Vstát, vyčistit zuby a změřit si stres. O olomouckou aplikaci už mají firmy zájem

Tým vědců z Univerzity Palackého v Olomouci vyvinul aplikaci, která dokáže měřit stres tak přesně, jako to prozatím nikdo jiný neumí. Stres není nutně nic špatného, lidé ho dokonce i potřebují, problém nastává, když je ho příliš a není kompenzován. A právě aplikace v mobilu ukáže, jak moc je tělo stresem zatíženo. Zařízení už vyzkoušel tým mladých běžců a projevili o něj zájem trenéři. Ve firmách může zase upozornit na to, že zaměstnancům hrozí vyhoření. Aplikaci už testuje soukromá společnost.   

Může to být takový ranní rituál: člověk se ráno probudí, v klidné, tiché místnosti si na hruď nasadí měřící EKG pás, v mobilu spustí příslušnou aplikaci a vyplní dotazník, jak se právě cítí. Například jak dobře se mu spalo, jestli během spánku cítil svalovou bolest, jakou má aktuálně náladu a celkově zhodnotí svůj zdravotní stav.

Pak se začne načítat doba trvání jednotlivých srdečních tepů. Není potřeba nijak extra cvičit, aby zařízení zjistilo aktuální stav organismu, stačí například jen změnit polohu těla. Proto měření probíhá zpočátku vestoje po dobu 60 sekund a pak aplikace svého uživatele požádá, aby si lehl na záda, a měření pokračuje vleže po dobu dalších dvou minut. Naměřené údaje se odešlou na server, proběhne několik výpočtů. Výsledky se přenesou zpět do aplikace a zobrazí se na obrazovce telefonu.

A co vlastně člověk zjistí? Jestli je jeho tělo připraveno zvládat stres. „Neměříme stres jako takový, ale aktuální schopnost organismu ho zvládnout,“ vysvětluje Jakub Krejčí z Fakulty tělesné kultury Univerzity Palackého v Olomouci (UP). Právě on a několik dalších vědců z univerzity a z Vědeckotechnického parku UP stojí za vývojem unikátního zařízení, které měří stres tak sofistikovaně, jako to doposud nikdo v Česku neumí.  

„Stres k životu patří a organismus je schopen se s ním vyrovnat. Ovšem za předpokladu, že období se zvýšeným stresem zase vyvažuje období, při kterém si člověk odpočine nebo uleví. Pokud stres trvá příliš dlouho a nestřídá se s odpočinkem, obranné mechanismy organismu se vyčerpají a pak už pozorujeme symptomy patofyziologického stresu,“ dodává Krejčí. 

Různí lidé mají navíc různou schopnost zvládat stres. Takže je vždy nutné zjistit u konkrétního člověka, zda jeho aktuální životní styl překračuje jeho obranné mechanismy, nebo ne. 

Aby bylo měření přesné, doporučují vědci měřit se ráno hned po probuzení, kdy je kolem člověka ještě málo stresových faktorů – například drnčící telefony nebo pracovní povinnosti. 

Měří se kolísání srdeční tepové frekvence 

Princip fungování aplikace je unikátní: vyhodnocuje tepovou frekvenci, avšak nikoli průměrnou tepovou frekvenci za jednu minutu, kterou zjišťuje například praktický lékař, ale dobu trvání každého jednotlivého tepu s přesností na jednu milisekundu.

„Přičemž je nutné změřit všechny tepy po dobu alespoň jedné minuty. Z těchto údajů se pak vyhodnocuje specifické kolísání tepových frekvencí, odborně se tomu říká variabilita srdeční frekvence. Zjednodušeně lze říci, že pravidelný, strojový rytmus srdce je fyziologicky nepřirozený. Zdravý organismus reaguje na podněty a neustále přizpůsobuje tepovou frekvenci aktuálním potřebám,“ vysvětluje Krejčí. 

Na první pohled se jeví kolísání tepové frekvence jako chaotické, po podrobnějším zkoumání lze však odhalit určité zákonitosti. Variabilitu srdeční frekvence vědci považují za objektivní ukazatel schopnosti organismu bojovat se stresem.

„Objektivní v tomto případě znamená, že výsledky měření nelze jednoduše ovlivnit, manipulovat s nimi svou vůlí,“ dodává Krejčí.

Aplikaci je možné využít i pro včasné určení takzvaného syndromu vyhoření. Při určení, zda se skutečně jedná o takzvaný syndrom vyhoření, což je závažná diagnóza, se však nelze spoléhat jen na výsledky z aplikace, ta je jedním z nástrojů vedle nutného lékařského vyšetření.  

Měření ocení sportovci i zaměstnavatelé

Měření variability srdeční frekvence (zkráceně z angličtiny HRV – heart rate variability) se dosud běžně využívá především u sportovců. Výkyvy srdeční frekvence odrážejí aktivitu nervového systému a dá se podle nich sledovat odolnost organismu na fyzický a psychický stres, a to nezávisle na pocitech daného člověka.

