Nefesiniz hangi hastalıklarınızı ortaya çıkarabilir?

Oğlunun hastalığını nefesinden anladı

The Sun gazetesine göre, kendini süper koku alma yeteneğine sahip olarak tanımlayan bir anne, oğlunun yakalandığı ciddi hastalığın nefes kokusundan anladı. Oğlunun nefesinin meyveli, oje kokusu gibi bir kokusu olduğunu fark etti. Oğlu birkaç gündür kendini iyi hissetmiyordu ve fazla yemek yemiyordu, ancak soğuk algınlığı veya grip belirtileri göstermiyordu. Doktor randevusu alamayınca ve koku daha da kötüleşince, evde glikoz ölçüm cihazı kullandı ve oğlunun kan şekerinin tehlikeli derecede yüksek olduğunu gördü. Doktorlar daha sonra oğluna tip 1 diyabet teşhisi koydu ve insülin eksikliği nedeniyle vücudun şekeri kullanamadığı ve bunun yerine yağ yaktığı, meyve kokulu nefes kokusuna neden olan yüksek düzeyde asit ketonlar ürettiği ciddi bir durum olan ketoasidozun eşiğinde olduğunu söyledi.

Nefesinizde ne var?

Nefes sadece sıcak hava değildir. Bilim adamları, insan nefesinde binden fazla farklı bileşik tespit etti. Nefesin %99'u şunlardan oluşur; %78 oranında azot, %16 oranında oksijen, %5 oranında karbondioksit ve su buharı. Geri kalan %1 ise uçucu organik bileşikler diye tanımlanan VOC ve aseton, izopren, amonyak, kükürt, etanol, metan ve hidrojen gibi diğer moleküllerden oluşan eser gazlardan oluşur.

Solunan VOC'ler, metabolik süreçlerin sonucu olarak hücreler, bakteriler ve diğer mikroorganizmalar tarafından salınan mikroskobik koku molekülleri olarak düşünülebilir. Bunlar birlikte, vücudunuzda neler olup bittiğini yansıtan benzersiz bir karışım oluşturur: Nefes iziniz.

Nefes iziniz, ne yediğinize, ne kadar susuz kaldığınıza, stresli olup olmadığınıza ve hastalıkla mücadele edip etmediğinize bağlı olarak sürekli değişir.

Nefesiniz biriciktir, aynı parmak iziniz gibi

Current Biology dergisinde yayınlanan çalışmayı yürüten ekip, esas olarak burun yoluyla koku alma (olfaksiyon) ve beynin buna verdiği tepki üzerine çalışıyor. Çünkü koku alma sırasında burundan alınan hava doğrudan beyne bilgi taşıyor.

Her beynin kendine özgü olması nedeniyle, araştırmacılar her beynin şekillendirdiği nefes alma desenlerinin de benzersiz olacağını varsayıyorlar. Bu hipotezi test etmek için, burun içine yerleştirilen hafif ve giyilebilir bir tüp geliştirdiler. Bu cihaz, 24 saat boyunca burun yoluyla alınan havayı izledi. 100 sağlıklı genç yetişkin bu burun cihazını günlük yaşamlarına devam ederken taktı ve yaptıkları aktiviteleri bir cep telefonu uygulamasına kaydetti.

Nefes alma deseni herkeste farklı

Test soncuna göre, her katılımcının nefes alma deseni belirgin şekilde farklıydı. Yapay zeka destekli analiz, yalnızca nefes desenlerine bakarak bireyleri %97 doğrulukla tanımlayabildi. Bu doğruluk oranı, 2 yıl süren tekrar testlerinde de tutarlılık gösterdi. Yani yöntem güvenilirdi.

Biyolojik bir süreci bu kadar yüksek doğrulukla tahmin etmek çok nadir bir olaydır.

Her nefes alma 'parmak izi gibi' aynı zamanda bireyin zihinsel ve fiziksel durumu hakkında da ipuçları sağladı. Belirli nefes kalıpları, vücut kitle indeksi, uyku-uyanıklık döngüsü ve depresyon ya da anksiyete ile bağlantılıydı. Örneğin; anketlere göre daha yüksek kaygı seviyelerine sahip olan katılımcılar, uykuda daha kısa nefes alışları ve nefesler arası daha değişken duraksamalar gösterdi.

