Quando se move, os seus músculos precisam de energia. Eles obtêm esta energia através da quebra de uma substância chamada ATP. Para produzir ATP da melhor forma, os seus músculos precisam de oxigénio.
Medimos o oxigénio nos seus músculos
Cada célula do seu corpo precisa de oxigénio para funcionar. O seu corpo envia oxigénio por todo o organismo através do sangue, para que as suas células possam obter o que precisam.
Quando inspira, o oxigénio liga-se a uma parte especial dos seus glóbulos vermelhos. Este oxigénio viaja pelo sangue até aos seus músculos e a outras partes do seu corpo.
Quando faz exercício, os seus músculos precisam de ainda mais oxigénio!
Talvez se pergunte como podemos saber a quantidade de oxigénio nos seus músculos sem ter de abrir o seu corpo. Utilizamos um aparelho especial que projeta luz através da sua pele e mede a quantidade de oxigénio presente nos seus músculos.
Este aparelho chama-se Espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIRS). Utiliza uma luz que não lhe causa dor nem desconforto, tal como se projetasse uma pequena lanterna através do seu dedo. O aparelho permite-nos ver a quantidade de oxigénio nos seus músculos e se estes estão a receber a energia de que necessitam.
Os especialistas em exercício sabem como interpretar estes dados, mas queremos torná-los fáceis de compreender para todos. Estamos constantemente a melhorar a nossa tecnologia para a tornar ainda melhor.
Neste momento, podemos dizer-lhe o que os seus músculos estão a fazer de 5 formas simples:
- A descansar e a recuperar
- A trabalhar ligeiramente
- A trabalhar a um ritmo constante e moderado
- A trabalhar intensamente sem oxigénio suficiente (denominado anaeróbio)
- A esforçar cada vez mais os seus músculos
O nosso sistema inteligente analisa as alterações no oxigénio e diz-lhe exatamente o que está a acontecer no interior dos seus músculos.
Quando se move, os seus músculos precisam de energia. Eles obtêm esta energia através da quebra de uma substância chamada ATP. Para produzir ATP da melhor forma, os seus músculos precisam de oxigénio.
Medimos o oxigénio nos seus músculos
Cada célula do seu corpo precisa de oxigénio para funcionar. O seu corpo envia oxigénio por todo o organismo através do sangue, para que as suas células possam obter o que precisam.
Quando inspira, o oxigénio liga-se a uma parte especial dos seus glóbulos vermelhos. Este oxigénio viaja pelo sangue até aos seus músculos e a outras partes do seu corpo.
Quando faz exercício, os seus músculos precisam de ainda mais oxigénio!
Talvez se pergunte como podemos saber a quantidade de oxigénio nos seus músculos sem ter de abrir o seu corpo. Utilizamos um aparelho especial que projeta luz através da sua pele e mede a quantidade de oxigénio presente nos seus músculos.
Este aparelho chama-se Espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIRS). Utiliza uma luz que não lhe causa dor nem desconforto, tal como se projetasse uma pequena lanterna através do seu dedo. O aparelho permite-nos ver a quantidade de oxigénio nos seus músculos e se estes estão a receber a energia de que necessitam.
Os especialistas em exercício sabem como interpretar estes dados, mas queremos torná-los fáceis de compreender para todos. Estamos constantemente a melhorar a nossa tecnologia para a tornar ainda melhor.
Neste momento, podemos dizer-lhe o que os seus músculos estão a fazer de 5 formas simples:
- A descansar e a recuperar
- A trabalhar ligeiramente
- A trabalhar a um ritmo constante e moderado
- A trabalhar intensamente sem oxigénio suficiente (denominado anaeróbio)
- A esforçar cada vez mais os seus músculos
O nosso sistema inteligente analisa as alterações no oxigénio e diz-lhe exatamente o que está a acontecer no interior dos seus músculos.
Hardcore NIRS
Como surgiu a Espectroscopia do Infravermelho Próximo (NIRS)
A NIRS teve origem num artigo publicado por Frans Jöbsis na revista Science (1977). Jöbsis relatou que os tecidos biológicos são relativamente transparentes à luz na região do infravermelho próximo (700-1300 nm). Assim, é possível transmitir fotões suficientes através dos órgãos para monitorização in situ. Nesta região do infravermelho próximo, a hemoglobina — incluindo as suas duas principais variantes, a oxi-hemoglobina (O2Hb) e a desoxi-hemoglobina (HHb) — apresenta uma absorção dependente do oxigénio. Assume-se que a hemoglobina é o principal cromóforo nos tecidos biológicos que absorve luz nesta região do infravermelho próximo.
