Un capteur de transpiration pourra bientôt vous indiquer si vous êtes déshydraté

un homme qui transpire

En bref -

  • Jason Heikenfeld, de l’université de Cincinnati, a breveté une technologie permettant de mesurer différentes substances chimiques présentes dans votre sueur grâce à un petit patch souple portable, qui peut être utilisé pour détecter une déshydratation ou diagnostiquer un diabète de façon non-invasive, ainsi que des troubles mentaux ou une fibrose kystique
  • Bien que le capteur mesure en temps réel le glucose présent dans la sueur, l’excrétion du glucose est décalée de 30 à 60 minutes par rapport à sa mesure dans le sang, ce qui signifie que ce capteur ne peut pas être utilisé par les diabétiques pour surveiller leur glycémie, mais qu’il peut représenter un moyen non invasif de détecter un diabète
  • Le dispositif portable est capable de mesurer le taux de cortisol dans la sueur, un indicateur que les médecins peuvent utiliser comme moyen de dépistage précoce chez les personnes qu'ils pensent atteintes d'un trouble mental, notamment la schizophrénie
  • Les dispositifs de contrôle de la sueur permettent également de mesurer votre niveau d’hydratation, qui est essentielle pour rester en bonne santé, ainsi que vos performances cognitives et sportives
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Bien qu’elles soient parfois utilisées l’une pour l’autre, les expression ‘soins de santé personnalisés’ et ‘médecine personnalisée’ désignent deux choses différentes.

La médecine personnalisée désigne l’utilisation de la génétique dans le développement de traitements spécifiques à une maladie, comme la définition des marqueurs tumoraux pour orienter un traitement contre le cancer.

‘Soins de santé personnalisés’ est une expression plus large, qui englobe la médecine personnalisée mais également d'autres informations biologiques qui peuvent aider à prédire les risques, ou la façon dont vous pourriez réagir à un traitement.

Les deux font aujourd'hui l’objet de beaucoup d'attentions, car les scientifiques s’efforcent de développer des protocoles de traitements plus efficaces.

Les modèles de capteurs portables s'améliorent à grands pas

Début 2016, le magazine ‘Nature’ a publié un article présentant un dispositif unique, développé par un scientifique spécialiste des matériaux, de l’Université de Berkeley en Californie, qui a créé un petit capteur capable de lire la composition moléculaire de la sueur. Le capteur envoyait ensuite les résultats vers une application pour smartphone.

Le scientifique a conçu le capteur de façon à pouvoir l’intégrer dans un bandeau à porter au poignet ou autour de la tête, permettant à celui qui le porte d’être averti rapidement des résultats.

Ce capteur représente un progrès par rapport aux précédents, qui n’étaient capables de mesurer qu’un seul composant de la sueur à la fois, et ne pouvaient pas transmettre les résultats de l’analyse.

Auparavant, les capteurs devaient être enlevés pour être analysés, ce qui ne permettait pas d'avoir des mesures en temps réel. Cette technologie portable, lorsqu’elle est en contact avec la sueur, détecte le glucose, le lactate, le sodium et le potassium, ainsi que la température corporelle.

Jason Heikenfeld, de l’Université de Cincinnati, l’a qualifiée de prouesse impressionnante, car l’électronique du capteur est si miniaturisée qu’elle peut tenir autour du poignet.

Fin 2018, le Dr. Heikenfeld a obtenu une licence pour un capteur de sueur portable, capable de mettre électroniquement en corrélation au moins deux mesures.

L’entreprise, Eccrine Systems Inc., utilise l’invention pour mettre en corrélation des données obtenues par les capteurs de sueur, afin de définir des profils pharmacocinétiques de médicaments excrétés dans la transpiration, obtenue par stimulation.

Les nouveaux capteurs de sueur mesurent aujourd'hui plusieurs substances chimiques

Le développement d'un nouveau dispositif, capable de fournir en temps réel des informations sur le taux de sudation, de chlorure, de glucose, de lactate et de pH, a été annoncé dans le magazine ‘Science Advances’.

Ces mesures peuvent indiquer aux médecins si le porteur du dispositif souffre de diabète ou d'une fibrose kystique, s'il est déshydraté ou si son taux d'oxygène est bas.

Ce nouveau dispositif est sans fil et fonctionne sans batterie, ce qui améliore sa capacité à surveiller et à diagnostiquer les problèmes, et il tient dans un petit patch souple.

