Собаки научились определять падение сахара по запаху — и делают это с точностью, которой позавидует любой фитнес-браслет.
Они не требуют интернета, не обновляются по ночам и не садятся в самый важный момент. Зато могут лизнуть в лицо и спасти вам жизнь.
Собаки умеют предсказывать гипогликемию всего за 20 минут до комы, ориентируясь исключительно на запах. А точнее — на тонкие молекулы, которые вылетают из нас вместе с выдохом. И собаки их чуют. Давайте разбираться, как это происходит.
Собаки не просто чуют «что-то не так». Они улавливают конкретные химические вещества, которые выбрасывает организм, когда начинает сбиваться сахарный обмен.
Главный «аромат тревоги» — изопрен. Исследования Кембриджского университета показали: при гипогликемии его концентрация в дыхании удваивается. Для нас этот запах незаметен. А для собаки — как сирена: хозяин на грани.
Изопрен — углеводород (C₅H₈) и довольно важный для нас элемент. Он нужен для синтеза важных биологических молекул, таких как витамины и стероидные гормоны. Без него организм не будет производить, например, витамины D и E.
«Скачок изопрена собака чувствует в ничтожно малых концентрациях — задолго до симптомов», биолог Марк Эванс.
В норме изопрен есть в небольшом количестве в выдыхаемом человеке воздухе.
Но вот при нехватке энергии в организме - например, когда резко падает уровень глюкозы, обмен веществ перестраивается. И одним из его продуктов на выходе и получается изопрен. За 15–30 минут до появления тяжелых симптомов концентрация изопрена в дыхании у диабетика вырастает в два раза.
Второй генератор запаха ацетон. Его много вырабатывается при кетоацидозе — тяжёлой форме диабетического криза. Отсюда и фруктовый запах изо рта.
Другие молекулы, которые собака может засечь своим острым нюхом:
- ацетоацетат
- бета-гидроксибутират
- изопропанол
- этанол, метанол
Обученные собаки могут определять диабетическое состояние по запаху раньше, чем срабатывают приборы или появляются первые клинические симптомы. Их нюх позволяет выявлять гипогликемию на доклинической стадии.
И это неудивительно. Только обратите внимание на эту их нюхательную биологию:
У собак до 300 миллионов обонятельных рецепторов. Для сравнения: у нас их всего 6 миллионов. Около 40% активности собачьего мозга связано с анализом запаховых сигналов.
Мозг обрабатывает запахи в 32 раза лучше, чем наш. А главное — умеет разделять сложные запахи на отдельные молекулы, как диджей разделяет треки на дорожки.
Как обучают собак помощников для диабетиков
Нюхательная тренировка помогает собакам научиться выявлять вещества. Они их чувствуют в любом случае, просто надо научить собак реагировать.
Как это работает:
- Запаховые образцы — псу дают понюхать салфетки с дыханием человека при гипогликемии и норме.
- Позитивное подкрепление — если собака реагирует на «неправильный» запах (лает, трогает лапой, приносит глюкозу), её хвалят.
- Тесты в реальной жизни — транспорт, шум, сны, магазины. Собака учится жить с хозяином и быть его носом 24/7.
По данным Medical Detection Dogs (Великобритания), эффективность таких собак составляет до 90% (то есть вероятность ошибки в реакции есть, но не более 10%).
Какие породы лучше всего распознают диабет
В этой табличке собрал породы, которые считаются наиболее эффективными в распознавании, как диабета, так и запахов других болезней.
Собаки не заменяют глюкометр, а дополняют. Особенно ночью, когда электронный сенсор промолчит, а собака разбудит.
И пёс может толкнуть хозяина в бок посреди ночи и тем самым спасти ему жизнь.
Собаки эволюционировали вместе с человеком. Те, кто лучше понимал хозяина, жили дольше. Те, кто нюхал болезни - жили сытнее.
Собака не просто нюхает, она думает, нюхая. Это уже не просто инстинкт, а осмысленное поведение.
Когнитивная этология добавляет: собака учится «читать» хозяина по запаху, выражению лица, поведению — и связывать это в единую картину. Порой лучше, чем близкие родственники.