Sistema de información de riesgo de golpe de calor mediante medidor de transpiración portátil en usuarios que realizan ejercicio físico

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 416 (2023) Citar este artículo

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Construimos un sistema de información a los usuarios sobre el riesgo de insolación utilizando un medidor de tasa de transpiración portátil y las respuestas de sed de los usuarios. El medidor de tasa de sudoración se construyó con un sensor de humedad capacitivo en la cápsula ventilada. Se decidió cambiar el punto de tiempo para informar el riesgo de golpe de calor de positivo a negativo en la segunda derivada de la curva de sudoración. Además, se construyó con un teléfono inteligente un sistema portátil de autoidentificación e información de respuesta a la sed. Para evaluar la validez de los aparatos portátiles, nuestro objetivo fue realizar experimentos en humanos con 16 sujetos sanos con ejercicios físicos de subida y bajada. Las muestras de sangre y orina de los sujetos fueron recolectadas antes y después de los 30 min de ejercicio físico. Las concentraciones de TP, Alb y RBC aumentaron ligeramente con el ejercicio. Por el contrario, las concentraciones de vasopresina en todos los sujetos aumentaron notablemente con el ejercicio. En casi todos los sujetos, identificaron su respuesta de sed hasta varios minutos después de informar sobre el riesgo de insolación. En conclusión, el tacómetro portátil y el sistema de autoinformación de la respuesta de la sed resultaron adecuados para informar al sistema de riesgo de insolación. La validez del punto de tiempo para informar el riesgo de golpe de calor se confirmó con los cambios en la respuesta de la sed y las concentraciones de vasopresina en sangre.

El golpe de calor se ha convertido en una preocupación social crítica en el mundo, especialmente en Japón debido a su clima húmedo y caluroso en verano. Se clasifica como pasiva o por esfuerzo dependiendo de sus causas1. El primero se informa principalmente entre personas mayores cuya capacidad para adaptarse fisiológicamente al estrés por calor se ha visto comprometida2. Además, los niños también son considerados una población de riesgo. La susceptibilidad de los niños al golpe de calor pasivo se atribuye a una alta relación entre el área superficial y la masa, un sistema termorregulador subdesarrollado, un volumen de sangre pequeño en relación con el tamaño corporal y una baja tasa de sudoración3.

En cambio, este último está directamente relacionado con la actividad física. En general, los deportistas, los bomberos y los trabajadores agrícolas están más preocupados4. Una cantidad sustancial de sudoración y piel húmeda son signos típicos del golpe de calor por esfuerzo, mientras que, en el golpe de calor pasivo, la piel suele estar seca, lo que refleja una disminución característica en la respuesta y producción de las glándulas sudoríparas en personas mayores bajo estrés por calor. La piel puede estar enrojecida, lo que refleja una vasodilatación periférica excesiva, o pálida, lo que indica un colapso vascular1. Sin embargo, la fisiopatología del golpe de calor y los enfoques de tratamiento basados en mecanismos aún no se han dilucidado. En particular, aún no se han informado estudios sobre nuevos biomarcadores que puedan predecir significativamente los resultados del golpe de calor.

Las actividades sudomotoras en sujetos humanos involucran el opérculo frontal, el hipotálamo, el tronco encefálico, la médula espinal, los ganglios de la cadena simpática, los nervios periféricos y las glándulas sudoríparas ecrinas5,6,7. Por lo tanto, los pacientes con enfermedades cardiovasculares con problemas como el sistema nervioso central o periférico generalmente muestran signos de hiperhidrosis o hipohidrosis6. Especialmente, el paciente con infarto de miocardio severo presenta hiperhidrosis palmar, resultando en mano fría8,9.

