Dzięki miniaturyzacji i rozwojowi technologii możliwe jest bieżące monitorowanie kluczowych parametrów fizjologicznych zawodnika bezinwazyjnie i w czasie rzeczywistym.

Problematyka

• współczesny sport i możliwości pomiarowe
• pomiar temperatury ciała
• ocena natlenienia mięśni szkieletowych
• ocena mleczanu we krwi

Zastosowanie mobilnych urządzeń w sporcie stanowi warunek prawidłowego monitorowania procesu treningowego w sporcie rekreacyjnym, amatorskim i wyczynowym. Optymalizacja wysiłku, monitorowanie stanu fizjologicznego zawodnika oraz zapobieganie kontuzjom to obecnie standardy, które wymagają precyzyjnych i niezawodnych narzędzi. W ostatnich latach na rynku pojawiły się innowacyjne urządzenia pozwalające na bezinwazyjny pomiar temperatury ciała w dowolnych warunkach otoczenia, stopnia natlenienia mięśni szkieletowych czy też mleczanu we krwi. Sprzęt tego typu pozwala szerzej spojrzeć na proces treningu i regeneracji powysiłkowej. W artykule przedstawiono możliwości tych urządzeń oraz korzyści płynące z ich zastosowania.

Temperatura ciała

Urządzenie domonitorowania temperatury ciała w czasie rzeczywistym(CORE) to niewielki czujnik noszony na ciele, który dostarcza danych w czasie rzeczywistym. Zostało stworzone z myślą o sportowcach trenujących w zmiennych warunkach otoczenia. Główne funkcje to: ciągłe monitorowanie temperatury wewnętrznej, informowanie o przegrzaniu, wychłodzeniu i zagrożeniu odwodnieniem. W praktyce stosuje się je w kolarstwie, triathlonie i biegach długodystansowych, czyli tam gdzie informacja o temperaturze ciała i jej zmianach jest ważna nie tylko dla wyniku sportowego, ale również, a może przede wszystkim, dla bezpieczeństwa zawodnika.

Warto tu przypomnieć, że temperatura otoczenia ma bardzo duże znaczenia dla efektywności treningu, a oddziaływanie temperatury powietrza na organizm człowieka ma szerokie spektrum. Dane uzyskiwane z opisanego czujnika to bardzo efektywny sposób na prowadzenie systematycznego i efektywnego treningu przez cały rok. Temperatura ciała jest jednym z kluczowych parametrów fizjologicznych, który odgrywa istotną rolę nie tylko w trakcie wysiłku fizycznego, ale również w procesie regeneracji po zakończonym treningu. Jej monitorowanie pozwala na ocenę stanu termicznego organizmu i zaplanowanie odpowiednich działań regeneracyjnych, które wspierają procesy odnowy biologicznej i adaptacji wysiłkowej. Podczas intensywnego wysiłku temperatura wewnętrzna ciała wzrasta, co jest naturalną reakcją organizmu na zwiększoną produkcję ciepła w mięśniach. Jeśli po zakończeniu treningu nie zostaną zastosowane odpowiednie metody schładzania, może dojść do wydłużenia czasu regeneracji, a nawet przeciążenia układu termoregulacji, co negatywnie wpływa na wydolność i ogólny stan fizjologiczny sportowca.

Skuteczna regeneracja powysiłkowa powinna uwzględniać strategie termiczne, takie jak chłodzenie organizmu (np. kąpiele lodowe, chłodzące prysznice, zastosowanie specjalnych urządzeń chłodzących). Ich efektywność jest jednak zależna od precyzyjnej wiedzy na temat aktualnej temperatury ciała. Tu z pomocą przychodzą nowoczesne, mobilne technologie, takie jak czujnik CORE, który umożliwia ciągły i nieinwazyjny pomiar temperatury wewnętrznej. Dzięki takim rozwiązaniom możliwe jest:

• indywidualne dostosowanie metod regeneracji do stanu organizmu,
• szybsze przywracanie równowagi termicznej po wysiłku,
• kontrolowanie momentu, w którym organizm powraca do normy fizjologicznej.

