Vi får dagligen frågor på temat ”kan man verkligen mäta stress?”. Det korta svaret på denna superintressanta fråga är JA. Men med en alldeles egen docent i fysiologisk mätteknik på kontoret känner vi att det är på tiden att vi bjuder även på det långa svaret. Välkommen till del två i serien Anders förklarar där vi går igenom vad stress är, hur man kan man mäta stress och hur vi på Linkura valt att arbeta på området!

Hej Anders! Hjälp oss att förklara, vad är stress?

Stress är en fysiologisk (kroppslig) reaktion på ett faktiskt eller upplevt hot i vår omgivning. Ett system utvecklat av evolutionen under lång tid för att stärka våra chanser för överlevnad i akuta situationer. Detta är vad som brukar kallas flyktresponsen eller fight-or-flight. Helt enkelt ett sätt för kroppen att fysiskt göra sig redo för att slåss eller fly.

De relevanta delarna rent biologiskt är först och främst det centrala nervsystemet som kan liknas vid en bil där stress aktiverar “gasen” i form av det sympatiska nervsystemet och återhämtning gör att kroppen “bromsar” genom det parasympatiska nervsystemet. Stress utsöndrar också en hel del hormoner där de två viktigaste stresshormonerna är kortisol och adrenalin.

Stressreaktionen startar i hjärnan och innebär att “gasen” aktiveras genom det sympatiska nervsystemet och att stresshormoner skickas ut i blodet. Syftet är i grund och botten att vi ska bli närvarande, skärpta och därför bättre på att ta oss an faran. På kort sikt är alltså stress något positivt.

Något som inte många känner till är att det rent fysiologiskt, alltså i kroppen, inte är någon skillnad på mental och fysisk stress. Båda delarna stimulerar stressystemet och belastar kroppen på ungefär samma sätt!

Varför pratar alla om att stress är farligt?

Tyvärr har inte vårt stressystem utvecklats i samma takt som vår civilisation och vårt sätt att leva. I vårt moderna komplexa samhälle triggas det därför av allt tänkbart vi tar oss an och oroar oss för. Problemen uppstår när stressreaktionen är påslagen under långa tider eftersom kroppen och hjärnan börjar tar skada. Kortisol är den större boven i dramat eftersom hormonet ofta är närvarande under långa perioder. Kortisol flyttar fett och socker ut i blodbanan vilket skapar en sämre miljö. Forskningen tyder på att det är direkt skadligt för strukturer i hjärnan. Nyckeln är därför att så ofta som möjligt balansera stressen med fysiologisk återhämtning. Detta innebär helt enkelt att skapa sig perioder utan stresshormon i blodet och med påslagen “broms” i nervsystemet.

Hur vet jag om kroppen är stressad eller inte?

För att mäta stress behöver man något som antingen fångar upp mängden stresshormon i blodet eller i vilket läge nervsystemet befinner sig. Idealt både och. För att direkt mäta hormonnivåer är blodprover stabilast men man kan även uppskatta nivåerna via saliv. Det här är effektiva metoder som bland annat används inom vården för att utreda sjukdomstillstånd som leder till hormonrubbningar. Däremot är de inte särskilt användbara för kontinuerlig användning eftersom varje mätning kräver provtagning och labbanalys. När man vill mäta och förstå sin stress i vardagen är alltså provtagning inte en optimal lösning. Då står istället två andra metoder till buds, hudkonduktansmätning eller hjärtfrekvensvariabilitet.

När nervsystemets gas är på triggas nämligen svettkörtlarna i huden. Svett leder ström så genom att mäta ledningsförmågan i huden kan man mäta stressnivån. En sådan mätning ingår till exempel i ett lögndetektortest eftersom att ljuga triggar samma påslag som en stressreaktion. Tyvärr är denna metod inte särskilt stabil eftersom svettning även påverkas av temperaturen i omgivningen. Vidare mäter den bara nervpåslaget och inte hormonpåslaget.

Då är det mer intressant att titta på det efter hjärnan mest centrala organet i stressreaktionen, hjärtat. Hjärtat påverkas nämligen starkt av nervsystemet och av stresshormonerna. När man är under återhämtning och andas in så snabbar hjärtat upp och när man andas ut saktar det in. Under stress försvinner den här variationen då hjärtat stimuleras att dels slå lite snabbare och dels mer regelbundet. När vi istället är i återhämtning slår hjärtat långsammare och slaglängden varierar mycket från slag till slag. Hur mycket hjärtats slaglängd varierar är således ett utmärkt mått på din aktuella stressnivå och kallas hjärtfrekvensvariabilitet eller kort och gott HRV.