Martin Kaltenbrunner, professeur d'ingénierie à l’université Johannes Kepler Linz en Autriche, qui n'a pas pris part aux recherches, a indiqué : « Il semble que ce soit la première version dans laquelle ils ont tout intégré dans un seul dispositif. La technologie qui est intégrée dans ce patch est très, très avancée ».

Le dispositif fonctionne en captant la sueur par de minuscules trous percés dans sa base, dans laquelle un réseau complexe de micro conduits dirige ensuite le liquide vers de minuscules réservoirs. Chaque réservoir est équipé d'un capteur qui réagit à une substance chimique présente dans la sueur. Il n’y a aucune source d’énergie, et rien de pénètre dans la peau.

Les scientifiques ont conçu le système pour qu’il soit polyvalent et puisse contrôler un ou plusieurs composés chimiques, au fil du temps.

En d'autres termes, il peut être réglé pour surveiller le taux de lactate chez un coureur de marathon, et il est si proche de la peau que même les nageurs peuvent l’utiliser pour suivre leurs performances. Le système de canaux pouvant être séparé de la partie électronique, cela augmente par ailleurs la durée de vie du dispositif.

Les corrélations pour une mesure en temps réel de la glycémie n’ont pas encore été trouvées

La possibilité d'utiliser la transpiration pour mesurer le taux de glycémie des presque 30 millions d'américains diabétiques réduirait le recours à des méthodes de surveillance invasives. Le capteur portable le plus sophistiqué qui existe à ce jour est un patch souple qui mesure la glycémie au moyen de minuscules aiguilles.

Les personnes diabétiques pouvant voir leur glycémie considérablement et presque instantanément modifiée en fonction des aliments qu’elles consomment, les chercheurs essayent d'élaborer un dispositif qui fonctionnerait avec la sueur. Toutefois, à ce jour, ils n’ont pas réussi à définir d’indicateur qui permettrait de mesurer la glycémie en temps réel.

Le tout nouveau dispositif d'analyse de la sueur mesure le glucose présent dans la transpiration, mais les résultats indiquent souvent les valeurs avec 30 à 60 minutes de retard par rapport au taux sanguin.

Ce délai est trop long pour aider les personnes qui souffriraient d'une grave hypo ou hyperglycémie, mais les résultats peuvent être utiles pour détecter un diabète. John Rogers, ingénieur biomédical à l’université Northwestern dans l’Illinois, est le principal concepteur du dispositif.

Il travaille également avec des collaborateurs pour développer des capteurs qui mesureraient l’urée et la créatinine, afin d’évaluer le fonctionnement des reins, et potentiellement de suivre les progrès des patients qui sont en rééducation suite à un AVC.

D'autres laboratoires travaillent au développement de capteurs qui mesureraient des substances chimiques importantes dans le cadre de troubles mentaux, notamment de la dépression.

John Rogers est optimiste quant à la possibilité de voir son dispositif rapidement utilisable dans la vie courante. En 2016, il avait décrit une première version du dispositif actuel, qui recourait à une analyse colorimétrique, et en l’espace de quelques semaines il était en pourparlers avec la société Gatorade pour adapter la technologie.

Le dosage des hormones du stress au quotidien permet d'identifier de nombreux problèmes

Les biocapteurs portables permettent également de mesurer les sécrétions de cortisol de façon non-invasive. À partir de la sueur et d'un échantillon précis, les dispositifs sont capables de mesurer les micro-fluides de façon relativement fiable.

Le cortisol est une hormone libérée par les glandes surrénales dans le cadre d'une réaction « fuite ou combat », lorsque vous faites face à stress.

Toutefois, lorsqu’elle est libérée de façon constante, elle met votre santé en danger. La réponse naturelle au stress fait accélérer votre rythme cardiaque, augmenter votre tension artérielle, et elle booste votre énergie, tous ces éléments étant nécessaires pour réagir à un défi physique.

Cependant, lorsque ce système se détraque, il augmente votre risque d'anxiété, de dépression, de maladies cardiaques et de prise de poids, et engendre des problèmes de mémoire et de concentration.

Certains qualifient le cortisol « d’ennemi public n°1 » car il est également associé à des perturbations de la mémoire et de l’apprentissage, il affaiblit le système immunitaire et réduit la densité osseuse. Chacun de ces facteurs peut contribuer à raccourcir votre espérance de vie.

