Para contraerse, los músculos necesitan energía. Esta energía procede de la descomposición del ATP.
Las vías más eficientes para crear ATP requieren oxígeno.
Medimos el oxígeno muscular.
Todas y cada una de las células del cuerpo necesitan oxígeno constantemente. Para hacer frente a esta demanda constante de oxígeno, es necesario un suministro adecuado a través de la circulación.
Al inspirar, el oxígeno se une al componente hemo de la hemoglobina de los glóbulos rojos. Esta sustancia de color rojo brillante se transfiere a los tejidos para satisfacer sus necesidades.
Durante el ejercicio, la necesidad de oxígeno crece.
¿Cómo se puede medir dentro del cuerpo, sin abrirlo? Con la oximetría óptica, y
espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) en particular, podemos evaluar el estado de oxigenación y hemodinámica en varios órganos, como por ejemplo, tu tejido muscular.
La NIRS se basa en dos características de los tejidos humanos.
- La transparencia relativa de los tejidos a la luz en el rango NIR,
- Las características de absorción de luz de la hemoglobina dependientes de la oxigenación.
La luz infrarroja atraviesa el tejido humano sin que usted sienta ninguna sensación ni dolor, es
es comparable a alumbrar con una linterna a través de la yema del dedo.
Utilizando diferentes longitudes de onda, se pueden medir y visualizar continuamente los cambios relativos en la concentración de hemoglobina.
Estos datos biológicos no son ingeniería aeroespacial para los fisiólogos del ejercicio, pero como no todos los atletas
cuentan con un equipo de científicos que les respalden, nuestro objetivo es poner estos conocimientos al alcance de todo el mundo.
Se trata de un proceso continuo.
Nuestro ecosistema se adapta y mejora constantemente.
Uno de los primeros pasos que hemos dado para que estos datos sean útiles para todo el mundo es clasificar los datos de tu músculo en 5 estados. Nuestro algoritmo inteligente y adaptable utiliza los cambios relativos de concentración y el porcentaje absoluto de oxígeno para determinar si tu músculo se está recuperando, si está trabajando a una intensidad ligera, si está trabajando a un esfuerzo moderado pero sostenible, cuándo estás trabajando principalmente de forma anaeróbica y cuándo está aumentando la carga de tu músculo.
Para contraerse, los músculos necesitan energía. Esta energía procede de la descomposición del ATP.
Las vías más eficientes para crear ATP requieren oxígeno.
Medimos el oxígeno muscular.
Todas y cada una de las células del cuerpo necesitan oxígeno constantemente. Para hacer frente a esta demanda constante de oxígeno, es necesario un suministro adecuado a través de la circulación.
Al inspirar, el oxígeno se une al componente hemo de la hemoglobina de los glóbulos rojos. Esta sustancia de color rojo brillante se transfiere a los tejidos para satisfacer sus necesidades.
Durante el ejercicio, la necesidad de oxígeno crece.
¿Cómo se puede medir dentro del cuerpo, sin abrirlo? Con la oximetría óptica, y
espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) en particular, podemos evaluar el estado de oxigenación y hemodinámica en varios órganos, como por ejemplo, tu tejido muscular.
La NIRS se basa en dos características de los tejidos humanos.
- La transparencia relativa de los tejidos a la luz en el rango NIR,
- Las características de absorción de luz de la hemoglobina dependientes de la oxigenación.
La luz infrarroja atraviesa el tejido humano sin que usted sienta ninguna sensación ni dolor, es
es comparable a alumbrar con una linterna a través de la yema del dedo.
Utilizando diferentes longitudes de onda, se pueden medir y visualizar continuamente los cambios relativos en la concentración de hemoglobina.
Estos datos biológicos no son ingeniería aeroespacial para los fisiólogos del ejercicio, pero como no todos los atletas
cuentan con un equipo de científicos que les respalden, nuestro objetivo es poner estos conocimientos al alcance de todo el mundo.
Se trata de un proceso continuo.
Nuestro ecosistema se adapta y mejora constantemente.
Uno de los primeros pasos que hemos dado para que estos datos sean útiles para todo el mundo es clasificar los datos de tu músculo en 5 estados. Nuestro algoritmo inteligente y adaptable utiliza los cambios relativos de concentración y el porcentaje absoluto de oxígeno para determinar si tu músculo se está recuperando, si está trabajando a una intensidad ligera, si está trabajando a un esfuerzo moderado pero sostenible, cuándo estás trabajando principalmente de forma anaeróbica y cuándo está aumentando la carga de tu músculo.
