Un nuevo sensor avisa de la necesidad de beber para evitar la deshidratación

En medio de otro caluroso verano en Texas, donde la amenaza de la deshidratación es constante, investigadores de la Universidad de Texas en Austin han dado un paso monumental hacia la solución de este problema omnipresente. Han desarrollado un novedoso sensor no invasivo y ponible, diseñado para medir de forma continua los niveles de hidratación de un usuario. Este avance podría transformar la manera en que individuos y profesionales de la salud monitorean una condición que, aunque a menudo subestimada, puede variar de inconveniente a potencialmente mortal.

La deshidratación, definida como la insuficiencia de agua en el cuerpo, es una "amenaza silenciosa que afecta a millones de personas cada día", según Nanshu Lu, profesora del Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Ingeniería de la Cockrell School of Engineering, quien lideró el estudio publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. A pesar de su gravedad, el monitoreo efectivo de la hidratación ha sido históricamente un desafío. Incluso una deshidratación leve puede deteriorar significativamente la función cognitiva, el rendimiento físico y la termorregulación. En casos más severos, puede conducir a condiciones potencialmente mortales como cálculos renales, problemas cardiovasculares y golpe de calor. Los métodos tradicionales, como los análisis de orina y sangre, son invasivos, consumen tiempo y no son prácticos para un monitoreo continuo, mientras que los dispositivos comerciales suelen ser voluminosos y requieren configuraciones estacionarias, limitando su utilidad en la vida cotidiana.

Este nuevo sensor aborda estas limitaciones mediante el uso de una técnica innovadora conocida como bioimpedancia. Este método mide cómo las señales eléctricas atraviesan el cuerpo. El dispositivo, que se lleva puesto, envía una pequeña y segura corriente eléctrica a través del brazo mediante electrodos estratégicamente colocados. La clave de su funcionamiento reside en la conductividad del agua: el agua es un buen conductor de electricidad, lo que significa que los tejidos hidratados permiten que la corriente pase más fácilmente, mientras que los tejidos deshidratados ofrecen resistencia al flujo. Los datos recopilados por el sensor se transmiten de forma inalámbrica a un teléfono inteligente, permitiendo a los usuarios monitorear sus niveles de hidratación en tiempo real.

Para validar la eficacia del dispositivo, los investigadores llevaron a cabo varios experimentos rigurosos. Uno de ellos fue un estudio de deshidratación inducida por diuréticos, donde se administró un diurético a los participantes para promover la pérdida de líquidos, y sus niveles de hidratación se monitorearon tanto con el sensor ponible como con muestras de orina. Los resultados demostraron una fuerte correlación entre los cambios en la bioimpedancia del brazo y la pérdida de peso corporal debido a la pérdida de agua. Otro ensayo, un estudio de vida libre de 24 horas, reafirmó la fiabilidad del sensor.

Matija Jankovic, coautora del estudio e investigadora postdoctoral en el laboratorio de Lu, enfatizó la robustez de los hallazgos: "Nuestros experimentos demostraron que la bioimpedancia del brazo no solo es sensible a los cambios de hidratación, sino que también se alinea estrechamente con las mediciones de hidratación de todo el cuerpo". Esto es crucial porque significa que "el sensor puede ser un sustituto fiable para rastrear los niveles de hidratación, incluso durante actividades cotidianas como caminar, trabajar o hacer ejercicio".

Las aplicaciones de este sensor son vastas y prometedoras, abarcando desde el deporte de alto rendimiento hasta la salud cotidiana y el cuidado médico. Podría ser invaluable para un jugador de fútbol que necesita mantenerse hidratado en una calurosa tarde de septiembre, o para un bombero que lucha contra un incendio y necesita evitar la deshidratación severa. Incluso un trabajador de oficina podría beneficiarse al saber cuándo es el momento de rellenar su botella de agua. La hidratación es esencial para la salud humana, desempeñando un papel crítico en el mantenimiento de la función de los órganos, la regulación de la temperatura corporal y el apoyo a procesos fisiológicos vitales. Además de proteger a los trabajadores en entornos extremos, el dispositivo tiene un gran potencial en el ámbito de la atención médica, donde el monitoreo continuo de la hidratación podría ayudar en el diagnóstico y manejo de condiciones como enfermedades renales, problemas cardiovasculares y deshidratación crónica.

El equipo de Nanshu Lu no es ajeno a la aplicación de tecnología similar para monitorear otros aspectos de la salud humana, habiendo desarrollado previamente un sensor para medir los niveles de estrés, lo que podría ayudar a personas en trabajos difíciles a rendir al máximo, y una tinta conductiva que puede imprimirse en la cabeza para medir las ondas cerebrales.

Mirando hacia el futuro, los investigadores tienen planes ambiciosos. Si bien la versión actual del sensor rastrea los cambios relativos en la hidratación, la investigación futura apunta a establecer datos de referencia para los niveles de hidratación absolutos. Esto implicará la recopilación de mediciones de bioimpedancia de una gran población para crear una línea de base para la comparación. También planean explorar nuevos diseños, como e-tatuajes transpirables y dispositivos ponibles que absorban el sudor, para mejorar la comodidad y el rendimiento durante el uso prolongado. Se espera expandir las pruebas a grupos más grandes y explorar aplicaciones para otros segmentos del cuerpo, como el antebrazo o el muslo.

"Esto es solo el principio", afirmó Lu. "Nuestro objetivo es hacer que el monitoreo simple de la hidratación sea accesible para todos". Con esta visión, el sensor de hidratación de la UT Austin está preparado para revolucionar el bienestar y la salud, empoderando a las personas para que tomen medidas proactivas y se mantengan saludables y rindiendo al máximo.