При каждом делении клетки (и, соответственно, хромосом), теломера сокращается. Когда она полностью исчезнет — деление клеток будет заблокировано. В среднем, у человека теломеры заканчиваются после 50 делений, чем и обусловлено время жизни среднестатистического человека (так называемый предел Хейфлика). И стресс довольно активно участвует в этом процессе (подавляет выработку теломеразы — фермента, восстанавливающего длину теломер). За все эти открытия Элизабет Блэкберн в 2009 году получила Нобелевскую премию по медицине.
Повторюсь, стресс — это не просто эмоциональное состояние, как многие ошибочно считают, это конкретные физиологические изменения внутри организма, запускаемые каждый раз вегетативной нервной системой в качестве ответа на любой внешний и внутренний раздражитель.
Постоянный стресс ослабляет иммунную систему, что часто приводит к развитию болезней, которые уже есть внутри нашего организма, но постоянно подавляются иммунитетом. Бесконечное выделение определенных гормонов стресса, нагрузка на надпочечники и другие органы, могут спровоцировать сахарный диабет, появление прыщей, выпадение волос, потерю веса, язву желудка, замедление восстановления тканей организма и костей.
Очень часто неадекватная реакция нашего организма на стресс является гораздо более опасной, чем то, что вызывает эту реакцию. Особенно, если стрессор — это лишь плод нашего воображения.
Вы знаете, как охотится гепард? Это самое быстрое животное на земле. Он способен разгоняться от нуля до ста километров в час всего за 2-3 секунды, т.е. быстрее, чем большинство современных спорткаров! Но есть одна проблема. У гепарда всего один шанс (максимум — два) на то, чтобы догнать антилопу и разорвать ее.
Когда гепард видит жертву, в его организме возникает стресс, активируя все системы. Теперь он может совершить взрывную атаку, длящуюся короткое время. У антилопы, соответственно, возникает ровно такой же стресс, активирующий ее системы, чтобы убежать. По сути, в организмах обеих животных происходят идентичные изменения, хотя одно из этих животных — жертва, другое — хищник.
Но самое важное (то, что отличает нас от животных) происходит после того, как гепард не смог поймать добычу. Он просто ложится под дерево и расслабляется, восстанавливая организм для следующей атаки (следующего стресса). В его голове не возникают знакомые нам, людям, мысли:
Может я неудачник, раз не справился с медленной антилопой? Интересно, кто-то из других гепардов видел этот позор? Получится ли у меня в следующий раз поймать антилопу!? Кого я обманываю, моя бывшая была права насчет меня…
Вместо этих глупостей гепард просто отдыхает, а его организм быстро восстанавливается от стресса, не причиняя ему никакого вреда. Мы же своими мыслями продолжаем вызывать стрессовую реакцию внутри организма, не давая ему возможности нормально восстановиться.
Стресс — это очень хорошо. Без стресса человек просто физически не смог бы выжить (ни поесть нормально, ни сходить на работу, ни что-либо сделать на самой работе). Но, одно дело, когда у вас повышается артериальное давление, сердцебиение, уровень глюкозы, потоотделение, выброс адреналина и активируется иммунная система во время спортивного соревнования, и совсем другое, когда это происходит из-за того, что кто-то не оценил вашу шутку или написал плохой комментарий в интернете.
Организму просто незачем бороться с долгосрочными проблемами (скажем, раковыми клетками, способными через 10 лет спровоцировать рак), если прямо сейчас над ним нависла угроза «пострашнее». Повторюсь в который раз, с точки зрения физиологии, мысль запускает в организме ровно такую же реакцию, что и реальная угроза.
Итак, стресс — это не просто неприятные мысли, эмоциональное и нервное напряжение, не безобидные переживания. Стресс — это определенный механизм, запускающийся внутри организма при возникновении любой ситуации, выводящей его из равновесия (гомеостаза).
Получается, если во время стресса (включая переживания и негативные мысли) происходят физические изменения, их можно как-то измерять и в дальнейшем интерпретировать.
Но как именно они измеряются браслетами и можно ли вообще серьезно относиться к таким измерениям? Перейдем ко второй части.
Когда я говорил, что за стресс отвечает вегетативная нервная система, я немножко упростил картину. Дело в том, что вегетативная нервная система делится еще на две: симпатическую и парасимпатическую (или, если хотите, газ и тормоз).