Por otro lado, se confirmó que la sudoración palmar activa en sujetos humanos colabora con las actividades neuronales de los centros límbico-corticales, incluida la amígdala, el hipocampo y la corteza prefrontal8,9. Las vías sudomotoras de estos centros discurren a través del tronco encefálico, la médula espinal y las fibras nerviosas simpáticas colinérgicas periféricas hasta las glándulas ecrinas en la piel palmar8,9. De hecho, la encefalitis viral no selectiva en la amígdala en pacientes jóvenes no indujo sudoración palmar activa, aunque se detectó sudoración palmar fisiológica aproximadamente 2 semanas después del tratamiento farmacológico10. Actualmente demostramos que el pico más rápido en la respuesta galvánica de la piel (GSR) coincidió completamente con el punto de partida de la sudoración palmar activa. El cierre y la apertura de los ojos o la autoconciencia de la somnolencia produjeron cambios significativos en la GSR basal y la sudoración palmar activa, que pueden convertirse en herramientas útiles para evaluar la claridad o la somnolencia en sujetos humanos11.

Cabe destacar que una cantidad considerable de sudoración térmica aumenta la osmolalidad sanguínea que estimula la sed y la secreción de vasopresina a través de la activación de osmorreceptores en el hipotálamo o vías osmorreguladoras centrales12,13. Sin embargo, el mecanismo y el patrón de sudoración térmica y su contribución a la termorregulación en el golpe de calor por esfuerzo no han sido dilucidados.

Anteriormente, diseñamos y construimos un nuevo medidor de tasa de transpiración utilizando sensores de humedad de tipo capacitivo y cámaras ventiladas circuladas con flujo de aire14,15. En comparación con una cápsula ventilada anterior con un enorme sistema de cilindros para perfundir gas N2 seco, el tacómetro original muestra una respuesta rápida y una alta sensibilidad14,15.

Para informar al usuario sobre el riesgo de exponerse a un golpe de calor a través de un sonido del teléfono inteligente, construimos (1) un nuevo medidor de tasa de transpiración portátil diseñado modificando el original, (2) un sistema inalámbrico de autoidentificación y autoinformación con el teléfono inteligente para respuesta de sed, y (3) un sistema que informa el riesgo de golpe de calor a los usuarios. Además, para evaluar la validez del punto de tiempo para informar automáticamente sobre el riesgo de golpe de calor para el usuario usando un punto de cambio de valor negativo en la segunda diferenciación de la curva de sudoración, llevamos a cabo experimentos en humanos con un ejercicio físico ascendente y descendente de 30 minutos y registró simultáneamente la sudoración inducida por el ejercicio en el cuello y la respuesta de la sed. Se miden los cambios en las concentraciones de vasopresina, muestras de sangre y orina, peso corporal y frecuencia cardíaca antes y después del ejercicio para evaluar la relación entre la liberación de vasopresina y la autoidentificación de la respuesta de sed relacionada con la activación de osmorreceptores en el hipotálamo.

El estudio fue aprobado por el Comité Ético de Estudios Clínicos en Humanos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Shinshu (CRB3200010, aprobación n.º 4445 el 6 de agosto de 2019). Todos los datos y procedimientos del estudio se realizaron de acuerdo con los principios descritos en la Declaración de Helsinki. El estudio está registrado en la Plataforma de Registro Internacional de Ensayos Clínicos de la OMS (13 de agosto de 2022, https://www.who.int/clinical-trials-registry-platform: jRCT1032220270, Análisis de la sudoración mental y térmica en sujetos humanos usando galvanic respuesta de la piel y medidor de transpiración de fabricación nacional).

Previamente construimos un medidor de transpiración de alta sensibilidad que es adecuado para medir la sudoración palmar activa. Así, se obtiene un valor máximo en la respuesta al escalón en aproximadamente 0,63 s. La sensibilidad del rendimiento eléctrico es de 0,1/1 mg de pérdida de agua/1 min. Con la modificación del tacómetro de transpiración original, construimos un tacómetro conciso portátil con un sensor de humedad capacitivo, un pequeño ventilador y una batería de iones de litio en la cápsula ventilada.

Para informar la respuesta de sed autoidentificada al observador, también construimos un aparato portátil de autoidentificación y autoinformación de respuesta de sed con un teléfono inteligente.

