Les chercheurs créent une carte de la façon dont les parties du corps interagissent sous le stress, peuvent aider à diagnostiquer la maladie plus tôt

Une nouvelle étude a cartographié comment différentes parties du corps communiquent entre elles sous stress physiologique, comme pendant l’exercice ou la privation de sommeil, ce qui, selon les chercheurs, pourrait un jour aider à diagnostiquer une maladie plus tôt. Des chercheurs de l’Université de Portsmouth et du University College de Londres, au Royaume-Uni, ont déclaré que l’étude encourage une vision “du corps entier” de la physiologie, au lieu de se concentrer sur des mesures isolées telles que le cœur ou le rythme respiratoire.

En utilisant «Transfer Entropy» – une méthode de surveillance des signaux corporels – un réseau complexe de cartes a été créé montrant quelles parties du corps agissent comme des «centres d’information» dans différentes conditions de stress, a expliqué l’équipe.

Par exemple, pendant l’exercice, le cœur – qui travaille dur pour pomper le sang vers les muscles – reçoit le plus de contributions d’autres systèmes et, par conséquent, “prend les devants” pour aider le corps à s’adapter, ont déclaré les chercheurs.

Décrits dans une étude publiée dans le Journal of Physiology, les cartes “montrent que notre corps ne réagit pas seulement à une chose à la fois”, a déclaré l’auteur Alireza Mani, professeur agrégé et chef du laboratoire de physiologie du réseau à l’University College London.

“Il répond d’une manière intégrée et intelligente. Et en cartographiant cela, nous apprenons à quoi ressemblent les modèles normaux, afin que nous puissions commencer à repérer lorsque les choses tournent mal”, a déclaré Mani.

Les systèmes d’organes sont connus pour travailler ensemble pour aider à s’adapter et à fonctionner dans des conditions qui produisent du stress dans le corps.

L’étude a examiné 22 volontaires sains qui ont été surveillés à l’aide de capteurs portables lors de l’exposition à trois environnements stressés – faible oxygène (hypoxie), privation de sommeil et exercice physique d’intensité modérée (cyclisme).

Un masque facial a mesuré les gaz respiratoires des participants, tandis qu’un oxymètre de pouls a suivi les niveaux d’oxygène sanguin.

Les chercheurs ont analysé les signaux enregistrés – la fréquence cardiaque et respiratoire, les niveaux d’oxygène sanguin et la concentration d’oxygène et de dioxyde de carbone dans la respiration expirée – et ont suivi la façon dont les informations étaient transférées entre les systèmes d’organes.

Dans un environnement à faible teneur en oxygène, l’oxygène sanguin devient le “joueur central”, travaillant en étroite collaboration avec la respiration pour s’adapter au manque d’air, ont déclaré les chercheurs. Ils ont expliqué que lorsque la privation de sommeil est ajoutée, les modifications sont plus subtiles, les informations se déplaçant entre les systèmes d’organes – si un faible oxygène est également impliqué, le rythme respiratoire augmente soudainement et prend les devants.

Les cartes indiquent tôt des signes cachés de stress qui ne seraient pas évidents de la fréquence cardiaque ou des niveaux d’oxygène seuls, ce qui signifie que les résultats pourraient un jour aider à repérer les problèmes de santé avant l’apparition des symptômes, a déclaré l’équipe.

“Cela compte dans les soins de santé parce que les premiers signes de détérioration, en particulier dans les unités de soins intensifs ou lors du début de conditions complexes comme la septicémie ou le Covid-19, apparaissent souvent non pas dans les chiffres moyens, mais dans la façon dont ces chiffres sont liés les uns aux autres”, a déclaré Mani. Les auteurs ont écrit: “Pendant l’exercice, la fréquence cardiaque est devenue le principal récipiendaire de l’information, tandis que (oxygène sanguin) a servi de disséminateur principal. L’hypoxie a conduit à l’engagement de (oxygène sanguin) en tant que centre dans le réseau.”

“La privation de sommeil était associée à un changement dans le flux d’informations entre les nœuds pendant l’hypoxie”, ont-ils écrit.