رویکرد های فناورانه حوزه ورزش برای مدیریت و نظارت بر تامین آب بدن (آبگیری) ورزشکاران

هیدراته نگه داشتن بدن یک ورزشکار نه تنها آنها را ایمن نگه می دارد ، بلکه می تواند عملکرد ورزشی آنها را نیز تغییر دهد.  ما به برخی از فناوری هایی که در حال حاضر وجود دارد می پردازیم که می تواند به مدیریت و جلوگیری از کم آبی بدن کمک کند.

 هیدراته ماندن برای حفظ سلامت و حفظ عملکرد مناسب هر کدام از دستگاه های داخلی در بدن ما بسیار مهم است.  معمولاً توصیه می شود که ۸ لیوان آب در طول روز (تقریبا ۲ لیتر یا نیم گالن) نوشیده شود.  سپس بسته به شرایط ، به عنوان مثال آب و هوا و میزان فعالیت بدنی ، میزان/دفعات مصرف مایعات باید تنظیم شود تا جبران مایعات دفع شده در نتیجه تعریق اضافی را جبران کند.  برای ورزشکارانی که با شدت بیشتر و/یا مدت زمان طولانی تر و در دمای بالاتر تمرین می کنند یا مسابقه می دهند، بسیار مهم است که بدن خود را به طور مداوم آب گیری کنند ، در غیر این صورت خطر کم آبی بدن برای آنها وجود دارد.
اثرات کم آبی: کم آبی بدن می تواند منجر به افزایش دمای مرکزی بدن ورزشکار شود، بر عملکرد هوازی تأثیر بگذارد، باعث خستگی و در برخی موارد شدید، گرفتگی، هیپوناترمی و گرمازدگی شود. این مقاله در اینجا به جزئیات بیشتری در مورد اثرات کم آبی بدن می پردازد.

به طور معمول ، ساده ترین راه برای تشخیص اینکه آیا بدن شما به خوبی و به میزان کافی هیدراته است، و یا کم آب می باشد ، این است که به رنگ ادرار خود نگاه کنید.  هر چه رنگ روشن تر باشد ، آب گیری و میزان مابعات بدن شما بهتر است و رنگ واقعاً تیره معمولاً نشان دهنده کم آبی است و هر چه رنگ تیره تر باشد ، درجه کم آبی بدن بیشتر است.  هنگامی که ورزش نمی کنید ، می توانید به احساس تشنگی خود نیز تکیه کنید تا تشخیص دهید که دچار کم آبی شده اید.
  اما هنگامی که یک ورزشکار در حال تمرین/ورزش است ، این دو شاخص کار نمی کنند، زیرا علائم کم آبی  حادبدن می باشند، که بدین معنی است که کم آبی بدن قبلاً ایجاد شده و عملکرد ورزشکار را تحت تأثیر قرار داده است.  همچنین روش اندازه گیری وزن بدن قبل و بعد از تمرین برای تعیین میزان از دست دادن مایعات در نتیجه تعریق حین فعالیت وجود دارد.  اما این یک برآورد پس از فعالیت است و ممکن است در تشخیص کم آبی بدن در طول فعالیت کمک کننده نباشد.
 روش جایگزین این است که به طور مرتب (یا به طور مداوم) در طول فعالیت ورزشی ، میزان آب بدن ورزشکار را زیر نظر داشته باشید ، میزان هدر رفت (مایعات) را پیگیری کنید و مطمئن شوید که ورزشکار مقدار کافی مایعات به علاوه  الکترولیت ها را مصرف می کند تا از کم آبی بدن جلوگیری شود. در آزمایشگاه، ورزشکاران می توانند آزمایش ادرار و آزمایش خون را برای تعیین کم آبی انجام دهند.  اغلب این آزمایش ها به تجهیزات زیادی احتیاج دارند، زمان  ب رمی باشد ، تهاجمی است و انجام آن در آزمایش های میدانی دشوار است.  خوشبختانه ، در حال حاضر تعدادی از محصولات فناوری پوشیدنی و قابل حمل با نظارت بر آب گیری بدن ورزشکار تولید شده است.  آنها عمدتاً سنسورهای نظارت بر تعرق و سنسورهای مبتنی بر بزاق هستند.