Znaczenie temperatury ciała w regeneracji rośnie szczególnie w kontekście treningu w wysokich lub niskich temperaturach otoczenia. Świadome zarządzanie procesami termoregulacyjnymi wpływa korzystnie na zdolność do podejmowania kolejnych jednostek treningowych, redukuje ryzyko urazów oraz wspomaga adaptację wysiłkową.

Fizjologia mięśni szkieletowych człowieka

Ciekawym rozwiązaniem wspomagającym proces treningowy jest monitor oksygenacji mięśni (TRAIN.RED). Urządzenie umożliwia ocenę stopnia natlenienia mięśni podczas wysiłku fizycznego. Działa w oparciu o technologię „near-infrared spectroscopy”. Najważniejsze możliwości jakie daje zawodnikowi i sztabowi trenerskiemu to: ocena efektywności treningu, personalizacja intensywności treningu, precyzyjna kontrola treningu z ograniczeniem dopływu krwi. Warto poświęcić krótki fragment temu zagadnieniu. Trening z ograniczeniem przepływu krwi (BFR – Blood Flow Restriction) to innowacyjna metoda treningowa i fizjoterapeutyczna. Polega na wykonywaniu ćwiczeń oporowych przy jednoczesnym ograniczeniu przepływu krwi w kończynach za pomocą specjalnych opasek uciskowych. Celem jest wywołanie efektu niedotlenienia mięśni, co prowadzi do adaptacji podobnych do tych uzyskiwanych podczas treningu z dużym obciążeniem, ale przy znacznie mniejszym ryzyku przeciążenia stawów i tkanek.

Podczas treningu BFR opaski uciskowe zakładane są na proksymalne części kończyn, co ogranicza dopływ krwi tętniczej i niemal całkowicie blokuje odpływ krwi żylnej. Powoduje to akumulację metabolitów i zwiększenie stresu metabolicznego w mięśniach. W tej metodzie treningowej możliwe jest osiągnięcie przyrostu siły i masy mięśniowej przy użyciu obciążeń rzędu 20–40% maksymalnego jednorazowego powtórzenia (1RM), co jest szczególnie korzystne dla osób w okresie rehabilitacji lub z ograniczeniami w stosowaniu dużych obciążeń.

Mleczan we krwi

Urządzenie, które w sposób znaczący zmienia kwestię pomiaru mleczanu we krwi jest (ONASPORT). Jest to innowacyjne, nieinwazyjne narzędzie służące do monitorowania poziomu mleczanu we krwi w czasie rzeczywistym. Czujnik wykorzystuje analizę składu potu, umożliwiając szacowanie poziomu mleczanu bez konieczności pobierania krwi. Urządzenie rejestruje również inne istotne parametry fizjologiczne, takie jak stężenie sodu, nawodnienie organizmu, utratę elektrolitów i częstość pracy serca. Pomiar stężenia mleczanu we krwi odgrywa kluczową rolę w monitorowaniu intensywności wysiłku fizycznego i adaptacji organizmu do obciążeń treningowych. Mleczan powstaje jako produkt przemian beztlenowych w mięśniach podczas intensywnego wysiłku, gdy zapotrzebowanie na energię przewyższa możliwości systemu tlenowego. Wzrost jego stężenia we krwi świadczy o nasileniu procesów beztlenowych, a tym samym o wysokiej intensywności wysiłku. Regularne pomiary mleczanu pozwalają na precyzyjne określenie progów metabolicznych (np. próg mleczanowy), co pozwala trenerowi i zawodnikowi na dostosowanie intensywności treningu do indywidualnych możliwości sportowca. Dzięki temu możliwe jest efektywne planowanie jednostek treningowych tak, aby zmaksymalizować efekt adaptacyjny, jednocześnie minimalizując ryzyko przetrenowania. W praktyce sportowej pomiar mleczanu wykorzystywany jest do:

• monitorowania reakcji organizmu na wysiłek i oceny poziomu wytrenowania,
• kontroli tempa regeneracji po intensywnych jednostkach treningowych,
• oceny skuteczności planu treningowego w dłuższej perspektywie.

