Стрес або стресовий стан – це психофізіологічна реакція організму людини на складні, важкі та небезпечні дії/явища оточуючого середовища, або виробничого процесу. Їх ще називають – стресори [1]. Несприятливий вплив стресу на організм людини, зокрема й на його центральну нервову систему відомий з другої половини ХХ сторіччя [2]. Особливо небезпечними є структурні зміни в різних ділянках головного мозку. Зокрема, дія хронічного стресу викликає атрофію нейронів, що призводить до погіршення реакцій, проблем з пам’яттю, проблем з навчанням і сприйняттям оточуючого середовища призводять до диференційованої відповіді та також повідомляється про її вплив на пізнання та пам’ять. Важкість проявів атрофії залежить від тривалості стресу, і, якщо він має довготривалу дію розвиваються великі довгострокові дефекти структури мозку, що, в свою чергу, призводить до психологічних змін. Будь-яка травматична подія може стати тригером, наприклад, перебування у дорожньо-транспортній пригоді, або отримання інвалідності внаслідок поранення на фронті. Інколи навіть будучи лише свідком якоїсь жахливої події людина може втратити своє психічне здоров’я та нормальний спосіб життя. Крім того, навіть такий фактор як розлука з матір’ю може стати потужним стресором, що буде впливати на людину впродовж всього її життя [3].

Розрізняють два типи стресу. Гострий та хронічний. Гострий стрес відрізняється тим, що цей стан організму є короткочасним і він слугує адаптивною реакцією до певних змін. Коли адаптація пройшла, стрес зникає. Хронічний стрес навпаки, має тривалий період дії. Він пов’язаний із дезадаптивною реакцією, що передбачає шкідливий вплив як на психологічному рівні, так і фізіологічному [4]. Постійний або тривалий стрес призводить до активної секреції певних гормонів та хімічних речовин в організмі, які є маркерами постійного стану стресу та впливають на функціональний стан життєво важливих органів, наприклад: мозку, печінки, підшлункової залози, серця тощо. І це може мати згубний влип на стан здоров’я людини, що перебуває у стані постійного стресу. В організмі є кілька систем, які постійно або існує багато систем, які індивідуально або спільно регулюють рівень стресу [5], включаючи ланцюг гіпоталамус-гіпофіз-надниркові залози (ГГН), вегетативну нервову систему (ВНС) та імунну систему[6].

Іншим важливим маркерами стресу є рівень глюкози. Адже, при активації вироблення адреналіну та кортизолу вони починають пригнічувати вироблення інсуліну. Таким чином, рівень глюкози під час стресу зростає [7].

Враховуючи той факт, що стресова реакція викликає реакцію саме у вегетативну нервову систему (ВНС), стан стресу можна ідентифікувати за допомогою вимірювання фізіологічних показників, таких як частота серцевих скорочень (ЧСС), артеріальний тиск (АТ) та насиченість крові киснем (НКК) [8].

Ці показники є точною методологією для запису біологічних сигналів, адже вони не можуть бути замасковані або спричинені добровільними діями людини. І вони тим важливіші, що під час гострого стресу стресова реакція розвивається негайно, і вона є короткочасною. Вчасно виявити стрес і вжити заходів для його інактивації є надзвичайно важливим завданням.

Розвиток сучасних технологій моніторингу фізіологічних показників дозволяє вимірювати такі показники як ЧСС, АТ та НКК за допомогою спеціальних компактних пристроїв. Особливо важливим є використання фітнес-трекерів / фітнес-браслетів або “розумних” годинників, які мають необхідні функції [9]. Телекомунікаційні технології дедалі більше впроваджуються у практику психології у нашій державі, при цьому методичні вказівки щодо їх використання в Україні знаходяться на недоступному рівні [10].

Вимірювання фізіологічних показників з їх допомогою дозволяє неінвазивно відслідковувати момент виникнення у людини гострого стресу і вживати заходів для уникнення негативних наслідків від цього, особливо при виконанні небезпечних робіт, коли такий стрес може призвести з небезпечних чи фатальних наслідків.

Метою нашої роботи є визначення гострого стресу при виконанні небезпечних завдань військовослужбовцями за допомогою телебіометричних систем для моніторингу фізіологічних показників на відстані в реальному часі для  вчасного реагування при виникненні гострого стресу.

Дослідження проведено на базі одного з батальйонів ТрО Київської області. Бійці були розділені на дві групи – дослідну та контрольну. Чисельність обох груп складала по 15 військовослужбовців. Стресова ситуація створювалась за допомогою виконання відповідального навчального завдання, що в реальній обстановці могло призвести до важких поранень чи смерті. Контрольна група знала методологію виконання завдання, проходила тренування. В той же час, бійці дослідної групи були лише теоретично ознайомлені з процедурою виконання завдання і мали виконувати його вперше, без додаткової підготовки.

