APLICACIÓN DE LA OXIMETRIA DE PULSO EN EL DEPORTE Y EN LA AYUDA DIAGNÓSTICA

1.-

Introducción:

El desarrollo de esta línea de investigación, se ha realizado bajo un grupo de trabajo pluridisciplinar, integrado por físicos, ingenieros electrónicos, médicos neumólogos y especialistas en medicina de la educación física y el deporte. Este grupo lleva más de diez años

estudiando la fisiología y fisiopatología del

transporte de oxígeno

y, en consecuencia, la homeostasis de la oxigenación periférica y la adaptación a la hipoxia al esfuerzo físico.

2.-

Grupos que lo integran:

* Escuela Superior de Ingenieros Industriales. ICAI. Univ. Pontificia Comillas Madrid. * Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid. CSIC* Instituto de Microelectrónica de Madrid. CSIC.* Servicio de Neumología del Hospital Clínico San Carlos.* Escuela Profesional de Medicina de la Educación Física y el Deporte UCM.

APLICACIÓN DE LA OXIMETRIA DE PULSO EN EL DEPORTE Y EN LA AYUDA DIAGNÓSTICA

Proyectos de Investigación:

15 PROYECTOS REALIZADOS.

15 PROYECTOS EN CONVOCATORIAS COMPETITIVAS.

CREADO GRUPO DE INVESTIGACIÓN CONSOLIDADO DE LA UCM

APLICACIÓN DE LA OXIMETRIADE PULSO EN EL DEPORTE YEN LA AYUDA DIAGNÓSTICA

1 PATENTE DESARROLLADA

10 CONVOCATORIASDEL CSD

3 CONVOCATORIASDEL MEC

Y 2 DE LA UCM

RED INBIO

Grupo de Investigación:

GRUPO DE INVESTIGACIÓN CONSOLIDADO DE LA UCMDirección: Mª del Pilar Martín Escudero

UCM-UAMProf. Dr. FRancisco

Miguel-TobalProf. Dr. D. José

Luis

Álvarez SalaProf. Dr

Julio César LegidoProfa. Dña. Mercedes Galindo CanalesProf. Dr. Vicente Martinez

de Haro

CSICDra. Mª

Luisa DotorDra. Lola Golmayo

Dra. Sonia López Silva

ICAIDr. Romano Giannetti Becarios

Dra.Amaia

BilbaoDr. Javier Alejandro Amestoy

Principales líneas de investigación

Pulsioximetría

y ejercicio físico:. En raza negra.

. En apnea del sueño y patología respiratoria

Oximetria

y ejercicio físico:. Pruebas máximas en deportistas

varones

Oximetría y ejercicio físico:. En mujeres

CARBOXIHEMOGLOBINA:

. Fetal.

. Consumo de tabaco

1985 1991 1997 2006 2007

Tarjeta de saludDel deportista

2004 2008

Desarrollo de un modelo matemático

1.-

Líneas de investigación actuales:

A.-

Aplicación a esfuerzo y recuperación en raza caucasiana:Evaluar la evolución de la saturación de oxígeno tanto en esfuerzo como en recuperación en personas sanas sin patología.Aplicar el oxímetro

a mujeres y hombres deportistas de raza caucasiana para demostrar que estos oxímetros

presentan ventajas frente a los comerciales.

B.-

Aplicación a deportistas (hombres y mujeres) de raza negra:Demostrar que este oxímetro

es válido y supera a otros oxímetros

en las determinaciones de saturación de oxígeno en personas de raza negra.

C.-

Minimizar el efecto “ruido”

generado por el movimiento:Evaluar la interferencia del movimiento en el máximo esfuerzo y así

demostrar las ventajas de este oxímetro

con respecto a los comercializados en la actualidad.

D.-Desarrollo para pruebas de esfuerzo para personas con patología:Servir al desarrollo de pruebas de esfuerzo protocolizadas para aplicar al estudio de patología respiratoria en función de los datos obtenidos en personas sanas.Aplicación de la oximetría en la prueba de esfuerzo en personas con apnea del sueño.

