01 Dic 2022
SENSORI INDOSSABILI
Posted by Forrest Group Minerva
Creato: 01 Dicembre 2022

Tecnologia dei sensori indossabili: uno strumento promettente per il monitoraggio metabolico nello sport

Le tecnologie di sensori indossabili per il monitoraggio metabolico nello sport, cosa misurano? E quali sono i vantaggi per le prestazioni sportive?

Le tecnologie dei sensori indossabili offrono la possibilità di misurare un'ampia gamma di analiti in vari fluidi corporei. Il monitoraggio dei processi metabolici attraverso analiti (p. es. lattato, glucosio, ecc.) potrebbe fornire informazioni critiche sulla condizione degli atleti per un intervento tempestivo. Lo scopo di questo post sul blog è riassumere i messaggi chiave dell'articolo di revisione di Gao, Brooks e Klonoff [1] per il monitoraggio metabolico nello sport.
gif indossabili

Monitoraggio dei livelli di glucosio: componenti tipici del sensore, precisione della misurazione e vantaggi dell'applicazione pratica 
Le attuali tecnologie indossabili (lenti, paradenti, cerotti o tessuti intelligenti) sono facili da applicare e potrebbero consentire di monitorare i processi fisiologici negli sport. Il monitoraggio continuo del glucosio (CGM) attraverso il liquido interstiziale (ISF) è già approvato nella tecnologia indossabile [1]. Un sistema CGM basato sull'ISF è tipicamente costituito da un sensore indossabile (inserito con un ago attraverso la pelle), un trasmettitore per inviare i dati del glucosio e un ricevitore per monitorare e memorizzare i dati [2]. I sistemi CGM hanno una differenza relativa assoluta media (MARD) di circa il 10%, che è una soglia che la FDA considera sicura per l'uso non aggiuntivo [1]. Di conseguenza, nessun ulteriore test della glicemia con il polpastrello è necessario prima dell’intervento, e si potrebbe prevenire lo spreco di sangue del polpastrello attraverso il test della glicemia capillare. Oltre ai benefici della CGM per i pazienti con diabete, la ricerca fisiologica potrebbe anche trarre vantaggio dalla conoscenza del tempo trascorso in un determinato intervallo glicemico [1]. Tuttavia, il monitoraggio dei livelli di glucosio attraverso l'ISF presenta alcune limitazioni. I cambiamenti nei livelli di glucosio dell'ISF sono in ritardo rispetto ai corrispondenti livelli di glucosio nel sangue di circa 5-15 minuti, il che deve essere considerato nell'interpretazione dei dati [2].

Monitoraggio in tempo reale dei processi fisiologici nello sport: possibili campi di applicazione nel prossimo futuro 
I fluidi corporei, come lacrime, sudore, saliva o ISF, mostrano una gamma di analiti associati a diversi processi fisiologici, come lattato, glucosio, ioni idrogeno, acido urico, sodio o potassio. Le informazioni in tempo reale sui processi metabolici in corso potrebbero essere utilizzate per intervenire strategicamente negli allenamenti o nelle competizioni sportive. Ad esempio, gli atleti a volte sono esposti a condizioni che possono portare alla disidratazione. Ai Giochi Olimpici di Tokyo dell'estate 2021 gli atleti hanno dovuto affrontare caldo e umidità. In condizioni ambientali così estreme, la tecnologia indossabile avrebbe potuto essere utilizzata per prevenire la disidratazione, fornendo informazioni sullo stato di sodio per mantenere uno stato di idratazione ottimale [3]. Inoltre, il monitoraggio metabolico potrebbe consentire di intervenire strategicamente durante la competizione, l'allenamento o il recupero. Per esempio, la conoscenza se un atleta si è avvicinato o ha superato la soglia del lattato fornisce informazioni preziose per l'adeguamento tattico nelle competizioni sportive [4]. Inoltre, il monitoraggio dei livelli di glucosio di un atleta offre un grande potenziale per gestire l'assunzione di carboidrati durante il recupero, o prima e durante la competizione [5].

Conclusioni 
L'applicazione di tecnologie indossabili per il monitoraggio metabolico negli sport potrebbe fornire informazioni chiave per atleti, allenatori e dietisti per gestire strategicamente la reidratazione e la nutrizione e per adottare un approccio tattico nelle competizioni. Considerato lo stato attuale dello sviluppo tecnologico dei sensori indossabili, la misurazione dell'ISF offre il maggiore potenziale per il monitoraggio metabolico in tempo reale negli sport.

Riguardo agli Autori:
Aldo Sommer (@Aldoswelt) è uno scienziato sportivo interessato alla fisiologia dell'esercizio e alla psicologia cognitiva. Lavora come assistente di ricerca presso l'Università tedesca dello sport di Colonia e presso l'Università di Hagen. Nella sua ricerca, indaga la relazione tra prestazione e fatica in funzione del profilo fisiologico individuale di un atleta e l'interazione tra il sistema nervoso autonomo e la funzione cognitiva.

Carolin Jäschke
è una scienziata dello sport e studentessa di design della comunicazione. Il suo interesse di ricerca è il trasferimento di conoscenze dalla scienza alla pratica. Qui, esplora la questione di come la segnalazione diagnostica delle prestazioni possa essere presentata in modo visivamente comprensibile per allenatori e atleti.

Posted on  by BJSM

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DISPOSITIVI TECNOLOGICI INDOSSABILI 

[N.d.r.: di seguito riportiamo il sommario del PDF che descrive i principi per la misurazione e interpretazione dei risultati ottenuti dal rilevamento dei biofluidi. Le didascalie delle figure, riportate nel PDF, forniscono indicazioni sintetiche per il monitoraggio biochimico periferico, nonché la descrizione dei trasduttori impiegati per il loro rilevamento.]

Accesso agli analiti nei biofluidi per il monitoraggio biochimico periferico 
Jason Heikenfeld, Andrew Jajack, Benjamin Feldman, Steve W. Granger, Supriya Gaitonde, Gavi Begtrup e Benjamin A. Katchman.

Il monitoraggio biochimico periferico prevede l'uso di dispositivi indossabili per la misurazione minimamente invasiva o non invasiva di analiti in biofluidi come liquido interstiziale, saliva, lacrime e sudore. L'obiettivo, nella maggior parte dei casi, è ottenere misurazioni che fungano da surrogati per le concentrazioni circolanti di analiti nel sangue. Fino ad oggi, i principali sviluppi tecnologici includono i monitor continui del glucosio, che utilizzano un ago sensore interno per misurare il glucosio nel fluido interstiziale e la stimolazione del sudore, integrata nel dispositivo, per l'accesso continuo agli analiti nel sudore. L'ulteriore sviluppo di tecnologie di rilevamento continuo, attraverso nuove modalità di rilevamento elettrochimico, sarà uno degli obiettivi principali della ricerca futura. Sebbene siano stati fatti molti investimenti nelle tecnologie indossabili per rilevare gli analiti, meno sforzi sono stati diretti alla comprensione della fisiologia della secrezione di biofluidi. Chiarire la biologia correlata è fondamentale per accelerare il progresso tecnologico, poiché il biofluido medesimo presenta, spesso, la sfida maggiore in termini di volumi di campione, velocità di secrezione, filtrazione, canali attivi dell'analita, pH e salinità variabili, scomposizione dell'analita e altri fattori confondenti.
(Pubblicato on line il 25 febbraio 2019)

 


Tratto da:
https://blogs.bmj.com/bjsm/2022/08/12/wearable-sensor-technology-a-promising-tool-for-metabolic-monitoring-in-sport/


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