Инженеры ETH Zurich разработали компактное устройство, которое за полторы минуты измеряет содержание ацетона в выдыхаемом воздухе. Как рассказало издание Ridlife, этот показатель позволяет определить, когда организм начинает использовать жиры вместо углеводов в качестве основного источника энергии.
Уровень ацетона в выдохе давно применяют для оценки жирового обмена. Его концентрация увеличивается, когда организм переключается на расщепление жиров. До сих пор точные измерения можно было проводить преимущественно с помощью крупного лабораторного оборудования. Доступные потребительские приборы, в свою очередь, показывали надёжные результаты только при очень высокой концентрации вещества.
На создание нового устройства специалисты ETH Zurich потратили десять лет. Прибор работает вместе с мобильным приложением, которое подсказывает пользователю, с какой силой и как долго необходимо выдыхать. Это позволяет получать сопоставимые результаты при повторных измерениях. Система контроля также распознаёт неправильный выдох и загрязнённый окружающий воздух, после чего отклоняет такой образец.
Работу устройства проверили в реальных условиях с участием 12 здоровых взрослых. Всего специалисты изучили 312 образцов выдыхаемого воздуха. Прибор фиксировал концентрацию ацетона в диапазоне от 0,2 до 45 ppm – миллионных долей объёма. Полученные данные совпали с результатами масс-спектрометрии, которая считается лабораторным золотым стандартом подобных измерений.
Исследователи также проследили, как показатели меняются в четырёх ситуациях: после лёгкой физической нагрузки и приёма пищи с высоким содержанием углеводов, после интенсивной нагрузки и углеводной еды, при кетогенной диете и во время голодания.
После лёгкой нагрузки и употребления углеводов концентрация ацетона оставалась низкой. Интенсивные упражнения приводили к её увеличению, что указывало на переход организма к использованию жиров. После высокоуглеводной пищи показатель снижался, а после жирной еды сохранялся на повышенном уровне. Во время голодания содержание ацетона продолжало расти.
Зафиксированные изменения соответствовали показателям глюкозы и кетонов в крови. Некоторые образцы прибора уже применяются в клинических исследованиях эпилепсии. Устройство также используют люди, которые контролируют жировой обмен для снижения веса или оценки спортивных результатов.