Sistema de información sobre el riesgo de insolación mediante un 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 a la sed de los usuarios. El medidor de tasa de sudoración se construyó con un sensor de humedad capacitivo en la cápsula ventilada. Se decidió que el momento para informar el riesgo de insolación cambiara de positivo a negativo en la segunda derivada de la curva de sudoración. Además, se construyó un sistema portátil de autoidentificación e información sobre la respuesta a la sed con un teléfono inteligente. 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 se recogieron antes y después del ejercicio físico de 30 minutos. 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 la mayoría de los sujetos, identificaron su respuesta a la sed hasta varios minutos después de informarles sobre el riesgo de insolación. En conclusión, el medidor de frecuencia portátil y el sistema de autoinformación de respuesta a la sed fueron adecuados para informar al sistema sobre el riesgo de insolación. La validez del momento para informar el riesgo de insolación se confirmó con cambios en la respuesta a 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 al clima húmedo y caluroso del verano. Se clasifica en pasivo o de esfuerzo según sus causas1. El primero se reporta principalmente entre personas mayores cuya capacidad para adaptarse fisiológicamente al estrés por calor se ha visto comprometida2. Además, los niños también se consideran una población de riesgo. La susceptibilidad de los niños al golpe de calor pasivo se atribuye a una alta relación entre superficie y masa, un sistema termorregulador poco desarrollado, un volumen sanguíneo 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 de insolación por esfuerzo, mientras que, en la insolación pasiva, la piel suele estar seca, lo que refleja una disminución característica en la respuesta y el rendimiento de las glándulas sudoríparas en personas mayores sometidas a 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, aún no se han dilucidado la fisiopatología del golpe de calor y los enfoques de tratamiento basados en mecanismos. En particular, aún no se han publicado estudios sobre nuevos biomarcadores que puedan predecir significativamente los resultados del golpe de calor.

Las actividades sudomotoras en seres humanos involucran el opérculo frontal, el hipotálamo, el tronco del encéfalo, la médula espinal, los ganglios de la cadena simpática, el nervio periférico y las glándulas sudoríparas ecrinas5,6,7. Por lo tanto, los pacientes con enfermedades cardiovasculares con problemas como el sistema nervioso central o periférico suelen mostrar 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, incluidos la amígdala, el hipocampo y la corteza prefrontal8,9. Las vías sudomotoras desde estos centros discurren a través del tronco del encéfalo, 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 aumento más rápido en la respuesta galvánica de la piel (GSR) coincidía completamente con el punto de partida de la sudoración palmar activa. El cierre y apertura de los ojos o la autoconciencia de somnolencia produjeron cambios significativos en la GSR inicial y en la sudoración palmar activa, que pueden convertirse en herramientas útiles para evaluar la claridad o la somnolencia en sujetos humanos11.

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

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

Para informar al usuario del riesgo de exposición 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 a la sed, y (3) un sistema que informa a los usuarios del riesgo de insolación. Además, para evaluar la validez del punto de sincronización para informar automáticamente al usuario sobre el riesgo de insolación utilizando un punto cambiante de valor negativo en la segunda diferenciación de la curva de sudoración, llevamos a cabo experimentos en humanos con un ejercicio físico de 30 minutos de subida y bajada y registraron simultáneamente la sudoración en el cuello inducida por el ejercicio y la respuesta a 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 de Ética para Estudios Clínicos en Humanos de la Facultad de Medicina de la Universidad 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/agosto/2022, https://www.who.int/clinical-trials-registry-platform: jRCT1032220270, Análisis de la sudoración mental y térmica en sujetos humanos usando galvánico respuesta de la piel y medidor de tasa de transpiración de fabricación nacional).

Anteriormente construimos un medidor de tasa 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 aproximadamente a los 0,63 s. La sensibilidad del rendimiento eléctrico es de 0,1/1 mg de pérdida de agua/1 min. Con la modificación del medidor de tasa de transpiración original, construimos un medidor de tasa de transpiración conciso y portátil con un sensor de humedad capacitivo, un pequeño ventilador y una batería de iones de litio en la cápsula ventilada.