Nefesler arası duraklama, özellikle anlamlı bir parametre olarak öne çıktı: Bazı bireyler her nefes sonrası bir saniye duraklarken, diğerleri bazen bir, bazen beş saniye duruyordu. Bu değişkenlik istatistiği, tahmin modelleri açısından güçlü bir araçtı.

Neden burun beyni kontrol ediyor?

Bilim insanlarına göre, burun yoluyla alınan hava ile beynin bu kadar sıkı bağlantılı olması, koku alma duyusunun evrimsel gelişimiyle ilgili olabilir. Nefes almanın zihinsel imgeleme ile ilişkili olduğu ve kokunun da bir hafıza deposu olduğu biliniyor.

Uzmanlara göre, koku alma memelilerde ortaya çıkan ilk duyu sistemidir ve bu sistem, memeli beyninin yapısal olarak nasıl geliştiğini organize eden bir tür evrimsel iskelet olabilir.

Modern insanlar görsel olarak daha odaklı olsa da, burun solunumu ile beynin birçok bölgesi arasındaki bağlantılar, evrimden kalan bir mekanizma olabilir. Kokuyla hiç ilgisi olmayan, görsel ve mekansal görevlerle ilgili çalışmalarda bireylerin nefes alırken bu görevleri daha iyi yaptığı görülüyor. Bu durum, nefes alırken yalnızca kokuya değil; görsel, işitsel ve dokunsal gibi diğer duyusal uyaranlara da daha hassas hale gelmemizle ilgili olabilir.

Nefesin değişirse beynin de değiştir

Daha fazla insan üzerinde nefes alma şekli ile sağlık koşulları arasındaki bağlantının ölçülmesi, nefes analizini bir teşhis aracı haline getirebilir. Çalışmaya katılan uzmanlar şu anda cihazlarını ve analiz yöntemlerini hastalıkları taramak amacıyla test ediyorlar. Bu bulgular, nefes alma şekillerini değiştirmenin beyindeki işleyişi değiştirip değiştiremeyeceği sorusunu da gündeme getiriyor.

Burada "yumurta mı tavuktan, tavuk mu yumurtadan çıkar" sorusu var: Depresyonda olduğunuz için mi böyle nefes alıyorsunuz, yoksa böyle nefes aldığınız için mi depresyondasınız. Eğer ikinci ihtimal geçerliyse, bu çok heyecan verici çünkü müdahale yollarını açar. Yani size daha az depresif veya kaygılı olmanızı sağlayacak şekilde nefes almak öğretilebilir.

Nefes bazlı teşhislerin umut vadettiği hastalıklar

Parkinson hastalığı: Nefes kimyasındaki değişiklikler, titreme ve sertlik gibi motor semptomlar ortaya çıkmadan önce bile tespit edilebilir. Büyük meta analizleri içeren bilimsel çalışmalara göre, nefesteki VOC'ler yaklaşık %81 duyarlılık ve %76 özgüllükle erken Parkinson hastalığını tespit edebilir. Bu, daha erken müdahalelerin önünü açabilir.

Akciğer kanseri: Birçok araştırmaya göre, akciğer tümörü ve kanseri olan kişilerde belirli VOC kalıpları tespit edilmiştir. Sekiz spesifik VOC içeren bir model kullanılarak yapılan bir araştırma, daha invaziv tarama yöntemleriyle karşılaştırılabilir düzeyde %93'lük etkileyici bir tanı doğruluğu ve %86'lık bir özgüllük ortaya koymuştur.

COVID-19: Breathonix'in BreFence Go gibi, COVID ile ilişkili VOC'leri 60 saniyeden daha kısa sürede %93 duyarlılık ve %95 özgüllükle tespit edebilir. Bu, birçok evde yapılan testten daha hızlıdır. Henüz ABD'de yaygın olarak bulunmamakla birlikte, Singapur, Malezya ve Avrupa'nın bazı bölgelerinde onaylanmıştır.

Tüberküloz (TB): Nefeste belirgin bir iz bırakır ve salınan VOC'ler, aktif TB, geçmiş maruziyet ve pnömoni gibi diğer akciğer enfeksiyonlarını ayırt edebilir.