Och hjärtfrekvensvariabilitet går att mäta?

Ja absolut! Ett enkelt sätt att testa detta på sig själv är att känna eller lyssna på hur pulsen varierar slag för slag. Det ger dock ingen precis information utan det mest stabila sättet att mäta HRV är istället med hjälp av EKG-utrustning. EKG är en förkortning av elektrokardiografi och bygger på att man lyssnar efter de elektriska signaler som bildas i hjärtats vävnad när det slår. Signalen ger oerhört mycket information och används ofta inom vården för att diagnosticera eller övervaka hjärtat. En av alla de parametrar som kan beräknas utifrån ett EKG är just HRV och tack vare signalens detaljrikedom kan det göras med mycket hög precision.

Man kan även mäta HRV med optisk teknik, till exempel på handleden, så kallad fotopletysmografi (PPG). Den metoden bygger på att mäta variationer i hur mycket blod som flödar genom huden vilket korrelerar med den frekvens som hjärtat slår. Nackdelen med denna teknik är att man behöver sitta i princip helt still eftersom minsta rörelse stör ut de svaga variationerna i handledens blodflöde.

Men om stressen startar i hjärnan, kan man inte mäta den direkt där?

Ja det är 10 000-kronorsfrågan, om man kan mäta direkt på hjärnan för att fånga upp stressreaktionen i dess allra tidigaste skede. Forskning pågår där man från hudytan på huvudet snappar upp den samlade elektriska signalen från hjärnan, eller lyser ner genom skallbenet med infrarött ljus för att mäta blodflödet i olika delar av hjärnan. Signalerna är komplexa och ännu mycket svårtolkade. Det finns dock indikationer på att hjärnans elektriska aktivitet ändras i samband med flyktresponsen.

Om vi tillåter oss att spekulera är det ingen avancerad gissning att vi inom en relativt snar framtid kommer se implanterbara chip som mäter EKG från hjärtat för att hjälpa oss att kontrollera stress och förebygga sjukdom. Om den snabba utvecklingen inom signalbehandling och maskininlärning fortsätter är det inte otänkbart att vi även kommer se liknande lösningar med signaler från hjärnan.

Hur har Linkura valt att mäta stress?

I princip alla andra aktörer som mäter HRV har valt att använda PPG eftersom den tekniken är mycket tillgänglig. Det räcker med en hyfsad kamera i en smartphone eller en optisk sensor i en smartwatch. Vår forskning visade dock tydligt att PPG-sensorer ger alldeles för lite information om stress. Dessutom har de för stora problem med rörelseartefakter (störningar orsakade av rörelse) för att vara användbara. Vi bestämde oss därför tidigt för att satsa på EKG då detta är den teknik som ger bäst precision och nytta i förhållande till användarvänligheten.

En utmaning vi mötte var dock att det inte fanns någon lösning på marknaden för mätning av kontinuerlig EKG i vardagen. Inom vården är bärbarhet inte en viktig faktor och den EKG-utrustning som fanns bestod av stationära lådor med massor av klisterelektroder och sladdar.

Vi satte därför igång utvecklingen av en egen bärbar EKG-mätare som designades från grunden för att vara så användarvänlig det bara går utan att göra avkall på signalkvaliteten. Efter lite utmanande ingenjörskonst internt har vi sedan något år tillbaka vår patenterade EKG-mätare ute hos användare över hela världen. Det som är helt unikt är att du kan lyssna på ditt hjärta med medicinsk signalkvalitet samtidigt som mätaren inte är större än ett USB-minne och kan bäras i ett vanligt pulsband runt bröstet.

Som vi tidigare nämnde är kroppens reaktion på fysisk och mental stress i princip densamma, men tack vare en speciell patenterad algoritm kan vi faktiskt särskilja dessa. Sedan i höstas kan du löpande ladda upp din data till vår app och direkt få insikter och analyser kring dina stressnivåer, både mental och fysisk. Vi är idag helt ensamma om att att kunna mäta och ge preventiva insikter kring stress i vardagen, kontinuerligt och med en mycket hög precision, en position vi är oerhört stolta över!

Otroligt spännande, tack för din tid Anders! 🙂

Vid pennan,

Anders Tjernvik
Docent i fysiologisk mätteknik och forskningsansvarig på Linkura

Tobias Widemar
Affärsutvecklare på Linkura