גלובס - עיתון העסקים של ישראלאתר נגיש

המרוץ אל מד הזיעה האולטימטיבי

ממדידת רמות סוכר ועד מדידה של רמת הלחץ - אבחון באמצעות זיעה הפך לאחד התחומים החמים במדע

אחד התחומים החמים והלחים ביותר במדע היום הוא אבחון באמצעות זיעה. הרעיון הזה התפתח במקביל להתלהבות הגוברת מאבחון באמצעות מגוון הפרשות גוף חביבות נוספות: רוק, שתן וצואה, ואפילו נוזלי העין. אבל בעוד שכדי לקבל דגימת רוק יש לירוק באופן אקטיבי, נוזלי עין מאובחנים רק באמצעות שתל תוך-עיני ושתן וצואה ניתן לאסוף רק כמה פעמים ביום - זיעה היא "טרף" קל לכאורה - ניתן לאסוף אותה באופן רציף ולא פולשני, לאורך כל היום. עם זאת, גם כאן יש אתגרים.

גולת הכותרת בתחום האבחון באמצעות זיעה היא מדידת רמות הסוכר בזיעה בקרב חולי סוכרת, כתחליף לדקירות או למד הסוכר הרציף החדש, שכרוך בהחדרת מחט קבועה בתוך העור. התקווה היא להפוך את המדידה ללא פולשנית, אולם תידרש רמת דיוק גבוהה מאוד כדי שהבדיקה החיצונית תוכל להחליף את הבדיקה הישירה בדם. עד היום, שום בדיקה חיצונית לא הצליחה לעשות זאת.

לא כל בדיקה דורשת רמת דיוק כמו גלוקוז. לדוגמה, ההורמון קורטיזול, שמופרש בתגובה למתח ומגביר את הסיכון למחלות לב. היום נהוג לבדוק את רמות הקורטיזול כדי לאבחן מחלות חמורות במערכת הייצור שלו, ולשם כך אין צורך לבצע את הבדיקה באופן רציף. עם זאת, מדידה רציפה של קורטיזול יכולה להיות רלוונטית לניהול מחלות שבהן יש מחסור או עודף קורטיזול, וגם לפתוח עולם שלם של פידבק על רמות המתח שאדם שרוי בו לאורך היום. צבא ארה"ב, לדוגמה, הביע עניין בבדיקת קורטיזול רציפה כדי לאמוד את רמות המתח הנפשי של חיילים בעמדות מפתח ואת איכות ההתמודדות שלהם איתו. כדי לאמוד זאת יש לדעת לא רק מהי רמת הקורטיזול ברגעים שונים ביום, אלא גם מהי המגמה - מתי רמות הקורטיזול נמצאות בעלייה ומתי בירידה.

תיאורטית, ניתן להפיק מזיעה עוד מדדים משמעותיים רבים, כגון רמות של דלקת, במטרה למנוע התפתחות של התקפי מחלות אוטואימוניות, ורמות המלחים בדם אצל ספורטאים, כדי למנוע התייבשות. כמו כן, מכורים לסמים או לאלכוהול יכולים לענוד את החיישן בידיעה שאם יסירו אותו או יצרכו את הסם האסור תישלח הודעה לבן משפחה.

כמה קבוצות מחקר באקדמיה ובחברות סטארט-אפ החלו לפתח מכשירים מסוג זה. לאחרונה בישרה קבוצה מאוניברסיטת סטנפורד שהצליחה למדוד סוכר, קורטיזול ואלכוהול בזיעה. קבוצת חוקרים מאוניברסיטת סינסנטי בארה"ב הקימה את הסטארט-אפ Eccrine Systems, שמפתח חיישנים מבוססי זיעה.

כרגע יש שתי בעיות מרכזיות - האחת היא שבשיטת היניקה הנמצאת בשימוש לא תמיד מצליחים להשיג מספיק זיעה לביצוע המדידה, והאחרת היא שאם האדם מזיע יותר מדי, כפי שקורה לעתים אצל ספורטאים, לדוגמה, הזיעה עלולה להציף את החיישנים ולמנוע את פעילותם התקינה.

פתרון אחד הוא שיפור החיישן כך שיוכל לדייק במדידה גם כאשר מזינים אליו כמויות קטנות מאוד של זיעה. ניתן לעשות זאת, למשל, על ידי שימוש בפילטרים שמסלקים את החומרים בזיעה שאינם דרושים לבדיקה ומעלים את ריכוז הסמנים הביולוגים הרצויים בכל דגימה.

