Цивилизация
Физики из Университета Ланкастера (Великобритания) Алан Бернжак и Анета Стефановска создали очень простой прибор, который не только может быстро оценить состояние здоровья человека, но и измерить его биологический возраст, и даже прикинуть, сколько ему еще отпущено природой, если он срочно не пересмотрит свой образ жизни.
Прибор оценивает состояние системы кровообращения, точнее ее базовой части — мельчайших капилляров, которые пронизывают все органы нашего тела.
Их общая длина составляет 100 тысяч км. Внутренняя стенка капилляра состоит из одного слоя клеток, называемых эндотелиальными, или эндотелием. Они выполняют очень важную барьерную и транспортную роль между кровью и тканями. Клетки пропускают кислород и питательные вещества из крови в ткань, а продукты обмена клеток — обратно, из ткани в кровь. Капилляры расширяются и сужаются, таким образом поддерживая давление крови. Эндотелий участвует в системе свертывания крови, что позволяет залечивать повреждения. Эти клетки участвуют также в образовании новых сосудов — ангиогенезе — и воспалительном ответе.
Ученые считают, что нормальная функция эндотелия — важнейший показатель биологического возраста.
Его нарушения тесно связаны с развитием атеросклероза, гипертонии, ишемической болезни сердца, диабета и т. п.
«Каждый из нас своими эндотелиальными клетками, если выложить их одним слоем, может покрыть футбольное поле, — объясняет «Газете.Ru»Анета Стефановска, профессор физики Университета Ланкастера, соавтор патента на изобретение. — Получается, что это самый большой орган нашего тела. Но его очень важную роль в организме осознали всего три десятилетия назад, а в 1998 году за эти исследования была присуждена Нобелевская премия. Мы предложили неинвазивный метод измерения функции эндотелия. Наш прибор настолько прост, что может использоваться даже в домашних условиях».
Оценить функцию эндотелия довольно сложно, потому что непонятно, как это можно сделать неинвазивным методом.
Ученые предложили для этого метод оптической детекции.
Научное название прибора, над которым авторы работали в течение восьми лет, — эндотелиометр. Основная рабочая часть прибора — лазер. Прибор надевается на руку пациента. Он состоит из лазерно-допплеровского измерителя тока крови и пластины для нагревания кожи. Измерение тока крови в капиллярах производится одновременно с регистрацией электрокардиограммы.
Лазер фиксирует момент достижения подкожных капилляров пульсовой волной, идущей от сердца. Скорость ее распространения — показатель состояния эндотелия. Скорость изменяется в зависимости от температуры: при нагревании она снижается, при этом соответственно растет время задержки. Здоровые капилляры демонстрируют более сильную реакцию на нагревание, а при нарушении их функций эта реакция слабее.
По функционированию эндотелия можно судить о состоянии артерий, эластичности их стенок. Ученые с помощью своего метода измерили показатели у 200 добровольцев разного возраста и на основании этого вычислили, как данные показатели меняются с возрастом.
«Сердечно-сосудистая система — сердце, легкие, артерии, вены и капилляры — это динамическая система. Изменения в ней говорят о состоянии здоровья, — говорит Анета Стефановска. — Функция эндотелия падает с возрастом, и это становится причиной сердечных болезней и гипертонии.
Мы можем изменять ее для оценки лимита здоровья, отпущенного человеку, и стараться предотвратить серьезные сердечно-сосудистые нарушения».
Как все-таки прибор может оценить количество оставшихся человеку лет жизни?
«Мы собираем базу данных по пациентам, и она становится все больше и больше, — объясняет Анета Стефановска «Газете.Ru». — Показатели каждого человека можно сравнить с этой базой данных. И если она будет достаточно велика, мы ожидаем, что можно будет статистически предсказать, что данный человек имеет Х-процентные шансы прожить количество лет Y. Если человека обеспокоит эта оценка, он может принять меры, например бросит курить, будет употреблять меньше алкоголя, перейдет на здоровую пищу и станет больше заниматься физическими упражнениями. Эти обычные рекомендации по здоровому образу жизни могут улучшить состояние эндотелия».
Таким образом, авторы считают, что эндотелиометр имеет диагностический и прогностический потенциал.
Они убеждены, что такое обследование должно войти в рутинную практику медосмотра наряду с ЭКГ и измерением давления крови.
По этим показателям можно также судить об эффективности действия лекарств, о переносимости тренировок в спортивной медицине и многом другом.
«В XXI веке мы все больше узнаем о том, как работает наше тело, — говорит Анета Стефановска «Газете.Ru». — Если что-то происходит не так, мы можем вовремя это заметить и принять меры, чтобы поправить здоровье, пока не произошло чего-то серьезного».