En total, 16 participantes sanos (edad media: 41,6 ± 3,3 años; ocho hombres y ocho mujeres) se inscribieron en los presentes experimentos. El índice de masa corporal (IMC) de hombres y mujeres fue de 23,7 ± 0,7 y 21,5 ± 0,5, respectivamente. El número mínimo de participantes fue recomendado por el comité ético para el estudio de observación clínica. Por lo tanto, el número mínimo que elegimos era adecuado para obtener una conclusión válida. Todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito y oralmente después de la explicación detallada y la tabla que muestra el diseño experimental, los métodos, los resultados esperados, los antecedentes científicos y el valor, las herramientas médicas compensatorias por daños dañinos y las pautas de detención del autor correspondiente. Todos los datos y procedimientos se confirmaron según los principios de la Declaración de Helsinki. Los datos recopilados se almacenaron en la Facultad de Medicina de la Universidad de Shinshu con responsabilidad. Todos los experimentos en humanos se realizaron en la tarde de 1:00 a 4:00 p. m., considerando la actividad máxima y estable de las fibras nerviosas simpáticas en el ritmo circadiano humano. La temperatura y la humedad de la sala de examen se mantuvieron dentro del rango de 22 a 23 °C y 40 a 50 %, respectivamente, utilizando acondicionadores de aire.

Este estudio fue un ensayo aleatorizado de experimentos humanos. Un total de 16 participantes sanos se inscribieron en este estudio. Se inhibió la ingesta de agua y la excreción de orina de los sujetos durante 1 h antes y durante los experimentos. Inmediatamente antes de un ejercicio de subida y bajada de 30 minutos, se recogieron muestras de sangre y orina de los participantes. En sus cuellos y antebrazos se colocó un medidor de transpiración portátil y un aparato de autoidentificación y autoinformación con un teléfono inteligente para responder a la sed. El ejercicio físico de subida y bajada tuvo una duración de 30 min. La fuerza del ejercicio fue de aproximadamente 70 Nm, es decir un nivel moderado, y el promedio de sus frecuencias de pulso fue de aproximadamente 120,9 latidos por minuto. Después del ejercicio de 30 minutos, se recolectaron muestras de sangre y orina. Además, se midió su peso corporal antes y después del ejercicio físico. Para evaluar la hemoconcentración inducida por el ejercicio, las concentraciones de proteína total (TP), albúmina (Alb) y glóbulos rojos (RBL) en sus muestras de sangre fueron medidas por un laboratorio de examen clínico en el Hospital Universitario Shinshu. Además, para investigar la relación entre la respuesta de la sed y los cambios en la concentración de vasopresina, se midieron las concentraciones de vasopresina en sangre antes y después del ejercicio físico de 30 minutos por SRL Co. Inc. (ISO 15189-acreditado por Japan Accreditation Board, RML 00080, Tokio, Japón). Para investigar la relación entre la pérdida de agua por área de superficie corporal y la disminución del nivel de peso corporal, utilizamos la fórmula 71,84 × altura 0,725 × peso 0,425 × 10−416. El índice de masa corporal (IMC) también se calculó por peso corporal/altura corporal2 (kg/m2).

Todos los datos se representaron como la media ± errores estándar de la media. La significación estadística se analizó utilizando la prueba t de Student para observaciones no pareadas (Microsoft Excel, versión 16.54). p < 0,05 se consideró estadísticamente significativo. La relación entre la salida del tacómetro portátil y la pérdida de agua en la transpiración se comparó mediante regresión lineal. Se obtuvo el coeficiente de correlación de Pearson, r (Microsoft Excel, versión 16.54).

Para medir grandes cantidades de sudoración inducida por el ejercicio, construimos un nuevo medidor de transpiración portátil (Fig. 1A). Es extremadamente pequeño (55 mm × 17 mm × 46 mm) y liviano (35 g). En lugar del sistema de circulación de flujo de aire del tacómetro original, se equipa un pequeño ventilador (UB393-700, Sunon, Japón) en la parte superior de la cápsula ventilada para perfundir aire desde la cámara superior a la inferior, como se muestra en la Fig. 1B. Se fija un sensor de humedad capacitivo (BME280, Bosch, EE. UU.) en cada cámara y se utiliza una batería de iones de litio para la fuente de alimentación. Tanto la diferencia de humedad entre las cámaras superior e inferior como la temperatura del aire perfundido se calculan en la tasa de sudoración utilizando un sistema de microcomputadora. Así, la cantidad absoluta de pérdida de agua por tiempo constante y área de la superficie de la piel se registra en un registrador gráfico.

