Смарт-часы и GPS помогут отслеживать влияние среды на здоровье
Изменение климата уже перестало быть темой только для экологов. Всё чаще оно становится вопросом медицины. Жара усиливается, воздух в городах становится тяжелее, а врачи и учёные пытаются понять, как именно это отражается на самочувствии человека не через годы, а прямо в течение обычного дня.
Исследователи из Городского университета Нью-Йорка провели небольшое пилотное исследование, в котором объединили умные часы, данные о местоположении смартфона и короткие опросы о настроении. Смысл был простой, но довольно важный. Человек не сидит весь день в одной точке. Утром он может быть дома, потом ехать по загруженной дороге, работать в душном помещении, гулять по жаркой улице или ждать транспорт у оживлённой трассы. И каждая такая среда по-своему влияет на организм.
Участники исследования около месяца носили умные часы Fitbit. Несколько раз в день они отвечали на короткие вопросы о настроении и самочувствии. Параллельно смартфон помогал понять, где именно человек находился в разные часы. После этого учёные сопоставляли эти данные с уровнем жары и загрязнения воздуха. Их интересовали, в частности, диоксид азота, мелкие частицы в воздухе и диоксид серы.
Такой подход отличается от старых методов. Обычно воздействие среды оценивают по месту жительства человека или по данным стационарных датчиков. Но это очень грубая картина. Можно жить в относительно спокойном районе, но каждый день проводить несколько часов рядом с оживлённой магистралью. Можно работать в месте, где жарче, чем дома. Можно гулять там, где много зелени, или, наоборот, почти не выходить из плотной городской застройки. Организм реагирует не на адрес в анкете, а на реальную среду, через которую человек проходит.
Одна из авторов работы объяснила, что люди за день попадают в разные условия, и новая система позволяет наблюдать это почти в реальном времени. По её словам, исследовательскую группу удивило, что закономерности стали заметны довольно быстро. Изменения в работе сердца и сдвиги настроения совпадали с тем, где человек находился и чему подвергался.
Особенно интересными оказались данные о вариабельности сердечного ритма. Это показатель того, насколько гибко организм отвечает на нагрузку и восстанавливается после стресса. Когда воздействие жары и диоксида азота было выше, у участников менялась эта физиологическая реакция. Проще говоря, тело как будто показывало, что ему труднее сохранять равновесие. Это не обязательно означает болезнь здесь и сейчас. Но это может быть ранним сигналом напряжения, которое человек сам ещё не всегда замечает.
При воздействии диоксида серы участники чаще сообщали о нервозности и чувстве безнадёжности. Здесь важно не делать слишком быстрых выводов. Исследование было небольшим, и настроение человека зависит от множества причин. На него влияют сон, работа, отношения, деньги, новости, семейные заботы. Но сама возможность увидеть связь между воздухом и эмоциями выглядит важной. Мы привыкли думать о загрязнении как о проблеме лёгких. Однако тело не разделено на отдельные ящики. Дыхательная система, сердце, нервная система и психика постоянно разговаривают между собой.
При этом один результат оказался неожиданным. Более высокая температура была связана с меньшей грустью по самоотчётам участников. На первый взгляд это странно, ведь сильная жара часто ухудшает самочувствие. Но учёные предполагают, что дело может быть в сезонных особенностях. В тёплую погоду люди чаще выходят на улицу, больше двигаются, встречаются с другими людьми и получают больше дневного света. Поэтому сама жара может идти рядом с факторами, которые временно улучшают настроение. Это хороший пример того, почему медицине нужны тонкие методы измерения. Один и тот же фактор может действовать по-разному в зависимости от контекста.
Здоровье человека нельзя рассматривать отдельно от воздуха, воды и места, где он живёт.
Гиппократ
Даже в маленькой пилотной работе стало видно, что связь между окружающей средой, физиологией и эмоциями сложнее, чем показывают традиционные методы. Сочетание носимых датчиков, геолокации и быстрых опросов помогает создавать индивидуальный профиль воздействия. Этот профиль буквально движется вместе с человеком в течение дня.
Старший автор исследования подчеркнула, что работа пока ранняя и небольшая. Но, по её мнению, она показывает важную возможность: обычные потребительские технологии можно соединять с экологической эпидемиологией. Это может открыть путь к более персональной профилактической медицине. Не просто говорить всем одно и то же, а понимать, кто именно, где именно и в какие моменты сталкивается с опасной нагрузкой.
Конечно, у такого подхода есть трудности. Участникам нужно носить устройство, не забывать отвечать на вопросы, разрешать сбор данных о местоположении. Для реальной медицины такая система должна быть простой. Если человеку приходится постоянно что-то настраивать, нажимать и заполнять, он быстро устанет. Поэтому исследователи уже учитывают эти проблемы в следующем этапе работы. Чем меньше усилий требуется от пациента, тем выше шанс получить честные и полные данные.
Сейчас команда учёных применяет доработанную систему в более крупном исследовании, которое поддерживают Национальные институты здравоохранения Соединённых Штатов. Там учёные изучают, как воздействие окружающей среды во время беременности и в текущей жизни может быть связано с развитием мозга и психическим здоровьем подростков. Это направление особенно чувствительное. Детский и подростковый организм развивается быстро. Если вредные факторы действуют в важные периоды, последствия могут быть долгими.
Уязвимые группы здесь находятся в центре внимания. Это дети, беременные женщины, люди без постоянного жилья, пожилые пациенты и семьи с низким доходом. У них часто меньше возможностей защититься от жары и плохого воздуха. Не у всех есть кондиционер. Не все могут выбрать район с парками. Не все могут отказаться от работы на жаре или от долгой дороги рядом с транспортными потоками. Поэтому разговор о климате и загрязнении — это ещё и разговор о социальной справедливости.
В будущем такие технологии могут пригодиться врачам. Например, пациент жалуется на ухудшение самочувствия, тревожность, перебои сердечного ритма или обострение хронической болезни. Сегодня врач часто видит только анализы, давление, жалобы и общий образ жизни. А если добавить карту реальных воздействий, картина станет богаче. Можно будет заметить, что ухудшение чаще возникает после дней с высокой жарой, после поездок через загрязнённые районы или после пребывания в определённых местах.
Это не значит, что умные часы заменят врача. Скорее они могут стать ещё одним источником информации. Как дневник симптомов, только более точный и менее зависящий от памяти человека. Многие пациенты забывают, когда именно им стало плохо. Они не всегда связывают это с погодой или воздухом. Технология может помочь увидеть такие связи, но окончательную оценку всё равно должен делать специалист.
По маленькой выборке нельзя делать слишком широкие выводы. Это осторожная позиция, и она правильная. Пилотное исследование нужно не для окончательных ответов, а для проверки самого метода. В данном случае метод показал, что он может работать. Дальше нужны более крупные группы, разные города, разные сезоны и более длительное наблюдение.