Sweat Monitoring Tech
Gatorade Gx Sweat Patch
قبلاً ما در موردGatorade Sweat Patch  صحبت کردیم.  نحوه عملکرد آن این است که Gx Sweat Patch  یکبار مصرف روی  ساعد  ورزشکار قبل از تمرین چسبیده می شود.  سپس در حین تمرین یا هر فعالیتی ، میکروسیالات داخل Sweat Patch کار خود را انجام می دهند و عرق (از ورزشکار) را جمع آوری می کنند، عرق را "تجزیه و تحلیل" کرده و بازخورد بصری را مستقیماً روی خود پچ ارائه می دهد.  این پلت فرم سنجش میکروفلودیک با همکاریEpicore Biosystems  توسعه یافته است و  نتایج تجزیه و تحلیل عرق که توسط خطوط بصری ارائه می شودمی گردد،  میزان تعرق ورزشکار و غلظت سدیم عرق را نشان می دهد.
 اگر از خود می پرسید که چگونه Sweat Patch  با یک اپلیکیشن کار می کند، در واقع بدون هیچ گونه وسایل الکترونیکی یا بلوتوث مانند اکثر سنسورهای پوشیدنی این کار را انجام می دهند.  ورزشکار از  Sweat Patch  با تمام "خطوط داده عرق" عکس می گیرد و اپلیکیشن داده های بصری را پردازش کرده و آنها را به معیارهای کمی و عددی تعرق تبدیل می کند.
 استفاده ازSweat Patch  برای نظارت بر انواع مختلف فعالیت های ورزشی  و یا فعالیت های مشابه در شرایط/آب و هوایی متفاوت توصیه شده است . منطقی این است که اگر ورزشکار همان فعالیت را در شرایط مشابه تکرار می کند، به احتمال زیاد میزان عرق و غلظت سدیم مشابه است، و ورزشکار از نظر آب گیری در حین فعالیت بهتر آماده می شود.  
 Gatorade همچنین با  Kinduct،  یک سیستم مدیریت ورزشکار ، بسیار حرفه ای همکاری کرده است. تیم هایی که از پلت فرم  این محصول استفاده می کنند، می توانند از Sweat Patch برای افزودن داده های هیدراتاسیون به مجموعه معیارهای تمرین و عملکرد خود استفاده کنند.
 

Nix Biosensors

یکی دیگر از حسگرهای بیومتریک مبتنی بر تعرق که قرار است به بازار بیاید توسط Nix Biosensors  ساخته شد.  آنها یک استارتاپ هستند که در سال 15-2014 شروع به کار کردند. داستان این بود: بنیانگذار با یک محقق که بر روی دستگاه پوشیدنی تشخیص آب بدن برای اورژانس کار می کرد برخورد کرد و آن را فرصتی برای استفاده از آن برای ورزشکاران دانست.  سپس پس از سالها توسعه و آزمایش و دریافت بودجه ، این ایده به حسگر زیستی Nix  تبدیل شد.

 درون این سنسور چیست؟  این سنسور از 2 جزء اصلی تشکیل شده است:
 1- یک برچسب سنجش یکبار مصرف که بر پایه هیدروژل است. هیدروژل در محلول معلق شده و در صورت وجود عرق کوچک می شود.
2- واحد الکترونیکی که به برچسب سنجش متصل می شود ، داده های مربوطه را ضبط و نمایش می دهد.  داده ها همچنین می توانند به تلفن هوشمند یا رایانه منتقل شوند.
 از آنجا که برچشب های سنجش تنها یکبار مصرف هستند ، انتظار می رود که در بسته های 4 تایی و تا بسته های 20 تایی فروخته شوند. حتی ممکن است در قالب یک مدل اشتراک ماهانه به فروش برسد.  اما اینها در حال حاضر فقط در گمانه زنی می باشد و با راه اندازی آنها واضح تر  می شود.  در حال حاضر ، آنها برنامه آزمایشی/بتا را اجرا می کنند.
 سنسورهای تعرق در تحقیقات
 علاوه بر چند محصول حسگر تعرق که قرار است وارد بازار شوند ، تعداد بیشتری حسگر عرق وجود دارد که توسط محققان دانشگاه های مختلف در حال توسعه است.  اگرچه اطلاعات کمی در مورد زمان عرضه یا تجاری شدن آنها وجود دارد.  در اینجا به چند مورد اشاره می کنیم.

برچسب تعریق ضد آب:- یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه نورث وسترن یک سنسور ضد آب ایجاد کردند که شناگران می توانند تعرق خود را ردیابی کنند.  آنها به ریزسیالات تکیه می کنند که شبیه محصول Gatorade sweat patch می باشد.
 • یکی دیگر از تحقیقات مشابهی که در UC Berkley انجام شد، آنها  یک حسگر قابل چاپ تولید کردند که می تواند میزان تعرق ، الکترولیت ها و متابولیت های موجود در عرق را کنترل کند.  همچنین روی میکروسیالات و حسگرهای شیمیایی کار می کند اما تفاوت در نحوه تولید آن است.
 • محققان دانشگاه سینسیناتی یک سنسور پوشیدنی ایجاد کردند که می تواند به طور مداوم تعرق را اندازه گیری کند تا هزاران هدف نشانگرهای زیستی را تحت نظر داشته باشد.  این تحقیقات منجر به راه اندازی  (Eccrine Systems)  برای تجاری سازی این فناوری شده است.
 سنسور مبتنی بر بزاق
 در مرحله بعد ، ما یک رویکرد کاملاً متفاوت برای اندازه گیری هیدراتاسیون یا آب گیری بدن را بررسی می کنیم و آن استفاده از بزاق ورزشکار یا آزمایش اسمولاریته بزاق (SOSM) است. تحقیقات قبلی نشان داده بود که استفاده از بزاق یا ارزیابی اسمولاریته بزاق یک روش موثر در تعیین کم آبی بدن است و حتی مزایایی نسبت به آزمایش ادرار و خون دارد.