И вот здесь мы уже подходим к самой сути. Когда возникает стресс, мозг активирует одну часть системы — симпатическую, и отключает другую — парасимпатическую. Когда же стресс миновал и нужно восстановить все резервы организма, мозг должен отключить симпатическую систему (в том числе выработку гормонов, вроде эпинефрина, норадреналина и пр.) и включить парасимпатическую. То есть, симпатическая система — это непосредственно реакция стресса, а парасимпатическая возвращает организм в норму.
Эти две системы оказывают противоположный эффект, например:
Симпатика | Парасимпатика |
Повышает пульс | Понижает пульс |
Блокирует выработку слез | Стимулирует слезы |
Сужает зрачки | Расширяет зрачки |
Как вы понимаете, работать одновременно обе системы не способны. Когда работает первая, вторая подавляется. И наоборот.
Теперь подходим ближе к фитнес-браслетам и датчику, который измеряет пульс. Но вначале позвольте кое-что спросить. Вы знаете, с какой частотой бьется сердце взрослого человека, если на него не оказывать никакого воздействия (возбуждающего или успокаивающего)? Никогда не догадаетесь — 100 ударов в минуту!
Этот пульс называется истинным ритмом сердца. Вернее, не сердца, а синусового узла — небольшого участка сердечной мышцы (3 на 15 миллиметров), клетки которого способны самопроизвольно возбуждаться и сокращать сердечную мышцу:
Так почему же наше сердце бьется в покое не с частотой 100 ударов/мин., а где-то ближе к 60 сокращениям? Это и есть преобладающее влияние парасимпатической («успокаивающей») нервной системы. Если симпатическая система получит контроль над сердцем, пульс начнет расти.
Что же это получается — чем выше пульс, тем выше уровень стресса, а низкий пульс говорит об отсутствии стресса? Нет!
Это так не работает. Если ваше сердце не колотится со скоростью 120 ударов в минуту, пока вы в депрессии уставились в потолок, это не значит, что внутри организма не запущена цепочка адаптационных реакций под названием стресс.
Браслеты анализируют кое-что другое, а именно — разницу во времени между последовательными сокращениями сердца.
Дело в том, что симпатическая система (стресс) ускоряет пульс, но при этом снижает разницу во времени между последовательными сокращениями, а парасимпатическая система, наоборот, замедляет пульс, увеличивая временную разницу между двумя сокращениями сердца.
Например, пульс может составлять 60 ударов в минуту, но если между каждым ударом проходит ровно 1 секунда (1000 мс) — это уже говорит о стрессе. Когда организм не испытывает стресс, должна присутствовать разница между ударами. Предположим, между первым и вторым сокращением прошло 1000 миллисекунд, между вторым и третьим — 800 мс, а между третьим и четвертым — 1200 мс.
Получается, суммарно за 3 секунды сердце сократилось 3 раза, но в одном случае (сокращение каждую секунду) организм испытывал стресс, а во втором (разные промежутки времени между сокращениями) — восстановление и полное отсутствие стресса, прямо как у гепарда после провалившейся охоты.
Чтобы закрепить понимание этого момента, давайте проведем простой эксперимент. Пусть человек спокойно сидит в течение 5 минут, а затем резко встанет и продолжит стоять еще 3 минуты.
В первом тесте мы не будем никак влиять на его вегетативную нервную систему, во втором тесте мы подавим его парасимпатическую систему (с помощью атропина), а в третьем — подавим симпатическую систему (введя метопролол). Вот как будет изменяться в каждом случае разница между сокращениями сердца:
Посмотрите на первый неровный график. Сердце человека сокращалось в среднем каждые 1000 миллисекунд, но мы хорошо видим, что всякий раз время между последовательными сокращениями менялось (600 мс, 800 мс, 1000 мс, 950 мс).
Теперь подавляем парасимпатическую систему (которая отвечает за расслабление и восстановление). Пульс сильно учащается, но главное — график становится практически ровным. То есть, сердце не просто сокращается каждые 500 мс, но и вариативности мы почти не наблюдаем.
На третьем графике видно, что когда мы подавили симпатическую систему (отвечающую за стресс), разница во времени между сокращениями стала достигать 1500 мс (то есть, сердцебиение замедлилось вполовину). При этом, график остался довольно рваный, иногда между сокращениями могло пройти 1000 мс, иногда — почти 1500 мс.