Tradycyjnie pomiar wymagał inwazyjnego pobierania krwi z palca lub opuszki ucha, co ograniczało jego częstotliwość i komfort użytkowania. Obecnie rozwój nieinwazyjnych technologii, takich jak system ONASPORT, umożliwia stałe monitorowanie mleczanu na podstawie analizy potu. To ogromny krok naprzód, który pozwala wprowadzić zaawansowaną diagnostykę metaboliczną nawet w warunkach treningu terenowego czy podczas zawodów. Znajomość poziomu mleczanu staje się więc nie tylko narzędziem optymalizacji formy sportowej, ale też ważnym elementem prewencji kontuzji i przetrenowania. Czujnik zakładany jest na klatkę piersiową, a jego konstrukcja zapewnia komfort noszenia oraz odporność na wodę i kurz. Dzięki wymiennym elektrochemicznym sensorom potu oraz połączeniu bluetooth z aplikacją mobilną, dane są przesyłane i aktualizowane co minutę. Bateria urządzenia pozwala na około dwa miesiące użytkowania przy codziennym treningu trwającym godzinę. Urządzenie zostało zweryfikowane naukowo we współpracy z uznanymi instytucjami badawczymi, a dokładność pomiarów kształtuje się na poziomie RMSE 1,56 mM względem standardowych badań laboratoryjnych. ONASPORT znajduje zastosowanie w monitorowaniu wydolności fizycznej, optymalizacji regeneracji, kontroli nawodnienia i dostosowywaniu obciążeń treningowych do indywidualnych potrzeb sportowca. Może być również wykorzystywane przez trenerów do zarządzania danymi całych grup zawodników dzięki integracji z platformą chmurową.

Podsumowanie

Współczesny sport, niezależnie od poziomu zaawansowania, coraz częściej korzysta z mobilnych i precyzyjnych urządzeń diagnostycznych. Dzięki miniaturyzacji i rozwojowi technologii możliwe jest bieżące monitorowanie kluczowych parametrów fizjologicznych zawodnika bezinwazyjnie i w czasie rzeczywistym. W artykule omówiono trzy innowacyjne urządzenia: czujnik temperatury wewnętrznej ciała, system do pomiaru natlenienia mięśni i prowadzenia treningu z ograniczeniem przepływu krwi (BFR), oraz nieinwazyjny analizator mleczanu. Wszystkie trzy urządzenia wspierają personalizację treningu, optymalizację regeneracji i prewencję urazów, czyniąc zaawansowaną diagnostykę sportową dostępną dla szerokiego grona użytkowników – nie tylko profesjonalistów.

1. Sebastian Keller, Simon Kohne, Hannah L Notbohm, Wilhelm Bloch, Moritz Schumann. Cooling During Endurance Cycling in the Heat: Blunted Core Temperature but Not Inflammatory Responses. Int J Sports Physiol Perform. 2021 Jun 1;16(6):865-870.
2. Yi-Hua Huang, Ming-Lung Chuang, Pay-Zen Wang , Yueh-Chi Chen, Chung-Ming Chen, Chia-Wei Sun. Muscle oxygenation dynamics in response to electrical stimulation as measured with near-infrared spectroscopy: A pilot study. J Biophotonics.  2019 Mar;12(3):e201800320.
3. Travis Nemkov , Francesca Cendali, Davide Stefanoni , Janel L Martinez, Kirk C Hansen, Iñigo San-Millán, Angelo D’Alessandro. Metabolic Signatures of Performance in Elite World Tour Professional Male Cyclists. Sports Med 2023 Aug;53(8):1651-1665.