Měřit lidský stres
přesněji než kdykoliv předtím je cílem projektu ICARUS ARMOR
financovaného Evropskou kosmickou agenturou (ESA).
Tým výzkumníků z VUT pod vedením firmy
Uptimai minulý týden testoval dobrovolníky v klimatické komoře na
Fakultě strojního inženýrství. Testu se zúčastnil i major Aleš
Svoboda, záložní astronaut ESA.

Příprava testu v klimatické komoře. Foto Václav Koníček VUT
Reklama
„V klimatické komoře právě vidíme kolegu.
Teď pouze deset minut v klidu sedí a zvyká si na prostředí. Za
chvíli mu donesu tablet, na kterém podstoupí test kognitivních
funkcí,“ vysvětluje vedoucí výzkumu Vratislav Šálený za Fakultu
strojního inženýrství. Nejde přitom o ledajaký test, stejný je
používán při NASA’s Twins Study k testování kognitivních funkcí
astronautů na Mezinárodní vesmírné stanici. „Jde o to, vystavit
testovaného velmi intenzivní kognitivní zátěži. Což se nám přesně
hodí, protože cílem našeho výzkumu je měření stresu. Pilotně jsme v
rámci testu vyzkoušeli indukci kognitivní zátěže také pomocí
prostředků virtuální reality ve spolupráci s firmou Deloitte,“
dodává Šálený.
Testované osoby čekají v klimatické komoře
celkem dva pobyty. První za běžných podmínek při pokojové teplotě,
druhý při zvýšené teplotě pocitově připomínající poměrně nepříjemné
tropické klima. V obou případech má baterie náročných
neuropsychologických testů, které byly speciálně navrženy pro
vysoce výkonné astronauty, zvýšit mentální zátěž, a tím i stresovou
reakci testovaného. Ve druhém případě se pak jako stresor přidává i
zmíněná vysoká teplota a vlhkost.

Jana Kolářová s majorem Alešem Svobodou. Foto Václav Koníček VUT
Zatímco inženýři ze strojní fakulty
vytvářejí v klimatické komoře potřebné podmínky, samotné měření
tělesných funkcí řeší odborníci na biomedicínské inženýrství ze
sousední Fakulty elektrotechniky
a komunikačních technologií (FEKT). „Během měření sledujeme
jednosvodové EKG, dechovou frekvenci sledujeme pomocí snímače
umístěného v hrudním pásu, na kterém máme dodatečně umístěné i
snímače tělesné teploty. Testovaný používá také měřicí masku
metalyzéru, díky kterému získáme údaje
o vydechovaném CO2, což je jeden z důležitých parametrů
pro výpočet stresové zátěže,“ vyjmenovává Jana Kolářová z Ústavu
biomedicínského inženýrství. A dodává, že průběh celého měření byl
předem schválen etickou komisí a všichni testovaní byli před
začátkem experimentu podrobně seznámeni s celým průběhem
měření.

Aleš Svoboda v klimatické komoře. Foto Václav Koníček VUT
Jeden z přístrojů obsluhuje student Dominik
Bachratý, který na VUT studuje program Sportovní technologie. „Ve
druhém a třetím ročníku musíme v rámci profesně zaměřeného
studijního programu absolvovat 480 hodin odborné praxe. Zaujala mě
měření fyziologie tělesné zátěže, která se dělají u nás na Centru
sportovních aktivit. Nechal jsem se zaškolit a nyní pomáhám s
měřením v laboratoři,“ vysvětluje Bachratý, který se tak během
studia dostal k opravdovému výzkumu. Během testu v klimatické
komoře má na starosti obsluhu zmíněné „masky“, což je ve
skutečnosti velmi sofistikovaný komplexní nástroj pro analýzu
výměny plynů. „Zajímá nás spotřeba kyslíku a produkce
CO2, případně ventilační kvocienty, poměr respirační
výměny
a tepová frekvence,“ vysvětluje, zatímco chystá přístroj na další
měření.

Vratislav Šálený s majorem Alešem Svobodou. Foto Václav Koníček VUT
Hranice (ne)zdravého
stresu
Stres je pro člověka do jisté míry
přirozený a umí se s ním vypořádat. „Lidské tělo je uzavřený
systém. Ve chvíli, kdy jste vystaveni stresujícím podmínkám, tělo
okamžitě reaguje a spouští mechanismy, které se snaží vaše
tělo udržet v optimálních podmínkách,“ vysvětluje Kolářová. Zatímco
všichni předchozí testovaní jsou vzorkem standardní mladé populace,
posledním testovaným je major Aleš Svoboda. „U pilotů nebo
sportovců – obecně u trénovaných jedinců – organismus na změny
reaguje rychleji a tělu vůbec nedovolí tak velké výkyvy, jaké
můžeme vidět u netrénovaného člověka. Z tohoto důvodu nám přišla
účast majora Svobody v testu velmi zajímavá. Máme možnost srovnání
měřených fyziologických změn u skupiny mladých netrénovaných
jedinců s pilotem, u kterého předpokládáme odlišný průběh,“ dodává
Kolářová.

Jana Kolářová s majorem Alešem Svobodou. Foto Václav Koníček VUT
Bojový pilot a od loňského podzimu také
člen záložního týmu astronautů ESA má všechny předpoklady vymykat
se z výsledků ostatních měření. A první dojmy po testu potvrzují,
že je na podobné podmínky zvyklý. „Teplotně to bylo v pohodě, testy
mě bavily. Takže vystresovaný jsem asi úplně nebyl,“ říká s
úsměvem
a dodává, že podobné testy jako pilot podstupuje často. „Nedávno na
konferenci jsme se bavili o tom, že stres - pokud nepřekročí určitý
limit - je vlastně užitečný. Je to kompenzační mechanismus
organismu
a příprava na zátěžovou situaci. Takže být lehce ve stresu je v
podstatě dobré,“ hodnotí.
Získaná data z měření zpracuje firma
Uptimai, český startup, který se zabývá pravděpodobnostním
modelováním, a to jak pro potřeby průmyslu, tak i kosmického
výzkumu. Výsledkem vývoje má být nositelné zařízení, které umí
upozornit uživatele, že se jeho úroveň stresu blíží problematické
hranici. Technologie má k měření markerů stresu v lidském těle
využívat i pokročilé algoritmy a metody strojového učení pro
zpracování fyziologických dat. „Cílem je vytvořit komplexní systém
monitorování stresu v reálném čase, který bude možné využít v řadě
oblastí: od zdravotníků, přes hasiče, až po civilní zaměstnance ve
vysoce stresových situacích,“ vysvětluje výzkumník Šálený. Pokud
výzkum zdárně dospěje do konce, půjde o další příklad, kdy mohou z
původně kosmického výzkumu profitovat i lidé na zemi.

Příprava testu v klimatické komoře. Foto Václav Koníček VUT
Že má výzkum vesmíru přínos i pro běžný
život nepochybuje ani Aleš Svoboda. „Myslím, že není jen otázkou,
zda budeme mít vlastní českou družici nebo astronauta. Do byznysu
se promítá i investice do kosmického výzkumu. I proto bychom měli
mít jako země trochu větší cíle, nebo nám ujede vlak, protože
i země jako Polsko nebo Maďarsko do toho šlapou daleko víc než my.
My se zatím v oboru snažíme alespoň vrátit tam, kde jsme byli někdy
v 70. letech. Slušely by nám větší ambice,“ uzavírá Svoboda.
Autor: Tisková zpráva Vysoké učení
technické v Brně.