04 Ago 2022
SENSORI DI OSSIGENO MUSCOLARE
Posted by Forrest Group Minerva
Creato: 04 Agosto 2022

I sensori di ossigeno muscolare saranno il prossimo grande fitness indossabile?

Una piccola azienda del Minnesota crede di aver sviluppato il futuro della tecnologia del fitness. Ora deve insegnare al resto di noi come usarla.

gif sensors oxygen"Penso che l'ossigeno muscolare dovrebbe sostituire la frequenza cardiaca come biomarcatore primario per gli atleti", afferma un ricercatore. (Foto: Plpictures di Paedii Luchs)

Durante un tipico giro di allenamento nella Sierra Nevada spagnola, il campione di triathlon delle Olimpiadi di Tokyo, Kristian Blummenfelt, potrebbe iniziare vicino a Granada, a circa 3.000 piedi sul livello del mare, e finire a 10.000 piedi. Un mantra chiave per la squadra norvegese di triathlon, che ha battuto il mondo, è il controllo dell'intensità — ogni allenamento non è né più facile, né più difficile di quanto prescritto dall'allenatore. Ma il cambio di quota rende arduo regolare il ritmo. Man mano che l'aria diventa più rarefatta, i livelli di ossigeno in costante diminuzione indicano che la frequenza cardiaca e la potenza erogata non determinano più, in modo coerente, quanto duramente sta lavorando il corpo. Il lattato, che richiede una piccola goccia di sangue, è una misura troppo ingombrante per mantenerli sull’obiettivo. Quindi Blummenfelt e i suoi compagni di allenamento si affidano a un pezzo relativamente oscuro e sconosciuto di tecnologia indossabile, che lo scienziato sportivo della squadra e allenatore olimpico, Olav Aleksander Bu, dice sia diventato uno strumento cruciale nel loro regime di allenamento: un sensore di ossigeno muscolare.

Non è un segreto che la resistenza richieda ossigeno. La misura standard di laboratorio è il test VO2 max, che misura la quantità di ossigeno che puoi inalare, diffonderla dai polmoni nel flusso sanguigno e quindi pomparlo ai muscoli in tutto il corpo. Ma il diavolo alberga nei dettagli. Quando uno scalatore appeso per le dita raggiunge la fine della sua resistenza, potrebbe anche non respirare a fatica. Sono i muscoli dei suoi avambracci che non riescono a ottenere ossigeno abbastanza velocemente, anche se ce n’è molto che circola in altre parti del corpo. Se infili un sensore di ossigeno muscolare, leggermente più grande di una scatola di fiammiferi, sull'avambraccio di quello scalatore, qualcosa che lo scienziato sportivo Andri Feldmann e i suoi colleghi dell'Università di Berna, in Svizzera, hanno fatto di recente — puoi prevedere quando cadrà. Feldmann li ha usati anche con sciatori e calciatori. "Penso che l'ossigeno muscolare dovrebbe sostituire la frequenza cardiaca come biomarcatore primario per gli atleti", afferma.

La tecnologia utilizzata per misurare l'ossigeno muscolare è chiamata spettroscopia nel vicino infrarosso o NIRS. Facendo brillare la luce attraverso la pelle e misurando ciò che viene riflesso, il NIRS può valutare quale percentuale di molecole di emoglobina e mioglobina nei muscoli e nei tessuti sottostanti trasportano ossigeno. Se quel numero sta aumentando verso il 100%, significa che l'apporto di ossigeno supera le richieste del muscolo; se sta scendendo verso lo zero, la domanda supera l'offerta. Pedalare più forte che puoi per cinque minuti potrebbe far scendere i tuoi quadricipiti sotto il 20% e gli atleti d'élite possono spingere ancora più in basso. (L'idea di base è simile ai pulsossimetri, ma questi misurano l'ossigeno nel flusso sanguigno piuttosto che in un muscolo specifico.) "Il NIRS è stato utilizzato nella fisiologia dell'esercizio per decenni", afferma Brad Wilkins, fisiologo della Gonzaga University ed ex direttore presso il laboratorio di ricerca sportiva di Nike. Ma i dispositivi NIRS erano ingombranti e costosi, a partire da $15.000, quindi raramente lasciavano il laboratorio.