Výsledky měření lze však využít i ke zhodnocení stavu zaměstnanců, kteří pracují pod určitým tlakem. Sledováním a vyhodnocením jejich srdeční frekvence se dá určit, jestli jsou přepracovaní a jak moc, pomoci snížit riziko pracovního úrazu nebo právě předejít blížícímu se syndromu vyhoření. 

„Monitoring zaměstnanců se dnes jeví jako velmi perspektivní. Rozhodli jsme se jím zabývat a předcházet tak nebezpečí vzniku syndromu vyhoření, pracovního zranění, případně chyb z důvodu nepozornosti nebo vyčerpání. Máme na to i reálné požadavky z průmyslu,“ říká další člen vývojového týmu, Petr Suchomel z Vědeckotechnického parku UP.

V průběhu vývoje aplikace se Krejčí a jeho tým seznámili se zástupci soukromé firmy, která se zabývá hodnocením patologického stresu u pracovníků v průmyslovém prostředí. Tato společnost, jejíž jméno vědci prozatím nechtějí uvést, pro hodnocení již využívá desktopovou verzi aplikace. „Komunikace s touto firmou nyní probíhá. Jsme však na začátku, takže bych nerad něco zakřiknul,“ říká Krejčí. 

Aplikace je nyní k dispozici pro mobily se systémem Android, prozatím však není veřejně dostupná. Betaverzi už vědci testovali ve spolupráci s prvoligovým fotbalovým týmem. Aplikaci na svých svěřencích testoval také doktorand z Fakulty tělesné kultury UP Michal Valenta, který trénuje tým atletů. 

Měření se zúčastnili čtyři běžci ve věku od devatenácti do pětadvaceti let, kteří trénovali v průměru pětkrát týdně. Mladí sportovci dostali čtyři hrudní pásy, instrukce ke stažení mobilní aplikace a také detailní návod.

„Měření probíhala vždy ráno po probuzení, celkově každý běžec provedl více než třicet měření. Oproti jiným zařízením, která pracují na podobném principu, jsme ocenili především rychlost procesu, a hlavně jeho jednoduchost,“ hodnotí Valenta. Jako nevýhodu vidí to, že zařízení zatím pracuje výlučně s operačním systémem Android. Na adaptaci pro systém iOS se ale už pracuje.

Výsledky měření byly dostupné Valentovým sportovcům prakticky ihned a s rostoucím počtem provedených měření se postupně zpřesňovaly. Výstupem bylo číslo, které vyjadřovalo aktuální stav nervového systému, pro názornost doplněné ještě barevnou škálou.

„Výsledek byl snadno pochopitelný i pro ty sportovce, kteří se v problematice variability srdeční frekvence absolutně neorientují,“ oceňuje Valenta, který porovnal výsledky měření s obsahem tréninků a subjektivními pocity účastníků. 

„Výsledky ve většině případů korespondovaly s tréninkovým plánem i subjektivními pocity závodníků. U některých jedinců jsem se neubránil dojmu, že systém únavu podhodnocuje, ovšem je to jen nepodložený dojem, který si vyžádá další zkoumání,“ myslí si Valenta. 

Dovede si prý představit, že by pomocí tohoto systému v budoucnu optimalizoval sportovní přípravu svých svěřenců, především v přípravném období tak, aby tréninkové plány nastavil maximálně individuálně podle potřeb každého sportovce. „O systému a výsledcích jsem debatoval i s jinými kolegy trenéry, a především trenéři vytrvalců projevili o využití tohoto systému zájem,“ dodává Valenta.

V Olomouci má zkoumání stresu tradici 

Není náhoda, že aplikaci vyvíjejí právě na Univerzitě Palackého. Na Fakultě tělesné kultury se variabilitou srdeční frekvence zabývají přes dvacet let. Za zdejší pionýry ve výzkumu lze označit kybernetika Jiřího Salingera, neurologa Jaroslava Opavského a tělovýchovného lékaře Pavla Stejskala. Ti tehdy před dvěma desetiletími podobnou aplikaci, poplatnou tehdejší úrovni vědeckého poznání a tehdejším možnostem výpočetní techniky, vyvinuli také.

Běžela na osobních počítačích s operačním systémem MS-DOS a využívala takzvané frekvenční ukazatele, pro které je nutné změřit nejméně pětiminutový úsek srdeční frekvence.

„Chceme-li hodnotit variabilitu srdeční frekvence ve dvou různých polohách, vestoje a vleže, měření trvá ideálně deset minut, v praxi dvanáct minut. Aplikace se průběžně modernizovala pro aktuální operační systémy na osobních počítačích. S nástupem chytrých telefonů jsme chtěli vytvořit aplikaci i pro tato zařízení, protože jsou vhodná pro měření v domácích a terénních podmínkách zejména proto, jak jsou malá,“ vysvětluje Krejčí. 

Dále vědci chtěli uplatnit moderní trendy v hodnocení variability srdeční frekvence, hlavně využití takzvaných časových ukazatelů, které si vystačí i jen s minutovým úsekem měření.  