(A) Microfotografía del medidor de tasa de transpiración portátil construido con cápsula ventilada; la caja con la batería de iones de litio y el sistema de microcomputadora en la mano del participante. (B) Un esquema de la cápsula ventilada con un pequeño ventilador con el sensor de humedad capacitivo fijado en cada cámara.

La Figura 2A ilustra las respuestas escalonadas del tacómetro portátil en respuesta al inicio y la detención de la perfusión de aire que contiene un volumen constante de agua. El método obtenido para la respuesta escalonada del tacómetro portátil fue utilizado por el mismo que el tacómetro original utilizado14,15. Se registra una respuesta máxima aproximadamente a los 17 s, y el nivel de referencia después de detener la perfusión vuelve a su nivel inicial a los 19 s. La Figura 2B muestra la relación entre una salida eléctrica obtenida con el nuevo tacómetro portátil y la cantidad de agua perdida de un modelo de piel hecho en casa8 durante 1 min. El factor de correlación es 0,995 para la pérdida de agua entre 0 y 2 mg/cm2/min. Por lo tanto, la sensibilidad del tacómetro portátil es de 1,0 V/1 mg/1 min. El método de registro de la curva de calibración del tacómetro portátil fue el mismo que el del tacómetro original utilizado14,15.

(A) Curva de respuesta escalonada del medidor de sudoración portátil. La respuesta máxima se obtiene aproximadamente a los 17 s, y el nivel de referencia recupera el nivel inicial después de detener la perfusión de aire a los 19 s. (B) Relación entre la salida eléctrica obtenida con un medidor de velocidad portátil (la ordenada) y la cantidad de pérdida de agua durante 5 min (la abscisa). La sensibilidad del tacómetro portátil es de 1,0 V/1 mg/1 min.

Para evaluar la relación entre la respuesta de la sed y la sudoración inducida por el ejercicio, construimos un aparato de autoidentificación y autoinformación para la respuesta de la sed durante el ejercicio físico utilizando el teléfono inteligente portátil. La Figura 3 muestra el esquema del aparato. Cuando los participantes tenían sed, seleccionaban un nivel de sed entre tres niveles de sed (leve+, medio++ y severo+++) y luego tocaban el nivel en la pantalla del teléfono inteligente. El aparato se colocó en los antebrazos de los participantes. Al usar el aparato, tanto el nivel como el punto de tiempo se registraron simultáneamente en la curva de sudoración de los participantes.

Esquema de información de riesgo de golpe de calor al usuario con el smartphone. El panel izquierdo muestra un diagrama del registro de la sudoración inducida por el ejercicio con un medidor de sudoración portátil. El panel derecho muestra el sistema de información del riesgo de golpe de calor para el usuario a través de un sonido del teléfono inteligente.

Al usar el punto de tiempo para cambiar la pendiente de la curva de sudoración de una fase creciente a una meseta en la sudoración inducida por el ejercicio, construimos un dispositivo para informar a los usuarios sobre el riesgo de insolación a través de un sonido del teléfono inteligente. El punto de tiempo se obtuvo de la siguiente manera. El promedio de la tasa de sudoración se calculó cada 4 min utilizando la curva, y su segunda derivada se calculó utilizando una computadora personal. El punto de tiempo se determinó como el punto en el que el valor de la segunda derivada cambió de positivo a negativo. La elección del punto de tiempo como punto informador del riesgo de golpe de calor se muestra a través de experimentos humanos con ejercicio de nivel moderado.

Para evaluar la validez del punto de tiempo para informar el riesgo de insolación a los usuarios, investigamos con experimentos humanos la relación entre el punto de información para el riesgo de insolación y el punto de autoidentificación de la respuesta de la sed, y la relación entre la autoidentificación de la respuesta de la sed y cambios en la concentración de vasopresina en sangre, volumen de orina y osmolalidad de la orina.