NIRS
Cómo empezó la espectroscopia del infrarrojo cercano (NIRS)
La NIRS comenzó con un artículo publicado por Frans Jöbsis en Science (1977), Jöbsis informó de que los tejidos biológicos son relativamente transparentes a la luz en la región del infrarrojo cercano (700-1300 nm). Por lo tanto, es posible transmitir suficientes fotones a través de los órganos para realizar un seguimiento in situ. En esta región del infrarrojo cercano, la hemoglobina -incluidas sus dos variantes principales, la oxihemoglobina (O2Hb) y la desoxihemoglobina (HHb)- presenta una absorción dependiente del oxígeno. Se supone que la hemoglobina es el principal cromóforo del tejido biológico que absorbe la luz en esta región del infrarrojo cercano.
La ciencia
Si se conoce la absorción, se puede utilizar la ley de Beer-Lambert para calcular la absorción del cromóforo. La ley de Lambert-Beer viene dada por: ODλ = Log (I0/I) = ελ * c * L
ODλ es un factor adimensional conocido como la densidad óptica del medio, I0 es la luz incidente, I la luz transmitida, ελ el coeficiente de extinción del cromóforo (en µM-1-cm-1), c es la concentración (en µM) del cromóforo, L la distancia (en cm) entre los puntos de entrada y salida de la luz y λ es la longitud de onda utilizada (en nm).
La ley de Beer-Lambert está pensada para utilizarse en un medio transparente y no dispersivo. Cuando se aplica a un medio dispersivo, por ejemplo un tejido biológico, debe incorporarse un factor de corrección de la longitud de paso adimensional. Este factor, a veces denominado factor de longitud de paso diferencial (FPD), tiene en cuenta el aumento de la longitud de paso óptica debido a la dispersión en el tejido. La ley de Beer-Lambert modificada para un medio de dispersión viene dada por: Δc = ΔODλ / (ελ * L * DPF)
Donde ODλ representa las pérdidas ópticas independientes del oxígeno debidas a la dispersión y absorción en el tejido. Suponiendo que ODλ es constante durante una medición NIRS, podemos convertir el cambio en la densidad óptica en un cambio en la concentración.
Esta ecuación es válida para un medio con un cromóforo. Si hay más cromóforos, hay que medir al menos tantas longitudes de onda como cromóforos haya. El resultado es un conjunto de ecuaciones lineales. La solución de este conjunto conduce al algoritmo utilizado en la mayoría de los sistemas NIRS. Un medio de dispersión permite
medir la absorción con la fuente de infrarrojo cercano y el detector paralelos entre sí. Esto ofrece la oportunidad de medir la oxigenación en tejidos más grandes, como los músculos y el cerebro, utilizando equipos NIRS.
Algoritmo NIRS
La definición del algoritmo utilizado por la NIRS requiere los coeficientes de extinción espectral de los distintos cromóforos. Los espectros de los dos cromóforos principales, O2Hb y HHb.
La suma de O2Hb y HHb es una medida del volumen total de sangre (tHb) en el tejido. El tejido muscular contiene otros dos cromóforos: la oxi y la desoxiimioglobina (O2Mb y HMb). Para distinguir entre hemoglobina y mioglobina en el tejido muscular, los espectros deben ser suficientemente diferentes. Por desgracia, esto no ocurre en la región del infrarrojo cercano del espectro. Esto significa que la NIRS no puede distinguir si la concentración de oxígeno medida es transportada por la hemoglobina o por la mioglobina. Las longitudes de onda que pueden distinguir la Hb y la Mb no son capaces de penetrar en el tejido a suficiente profundidad.
PREGUNTAS MÁS FRECUENTES
¿Cuál es la diferencia entre la NIRS y la pulsioximetría?
La técnica en la que se basa la espectroscopia de infrarrojo cercano es estrechamente análoga a la técnica de la pulsioximetría.
La principal diferencia es el tejido del que se toman las muestras. La pulsioximetría calcula el porcentaje de hemoglobina oxigenada en la sangre arterial. La NIRS calcula los cambios de oxihemoglobina y desoxihemoglobina (y opcionalmente el porcentaje de hemoglobina oxigenada) en el tejido investigado (capilares), que contiene sangre arterial y venosa.
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