Существует тысячи исследований и научных докладов (еще со времен СССР), подтверждающих один простой факт: анализируя работу синусового узла (тот самый участок сердца, задающий его ритм), мы можем со 100% вероятностью отслеживать работу автономной нервной системы (симпатической и парасимпатической). А она, в свою очередь, отвечает за стресс, вызванный как физическими факторами (реальными угрозами), так и психологическими (страх, переживания, «накручивания»).
Это знание уже давно официально используется в профессиональном спорте. Ведь тренировки — это такой же стресс для организма, как и переживание по поводу разговора с начальником о повышении зарплаты или приятный сюрприз от любимого человека. И необходимо так дозировать нагрузки, чтобы организм не перетренировался и имел достаточно времени на восстановление.
Трекер делает именно то, что нам и нужно — анализирует разницу во времени между последовательными сокращениями сердца (вариабельность пульса). Для получения более точной информации анализ идет непрерывно 24/7, чтобы лучше понимать, какая вариативность между ударами происходит во время тренировок и во время отдыха.
При этом, показания во время тренировок не могут быть использованы для непосредственного определения уровня стресса. Ведь стресс — это неотъемлемый компонент любой физической нагрузки и нам незачем подтверждать тот факт, что стресс во время активности присутствует. Но затем, когда человек находится в состоянии покоя, часы уже пытаются определять тот самый стресс.
Прежде всего, берется во внимание дыхание. Да, часы без проблем могут определять вдохи и выдохи, так как эти процессы регулируются той же автономной нервной системой, которую можно анализировать по работе синусового узла.
При вдохе сердцебиение немного ускоряется, а разница по времени между ударами — сокращается, т.е. включается в работу симпатическая нервная система. При выдохе происходит обратное — включается парасимпатическая система, пульс замедляется, а длительность между сердечными сокращениями увеличивается:
Если этого не происходит, т.е. вариабельность пульса очень низкая, это один из главных показателей наличия стресса в организме, пусть даже пульс при этом будет очень низкий.
Для более точного расчета стресса во внимание берутся следующие параметры: пульс, вариабельность, частота дыхания, максимальное потребление кислорода (VO2max), а также избыточное потребление кислорода после тренировки (EPOC).
Все эти значения браслеты и часы получают исключительно при помощи оптического пульсометра, так как пульс содержит гораздо больше информации, чем может показаться на первый взгляд. Например, можно даже определять артериальное давление исключительно при помощи светодиодов оптического пульсометра (того, что используется на всех фитнес-трекерах).
На самом деле, ни в чем! Но все смарт-часы и браслеты для удобства показывают уровень стресса в виде числа от нуля до 100, где 0 — полное восстановление организма и отсутствие стресса (то есть, можно смело идти на тренировку), а 100 — максимальный стресс (нужно успокоиться).
На смарт-часах от Samsung это выглядит следующим образом (мы видим уровни стресса от низкого — зеленого, до максимального — красного за последние 60 минут, можно смотреть и за 24 часа):
На смарт-часах от Huawei и Honor картина примерно та же (вместо цвета используется шкала от нуля до 100, а также показывается суммарное количество часов, когда организм находился в стрессе и когда восстанавливался):
Часы от Garmin показывают уровень стресса следующим образом (время также разбивается на количество часов, проведенное в стрессе, восстановлении и тренировках):
Часы от Apple, по совершенно непонятной мне причине, никак не интерпретируют вариабельность, но измеряют ее и прямо показывают пользователю в «сыром» виде:
Соответственно, понимать показания нужно иначе — чем выше значение, тем ниже стресс (то есть, присутствует высокая вариабельность) и наоборот — низкая вариабельность говорит о перегрузках внутри организма. Более подробно об этом можете почитать в этой статье.
К слову, уверен, очень скоро (вполне возможно, в Apple Watch 6) мы увидим какую-то функцию, связанную с интерпретацией вариабельности. Например, часы будут показывать приближающиеся панические атаки или тот же уровень стресса, как это делают другие производители.
Это далеко не полный список устройств, умеющих измерять и показывать уровень стресса, но по мере возможностей будем пополнять его:
Ну вот и разобрались! Функция, которая казалась многим совершенно бесполезной ерундой, теперь приобретает ключевое значение. Ведь мы далеко не всегда можем определить наличие стресса в организме. Особенно, если это состояние стало для нас нормой.
Получается, мы сами себя убиваем, провоцируя появление различных болезней и даже не догадываемся об этом. Благодаря часам, это можно легко изменить. Ведь знать о наличии проблемы — это уже половина решения!
