Пловцы, которые хотят контролировать и улучшать технику, и пациенты, стремящиеся вылечить поврежденные мышцы, теперь имеют новый инструмент на основе света, который поможет достичь их целей. В исследовательской статье ученых из Университета Эссекса в Колчестере и компании Artinis Medical Systems, опубликованной в Журнале биомедицинской оптики (JBO), описываются первые измерения оксигенации мышц под водой и разработка соответствующей технологии.
Статья «Измерения оксигенации мышц с помощью спектроскопии подводного ближнего инфракрасного (БИК): лабораторная проверка и предварительные наблюдения у пловцов и триатлетов» опубликована в открытом доступе и опубликована в текущем выпуске журнала JBO, опубликованного SPIE, международное общество оптики и фотоники.
«Существует ограниченное количество методов, доступных для измерения работоспособности человека под водой в режиме реального времени. Это особенно верно во время динамических упражнений, которые происходят в спорте», - сказал заместитель редактора JBO Марко Феррари, профессор кафедры клинической медицины. Общественное здравоохранение, окружающая среда и науки о жизни в Университете Л'Акуилы. «Эта статья является первой демонстрацией использования спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона для измерения оксигенации мышц у спортсменов во время плавания. Она имеет значение не только как новый способ мониторинга спортивных результатов, но и как способ отслеживания и оптимизации реабилитации с использованием воды. терапии, такие как погружение в холодную воду».
Используя спектроскопию, ученые могут идентифицировать материал, получая уникальную химическую характеристику на основе того, как материал взаимодействует со световыми волнами - поглощая, отражая, преломляя или иным образом изменяя различные цвета или длины волн света.
Спектроскопия в ближней инфракрасной области использует световые волны из ближней инфракрасной области электромагнитного спектра и широко используется в датчиках для контроля качества пищевых продуктов и химических веществ, в медицинской диагностике, такой как анализ уровня сахара в крови или кислороде, или в мониторинге. мозговые или нервные функции.
Спектроскопия в ближней инфракрасной области все чаще используется в легкой атлетике, отмечает ведущий исследователь профессор Крис Купер, директор по исследованиям и руководитель исследований в Центре наук о спорте и физических упражнениях Школы биологических наук Университета Эссекса.
Технологические достижения в аппаратном и программном обеспечении устройств, включая новые беспроводные, телеметрические и носимые устройства, сделали возможными измерения в ближнем инфракрасном диапазоне в различных полевых видах спорта.
Однако имеющиеся в настоящее время портативные устройства не являются водонепроницаемыми, а водная среда представляет собой среду для физических упражнений, в которой трудно провести какие-либо физиологические измерения.
Возможность контролировать уровень кислорода даст пловцам ценную обратную связь и поможет убедиться, что работающие мышцы получают достаточное количество кислорода для устойчивых, сильных результатов и выносливости.
«Эта работа позволяет измерить изменения оксигенации периферических мышц у пловцов во время водных упражнений», - сказал Купер.«Инновационные модификации существующей одежды для плавания, такие как модифицированные трубки для подводного плавания, привели к достижению системных измерений потребления кислорода. Теперь разработка водонепроницаемого устройства ближнего инфракрасного диапазона облегчит измерение оксигенации мышц и кровотока в ранее недоступных упражнениях. настройка."