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

En total, en los presentes experimentos se inscribieron 16 participantes sanos (edad media: 41,6 ± 3,3 años; ocho hombres y ocho mujeres). El índice de masa corporal (IMC) de hombres y mujeres fue 23,7 ± 0,7 y 21,5 ± 0,5, respectivamente. El número mínimo de participantes fue recomendado por el comité de ética para el estudio de observación clínica. Por tanto, el número mínimo que elegimos era adecuado para obtener una conclusión válida. Todos los participantes dieron su consentimiento informado oral y escrito después de la explicación detallada y la tabla que muestra el diseño experimental, los métodos, los resultados esperados, los antecedentes y el valor científicos, las herramientas médicas compensatorias por daños dañinos y las pautas de parada por parte del autor correspondiente. Todos los datos y procedimientos fueron confirmados según los principios de la Declaración de Helsinki. Los datos recopilados se almacenaron bajo responsabilidad en la Facultad de Medicina de la Universidad de Shinshu. Todos los experimentos en humanos se llevaron a cabo en la tarde de 13:00 a 16:00 horas, 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 aires acondicionados.

Este estudio fue un ensayo aleatorio de experimentos en humanos. En este estudio se inscribieron un total de 16 participantes sanos. A los sujetos se les inhibió la ingesta de agua y la excreción de orina durante 1 hora antes y durante los experimentos. Inmediatamente antes de un ejercicio de 30 minutos de subida y bajada, se recogieron muestras de sangre y orina de los participantes. Se les colocó en el cuello y los antebrazos un medidor de tasa de transpiración portátil y un aparato de autoidentificación e información 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 pulsaciones fue de aproximadamente 120,9 latidos por min. Después del ejercicio de 30 minutos, se recogieron muestras de sangre y orina. Además, se midieron sus pesos corporales antes y después del ejercicio físico. Para evaluar la hemoconcentración inducida por el ejercicio, un laboratorio de examen clínico del Hospital Universitario de Shinshu midió las concentraciones de proteína total (TP), albúmina (Alb) y glóbulos rojos (RBL) en sus muestras de sangre. Además, para investigar la relación entre la respuesta a la sed y los cambios en la concentración de vasopresina, SRL Co. Inc. (ISO 15189, acreditada por Japan Accreditation) midió las concentraciones de vasopresina en sangre antes y después del ejercicio físico de 30 minutos. Board, RML 00080, Tokio, Japón). Para investigar la relación entre la pérdida de agua por 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 mediante el peso corporal/altura corporal2 (kg/m2).

Todos los datos se representaron como media ± errores estándar de la media. La significación estadística se analizó mediante 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 medidor de frecuencia portátil y la pérdida de agua durante la sudoración 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 tasa 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 medidor de velocidad 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. En cada cámara se fija un sensor de humedad capacitivo (BME280, Bosch, EE. UU.) y se utiliza una batería de iones de litio como fuente de alimentación. Tanto la diferencia de humedad entre las cámaras inferior y superior como la temperatura del aire perfundido se calculan en la tasa de sudoración utilizando un sistema de microcomputadora. De este modo, la cantidad absoluta de agua perdida por tiempo y área constante 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 medidor de velocidad portátil en respuesta al inicio y parada de la perfusión de aire que contiene un volumen constante de agua. El método obtenido para la respuesta al escalón del medidor de velocidad portátil fue utilizado por el mismo que el medidor de velocidad original utilizado14,15. Se registra una respuesta máxima aproximadamente a los 17 s, y el nivel inicial después de detener la perfusión vuelve a su nivel inicial a los 19 s. La Figura 2B muestra la relación entre la salida eléctrica obtenida con el medidor de velocidad recién portátil y la cantidad de agua perdida de un modelo de piel casero8 durante 1 min. El factor de correlación es 0,995 para pérdidas de agua que oscilan entre 0 y 2 mg/cm2/min. Por lo tanto, la sensibilidad del medidor de velocidad portátil es de 1,0 V/1 mg/1 min. El método para registrar la curva de calibración del medidor de tasa portátil fue el mismo que el del medidor de tasa original utilizado14,15.