Но есть одно маленькое «но». В книге «Спорт, стресс, вариабельность» можно прочесть такую интересную фразу:
При анализе вариабельности нельзя использовать пульсометрию (например, сигнал с фитнес-браслета — мое прим.), поскольку без анализа ЭКГ происхождение пульса остается неизвестным
«Спорт, стресс, вариабельность», Елена Гаврилова
Как я уже говорил выше, именно анализ работы синусового узла позволяет нам оценить стресс. Несмотря на то, что этот узел задает основной ритм, в нем могут присутствовать и другие источники (не будем вдаваться в подробности, так как это совершенно сейчас неважно, просто перечислю их: экстрасистолы, атриовентикулярный узел, ножки пучка Гиса).
Если мы просто измеряем пульс и вариабельность при помощи фитнес-трекера, мы не в состоянии точно сказать, вызвано ли конкретное изменение в пульсе синусовым узлом или чем-то другим, а это может вносить определенные помехи и неточности.
Но, эта ложка дегтя, действительно, незначительная. Во-первых, нам не нужно с медицинской точностью определять работу вегетативной нервной системы. Нас, как простых пользователей, вполне устраивает наличие возможных небольших ошибок и погрешностей. Во-вторых, именно благодаря математике и очень активному развитию нейронных сетей (искусственного интеллекта), приложения постоянно фильтруют сигнал и пытаются максимально точно рассчитать нужные параметры.
Поэтому, нет никаких оснований не пользоваться функцией измерения уровня стресса на часах. Лучше хоть какая-то информация о состоянии организма, чем никакой (т.е. полагаться только на свои ощущения).
Надеюсь, эта статья не только объяснила принцип работы функции измерения стресса при помощи смарт-часов, но и рассказала много интересного об устройстве вашего организма и о происходящих внутри него процессах.
Если вы увидели высокий уровень стресса или же просто осознали, что все это время подвергали себя риску переживаниями о будущем и негативными мыслями, то, скорее всего, задаетесь вопросом — что же делать дальше?
На самом деле, уже понимание самой сути стресса частично является решением проблемы.
Задумайтесь, почему пожарный испытывает колоссальный стресс на первом вызове и практически ничего не ощущает, когда выходит на работу в тысячный раз? Почему у молодого врача могут трястись руки, делая укол первому пациенту, а спустя несколько лет он может разрезать человека и глазом не моргнув? Почему молодые артисты не могут сдержать волнение на первом выступлении, а спустя время чувствуют себя комфортно только на сцене?
Все дело в том, что стресс неразрывно связан с ощущением непредсказуемости, новизны и неопределенности. Но когда вы прекрасно знаете, чем закончится то или иное событие, оно уже не вызывает реакцию такой же силы, что и раньше. Ваш главный враг — непредсказуемость, но она же и делает жизнь интересной.
В следующий раз, когда вы начнете переживать по поводу работы, семьи, здоровья или будущего, просто осознайте, что прямо сейчас начинает происходить внутри организма. Осознайте, какие процессы запускает ваша вегетативная нервная система (ее симпатическая часть).
Уже само это осознание переключит ваше внимание с возможной проблемы на удивительное устройство вашего тела и его интересную особенность. Затем вспомните, что вся эта реакция запустилась из-за неопределенности. Подумайте о гепарде, который не накручивает себя, а просто готовится к очередному прыжку в спокойном ожидании. Осознайте, что само по себе переживание уже лишает вас шансов на победу, так как физически истощает организм. Оно же и провоцирует появление болезни, которую вы боитесь. Не каким-то мистическим образом, а самым что ни на есть естественным путем.
Ваши проблемы и переживания — это антилопа, которую нужно будет разорвать, когда придет время, но для этого прямо сейчас не нужно расходовать драгоценную энергию на совершенно бесполезную ерунду.
Вы гораздо лучше выступите на соревнованиях, экзамене или концерте, если не будете самостоятельно запускать стрессовый механизм.
Каждый раз, когда замечаете тревожные мысли (или видите соответствующие отчеты на смарт-часах), просто сделайте несколько глубоких вдохов и выдохов, осознайте, что именно в этот момент начинает происходить внутри организма, улыбнитесь и не думайте о плохом. В большинстве случаев все плохие сценарии так и остаются плодами нашего воображения.
Алексей, глав. редактор Deep-Review
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!
Как бы вы оценили эту статью?
Нажмите на звездочку для оценки
Внизу страницы есть комментарии.
Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!
Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?
Источник