Le cose hanno cominciato a cambiare nel 2012, quando un ingegnere meccanico del Minnesota di nome Roger Schmitz ha iniziato a sviluppare un sensore NIRS più semplice ed economico. All'inizio Schmitz pensava di poter incorporare la tecnologia in un dispositivo medico, per valutare condizioni come l'insufficienza cardiaca, ma un cardiologo dell'Università del Minnesota lo avvertì che ottenere l'approvazione dalla FDA sarebbe stato un grosso ostacolo. “Ha detto: perché non lo fai per gli atleti? Quindi puoi immetterlo subito sul mercato”, ricorda Schmitz. Il suo sensore Moxy ha debuttato nel 2013, con un prezzo iniziale che si aggirava intorno a $ 1.000. Negli anni che seguirono, emersero un paio di rivali più economici, realizzati da BSX e Humon, ma entrambe le società hanno smesso di vendere sensori di ossigeno muscolare. Il costo attuale di un sensore Moxy è di $ 800. Se vale il prezzo dipende dalla risposta a una domanda che Schmitz e altri hanno discusso per quasi un decennio: i dati sull'ossigeno muscolare possono davvero aiutare gli atleti ad allenarsi e competere meglio?

Il dispositivo Moxy attirò rapidamente una comunità di armeggiatori, in particolare un fisiologo e allenatore di nome Juerg Feldmann, il padre di Andri, che sviluppò alcuni dei primi protocolli di valutazione per gli atleti che utilizzavano sensori di ossigeno muscolare. La Red Bull ha testato il sensore sui ciclisti già nel 2014, e i membri della squadra nazionale canadese di kayak lo hanno attaccato ai loro bicipiti; Schmitz dice che anche diversi corridori del Tour de France lo hanno provato. Quando nel 2017 Nike ha lanciato il progetto Breaking2, culminato in un tentativo di maratona inferiore alle due ore, ha utilizzato sensori Moxy con gli atleti, tra i quali il campione olimpico della maratona Eliud Kipchoge.

Il team di Breaking2 ha voluto utilizzare l'ossigeno muscolare per segnalare se fosse possibile mantenere il ritmo necessario per superare la barriera delle due ore della maratona. I dati pubblicati la scorsa estate da Wilkins e dai suoi ex colleghi Nike hanno confermato che la linea di tendenza, indipendentemente dal fatto che l'ossigeno muscolare sia in aumento, stabile o in calo, rivela un "tasso metabolico critico" che separa gli sforzi sostenibili da quelli non sostenibili e, in quest'ultimo caso, prevede quanto tempo ti rimane prima di colpire il muro. È il tipo di informazioni che ti piacerebbe fossero visualizzate su uno smartwatch, ma interpretare i dati in tempo reale è complicato, perché altri fattori come la durata e l'intensità di un riscaldamento possono influenzare i livelli di ossigeno muscolare. Questa è una sfida su cui il team Moxy sta attualmente lavorando, afferma Schmitz.

Bu e i suoi triatleti norvegesi utilizzano test di laboratorio sul lattato e il VO2 max per identificare le intensità di allenamento chiave, quindi confrontarle con un determinato livello di ossigeno muscolare. Ad esempio, la soglia del lattato di Blummenfelt si verifica a un livello di ossigeno muscolare compreso tra il 18 e il 19%, misurato sui quadricipiti. In vista delle Olimpiadi, è stato in grado di sostenerlo per 70-80 minuti; prima del suo debutto all'Ironman a novembre, dove ha registrato il miglior tempo mai registrato, lo ha spinto a circa 90 minuti. La lettura dell'ossigeno muscolare ha mantenuto i suoi sforzi di allenamento al livello desiderato indipendentemente dagli effetti dell'altitudine, del calore e di altri fattori ambientali. "Lo uso principalmente per prescrivere l'intensità", dice Bu, "soprattutto quando si attraversano nuovi climi".

In base ai risultati che i triatleti di Bu hanno pubblicato, è inevitabile che più atleti sperimenteranno l'ossigeno muscolare, forse in uno delle dozzine di centri di allenamento certificati Moxy in tutto il paese. Ma anche Schmitz avverte che gli utenti non dovrebbero aspettarsi risposte facili dal dispositivo. "Il corpo umano è complesso", dice. "Se lo converti in luce rossa, luce verde, perdi qualcosa." Anche Wilkins è rialzista ma prudente. "Misuriamo la frequenza cardiaca da 100 anni, ma abbiamo svolto un lavoro orribile insegnando alle persone a usarla", sottolinea. La sfida, quindi, non riguarda la tecnologia; si tratta di comunicazione. "Penso assolutamente che il segnale di ossigeno muscolare sia un punto di dati utile che le persone possono applicare al proprio allenamento e alle proprie prestazioni", afferma Wilkins. "Ora, come lo traduciamo in pratica?"

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Tratto da: https://www.outsideonline.com/health/training-performance/muscle-oxygen-moxy-sensor/


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