Ученые-нейроинженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новый электрохимический биодатчик, данные от которого позволяют предупредить бегунов-марафонцев, велосипедистов-гонщиков и атлетов, занимающихся другими видами экстремального спорта о том, что их организм приближается к состоянию, которое в спорте «барьер скорости» или «красная стена». Этот датчик представляет собой тончайшую эластичную пленку, которая может быть помещена на кожу человека как временная татуировка, будет изгибаться и растягиваться, совершенно не препятствуя движениям спортсмена.

Профессор Джозеф Вон (Joseph Wang) и его коллеги опубликовали в журнале «Analytical Chemistry» описание процесса первых испытаний биодатчика, который может помочь не только тренерам, развивающим в своих подопечных силу и выносливость, но и инструкторам воинских подразделений, воспитывающих в солдатах такие же качества.

По сути, биохимический датчик-татуировка реагирует на появления в поте человека лактата, одной из форм молочной кислоты. Лактат вырабатывается организмом в те моменты, когда мышцы человека нуждаются в большем количестве энергии, чем им может доставить организм в данный момент времени за счет «аэробного» метаболизма, который успешно справляется со снабжением мышц энергией только при умеренных физических нагрузках.

В момент перехода сквозь «красную стену» организм, производя лактат и другие формы молочной кислоты, переходит на другой вид на другой, «анаэробный» вид метаболизма. Высокая концентрация молочной кислоты помогает организму некоторое время справляться с нагрузкой, но это приводит к чрезвычайной усталости мышц и спортсмену кажется, что он натыкается на стену, которая препятствует и оказывает сопротивления его дальнейшему движению.

Испытания биодатчика-татуировки, проведенные при участии десяти добровольцев, показали, что датчик весьма точно измеряет уровень молочной кислоты и может заблаговременно предупредить спортсмена о приближении к состоянию «красного барьера», позволяя ему настроиться физически и психологически на его преодоление.

«Такие биодатчики-татуировки, которые носятся поверх кожи человек, могут предоставить медикам и ученым информацию о состоянии организма человека во время выполнения тяжелой физической работы, не ограничиваясь только данными о концентрации молочной кислоты» — рассказывает профессор Вон, — «Возможность определения концентрации других веществ, также являющихся продуктами метаболизма организма человека, имеет важное значение в области спорта, в военной области и в области биомедицинских исследований».