La figura 4A ilustra las curvas representativas de sudoración inducida por el ejercicio medidas con el medidor de tasa de transpiración portátil en el cuello de dos participantes: (a) mujer de 40 años y (b) hombre de 40 años. Además, el punto de tiempo de los niveles de sed se muestra usando tres niveles de respuestas de sed (grado;+, leve;++, fuerte;+++, severo) en las mismas curvas de sudoración. Los participantes estuvieron sedientos durante varios minutos siguiendo los puntos de información del riesgo de insolación (•), que se decidieron eléctricamente a medida que el valor de la segunda derivada de la curva de sudoración cambiaba de positivo a negativo.

(A) Dos grabaciones representativas de la sudoración inducida por el ejercicio que demuestran simultáneamente los puntos de tiempo para informar el riesgo de insolación (círculo) y notar la sensación de sed (nivel leve+, nivel medio++, nivel severo+++). (a) Mujer ~ 40 años y (b) Hombre ~ 40 años. (B) La relación entre el punto de información para el riesgo de insolación y la autoidentificación de la respuesta de la sed en 12 participantes. La abscisa muestra a cada participante. La ordenada es la diferencia de tiempo entre el punto de información del riesgo de golpe de calor (cero) y la respuesta de sed de autoidentificación. Los 4 participantes restantes no identificaron la respuesta de sed durante los 30 min de ejercicio físico.

La Figura 4B muestra los datos de 12 participantes para la relación entre el punto de información para el riesgo de golpe de calor y la autoidentificación de la respuesta de la sed. Los 4 participantes restantes no identificaron la respuesta de sed durante los 30 min de ejercicio físico. El punto de tiempo informado del riesgo de golpe de calor representa cero en la abscisa de la Fig. 4B. Los valores más y menos en abscisas muestran el tiempo de respuesta de sed identificado en cada participante después y antes de informar el tiempo de riesgo de insolación (valor cero), respectivamente. Siete participantes identificaron su respuesta de sed durante 0-10 minutos después del tiempo de información. Solo 3 participantes notaron la respuesta de la sed alrededor de 1 a 3 minutos antes del tiempo de información.

La Tabla 1 muestra los datos normalizados para las concentraciones de proteína total (TP), albúmina (Alb), glóbulos rojos RBC y vasopresina en 16 participantes obtenidos antes y después de los 30 min de ejercicio físico. Las concentraciones de TP, Alb y RBC aumentaron levemente con el ejercicio físico. En cambio, las concentraciones de vasopresina en todos los participantes aumentaron notablemente con el ejercicio físico.

Para aclarar si el aumento de la concentración de vasopresina en sangre está relacionado con la activación del centro osmótico hipotalámico con el aumento de la concentración de NaCl en sangre, investigamos los efectos del ejercicio físico sobre el volumen de orina y la osmolalidad de la orina en 16 participantes. La Figura 5A demuestra los datos normalizados del volumen de orina y la osmolalidad de la orina utilizando los valores obtenidos antes y después de 30 min de ejercicio físico. El volumen de orina disminuyó significativamente a 23,0 ± 6,6% del valor obtenido antes del ejercicio, p < 0,01. En corporación con los hallazgos del volumen de orina, la osmolalidad de la orina aumentó significativamente (190,6 ± 22,5%, p < 0,01 vs el valor antes del ejercicio).

(A) Comparación de los cambios relativos en el volumen de orina y la osmolalidad de la orina (ordenada) antes del ejercicio físico y 30 min después del ejercicio (n = 16, **p < 0,01). (B) Relación entre la pérdida de agua mediada por la sudoración y la disminución del peso corporal durante el ejercicio físico. La pérdida total de agua es de 269,9 ± 34,3 g (n = 16). El peso corporal disminuido es de 262,5 ± 34,9 g (n = 16).

Utilizando el área de superficie corporal y el índice de masa corporal (IMC) calculados a partir del peso corporal y la altura de los participantes, investigamos las relaciones entre la pérdida total de agua mediada por la sudoración durante los 30 minutos de ejercicio físico y los cambios en el peso corporal y el IMC. respectivamente. La pérdida total de agua fue de 269,9 ± 34,3 g (n = 16). Por el contrario, el peso corporal de los participantes después del ejercicio disminuyó en 262,5 ± 34,9 g (n = 16). La disminución del peso corporal fue aproximadamente similar a la pérdida de agua mediada por la sudoración inducida por el ejercicio en el cuerpo. La figura 5B muestra la relación entre la pérdida de agua y la disminución del peso corporal de cada participante. Además, la Tabla 2 demostró cada valor de pérdida total de agua, cambios en el peso corporal y el IMC en todos los participantes. El promedio de IMC en sujetos masculinos y femeninos fue de 23,73 ± 0,71 y 21,47 ± 0,48 (kg/m2), respectivamente (Tabla 2).

