Для тренувань або схуднення Новий датчик визначає втрату жиру за допомогою вдихання повітря
Розроблений новий датчик: вимірює розщеплення жиру в повітрі, яким ви дихаєте
Дослідники зі Швейцарії розробили датчик, за допомогою якого можна легко виміряти за допомогою аналізу дихання, коли тіло починає спалювати жир. На думку вчених, технологія підходить "для повсякденного використання, для тренувань у фітнес-центрі або під час дієти".
Спорт на витривалість допомагає схуднути
Згідно з дослідженнями, у Німеччині проживає все більше людей із зайвою вагою. Багато намагаються позбутися від жирного живота, уникаючи певних продуктів або дотримуючись дієти. Але одного цього, як правило, недостатньо. Для того, щоб втратити жир на животі, зазвичай потрібно регулярно займатися спортом. Тут особливо підходять види витривалості. За допомогою нещодавно розробленого датчика в майбутньому буде дуже легко використовувати аналіз дихання для вимірювання того, коли організм починає спалювати жир.
Дослідники розробили датчик, за допомогою якого можна виміряти втрату жиру за допомогою повітря, яким ми дихаємо. Техніка підходить для занять спортом або дієт. (Зображення: Компанія V/fotolia.com)
Втрату жиру легко виявити в повітрі, яким ми дихаємо
Під час тренувань на витривалість наш організм спалює не тільки вуглеводи, такі як цукор, а й жири. Коли організм починає спалювати жир, тепер можна визначити, наприклад, аналізуючи біомаркери в крові або сечі.
Вчені Швейцарського федерального технологічного інституту (ETH) Цюріха та Університетської лікарні Цюріха (USZ) розробили метод, за допомогою якого втрату жиру можна легко і в реальному часі виявити на подиху любителів спорту.
"Розщеплення жиру в організмі створює побічні продукти, які потрапляють у кров", - пояснив Андреас Гюнтнер, докторант групи професора ETH Сотіріс Працініс, повідомляє "ETH-News".
В альвеолах ці молекули можуть виходити в повітря, особливо леткі. Найбільш летким з цих продуктів втрати жиру є ацетон.
Швейцарські дослідники розробили невеликий газовий датчик, який вимірює цю речовину. Ваш датчик набагато чутливіший, ніж попередні датчики: він може виявляти окремі молекули ацетону в сотнях мільйонів інших молекул.
Крім того, датчик вимірює лише ацетон і більше нічого; інші понад 800 відомих летких компонентів у вдиху не впливають на вимірювання.
Експерти повідомляють про свої нові розробки у спеціалізованому журналі "Аналітична хімія".
Функція датчика перевірена для любителів спорту
У співпраці зі спеціалістами з легенів в університетській лікарні Цюріха вчені перевірили функцію датчика на добровольцях, які займалися спортом. Вони пройшли півтори години тренувань на велоергометрі з двома короткими перервами.
Дослідникам регулярно вдували випробовуваних у трубку, підключену до датчика ацетону.
"Ми змогли показати, що викиди ацетону в повітрі, яке ми дихаємо, сильно відрізняються від людини до людини", - пояснив Гюнтнер.
Раніше і тепер застаріла доктрина полягала в тому, що люди, які займаються фізичними вправами, починають спалювати жир лише після певної кількості вправ та частоти серцевих скорочень.
За результатами вимірювань вчених, спалювання жиру фактично розпочалося у деяких досліджуваних до кінця півторигодної тренувальної сесії. В інших волонтерах вимірювання показали, що їхні тіла спалюють жир набагато раніше.
Контрольні вимірювання показали, що новий метод вимірювання добре узгоджується з концентрацією біомаркера бета-гідроксибутират у крові учасників дослідження. Цей аналіз крові є одним із сучасних стандартних методів відстеження втрати жиру.
Спочатку чіп був призначений для діагностики діабету
Сенсор, розроблений вченими, - це чіп, покритий пористою плівкою, виготовленою із спеціальних напівпровідникових наночастинок. Частинки складаються з триоксиду вольфраму, до якого дослідники додали окремі атоми кремнію.
Розробка цього чіпа почалася сім років тому. Тоді дослідники ETH виявили, що наночастинки триоксиду вольфраму взаємодіють з ацетоном за умови, що атоми наночастинок розташовані у певній кристалічній структурі.
Взаємодія зменшує електричний опір чіпа, покритого наночастинками, який можна виміряти.
Початкова ідея полягала у використанні мікросхеми для діагностики діабету. Це пов’язано з тим, що високі концентрації ацетону можна виявити в диханні пацієнтів з нелікованим діабетом 1 типу.
Тим часом, проте, вчені змогли показати, що датчик досить чутливий для виявлення дуже низьких концентрацій ацетону в диханні спортсменів.
Дослідники перебувають у процесі вдосконалення вимірювальної технології до такої міри, що це могло б бути можливо завдяки значно меншим мікросхемам, ніж використовуваним у дослідженні. Вони повинні поміститися в зручному пристрої.
"Це дозволяє спортсменам та тим, хто хоче схуднути, самостійно перевіряти, коли їх організм починає спалювати жир, щоб оптимізувати свої тренування", - сказав Гюнтнер.
Технологія для щоденного використання
Високочутливі вимірювання ацетону вже можна було проводити за допомогою інших вимірювальних приладів - так званих мас-спектрометрів. Однак це великі і дуже дорогі лабораторні прилади.
Дослідники поточного дослідження використовують їх для перевірки своїх вимірювань. Існують також портативні прилади для вимірювання ацетону в диханні. Однак їх можна використовувати лише один раз, і вони показують результат лише через кілька хвилин.
"З іншого боку, наша технологія має великі переваги в тому, що вона недорога, зручна і в той же час дуже чутлива, а також забезпечує вимірювання в режимі реального часу", - говорить Гюнтнер. "Тому він підходить для щоденного використання, для тренувань у фітнес-центрі або під час дієти".
Зараз вчені планують подальший розвиток свого методу вимірювання, поки він не буде готовий до виходу на ринок. Вже існує прототип вимірювального приладу.
Одночасно вчені працюють над розробкою газових датчиків для інших медично цікавих молекул у повітрі, яким ми дихаємо, в тому числі для аміаку, який можна використовувати для перевірки функції нирок, ізопрену для дослідження метаболізму холестерину та різних альдегідів для раннього виявлення раку легенів. (оголошення)