A ciência
Se a absorção for conhecida, a lei de Beer-Lambert pode ser utilizada para calcular a absorção do cromóforo. A lei de Lambert-Beer é dada por: ODλ = Log (I0/I) = ελ * c * L
ODλ é um fator adimensional conhecido como densidade óptica do meio, I0 é a luz incidente, I a luz transmitida, ελ o coeficiente de extinção do cromóforo (em µM-1•cm-1), c a concentração (em µM) do cromóforo, L a distância (em cm) entre os pontos de entrada e saída da luz e λ o comprimento de onda utilizado (em nm).
A lei de Beer-Lambert destina-se a ser utilizada num meio transparente e não dispersor. Quando é aplicada a um meio dispersor, p. ex. tecido biológico, deve ser incorporado um fator de correção adimensional do comprimento de percurso. Este fator, por vezes designado por fator de comprimento de percurso diferencial (DPF), compensa o aumento do comprimento de percurso óptico devido à dispersão no tecido. A lei de Beer-Lambert modificada para um meio dispersor é dada por: Δc = ΔODλ / (ελ * L * DPF)
Onde ODλ representa as perdas ópticas independentes do oxigénio devido à dispersão e absorção no tecido. Assumindo que ODλ é constante durante uma medição de NIRS, podemos converter a alteração da densidade óptica numa alteração da concentração.
Esta equação é válida para um meio com um cromóforo. Se estiverem envolvidos mais cromóforos, precisamos de medir pelo menos tantos comprimentos de onda como cromóforos presentes. Isto resulta num conjunto de equações lineares. A resolução deste conjunto dá origem ao algoritmo utilizado na maioria dos sistemas NIRS. Um meio dispersor permite
medir a absorção com a fonte e o detetor do infravermelho próximo paralelos entre si. Isto oferece a oportunidade de medir a oxigenação em tecidos maiores, p. ex. músculos e cérebro, utilizando equipamento NIRS.
Algoritmo NIRS
A definição do algoritmo utilizado pela NIRS requer os coeficientes de extinção espectral dos vários cromóforos. Os espectros dos dois principais cromóforos, O2Hb e HHb.
A soma de O2Hb e HHb é uma medida do volume total de sangue (tHb) no tecido. O tecido muscular contém outros dois cromóforos: oxi- e desoxi-mioglobina (O2Mb e HMb). Para distinguir entre hemoglobina e mioglobina no tecido muscular, os espectros têm de ser suficientemente diferentes. Infelizmente, este não é o caso na região do infravermelho próximo do espectro. Isto significa que a NIRS não consegue distinguir se a concentração de oxigénio medida é transportada pela hemoglobina ou pela mioglobina. Os comprimentos de onda que conseguem distinguir a Hb e a Mb não conseguem penetrar no tecido suficientemente profundamente.
PERGUNTAS FREQUENTES
Qual é a diferença entre NIRS e oximetria de pulso?
A técnica na qual a espectroscopia de infravermelho próximo se baseia é muito semelhante à técnica da oximetria de pulso.
A principal diferença é o tecido que está a ser analisado. A oximetria de pulso calcula a percentagem de hemoglobina oxigenada no sangue arterial. A NIRS calcula as alterações da oxi- e da desoxihemoglobina (e, opcionalmente, a percentagem de hemoglobina oxigenada) no tecido em estudo (capilares), que contém sangue tanto arterial como venoso.
O que é a monitorização de SmO2?
A monitorização da SmO2 (monitorização da saturação de oxigénio muscular) é uma técnica de avaliação fisiológica não invasiva que mede a percentagem de hemoglobina oxigenada em relação à hemoglobina total num determinado grupo muscular. Ao contrário dos monitores de frequência cardíaca — que medem o esforço cardiovascular sistémico com um atraso temporal —, a monitorização da SmO2 fornece dados imediatos e localizados sobre o metabolismo muscular e o equilíbrio entre a oferta e a procura de oxigénio. Permite aos atletas e cientistas do desporto identificar limiares funcionais, detetar a fadiga muscular localizada antes de ocorrer a exaustão sistémica e ajustar as zonas de treino aeróbio e anaeróbio com elevada precisão.
O que é o Train.Red?
A Train.Red é uma empresa de tecnologia desportiva que desenvolve sensores de oxigénio muscular vestíveis (como o FYER 2.0, o FYER 2.0 PRO e o PLUS 2.0) que utilizam tecnologia de Espectroscopia de Infravermelho Próximo (NIRS). Concebidos para atletas, treinadores e cientistas do desporto, os dispositivos Train.Red medem a oxigenação muscular localizada (SmO2) e as alterações relativas da hemoglobina (Thb) em tempo real. Ao fornecer feedback fisiológico diretamente dos músculos em atividade, com taxas de amostragem até 100 Hz, a Train.Red ajuda a otimizar a resistência, a gerir a carga de treino, a identificar os limiares fisiológicos e a orientar a recuperação entre séries, sem necessitar de análises de sangue invasivas ou de instalações laboratoriais.
Mais Ciência
Para sua conveniência, a nossa empresa-mãe Artinis compilou uma lista de toda a literatura (f)NIRS realizada com o nosso equipamento.
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