S'abonner

A wearable sweat rate sensor to monitor the athletes’ performance during training - 01/11/17

Mise au point d’un capteur de mesure de la sudation durant l’entraînement

Doi : 10.1016/j.scispo.2017.03.009 
P. Salvo a, , A. Pingitore b, A. Barbini c, F. Di Francesco a, d
a Department of Chemistry and Industrial Chemistry, University of Pisa, Via Moruzzi 13, 56124, Pisa, Italy 
b Institute of Clinical Physiology, National Research Council, Via Moruzzi 1, 56124, Pisa, Italy 
c National Institute of Optics, National Research Council, Via Moruzzi 1, 56124, Pisa, Italy 
d Research Center “E. Piaggio”, University of Pisa, Largo Lazzarino 1, 56122, Pisa, Italy 

Corresponding author.
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Wednesday 01 November 2017
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Summary

Objectives

We developed a wearable sensor for the real time measurement of sweat rate in localized areas of the human body. This sensor represents the first step in the development of a wearable sensor network capable to estimate the global sweat rate via an ad hoc algorithm. Such device would be used to monitor athletes’ hydration status during training and improve their performances.

Equipment and methods

For this study, we tested our sensor on thirteen football players during a cycling test on a cycle ergometer. The sweat rate sensor was compared to a medical device that, although measuring a different physiological process, provides discrete data based on the same working principle, i.e. the diffusion of the water vapour emitted from the skin.

Results

Our sensor has a working range up to 400g/m2·h. The statistical analysis and the Bland-Altman plot proved that our sensor is comparable to the medical device used as gold standard. At low sweat rate, the bias is 3.4g/m2·h with a standard deviation of 7.6g/m2·h. At maximum sweat rates, the bias is 2.3g/m2·h with a standard deviation 6.9g/m2·h. The P-values for the Bland-Altman plots at low and maximum sweat rate (0.1331 and 0.2477 obtained by Kolmogorov-Smirnov test, respectively) allow the hypothesis that there is a significant difference between our sweat rate sensor and the medical device to be rejected.

Conclusion

We presented a prototype of a wearable sweat rate sensor for localized measurements. The trials on thirteen athletes proved that the performance of our sensor is comparable to that of a commercial medical device. This sweat rate sensor can provide valuable information on athletes’ hydration status.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Objectifs

Nous avons développé un capteur portable pour mesurer le taux de sudation en temps réel dans des zones précises du corps humain. Ce capteur pourrait conduire à un réseau portable, afin d’estimer le débit sudoral global, via un algorithme ad hoc, pour surveiller l’état d’hydratation des athlètes lors de l’entraînement, et ce afin de maintenir leurs performances.

Matériel et méthodes

Pour cette étude, nous avons testé notre capteur sur treize joueurs de football au cours d’un exercice sur bicyclette ergométrique. Le capteur d’évaluation du débit sudoral a été comparé à un dispositif médical qui, bien que mesurant un processus physiologique différent, fournit des données discrètes basées sur le même principe de fonctionnement, à savoir la diffusion de la vapeur d’eau émise par la peau. Résultats Notre capteur a une capacité de fonctionnement jusqu’à 400g/m2·h. L’analyse statistique et graphique de Bland-Altman montre que notre capteur est comparable au dispositif médical utilisé comme référence. Avec un taux de sudation bas, le biais est de 3,4g/m2·h avec écart type de 7,6g/m2·h. Avec un taux de sudation maximal, le biais est de 2,3g/m2·h avec un écart type de 6,9g/m2·h. La comparaison statistique des graphiques de Bland-Altman, pour des débits sudoraux faible et maximum (valeurs respectives de p=0,1331 et p=0,2477) permet de rejeter l’hypothèse selon laquelle il existerait une différence significative entre notre capteur de sudation et le dispositif médical.

Conclusions

Nous proposons un prototype de capteur de débit de sudation portable pour les mesures localisées. Cet essai sur treize athlètes a montré que la performance de notre capteur est comparable à celle du dispositif médical commercialisé. Ce capteur de débit de sudation peut fournir des informations précieuses sur l’état d’hydratation des athlètes.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Sweat rate, Sports performance, Personalized training, Wearable sensor, Hydration

Mots clés : Débit sudoral, Performance sportive, Entraînement personnalisé, Capteur portable, Hydratation


Plan


© 2017  Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.