Un sensor previene la deshidratación en deportistas analizando su sudor

Conocer el estado de salud mientras se entrena ya no es cosa del futuro. Y es que, cada gota de sudor cuenta. La información que el cuerpo libera durante el ejercicio a través del sudor puede ser clave para detectar desequilibrios, anticipar problemas de salud y personalizar el entrenamiento. En este contexto, un equipo de investigadoras del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) ha desarrollado un sensor portátil que permite monitorizar, en tiempo real, los niveles de sodio, potasio y el pH del sudor, tres parámetros esenciales para evaluar el estado fisiológico de una persona mientras realiza actividad física. El dispositivo permite detectar desequilibrios que pueden poner en riesgo la salud de los deportistas, como la deshidratación.

Este innovador parche flexible se diferencia de otros dispositivos similares porque incorpora una microestructura fluídica capaz de dirigir el sudor de forma continua hacia los sensores. De este modo, es posible realizar un seguimiento constante de los biomarcadores durante más de una hora, algo que no consiguen muchos de los wearables actuales, cuyos resultados suelen ser puntuales y menos estables con el tiempo, y que permite obtener datos más fiables y útiles durante sesiones deportivas prolongadas. Cecilia Jiménez, investigadora del IMB-CNM y coordinadora del proyecto, destaca que “hasta el momento no se han descrito dispositivos multiparamétricos que realicen medidas en continuo durante este tiempo”.

En los últimos años, el interés por controlar la salud en tiempo real ha impulsado el desarrollo de dispositivos portátiles que, en su mayoría, utilizan electrodos selectivos de iones (ISEs). Estos sensores, basados en membranas de estado sólido, son versátiles y duraderos. Sin embargo, muchos de los dispositivos que los integran se fabrican mediante técnicas como la impresión convencional o la inyección de tinta sobre sustratos flexibles, métodos que si bien son rápidos y económicos, presentan limitaciones importantes: baja estabilidad a lo largo del tiempo y ausencia de sistemas para canalizar el sudor hacia la zona de detección, lo que impide una monitorización continua.

El sistema desarrollado por el CSIC supera estos problemas gracias a que está ensamblado en un sustrato polimérico compuesto por materiales tan comunes como el polietileno y el polipropileno, seleccionados por su bajo coste y versatilidad. Y en su interior, la arquitectura del parche integra transistores de silicio y un electrodo de estado sólido que permite transportar iones, como el sodio (Na⁺) y el potasio (K⁺), fundamentales para la actividad muscular y la función celular. El resultado es un sensor económico, versátil y técnicamente más robusto que lo disponible hasta ahora.

Datos más precisos y fiables para evitar los riesgos de la deshidratación

El sudor, aunque compuesto en un 99% por agua, también contiene electrolitos y metabolitos que proporcionan información muy valiosa sobre el equilibrio hídrico del organismo. Durante el ejercicio, la pérdida de estos elementos puede provocar alteraciones en el rendimiento deportivo e incluso problemas de salud, como la deshidratación, si no se detectan a tiempo. En este contexto, la capacidad del nuevo sensor para medir en continuo estos parámetros supone un avance significativo.

La otra autora principal del estudio, Meritxell Rovira, se encargó de evaluar el dispositivo en atletas, en el Hospital Universitario de Lausana. Durante el proceso, “diseñar un protocolo riguroso fue clave para obtener información precisa y fiable, ya que en la fisiología del sudor intervienen miles de factores, tanto internos como externos al individuo”, recalca. “Era fundamental garantizar que los cambios en las concentraciones de sodio y potasio estuvieran realmente relacionados con las variables estudiadas. A nivel tecnológico, el mayor reto fue garantizar un flujo de sudor continuo y a tiempo real sobre los sensores, por lo que el sistema fluídico tuvo que optimizarse para mantener una velocidad de flujo estable y evitar acumulaciones o saturaciones”, reconoce.

Los resultados de la investigación mostraron que, durante el ejercicio, aumentaba progresivamente la concentración de sodio y la tasa de sudoración, mientras que los niveles de potasio y pH permanecían estables. Estos datos fueron comparados con los obtenidos por dispositivos comerciales de medición puntual, observándose una buena concordancia, lo que valida la eficacia del nuevo sensor.

El desarrollo del dispositivo forma parte del proyecto WeCare, financiado por la Swiss National Science Foundation (SNSF) dentro del Programa Sinergia. Su objetivo es mejorar el diagnóstico del estado físico de los deportistas mediante el análisis continuo de biomarcadores, aportando una herramienta útil para personalizar entrenamientos, prevenir riesgos y mejorar el rendimiento.

Además de sus aplicaciones en el ámbito deportivo, este tipo de tecnología abre la puerta a usos en entornos clínicos, como la monitorización de pacientes con trastornos electrolíticos o afecciones crónicas que requieran un control constante del equilibrio hídrico y del pH corporal. La integración de sensores no invasivos en la ropa o la piel podría marcar un antes y un después en la salud personalizada.

Fuente: CSIC