и вот тогда мы предлагаем ему тестирование в приложении. Он на расстоянии вытянутой руки должен пальцем показать, двигаются ли предметы и по какой траектории. Система сразу же автоматически измерит его реакцию по скорости зрения или рукам, которые могут трястись от усталости.

В.Ф.:

То есть вы все-таки используете датчики?

С. Г.:

Мы стараемся не использовать специализированных датчиков, так как большая их часть работает по принципу «средняя температура по больнице». Они полезны, только если вы сами научитесь правильно наблюдать и составлять свою модель поведения. Цель же нашей системы – выполнить задачу в бытовых условиях и максимально дешевыми средствами. И это ей удается.

А вообще я категорически за компромисс, в котором мы наблюдаем и учимся наблюдать за собой, сами себя организуем. Вот это наш подход: мы учим людей стать независимыми от фармгигантов, окруживших нас и навязывающих свои услуги. Да, мы можем разумно пользоваться и датчиками, но пока нам хватает весов (кстати, датчики нужны обязательно для хронических больных), приборов измерения давления и, при необходимости, измерителей сахара.

В.Ф.:

Как дальше будет развиваться индустрия датчиков? И будет ли?

С. Г:

Мы разработали технологию комплексного мониторинга трех основных систем организма. Показатель метаболизма, индекс стабильности мелко моторных функций и функций опорно-двигательного аппарата. Три базовых параметра, которые определяют общее состояние здоровья человека.

Индустрия датчиков будет и дальше развиваться, потому что они нужны для диагностики сложных трудноизлечимых заболеваний. Новые технологии все больше позволяют миниатюризировать датчики, они становятся легкими и невидимыми, что позволит упростить жизнь людям, страдающим такими хроническими заболеваниями как диабет и  сердечно-сосудистые заболевания.

Похожие статьи

Оставить комментарий

Подписаться на новые комментарии на e-mail. Вы также можете подписаться без необходимости комментировать.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.