E.-Desarrollo de un modelo matemático que explique la modificación de la saturación de oxígeno al esfuerzo:

Desarrollar un modelo matemático que nos permita explicar las modificaciones que observamos en la saturación de oxígeno durante la realización de esfuerzos máximos

METODOLOGIA:

Espectro de absorción de las principales variedades de la hemoglobina adulta normal.

El sistema de medida está

compuesto por el sensor ópticobasado en diodos láser del infrarrojo cercano,fijado al extremo de un dedo (lecho vascular pulsátil),

electrónica del sensor y un ordenador personal (PC) con la tarjeta de adquisición de datos (DAQ)y los programas de adquisición y procesamiento.

ESTUDIOS REALIZADOS:

Estudios realizados hasta la actualidad por nosotros :

1.-Aportaciones fisiológicas de la medida continua de la saturación de oxígeno en atletas de ambos sexos que realizan pruebas de esfuerzo máximas.

2.-

Medidas durante las pruebas de esfuerzo en tapiz rodante en mujeres deportistas.

3.-

Determinación continua de la saturación de oxígeno por oximetría de pulso y su relación con el metabolismo del ácido láctico.

4.-

Oximetría de pulso de múltiple longitud de onda en hombres de raza negra que practican deportes aeróbicos.

Total estudiados Deportistas varones Deportistas mujeres

Número 51 25 26

Deportistas mujeres Número 26

Ciclistas varones Número 17

Ciclistas varones raza caucasiana

Ciclistas varones de raza negra

Número 17 2

RESULTADOS:

Resultados 1:

80

82

84

86

88

90

92

94

96

98

100

Sat O

2 (%

)

20

25

30

35

40

coci

ente

14:28:01 14:30:31

14:33:01

14:35:31 14:38:01

14:40:31

14:43:01

Tiempo

Sat O2 Eq O2 Eq Co2

RESULTADOS:

Resultados 2:

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Prob acum observada

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Prob

acu

m e

sper

ada

Sexo: 1

Variable dependiente: tdevt2min

Gráfico P-P normal de regresión Residuo tipificado

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Prob acum observada

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Prob

acu

m e

sper

ada

Sexo: 2

Variable dependiente: tdevt2min

Gráfico P-P normal de regresión Residuo tipificado

Rectas de regresión variable dependiente tiempo de aparición del segundo umbral para varón (sexo 1)y mujer (sexo 2) y sus coeficientes de correlación

obtenidas a partir del punto de inicio del descenso de la saturación de oxígeno.

RESULTADOS:

Resultados 3:

Resultados de todas las variables estudiadas en los deportistas junto con el ácido láctico y saturación de oxígeno

jorgecsic1

50

70

90

110

130

150

170

190

0:10

1:20

2:30

3:40

4:50

6:00

7:10

8:20

9:30

10:4

0

11:5

0

13:0

0

14:1

0

tiempo

equi

vale

nte

0

20

40

60

80

100

120

saturaciónpulsoFClactatoVO2VEO2VECO2VE

PROYECTO INVESTIGADOR (15):Resultados 4 (EN RAZA NEGRA):

300 600 900 1200 1500 1800

60

80

100

120

140

160

180

94

96

98

100

300 600 900 1200 1500 1800

60

80

100

120

140

160

180

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

ECG

f (bp

m)

t (s)

comercial

sat

urac

ión

ECG

prototipo

f (bp

m)

t (s)

q

400 600 800 1000 1200 1400 160020

40

60

80

100

120

140

160

180

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

400 600 800 1000 1200 1400 160050

100

150

200

88

90

92

94

96

98

ECG

ECG

f (bp

m)

t (s)

prototipo

q

f pul

sox

satu

raci

óncomercial

Desarrollo de un modelo matemático:

80

82

84

86

88

90

92

94

96

98

100

0:10

1:00

0:50

1:40

2:30

3:20

4:10

5:00

5:50

6:40

7:30

8:20

9:10

10:00

10:50

11:40

12:30

13:20

14:10

15:00

15:50

tiempo

saturació

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64

68

72

76

80

equiva

lente

SaturaciónVO2/kgVEO2VECO2