Narazili ale na problém: na Fakultě tělesné kultury nebyl k dispozici tým programátorů, kteří by měli s tvorbou aplikací pro mobilní zařízení zkušenosti. „Sháněli jsme peníze pro zaplacení externího týmu programátorů, což nebylo snadné, protože většina grantových agentur neuznávala výstup v podobě softwaru. Naštěstí se objevila výzva Technologické agentury České republiky, která v rámci projektů Proof of Concept umožnila řešit tento typ problému,“ dodává Krejčí. 

Nevýhodou měření stresu pomocí variability srdeční frekvence je, že hodnotí stres jako celek a v současné době vědci neumějí rozlišit, jestli organismus bojuje se stresem psychickým, například když má člověk zodpovědnost za zdraví a životy u podřízených pracovníků, se stresem fyzickým, což může být například příliš náročný trénink u vrcholového sportovce, nebo organismus prodělává onemocnění či je dotyčný třeba závislý na návykových látkách. Proto je třeba vždy použít ještě jiné metody lékařské diagnózy, například vyšetření psychologem. 

Máme jiný stres než dříve, tělo se ale neadaptovalo

Stres celkově je z pohledu Krejčího a jeho týmu významné téma. „Stres můžeme chápat jako reakci člověka na nepříznivé podmínky, tedy stresory. Tato reakce umožňuje v těle krátkodobě aktivizovat energetické rezervy, které umožňují čelit stresorům a zabránit poškození organismu. Stres je tedy užitečný a pomáhá člověku dosáhnout vyšších fyzických nebo psychických výkonů,“ připomíná Krejčí.

Toto však platí, pouze pokud je stres krátkodobý. Pokud trvá příliš dlouho nebo se opakuje příliš často bez adekvátní regenerace, dochází k vyčerpávání rezerv organismu, což vede ke zdravotním potížím.

Vědci z vývojového týmu dodávají, že nelze říct, zda se hladina stresu celkově v Evropě zvyšuje, nebo snižuje. Nicméně změnila se struktura stresu. Dříve obranná reakce vedla k fyzické námaze, například přišla dřina při obstarávání potravy, útěk z nepříznivého prostoru, boj s nepřítelem.

„Tato fyzická námaha vedla k využití uvolněných energetických rezerv. V současné době je většina stresu psychického rázu, jako například strach z nezvládnutí zkoušky ve škole, strach z nesplnění pracovního úkolu v termínu, obavy ze ztráty zaměstnání a tíživé finanční situace. I když řešení těchto problémů nevyžaduje fyzickou námahu, lidské tělo stále aktivizuje energetické rezervy tak, jak se to naučilo v minulosti,“ vysvětluje Krejčí.

A to je podle něj problém současné doby. Lidské tělo totiž při stresu stále dává k dispozici energetické zdroje, které se však adekvátně nevyčerpají pohybem, což v konečném důsledku vede k civilizačním onemocněním, jako jsou zvýšený krevní tlak, nadváha, cukrovka či srdeční potíže.

Krejčí dodává, že na zvládání tohoto typu stresu se lidský organismus ještě nestačil adaptovat. „Dále se, alespoň v zemích EU, zvýšil důraz na bezpečnost a ochranu zdraví při práci a větší pozornost se klade na hodnocení stresové zátěže při práci. Pak se může zdát, že míra stresu se zvyšuje, ale ve skutečnosti se mu jenom věnuje větší pozornost,“ připomíná Krejčí. 

Nově existuje i stres z mezilidských vztahů

I sám Krejčí je coby vědec pod stresem, například když v práci takzvaně hoří termín nebo, jak sám říká, když se pohádá se svojí ženou. „Věřím však, že intenzita a doba trvání stresu ještě nepřekročila mez pro chronický traumatický stres,“ podotýká Krejčí. 

Další z členů vývojového týmu Michal Botek si myslí, že uspěchaná doba přináší celou řadu stresových situací, ať už v práci, při řízení auta, na úřadech, nebo v mezilidských vztazích, kterým se nelze vždy zcela vyhnout.

Jeho kolega David Prycl dodává, že vzhledem ke svému pracovnímu vytížení je pod stresem velice často, byť na akademické půdě to není ještě až tak náročné jako ve veřejném sektoru. „Nicméně u mě osobně jsou to různé deadliny vůči projektům, multitasking a v neposlední řadě i rodina, která s sebou nese řadu hezkých, ale i náročných situací. Zároveň rád vyhledávám i únik do online her, hlavně strategických, které vás pohltí a vyžadují vaši maximální koncentraci a paradoxně velkou dávku stresu,“ přiznává Prycl. 

Poslední ze čtveřice v týmu Petr Suchomel prozrazuje, že stejně jako všichni se i on se stresem potkává především v práci. Ať už se jedná o termíny, důležitá jednání, nebo například koordinaci větších skupin lidí s rozdílnými přístupy. „Mimo to se ve svém okolí setkávám i se stresem kvůli mezilidským vztahům. I v tomto případě však často bývá prvopočátek ve vytíženosti a stresových situacích v zaměstnání, které se následně přenášejí i mimo něj. Proto mi přišel nápad s monitoringem stresu zaměstnanců tak zajímavý a zároveň potřebný,“ vysvětluje Suchomel. 

Autorka je redaktorkou Hospodářských novin.