Fait intéressant, les chercheurs du laboratoire de neuroscience psychiatrique de l’Institut australien de santé et de médecine tropicale, ont démontré que les personnes souffrant de psychoses produisent une quantité de cortisol plus faible que la normale lorsqu’elles se réveillent le matin.

Ceci indique qu’il existe un biomarqueur facilement mesurable pour identifier les personnes présentant un risque de développer une schizophrénie.

Le degré d'hydratation est essentiel pour la santé globale

Votre degré d’hydratation est essentiel pour votre santé globale, et c’est l’une des mesures importantes réalisées par les nouveaux capteurs qui analysent la sueur. Même si vous pouvez recourir à d'autres boissons dans la journée, l’eau est la meilleure de toutes pour rester bien hydraté.

Les autres boissons vous apportent des calories vides inutiles, y compris les jus de fruits et de légumes, et même le café et le thé selon ce que vous ajoutez dedans, sucre ou lait par exemple.

Votre corps a besoin d’eau pour survivre car chacune de vos cellules, et chacun de vos tissus et organes, utilisent de l’eau pour fonctionner correctement. Votre organisme utilise les fluides pour amener les nutriments aux cellules, éliminer les bactéries et prévenir la constipation.

Il arrive très souvent que les personnes âgées ne boivent pas suffisamment et risquent une déshydratation, car leur sensation de soif est atténuée. Dans certains cas, les médicaments peuvent également provoquer une perte de fluides et entrainer faiblesse, hypotension, vertiges et confusion.

Une bonne hydratation permet également d'améliorer vos performances physiques, car elle réduit la fatigue et renforce votre endurance. Si vous avez du mal à perdre du poids, il est possible que vous soyez déshydraté de façon chronique.

Boire davantage d’eau peut vous aider à améliorer vos résultats. La déshydratation affecte également l’humeur, boire régulièrement peut donc favoriser la sérénité et les émotions positives.

L’hydratation au niveau cellulaire est essentielle pour être en bonne santé

Dans cet extrait d'un entretien avec le Dr. Zach Bush, nous évoquons l’importance de l’eau, et le fait qu’il ne suffit pas toujours de boire pour hydrater correctement vos cellules.

Le Dr. Bush est médecin et chercheur, diplômé en médecine interne, en endocrinologie et en métabolisme, ainsi qu’en soins palliatifs, ce qui lui donne un éventail de compétences exceptionnel.

Avant de s'orienter vers la nutrition et la médecine naturelle, il était chercheur en cancérologie. Les intestins étant un élément important du cycle d'hydratation, la question est de savoir comment faire passer l’eau présente dans votre muqueuse intestinale dans le sang, puis dans les cellules.

La vérité, c’est que boire de l’eau tout au long de la journée peut ne pas suffire à approvisionner vos cellules.

Les deux-tiers de l’organisme sont composés d’eau et 66 à 70 % de cette eau se trouve dans vos cellules et dans votre système lymphatique. En prenant de l’âge, le corps à tendance à perdre sa capacité à faire passer l’eau du système cardiovasculaire vers les cellules.

D'après ses recherches, le Dr. Bush pense que si vos cellules pouvaient rester hydratées, le vieillissement ralentirait et pourrait potentiellement s’inverser.

En effet, l’eau fait partie d'un mécanisme important grâce auquel votre organisme élimine les toxines et produit naturellement des antioxydants. Le Dr. Bush affirme aussi que l’oxygène peut également être obtenu à partir de l’électrolyse de l’eau intracellulaire en hydrogène et en oxygène.

Dans sa clinique, le Dr. Bush détermine le taux d'hydratation de ses patients en mesurant l’angle de phase, un peu comme on utilise l’impédancemétrie pour mesurer la graisse corporelle. La mesure de votre angle de phase n’est pas influencée par des situations temporaires, mais reflète plutôt votre biologie sur le long terme.

Comment s'hydrater sans nécessairement boire plus d’eau

Il est important de souligner qu'il est possible d'améliorer votre angle de phase sans augmenter la quantité d’eau que vous buvez, car boire n’est que l’un des aspects de l’hydratation. Votre corps risque d'éliminer trop d’eau si la charge électrique de vos cellules n’est pas suffisante.

Pour éviter ce problème, le Dr. Bush recommande de prendre des composés terrahydrite humiques pour soutenir vos macro membranes et permettre une meilleure hydratation intracellulaire, et il conseille vivement de réduire votre exposition aux champs électromagnétiques qui peuvent endommager le système de jonctions intercellulaires.