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

Para evaluar la relación entre la respuesta a la sed y la sudoración inducida por el ejercicio, construimos un aparato de autoidentificación y autoinformación para la respuesta a 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+, media++ y severa+++) y posteriormente tocaban el nivel en la pantalla del teléfono inteligente. El aparato se colocó en los antebrazos de los participantes. Al utilizar el aparato, tanto el nivel como el momento se registraron simultáneamente en la curva de sudoración de los participantes.

Esquema de información del riesgo de insolación al usuario con el smartphone. El panel izquierdo muestra un diagrama del registro de la sudoración inducida por el ejercicio con un medidor de tasa de sudoración portátil. El panel derecho muestra el sistema de información del riesgo de golpe de calor al usuario mediante un sonido procedente del smartphone.

Al utilizar el punto de sincronización 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 desde el teléfono inteligente. El punto de sincronización 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 sincronización se determinó como el punto en el que el valor de la segunda derivada cambió de positivo a negativo. La elección del momento como punto de información del riesgo de insolación se demuestra a través de experimentos en humanos con ejercicio de nivel moderado.

Para evaluar la validez del momento para informar a los usuarios sobre el riesgo de insolación, con experimentos en humanos investigamos la relación entre el punto de información para el riesgo de insolación y el punto de autoidentificación de la respuesta a la sed, y la relación entre la autoidentificación de la respuesta a 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 utilizando 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 momento de los niveles de sed se muestra utilizando tres niveles de respuestas de sed (grado; +, leve; ++, fuerte; +++, grave) en las mismas curvas de sudoración. Los participantes tuvieron sed durante varios minutos siguiendo los puntos informativos del riesgo de insolación (●), que se decidieron eléctricamente cuando el valor de la segunda derivada de la curva de sudoración cambió de positivo a negativo.

(A) Dos grabaciones representativas de 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 ligero+, nivel medio++, nivel severo+++). (a) ~ 40 años mujer y (b) ~ 40 años hombre. (B) La relación entre el punto de información sobre el riesgo de insolación y la autoidentificación de la respuesta a 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 insolación (cero) y la respuesta de autoidentificación de la sed. 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 sobre la relación entre el punto de información para el riesgo de insolación y la autoidentificación de la respuesta a la sed. Los 4 participantes restantes no identificaron la respuesta de sed durante los 30 min de ejercicio físico. El momento en que se informó el riesgo de insolación representa cero en la abscisa de la figura 4B. Los valores más y menos en las 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 a la sed entre 0 y 10 minutos después del tiempo de información. Sólo 3 participantes notaron la respuesta de sed entre 1 y 3 minutos antes de la hora de informar.

La Tabla 1 muestra los datos normalizados para las concentraciones de proteína total (TP), albúmina (Alb), glóbulos rojos y vasopresina en 16 participantes obtenidos antes y después del ejercicio físico de 30 minutos. Las concentraciones de TP, Alb y RBC aumentaron ligeramente con el ejercicio físico. Por el contrario, 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 la sangre está relacionado con la activación del centro osmótico hipotalámico con el aumento de la concentración de NaCl en la sangre, investigamos los efectos del ejercicio físico sobre el volumen y la osmolalidad de la orina en 16 participantes. La Figura 5A muestra los datos normalizados del volumen de orina y la osmolalidad de la orina utilizando los valores obtenidos antes y después de 30 minutos de ejercicio físico. El volumen de orina disminuyó significativamente a 23,0 ± 6,6% del valor obtenido antes del ejercicio, p < 0,01. En conjunto con los hallazgos del volumen de orina, la osmolalidad urinaria 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 (ordenadas) antes del ejercicio físico y 30 minutos 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). La disminución del peso corporal es de 262,5 ± 34,9 g (n = 16).