Усі бійці перед початком виконання завдання та по завершенні заповняли психологічні тест-опитувальники, здавали кров для визначення рівня глюкози та рівня кортизолу у сироватці крові. Рівень глюкози вимірювали за допомогою глюкометра GlucoDr.S (Indar, Німеччина)з допомогою стандартних тест-смужок згідно інструкції виробника. Для вимірювання рівня кортизолу у бійців відбирали 5 мл венозної крові та проводили стандартне визначення згідно інструкції виробника реактивів. Дослідження рівня кортизолу в сироватці крові проводили в лабораторії “Євролаб”. Вимірювання фізіологічних показників: частоти серцевих скорочень (ЧСС), артеріального тиску (АТ), насиченості крові киснем (НКК) проводили з допомогою фітнес-браслета JiksFIT та пульсоксиметра ВР-10М (Biomed, Україна).

Вимірювання ЧСС та АТ з допомогою фітнес-браслета JiksFIT проводилось автоматично, кожні 10 хв. Дані надходили на мобільний пристрій, який знаходився у спостерігача на відстані. У разі перевищення меж фізіологічних коливань, що свідчило про стан стресу, виконавцю давалася команда на припинення дій та виконання вправ для зменшення стресу.

Під час виконання завдання в бійців обох груп в режимі онлайн з дистанційним спостереженням вимірювали частоту серцевих скорочень, артеріальний тиск та насиченість крові киснем. Вимірювання проводилось автоматично, кожні 10 хв. У бійців дослідної групи під час виконання завдань частота серцевих скорочень, артеріальний тиск та насиченість крові киснем були достовірно вищими (p<0,05) ніж показники контрольної групи. Одночасно, ці показники достовірно відрізнялись від показників у бійців дослідної групи до початку виконання завдання. Це все говорить про розвиток гострого стресу під час виконання поставленого завдання бійцями дослідної групи. Крім того, після виконання завдання у бійців дослідної групи зберігався підвищений рівень всіх показників порівняно з контрольною групою. Все це чітко вказує на розвиток гострого стресу у бійців дослідної групи під час виконання поставленого завдання та повільніший, порівняно з контрольною групою вихід зі стресового стану [11].

Враховуючи дані рівнів глюкози та кортизолу у бійців дослідної групи можна визначити, що вимірювання фізіологічних показників (ЧСС, АТ та НКК) з допомогою фітнес-трекера JiksFIT в реальному часі дозволяє чітко ідентифікувати стан гострого стресу у бійців в онлайн режимі, що дозволяє в потрібний момент дати команду зупинитись, провести необхідні вправи для зменшення стресу. Якщо зменшити стрес не вийде, можна відкликати бійця, що виконувала це завдання і доручити виконання іншій, яка не має гострого стресу.

Таким чином, в результаті проведених досліджень встановлено, що застосування сучасних телебіометричних засобів моніторингу фізіологічного стану, таких як фітнес-трекер JiksFIT дозволяє в реальному часі та на відстані контролювати розвиток стресу у відповідального виконавця і, у випадку розвитку гострого стресу, задіяти заходи для його зменшення або переривання виконання місії.

Список використаних джерел:

1. Yaribeygi H, Panahi Y, Sahraei H, Johnston TP, Sahebkar A. The impact of stress on body function:A review. EXCLI J. 2017;16:1057. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar].

2. Lupien SJ, McEwen BS, Gunnar MR, Heim C. Effects of stress throughout the lifespan on the brain, behaviour and cognition. Nat Rev Neurosci. 2009;10:434–45. [PubMed] [Google Scholar].

3. Reznikov LR, Grillo CA, Piroli GG, Pasumarthi RK, Reagan LP, Fadel J. Acute stress-mediated increases in extracellular glutamate levels in the rat amygdala: Differential effects of antidepressant treatment. Eur J Neurosci. 2007; 25:3109–14. [PubMed] [Google Scholar].

4. Selye H. The Stress of Life. New York: McGraw-Hill; 1956. [Google Scholar].

5. Nater UM, Skoluda N, Strahler J. Biomarkers of stress in behavioural medicine. Curr Opin Psychiatry. 2013;26:440–5. [PubMed] [Google Scholar].

6. Smith SM, Vale WW. The role of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in neuroendocrine responses to stress. Dialogues Clin Neuro. 2006;8:383–95. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar].

7. McCurley JL, Mills PJ, Roesch SC, Carnethon M, Giacinto RE, Isasi CR, et al. Chronic stress, inflammation, and glucose regulation in US Hispanics from the HCHS/SOL sociocultural ancillary study. Psychophysiology. 2015;52:1071–9. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar].

8. Goel, S.; Tomar, P.; Kaur, G. ECG Feature Extraction for Stress Recognition in Automobile Drivers. Electron. J. Biol. 2016, 12, 156–165. [Google Scholar].

9. Hernando, D.; Roca, S.; Sancho, J.; Alesanco, Á.; Bailón, R. Validation of the apple watch for heart rate variability measurements during relax and mental stress in healthy subjects. Sensors. 2018, 18, 2619. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed] [Green Version].

10. Короленко В. В., Божук Б. С., Мороз В. В., Божук О. А. Телемедицина, телепсихологія: перспективи розвитку в Україні. Український науково-медичний молодіжний журнал. 2012, 3. 26-29. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Unmmj_2012_3_9. [Google Scholar].

11. Kayisan M. D., Giovanni L. M., *HRV Features as Viable Physiological Markers for Stress Detection Using Wearable Devices. Sensors 2021, 21(8), 2873; https://doi.org/10.3390/s21082873