Restez hydraté : un nouveau capteur sait quand vous avez besoin de boire

Des chercheurs de l'Université du Texas à Austin s'efforcent de changer cela grâce à l'invention d'un nouveau capteur portable non invasif, conçu pour mesurer le niveau d'hydratation d'un utilisateur en continu et en temps réel. Un tel appareil pourrait aider un joueur de football américain à rester hydraté lors d'un chaud après-midi de septembre, éviter à un pompier de se dessécher ou simplement indiquer à un employé de bureau qu'il est temps d'aller remplir sa bouteille d'eau.

« La déshydratation est une menace silencieuse qui touche des millions de personnes chaque jour », a déclaré Nanshu Lu, professeur au département de génie aérospatial et de mécanique de l'école d'ingénierie Cockrell, qui a dirigé l'étude publiée dans les Actes de l'Académie nationale des sciences. « Notre capteur portable offre un moyen simple et efficace de surveiller le niveau d'hydratation en temps réel, permettant ainsi à chacun de prendre des mesures proactives pour rester en bonne santé et optimiser ses performances. »

Il utilise la bioimpédance, une technique qui mesure la transmission des signaux électriques dans le corps, pour suivre le niveau d'hydratation. Grâce à des électrodes stratégiquement placées, le capteur envoie un faible courant électrique sûr dans le bras. 

La circulation du courant électrique dans le corps dépend de la quantité d'eau présente dans les tissus. L'eau étant un bon conducteur d'électricité, les tissus hydratés laissent passer le courant plus facilement, tandis que les tissus déshydratés résistent au flux.

Les données collectées par le capteur sont transmises sans fil à un smartphone, permettant aux utilisateurs de surveiller leur niveau d'hydratation.  

Les chercheurs ont mené plusieurs expériences pour tester l'appareil, notamment une étude sur la déshydratation induite par un diurétique et un essai de 24 heures en liberté. ​Dans l'étude sur la déshydratation, les participants ont pris un diurétique pour favoriser la perte de liquide, et leur niveau d'hydratation a été surveillé à l'aide du capteur portable, puis comparé à un échantillon d'urine. ​Les résultats ont montré une forte corrélation entre les variations de bioimpédance du bras et la perte de poids due à la perte d'eau.

« Nos expériences ont démontré que la bioimpédance du bras est non seulement sensible aux variations d'hydratation, mais qu'elle est également étroitement liée aux mesures d'hydratation du corps entier », a déclaré Matija Jankovic, co-auteur de l'étude et chercheur postdoctoral au laboratoire de Lu. « Cela signifie que le capteur peut être un substitut fiable pour le suivi des niveaux d'hydratation, même pendant les activités quotidiennes comme la marche, le travail ou l'exercice physique. »

Les méthodes traditionnelles d'évaluation de l'hydratation, telles que les analyses d'urine ou de sang, sont souvent invasives, chronophages et peu pratiques pour une surveillance continue. Les dispositifs commerciaux d'évaluation de l'hydratation nécessitent généralement un équipement encombrant et des installations fixes, ce qui limite leur utilisation au quotidien.  

L'hydratation est essentielle à la santé humaine. Elle joue un rôle crucial dans le maintien du fonctionnement des organes, la régulation de la température corporelle et le soutien des processus physiologiques vitaux.

Pourtant, la déshydratation, causée par un manque d'eau dans l'organisme, reste un problème courant et souvent négligé. Même une déshydratation légère peut altérer les fonctions cognitives, les performances physiques et la thermorégulation, tandis qu'une déshydratation sévère peut entraîner des affections potentiellement mortelles telles que des calculs rénaux, des problèmes cardiovasculaires et des coups de chaleur.

Outre la protection des travailleurs dans des environnements extrêmes, ce dispositif a des applications potentielles dans le secteur de la santé. La surveillance continue de l'hydratation pourrait contribuer au diagnostic et à la prise en charge de maladies telles que les maladies rénales, les problèmes cardiovasculaires et la déshydratation chronique. 

Bien que la version actuelle du capteur suive les variations relatives de l'hydratation, des recherches futures visent à établir des données de référence pour les niveaux d'hydratation absolus. Cela impliquerait de recueillir des mesures de bioimpédance auprès d'une large population afin de créer une base de comparaison. 

Les chercheurs prévoient également d'explorer de nouveaux modèles, tels que des tatouages électroniques respirants ou des dispositifs portables anti-transpiration, afin d'améliorer le confort et les performances lors d'une utilisation prolongée. Ils espèrent étendre les tests à des groupes plus larges et explorer des applications pour d'autres segments du corps, comme l'avant-bras ou la cuisse.

« Ce n'est qu'un début », a déclaré Lu. « Notre objectif est de rendre le suivi de l'hydratation simple et accessible à tous. »

https://cockrell.utexas.edu/news/archive/10218-stay-hydrated-new-sensor-knows-when-you-need-a-drink