Кишеньковий аналізатор дихання дозволив визначити перехід до спалювання жирів з точністю лабораторних приладів

23 липня 2026 р. 10:36

23 липня 2026 р. 10:36

Швейцарські науковці створили портативний детектор дихання для домашнього використання, який вимірює вміст ацетону у видихуваному повітрі з точністю на рівні лабораторних приладів. Завдяки цьому прилад дозволить визначати перехід до використання організмом жирів як джерела енергії. Це важливо для хворих на діабет, а також знадобиться для відстеження впливу дієт, фізичних навантажень або програм зниження ваги. Утім поки пристрій перевірили лише на невеликій групі здорових молодих людей, тому його клінічну користь ще мають підтвердити у більших і різноманітніших вибірках. Про розробку дослідники повідомили у журналі Device .

Новий аналізатор визначає рівень ацетону в повітрі, яке видихає учасниця дослідження. Alivion AG

Навіщо вимірювати вміст ацетону у видихуваному повітрі?

Коли організму бракує доступних вуглеводів, наприклад під час голодування, тривалого фізичного навантаження або певних дієт, печінка починає активніше використовувати жирні кислоти як джерело енергії взамін вуглеводів. Одним із продуктів їхнього обміну є леткий ацетон і його концентрація у видихуваному повітрі може вказувати на рівень використання жирів організмом. Однак, сучасні прилади для точного вимірювання вмісту ацетону у повітрі надто громіздкі й дорогі, а комерційно доступні компактні аналізатори часто надто чутливі до вологості та техніки дихання і мають невисоку точність вимірювань. Розв'язанням цієї проблеми зайнялися науковці з Вищої технічної школи та Університетського госпіталю Цюриха.

Чим особливий новий прилад?

У новій статті дослідники презентували портативний прилад розміром приблизно 8 на 17,5 сантиметра. У ньому повітря спершу проходить крізь колонку, яка відокремлює ацетон від водяної пари та інших летких сполук, а потім потрапляє на хімічний сенсор. Весь процес займає всього близько 90 секунд. Контроль техніки дихання відбувається за допомогою застосунку на смартфоні, який враховує індивідуальну життєву ємність легень користувача, показує силу видиху та дає вказівки, коли треба дихати сильніше або слабше.

Після попередніх лабораторних випробувань детектор перевірили на 12 здорових добровольцях віком від 20 до 37 років, сумарно дослідивши 312 зразків з концентрацією ацетону від 0,2 до 43 часток на мільйон. Показники портативного сенсора майже повністю збіглися з результатами протонно-трансферної мас-спектрометрії — високоточного методу хімічного аналізу, а коефіцієнт кореляції сягнув 0,995.

Прилад також зміг відстежити короткочасні зміни в обміні речовин, які виникали внаслідок фізичної активності. Його показники співпадали з коливанням вмісту кетонових тіл — продуктів обміну жирів у крові. Наприклад, під час інтенсивних тренувань рівень ацетону у видихуваному повітрі залишався низьким, але зростав у період відновлення, коли інтенсивність використання жирів збільшувалася.

Зрештою, дослідники перевірили здатність приладу відстежувати зміни рівня ацетону при змінах дієти. Троє учасників користувалися приладом удома протягом трьох тижнів: упродовж першого вони дотримувалися звичного раціону, упродовж другого — кетогенної дієти з високим вмістом жирів, а на третій тиждень використовували 16-годинне інтервальне голодування. Рівень ацетону у видихуваному повітрі у всіх учасників лишався низьким упродовж першого тижня, потім зріс під час переходу на кетодієту і знову знизився на тижні, коли учасники застосовували інтервальне голодування. Прилад також вказав на те, що вплив дієти для різних учасників був різним — максимальні значення рівня ацетону на одній і тій самій дієті в різних людей відрізнялися у кілька разів.

Кому знадобиться цей прилад?

Прилад потенційно можна буде використовувати як доповнення до моніторингу рівня цукру при діабеті, а також для контролю змін обміну речовин та індивідуальної адаптації дієт, фізичних навантажень або програм зниження ваги. Дослідники зазначили, що один із девайсів уже використовували протягом восьми місяців і не виявили помітного погіршення його роботи, які могли би виникнути через постійний контакт з вологою. Водночас для регулярного застосування пристрій необхідно періодично калібрувати за допомогою готових газових сумішей з відомою концентрацією ацетону, але автори вважають, що користувачі зможуть впоратися із цим самостійно, без допомоги спеціалістів з обслуговування.

Як у людей змінюється обмін жирів та інших речовин

🕐 Вплив фізичних навантажень на обмін речовин виявився залежним від часу доби, коли людина тренується.

💪 Водночас лише силові тренування дозволили позбутися жиру без втрати м'язової маси.

🍔 Споживання їжі, особливо жирної, змінило активність імунних клітин, що може вплинути на ефективність терапії ними.

😴 Порушення обміну речовин уночі виявилося ключовим чинником розвитку неалкогольної жирової хвороби печінки.

🌞 Сидіння біля вікна під сонячним промінням, а не під штучним освітленням, допомогло регулювати рівень цукру в крові людей із діабетом.

Наука