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研究人员评估乳酸传感器是否有助于运动生理学

时间:2021-10-29 00:00:00 来源:网络整理

研究人员评估乳酸传感器是否有助于运动生理学

图片:一个瑞典研究小组的乳酸传感器技术正在接受测试。

来源:加斯顿·克雷斯波/瑞典皇家理工学院

尽管用于运动和健身的可穿戴乳酸传感器越来越多,但人们对这一新兴技术的理解不一定会有所改善——关于监测汗液中的乳酸含量是否有用的争论仍在继续。美国化学学会杂志《ACS Sensors》最近发表的一篇文章称,尽管最近的历史上有相互矛盾且不完整的证据,运动生理学正在关注这项技术是否能在提高表现的同时防止受伤。

文章的合著者加斯顿克雷斯波和玛丽亚Cuartero,副教授和助理教授k皇家理工学院,说的承诺乳酸实时传感器技术能够确定是否一个运动员发挥自己过多或过很少的一些基本原因。

“没有足够的证据表明运动成绩和乳酸浓度之间的联系,”克雷斯波说。“对于汗液中的乳酸和血液中的乳酸之间的联系,以及与其他生物标志物之间的联系,人们也缺乏了解。”

乳酸或乳酸是无氧呼吸的副产品,当肌肉细胞将葡萄糖转化为无氧能量时。采集运动员的血液可以帮助运动科学家和教练评估运动员的体能状况。但令人难以捉摸的黄金标准将是一个实时监测乳酸的传感器。

在研究人员对现有研究的回顾中,他们指出,目前还没有普遍接受的收集和分析汗液的方法,为确定汗液乳酸和血乳酸之间的相关性提供可靠的数据。本文分析了集成在可穿戴设备中的电化学乳酸传感器的现状,并列出了为实现该技术的最终成功需要改进或改变的关键特性。

其中包括研究人员自己的技术,该技术于今年7月发表在同一份杂志上:一种含有乳酸生物传感器、pH值和温度传感器的表皮贴片。这篇论文被《ACS传感器》列为该杂志自发表以来阅读量最高的文章之一。

温度和pH值通常影响乳酸的电化学读数,导致测量值远低于预期。因此,研究人员开发了一种方法,在传感器的外部使用一种特殊设计的聚合物层分离汗水中的乳酸。这种聚合物可以保护传感器中的活性酶不受除乳酸以外的任何物质的影响,而且它可以使传感器读取比一般电化学传感器更高的乳酸浓度。

该系统的未来有两个方面:商业化和实验性。

克雷斯波说,它正在通过一家名为IDRO BV的新公司进行商业开发。该公司由研究人员在欧洲创新技术研究所(EIT)的资助下成立。

此外,瑞典达拉那大学(Dalarna University)的研究人员正在利用这项技术进行身体测试,其中血液和汗液测量与运动员的运动表现相关。此外,正在收集汗液样本,以验证传感器的性能。

KTH的研究人员正在与瑞典达拉那大学合作进行全身测试,他们的目标是回答他们最近论文中提出的关键问题,比如乳酸的产生是否依赖于活动肌肉而不是被动肌肉。


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