החוקרים מסינסנטי נקטו גישה אחרת: לחשמל את הפציינט עד שיזיע. מאחר שהחומר אצטילכולין (או חומרים דומים לו) גורם לבלוטות הזיעה להפריש זיעה, החוקרים החליטו לגרות את בלוטות הזיעה באופן אקטיבי באמצעות החומר. גירוי חשמלי פותח את העור ומאפשר לו לספוג את החומר, כך שיגיע לבלוטות הזיעה. גם לשיטה הזאת יש חסרונות: גירוי חשמלי וכימי לא תמיד טוב לעור (בעיקר אם אנחנו מעוניינים במדידה תדירה), החומר הכימי לפעמים מפריע לפעילות החיישן והוא עלול להזיק לגוף אם ייכנס אליו בכמויות גדולות. ככל הנראה, הדרך אל מד הזיעה האולטימטיבי עדיין רחוקה. 

גברים מזיעים ונשים זוהרות

מה גורם לאנשים מסוימים להזיע יותר ומה משפיע יותר - מין או גיאוגרפיה 

מי מזיע יותר בתגובה לאותה פעילות גופנית - אנשים בכושר גופני גבוה או אנשים בכושר גופני נמוך? נשים או גברים? השונות בכמות הזיעה שאנשים מפרישים יכולה להיות גבוהה למדי. כך, לדוגמה, שני אנשים בגודל דומה יכולים להפריש כמויות זיעה שונות מאוד, גם פי שניים. הדבר תלוי בגורמים כמו מחלות, רמת הכושר הגופני, גנטיקה ועוד.

במאמר שפורסם בכתב העת Plos1 ב-2014, נמצא שאנשים בכושר גופני גבוה מתחילים להזיע  במהלך הפעילות מוקדם יותר מאנשים שהכושר הגופני שלהם נמוך, והם מפרישים כמות זיעה כוללת גבוהה יותר. ההערכה היא שהצורך להזיע עורר מערכת שהגבירה את כמות הזיעה המופרשת. בעבר ההשערה הייתה כי צמחו אצלם בלוטות זיעה נוספות. מחקר מאוחר יותר הראה שמדובר כנראה בהפרשה של יותר זיעה מאותן בלוטות.

מאותה סיבה, אנשים שגרים במקומות חמים מזיעים יותר. הם פשוט התרגלו להשתמש במנגנון האדפטיבי הזה לקירור עצמי. כשאנחנו הישראלים באירופה, לבושים במעיל במקום מחומם, אנחנו נוטפים יותר מעמיתינו המורגלים במזג האוויר הקריר. כאשר אירופאי יגיע לקיץ הישראלי, הוא יקבל מכת חום בטיול במצדה מהר יותר מאשר ישראלי, כי הגוף שלו פחות רגיל לקרר את עצמו.

נשים אמנם מזיעות פחות מגברים, בהתאם לאמירה "גברים מזיעים אבל נשים זוהרות", אבל ההסבר לכך הוא במידה רבה הפרשי הגדלים - גופים גדולים צוברים יותר חום ולכן נדרשים להשתמש במנגנון הזיעה באופן אפקטיבי יותר. גברים הם לרוב גדולים יותר מנשים. אולם אם נשווה נשים גדולות לגברים קטנים, ההבדל נעשה מתון יותר. 

מסריחים מזיעה? אולי השתלת חיידקי שחי תעזור

מחקר שנעשה באוניברסיטת יורק גילה אילו חיידקים אחראים לרוב הריח של הזיעה ומציע דרך לנטרל אותם

לזיעה יש ריח אופייני, אך הריח המסריח במיוחד שלה, בעיקר זה שנוצר מתחת לבית השחי, הוא תוצר של פעולת חיידקים - הם לוקחים חומרים בעלי ריח ניטרלי, ואחרי שהם מסיימים להשתמש בהם לצורכיהם, הם משחררים אותם לאוויר עם ריח חריף. דיאודורנטים למיניהם למעשה הורגים את החיידקים הללו או מתערבים בפעילותם, ואילו אנטי-פרספירנטים מפחיתים את כמות הזיעה המופרשת.

