Blod och svett tar träningsappen till nästa nivå
Stockholm Marathon 2018 var en het historia. Det var 28 grader varmt och en av de största problemen var att hålla vätskebalansen i schack, fem procent av de anmälda bröt loppet. Nu har forskare vid KTH utvecklat en mångfacetterad mätteknik, användbar i till exempel träningsappar, och som klarar av att upptäcka en rad tillstånd i människokroppen – från njursvikt till vätskebrist.
Var du en av de 20 000 personer som sprang Stockholm Maraton 2018? Då minns du hur varmt det var, och hur många som var tvungna att bryta på grund av det. Ett av de största problemen när det är varmt ute är att hålla vätskebalansen i schack. Och det är här KTH-forskaren Gaston Crespos och hans kollegers nya teknik kommer in i bilden.
Svettkontroll varnar i god tid
– Ett av de områden där tekniken kommer till användning är för att övervaka kroppens vätskebalans – i form av elektrolytbalans – så att människor inte drabbas av uttorkning, eller dehydrering som det kallas på fackspråk. Genom att hålla koll på den svett människokroppen utsöndrar kan användaren i god tid före problem uppstår få ett besked om uttorkning, så att vederbörande kan avbryta träningen eller dricka vätskeersättning. Teknikens syfte är att kunna anpassa träningen efter din individuella kropps förutsättningar och värden, säger Gaston Crespo, universitetslektor på avdelningen för tillämpad fysikalisk kemi.
Tekniken innebär en form av bärbara elektrokemiska sensorer, som kan vävas in i kläder eller användas fristående i direktkontakt med huden via till exempel ett armband. De kroppsvätskor som kollas är svett och blod. Sensorerna ingår endera i en lapp som fästs på huden eller som mikronålar. Detta beroende av applikation.
– Båda teknikplattformarna kan användas vid medicinska sammanhang hemmavid eller sportutövande, men också som ett verktyg på sjukhus och läkarmottagningar. Sensorerna klarar av att upptäcka en rad problem. Som redan nämnda vätskebrist och elektrolytbalans samt njurproblem., säger Gaston Crespo.
– Just njurproblem associeras till exempel av utsöndringen av kaliumjoner och nivån av kreatinin i blodet som tekniken kan identifiera.
Mäter mjölksyra under träningens gång
När det kommer till träning och sport är det inte bara vätskebalansen som kan mätas. Vid hård ansträngning hinner kroppen inte transportera bort mjölksyran från musklerna, och detta är något som Gaston Crespos och de andra KTH-forskarna sensorer kan mäta kontinuerligt under träningens gång.
– Sensorerna kan också mäta hur stressad en människa är, samt hennes uppmärksamhet.
Om tekniken och sensorerna skulle kunna användas tillsammans med appar och klockor som Run Keeper och Fitbit? Enligt Gaston Crespo är detta möjligt givet att klock- och apptillverkarna importerar den typen av data som genereras av sensorerna och visar upp den på ett användbart sätt. Därmed skulle träningen kunna tas till nästa nivå.
Bland de biomolekyler som sensorerna kan snappa upp finns natrium, klorid, kalcium, magnesium, ammonium, glukos, urinsyra och aminosyror som glycin. Dessa biomolekyler hjälper användaren att hålla koll på leverns och hjärtats hälsa, metabolismen samt diabetes, för att nämna några exempel. Förutom teknik inbäddad i armband och kläder som kan mäta fysiska parametrar tänker sig forskarna att nästa generations sensorer ska kunna samla in och visa biokemiska värden som uppmätts i mänskligt svett. Detta för att verkligen öka förståelsen för kroppens fysiska status. Förutom Gaston Crespo ingår även KTH-forskarna Marc Parrilla, Rocio Canovas, Maria Cuartero och Lijun Chai i teamet bakom arbetet.
Vetenskapliga artiklar:
Wearable potentiometric ion sensors. TrAC Trends in Analytical Chemistry
Wearable All-Solid-State Potentiometric Microneedle Patch for Intradermal Potassium Detection. Analytical Chemistry
Kontakt:
Gaston Crespo, gacp@kth.se