Utilizando el área de superficie corporal y el índice de masa corporal (IMC) calculados con el peso y la altura corporal 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 en el cuerpo mediada por la sudoración inducida por el ejercicio. 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 e IMC en todos los participantes. El promedio del 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 tasa de transpiración portátil con la modificación del original14,15. Luego, nos aseguramos de que el medidor de frecuencia portátil sea extremadamente liviano y conciso, por lo que sea adecuado para registrar la sudoración térmica o inducida por el ejercicio en sujetos humanos. Además, verificamos que el medidor de frecuencia 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 medidor de frecuencia original para la sudoración palmar, tenía una respuesta de paso más baja. Sin embargo, no se dispone de ningún medidor de tasa de sudoración portátil. En el futuro, esperamos utilizar un medidor de tasa de transpiración portátil para estudiar la sudoración térmica e inducida por el ejercicio y el examen clínico.

Por otro lado, se han desarrollado diversos métodos para la medición de la transpiración humana17,18. La cantidad total tanto de transpiración insensible como de 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. También se han utilizado métodos colorimétricos, ya sea para tomar huellas coloreadas de gotas de sudor o para hacer que las gotas de sudor en la piel sean discernibles al teñirlas 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 inicio de la sudoración activa no siempre son fiables. La simple observación de las gotas de sudor con una lupa se desarrolló para investigar la actividad de una única glándula sudorípara19. Recientemente, el método de la 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 los investigadores de la transpiración. Sin embargo, el método de la cámara ventilada no se vuelve portátil.

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

Otro aspecto importante del experimento es la construcción del dispositivo para informar a los usuarios sobre el riesgo de insolación mediante el uso del teléfono inteligente. Con base en experimentos en humanos, establecimos el momento para informar el riesgo de insolación 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 para una disminución de la tasa de sudoración, que puede coincidir con el punto de partida de una hemoconcentración mediada por el ejercicio. Porque la mayoría de los participantes fueron identificados varios minutos después de informar el riesgo de insolación con el teléfono inteligente, relacionado con la activación de los osmorreceptores en el hipotálamo mediada por la hemoconcentración. 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. (~5 kilos). Por el contrario, los hallazgos de que el aumento de la concentración de vasopresina en la sangre (~ 215%) fue mayor que el de TP, Alb y RBC pueden estar relacionados con la estimulación de un osmorreceptor en el hipotálamo y la liberación de vasopresina desde la región 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. Por tanto, la respuesta de 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 a la necesidad de beber agua, evitando así la hemoconcentración junto con un aumento de la absorción de orina mediado por vasopresina en un sistema de retroalimentación negativa.

Se han informado varios estudios sobre las ventajas de la ingestión de líquidos sobre las respuestas termorreguladoras y cardiovasculares durante la hemoconcentración progresiva relacionada con la deshidratación22,23. Sin embargo, hasta donde sabemos, 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 tasa de sudoración portátil para informar a los usuarios sobre el riesgo de insolación. El sistema construido será necesario en el futuro para evaluarlo en detalle con experimentos clínicos adicionales. En particular, deberíamos reevaluar, en el futuro, la idoneidad para decidir el punto de información del riesgo de insolación.

Todos los datos relevantes están disponibles del autor correspondiente previa solicitud.

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

El Departamento de Innovación de Investigación en Ciencias Médicas y de la Salud de la Facultad de Medicina de la Universidad de Shinshu ha sido establecido y respaldado financieramente por 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 ni la decisión de enviarlo para su publicación. Este estudio fue financiado, en parte, por una subvención de investigación de 2022 de la fundación Mitui-Sumitomo-Kaijou Fukushi.

Departamento de Innovación de Investigación en Ciencias Médicas y de la Salud, Facultad de Medicina de la Universidad 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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TO 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 del riesgo de insolación mediante medidor de transpiración portátil en usuarios que realizan ejercicio físico. Representante científico 13, 416 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-27492-9

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Recibido: 29 de julio de 2022

Aceptado: 03 de enero de 2023

Publicado: 09 de enero de 2023

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

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