En estos experimentos, en primer lugar, construimos un nuevo medidor de transpiración portátil con la modificación del original14,15. Luego, nos aseguramos de que el tacómetro portátil sea extremadamente liviano y conciso, por lo tanto, adecuado para registrar la sudoración térmica o inducida por el ejercicio en sujetos humanos. Además, comprobamos que el tacómetro portátil tiene una alta sensibilidad de 1,0 V/1 mg/1 min para detectar la sudoración inducida por el ejercicio aunque, en comparación con el tacómetro original para la sudoración palmar, tenía una respuesta de paso menor. Sin embargo, no ha estado disponible ningún medidor de sudoración portátil de este tipo. En el futuro, esperamos utilizar un medidor de transpiración portátil para estudiar la sudoración térmica e inducida por el ejercicio y el examen clínico.

Por otro lado, se han desarrollado varios métodos para medir la transpiración humana17,18. La cantidad total de transpiración insensible y sudoración activa puede determinarse mediante cambios en el peso del cuerpo humano. Sin embargo, el método no ofrece ninguna posibilidad de diferenciar entre la pérdida de agua por evaporación de la piel y el tracto respiratorio. Los métodos colorimétricos también se han utilizado, ya sea tomando impresiones coloreadas de gotas de sudor o para hacer discernibles las gotas de sudor en la piel tiñéndolas con sustancias coloreadas. Entre estos métodos, el método de Minor ha sido ampliamente utilizado17. Una desventaja del método es que la estimación del grado de sudoración activa y el juicio del tiempo de iniciación de la sudoración activa no siempre son fiables. La simple observación de las gotas sudoríparas con una lupa fue desarrollada para investigar la actividad de una sola glándula sudorípara19. Recientemente, el método de cámara ventilada en el que un sensor de humedad capacitivo detecta la humedad del flujo de gas perfundido a través de la cámara ventilada para la transpiración humana20,21 se ha utilizado principalmente para investigadores de la transpiración. Sin embargo, el método de cámara ventilada no se vuelve usable.

Por otro lado, el aparato portátil de autoidentificación y autoinformación con el teléfono inteligente puede proporcionar oportunamente la respuesta de sed basada en el registro del sudor en los participantes. El aparato portátil de autoinformación puede ser útil, por ejemplo, en las escuelas para evaluar la respuesta de sed de los estudiantes durante los ejercicios físicos o en los hogares de ancianos para determinar la respuesta de sed de aquellos que están postrados en cama.

Otro aspecto importante del experimento es la construcción del dispositivo para informar a los usuarios del riesgo de insolación mediante el uso del teléfono inteligente. Con base en los experimentos humanos, establecimos el punto de tiempo para informar el riesgo de golpe de calor como el punto en el que el valor de la segunda derivada de la tasa de sudoración de 4 minutos cambió de positivo a negativo. En otras palabras, el punto de sincronización es el punto en el que la pendiente de la curva de sudoración cambia de una fase creciente a una fase cercana a la meseta. Además, es el punto de partida de una disminución de la tasa de sudoración, que puede coincidir con el punto de partida de una hemoconcentración mediada por el ejercicio. Debido a que casi los participantes fueron identificados varios minutos después de informar el riesgo de golpe de calor con el teléfono inteligente, relacionándose con la activación de osmorreceptores mediada por hemoconcentración en el hipotálamo. Por lo tanto, la hemoconcentración de TP, Alb y RBC dentro del rango de 101 a 103 % (Tabla 1) es aproximadamente la misma que la calculada utilizando la pérdida total de agua mediada por la sudoración (~ 270 g) y el peso del volumen de sangre circulante. (~ 5kg). Por el contrario, los hallazgos de que el aumento de la concentración de vasopresina en la sangre (~ 215%) fue mayor que los de TP, Alb y RBC pueden estar relacionados con la estimulación de un osmorreceptor en el hipotálamo y la liberación de vasopresina desde la parte posterior. glándula pituitaria. De acuerdo con esta evidencia, se observaron respuestas de sed en la mayoría de los participantes durante el ejercicio. En particular, todos los participantes produjeron una disminución significativa en el volumen de orina con un aumento en la osmolalidad de la orina. Así, la respuesta de la sed puede producirse por la activación de un osmorreceptor en el hipotálamo. El aumento de la respuesta de la sed ordenó fisiológicamente a los sujetos humanos la necesidad de beber agua, previniendo así la hemoconcentración en corporación con un aumento de la absorción de orina mediado por vasopresina en un sistema de retroalimentación negativa.