MX3 Diagnostics 

اولین شرکتی بود که سیستم آزمایش بزاق قابل حمل را ارائه کرد.  بنیانگذار MX3 ابتدا با این روش تشخیص سریع هوشیار شد که کار توسط محققان دانشگاه ملبورن توسعه داده شده است . او احساس کرد که فرصتی برای استفاده از آن در فیزیولوژی ورزشی وجود دارد و به درک بهتر وضعیت جسمانی ورزشکار کمک می کند. پس از انجام از نظرسنجی ها و گفتگوهای زیاد با متخصصین و ورزشکاران، متوجه شد که در نظارت بر آب گیری بدن ورزشکار شکاف وجود دارد.  افراد ورزشی راحتی و سهولت استفاده را می خواستند که تا آن زمان در آنجا وجود نداشت.  بنابراین تلاش برای ارائه سهولت  اندازه گیری صورت گرفت.

این سیستم عمدتا شامل یک دستگاه دستی آزمایشگاه MX3"و نوارهای تست آب گیری یکبار مصرف است.  آزمایشگاه MX3 برای استفاده مربی یا تمرین کننده ورزشی طراحی شده است که نوار تست آب رسانی را در جلو قرار داده و نمونه بزاق را مستقیماً از زبان ورزشکار جمع آوری می کند.  نتیجه تجزیه و تحلیل آب گیری بدن می تواند در تلفن هوشمند ودر اپلیکیشن  MX3 نشان داده شود یا  روی خود دستگاه نمایش داده شود. در نهایت، نوار تست آب گیری مورد استفاده را می توان بیرون انداخت و با یک نوار دیگر آماده انجام اقدامات دیگر جایگزین کرد.

چه چیزی اندازه گیری می شود و آیا دقیق است؟  
مقدار  SOSM  اندازه گیری شده نشان دهنده وضعیت آب گیری/کم آبی بدن است.  هرچه این مقدار بیشتر باشد ، آب بدن ورزشکار بیشتر می باشد.  اما به رسمیت شناخته شده است که دامنه SOSM و پاسخ هیدراتاسیون هر ورزشکار منحصر به فرد است ، بنابراین توصیه می شود ورزشکاران برای تعیین منطقه آب گیری مطلوب (OHZ) یک اقدام اولیه انجام دهند.  سپس اقدامات بعدی SOSM را می توان با آن مرحله  نخست  مقایسه کرد.  برای بهبود بیشتر دقت اندازه گیری ها ، MX3  پروتکل های مختلفی را برای قبل و حین اندازه گیری و استراتژی هایی را برای زمانی که نمونه بزاق بیش از حد چسبناک است ، توسعه داد.  آنها همچنین یک مطالعه برای اعتبار بخشیدن به سیستم تست آب گیری انجام داده اند. 
نسخه ای که آنها منتشر کرده اند (نسخه حرفه ای ) بسیار برای تیم ها و سازمان های حرفه ای در نظر گرفته شده است.  آزمایشگاه MX3 قادر است چندین اندازه گیری را در یک بازه زمانی کوتاه انجام دهد.  برنامه و پورتال MX3 برای مدیریت چندین پروفایل ورزشکار طراحی شده است و به تیم ها اجازه می دهد وضعیت آب گیری و پیشرفت هر فرد را پیگیری و ردیابی کنند. البته ، هر یک از ورزشکاران می توانند از آن استفاده کنند و برای مدیریت هیدراتاسیون خود به آن تکیه کنند ، زیرا پروتکل های آموزشی مختلف ، شرایط یا شرایط آب و هوایی را پشت سر می گذارند.  
 کدام رویکرد بهتر است؟
 هر دو روش (تعرق و بزاق) در نهایت می توانند به ورزشکاران کمک کنند که بدانند آیا نیاز به نوشیدن مایعات بیشتر دارند یا خیر.  مزیت ردیابی تعرق این است که ورزشکاران نه تنها می دانند چه مقدار مایعات از دست می دهند ، بلکه می دانند چه مقدار الکترولیت از دست رفته است.  این چیزی است که آزمایش بزاق آن را نشان نمی دهد.  از طرف دیگر ، آزمایش بزاق وضعیت آب گیری فعلی یک ورزشکار را نشان می دهد  و میزان مایعات موجود را، در حالی که سنسورهای تعرق فقط می توانند میزان مایعات از دست رفته را تشخیص دهند.  بنابراین اگر یک ورزشکار فعالیتی را با آب گیری ضعیف شروع کند ، قرار دادن سنسور عرق در آن نقطه تنها می تواند خسارت های بیشتر را  و نه "نقطه شروع را ثبت کند .
در پایان ، نظارت بر آب گیری ورزشکاران بسیار مهم است و حتی کم آبی بدن می تواند عملکرد ورزشی را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار دهد.  با توجه به اینکه ورزشکاران حرفه ای به طور منظم برای مسابقات سفر می کنند ، این نکته بسیار مهم است.  تغییر در آب و هوا ، رژیم غذایی و برنامه معمول در سفر می تواند بر میزان آب بدن ورزشکاران تأثیر بگذارد.