לאחרונה, גילו חוקרים מאוניברסיטת יורק שמספר קטן של זני חיידק הסטפילוקוקוס אחראים לרוב הריח. החוקרים אף זיהו חלבון הדרוש לאותם חיידקים כדי לזהות את הרכיבים בזיעה שהם זקוקים להם.

לדברי ד"ר גאווין תומאס, ממובילי המחקר, בית השחי שלנו הוא סביבה עשירה בחיידקים, משום שזיעה מעניקה להם מצע לח ומזין לגדול בו, וזה לאו דווקא דבר רע. המיקרוביום של בית השחי הוא קהילה תוססת שבחלקה עוזרת לנו לפרק את הזיעה ולשמור על בריאות העור.

ההערכה היא שאם נחסום את האפשרות של חיידקי הסטפילוקוקוס המסוימים הללו לזהות את הרכיבים בזיעה שהם הופכים לחומרים מסריחים, באמצעות ניטרול החלבון שעוזר להם בכך, נוכל לייצר דיאודורנטים שגורמים למינימום הפרעה למיקרוביום השחי הטבעי.

בינתיים, על בסיס אותן תובנות, מתפתחות גישות אחרות של "השתלת חיידקי שחי", כמו השתלת צואה. הרעיון הוא שנטילת אוכלוסיית חיידקי שחי מאדם שזיעתו אינה מסריחה מאוד והשתלתה אצל מי שזיעתו מסריחה במיוחד, יכולה לעזור בניהול רמות הריח. 

ריח הפחד שלנו דווקא מפחיד כלבים

חוקרים גילו שאנשים, כמו כלבים, מריחים את הפחד אצל אחרים, ויש לזה גם אפקט מידבק 

פחד מוביל להזעה מוגברת, ואצל אנשים מסוימים התופעה בולטת יותר מאשר אצל אחרים, עד שאדם העומד מולם יכול "להריח את הפחד" שלהם.

פרופ' דניז צ'ן, שניהלה את המחקר במעבדת הריח האנושי באוניברסיטת רייס בטקסס, ארה"ב, אספה דגימות של זיעה מגברים מבוהלים. הזיעה נאספה בחתיכות בד שהניחו הנבדקים בבתי השחי שלהם בזמן שצפו בסרט אימה. לאחר מכן, התבקשו נשים להריח את הזיעה של הגברים המבוהלים, לצד זיעה מגברים שצפו בסרט משמח, והתבקשו לדרג רמות בהלה של דמויות בצילומים שהוצגו להם. כאשר הריחו את הזיעה של המבוהלים, דירגו הנשים את הדמויות כמבוהלות יותר.

עם זאת, הנשים עשו זאת רק כאשר ההבעות היו דו-משמעיות. אם היה ברור מהתמונות שהדמויות שמחות או עצובות, האיתות הוויזואלי ניצח את המידע שעבר דרך הריח. כלומר, אם אתם מבוהלים ומזייפים חיוך באופן משכנע, כנראה תוכלו להסוות את הפחד מפני האנשים שמרחרחים אתכם.

במחקר המשך שביצעו חוקרים מאוניברסיטת סטוני ברוק שבניו יורק, נמצא כי הרחה של בד שנטבל בזיעת שחי של אנשים שעמדו לבצע את הצניחה החופשית הראשונה בחייהם, גרמה גם לנבדקים המריחים לחוש פחד רב יותר, כלומר ריח הפחד הוא מידבק. אגב, גם ריח של שמחה זוהה על ידי נבדקים והשפיע על מצב רוחם.

אם בני אדם יכולים להריח פחד ושמחה אצל אחרים, הגיוני שכלבים, שחוש הריח שלהם מחודד יותר ותקשורת באמצעות ריח היא שפת האם שלהם, יכולים גם הם להריח זאת. מחקר שביצעו חוקרים מאוניברסיטת נאפולי הראה שכלבים אכן מריחים פחד של בני אדם, ולא רק זאת, בעקבות ריח הפחד הם מתחילים לפחד בעצמם, כפי שקורה לבני אדם - קצב הלב שלהם עולה, הם מחפשים יותר את חברת בעליהם ויוצרים פחות קשר חברתי עם זרים. לכן האמירה "אל תראה לכלב שאתה מפחד" מבוססת על המדע, כי הוא אכן יכול להריח פחד, אך הרחת הפחד לא בהכרח תגרום לו לאיים יותר, אלא אולי דווקא תרתיע אותו.