Se han publicado varios estudios sobre las ventajas de la ingesta de líquidos sobre las respuestas termorreguladoras y cardiovasculares durante la hemoconcentración relacionada con la deshidratación progresiva22,23. Sin embargo, según nuestro conocimiento, aún no se ha evaluado la contribución de la sudoración inducida por el ejercicio en la hemoconcentración relacionada con la deshidratación y los sistemas de información para los riesgos de insolación. Por lo tanto, desarrollamos un medidor de sudoración portátil para informar a los usuarios sobre el riesgo de insolación. El sistema construido será necesario en el futuro para evaluar en detalle con experimentos clínicos adicionales. En especial, deberíamos reevaluar, en el futuro, la idoneidad para decidir el punto informador de riesgo de golpe de calor.

Todos los datos relevantes están disponibles del autor correspondiente a pedido.

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Descargar referencias

Agradecemos a Editage por la edición en inglés en apoyo de los hablantes no nativos de inglés. También estamos agradecidos por todos los participantes en los experimentos actuales y la Sra. Yumiko Yokoyama y la Sra. Maki Kaidoh en la Facultad de Medicina de la Universidad de Shinshu por su gran ayuda para realizar los experimentos.

El Departamento de Innovación de la Investigación en Ciencias Médicas y de la Salud de la Facultad de Medicina de la Universidad de Shinshu se estableció y recibió el apoyo financiero de la donación de BOURBON, Co., Ltd (Subvención No. Donación 2019-2021), Kashiwazaki, Niigata, Japón y el Hospital Aizawa. (Subvención No. Donación 2019-2021), Matsumoto, Nagano, Japón. Los autores declaran que este estudio recibió financiación de BOURBON Co. Ltd. El financiador no participó en el diseño del estudio, la recopilación, el análisis, la interpretación de los datos, la redacción de este artículo o la decisión de enviarlo para su publicación. Este estudio fue apoyado financieramente, en parte, por una beca de investigación de 2022 de la fundación Mitui-Sumitomo-Kaijou Fukushi.

Departamento de Innovación de la Investigación en Ciencias Médicas y de la Salud, Facultad de Medicina de la Universidad de Shinshu, 3-1-1 Asahi, Matsumoto, 390-8621, Japón

Hideya Momose, Mieko Takasaka, Tomomi Watanabe-Asaka, Moyuru Hayashi, Daisuke Maejima, Yoshiko Kawai y Toshio Ohhashi

División de Fisiología, Universidad Médica y Farmacéutica de Tohoku, Sendai, Japón

Tomomi Watanabe-Asaka, Moyuru Hayashi y Yoshiko Kawai

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A diseñó los experimentos, analizó los datos y escribió el manuscrito. HM y TO construyeron el aparato y el sistema. YK, MH, TW. A., MT, HM y DM diseñaron los experimentos, analizaron los datos y revisaron el manuscrito. Todos los autores aprobaron la versión final del manuscrito y aceptaron la publicación de este manuscrito.

Correspondencia a Toshio Ohhashi.

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Momose, H., Takasaka, M., Watanabe-Asaka, T. et al. Sistema de información de riesgo de golpe de calor mediante medidor de transpiración portátil en usuarios que realizan ejercicio físico. Informe científico 13, 416 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-27492-9

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Recibido: 29 julio 2022

Aceptado: 03 enero 2023

Publicado: 09 enero 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-27492-9

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