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1.
Rev Med Suisse ; 20(864): 488-495, 2024 Mar 06.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-38445678

ABSTRACT

A sedentary lifestyle is a significant cardiovascular risk factor and increases premature mortality. Engaging in routine physical activity (PA) provides a wide range of health benefits. Accordingly, physical inactivity must be identified and sedentary patients supported systematically to achieve recommended levels of PA. The level of PA can be assessed by taking patients' history and using specific tools. Support begins by assessing PA contraindications and patients' level of motivation to change their lifestyle. Patients are then encouraged to adopt a more active lifestyle through tailored advice, and if necessary, referred to specialists with expertise in exercise medicine. This article details the key aspects of accompanying sedentary patients, to help healthcare professionals integrate them into their practice.


La sédentarité est un facteur de risque cardiovasculaire et de mortalité prématurée important et la pratique d'une activité physique (AP) procure un éventail large de bénéfices pour la santé. Elle doit donc être identifiée et adressée de manière systématique en consultation médicale. Le niveau d'AP peut être évalué par l'anamnèse et des outils spécifiques. L'accompagnement débute par une évaluation des contre-indications à la pratique d'une AP et du niveau de motivation des patient-es à changer leur mode de vie. Ceux-ci sont ensuite encouragé-es à adopter un mode de vie plus actif à travers des conseils adaptés, et si nécessaire, adressé-es à d'autres spécialistes. Cet article détaille les aspects clés de l'accompagnement des patient-es sédentaires afin d'aider les professionnel-les de la santé à les intégrer dans leur pratique.


Subject(s)
Exercise , Sedentary Behavior , Humans , Contraindications , Health Personnel , Life Style
2.
Rev Med Suisse ; 19(849): 2114-2117, 2023 Nov 08.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-37938306

ABSTRACT

This article reviews the PAPRICA (Physical Activity promotion in PRImary CAre) program fifteen years after the first training course in physical activity counseling for primary care physicians in French-speaking Switzerland. Subsequent developments are also presented, based on the PAPRICA experience. The article then looks at the national strategy for promoting physical activity in the medical practice, the issues involved in financing the services, and the situation in other comparable countries. The article concludes with a discussion of new challenges and future prospects for a program like PAPRICA.


Cet article dresse un bilan du programme PAPRICA (Physical Activity promotion in PRImary CAre) quinze ans après la première formation au conseil en activité physique destinée aux médecins de premier recours en Suisse romande. Sont également présentés les développements ultérieurs qui se sont appuyés sur l'expérience de PAPRICA. Cet état des lieux se penche ensuite sur la stratégie nationale en matière de promotion de l'activité physique au cabinet médical, les enjeux de financement des prestations, ainsi que la situation dans d'autres pays comparables. L'article se termine par l'évocation de nouveaux enjeux et les perspectives d'évolution pour un programme comme PAPRICA.


Subject(s)
Exercise , Primary Health Care , Humans , Switzerland
3.
Rev Med Suisse ; 19(849): 2094-2102, 2023 Nov 08.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-37938303

ABSTRACT

Persistent manifestations of COVID-19, known as «long COVID¼ or post-COVID-19 condition (RA02, CIM-11), affect many infected individuals, with a 24-month prevalence depending on the studies context (18 % in a recent Swiss study). The diversity of clinical presentation, the sometimes complex diagnostic methods, and the multidisciplinary management highlight the importance of a holistic approach, with practical advice for assessing work capacity in the outpatient setting. This article offers an update and synthesis of current knowledge concerning post-COVID-19 condition with practical recommendations for primary care medicine, illustrated by real clinical situations.


Les manifestations persistantes du Covid-19, connues sous le nom de « Covid long ¼ ou affection post-Covid-19 (RA02, CIM-11), concernent un nombre significatif de personnes infectées, avec une prévalence à 24 mois de l'infection variant en fonction des études et du contexte (18 % dans une étude suisse récente). La diversité de présentation clinique, les méthodes diagnostiques, parfois complexes, et les approches multidisciplinaires pour la prise en charge soulignent l'importance d'une approche holistique. Cet article propose une mise à jour et une synthèse des connaissances actuelles concernant l'affection post-Covid-19, avec des recommandations pratiques de prise en charge en médecine de premiers recours, illustrées par des situations cliniques réelles et des conseils pratiques pour l'appréciation de la capacité de travail.


Subject(s)
COVID-19 , Medicine , Humans , Ethnicity , Interdisciplinary Studies , Knowledge
4.
Scand J Med Sci Sports ; 31(6): 1335-1341, 2021 Jun.
Article in English | MEDLINE | ID: mdl-33619756

ABSTRACT

Athletes of pediatric age are growing in number. They are subject to a number of risks, among them sudden cardiac death (SCD). This study aimed to characterize the pediatric athlete population in Switzerland, to evaluate electrocardiographic findings based on the International Criteria for electrocardiography (ECG) Interpretation in Athletes, and to analyze the association between demographic data, sport type, and ECG changes. Retrospective, observational study of pediatric athletes (less than 18 years old) including medical history, physical examination, and a 12-lead resting ECG. The primary focus was on identification of normal, borderline, and abnormal ECG findings. The secondary observation was the relation between ECG and demographic, anthropometric, sport-related, and clinical data. The 891 athletes (mean 14.8 years, 35% girls) practiced 45 different sports on three different levels, representing all types of static and dynamic composition of the Classification of Sports by Mitchell. There were 75.4% of normal ECG findings, among them most commonly early repolarization, sinus bradycardia, and left ventricular hypertrophy; 4.3% had a borderline finding; 2.1% were abnormal and required further investigations, without SCD-related diagnosis. While the normal ECG findings were related to sex, age, and endurance sports, no such observation was found for borderline or abnormal criteria. Our results in an entirely pediatric population of athletes demonstrate that sex, age, and type of sports correlate with normal ECG findings. Abnormal ECG findings in pediatric athletes are rare. The International Criteria for ECG Interpretation in Athletes are appropriate for this age group.


Subject(s)
Athletes , Electrocardiography/statistics & numerical data , Specialization , Sports Medicine , Adolescent , Age Factors , Athletes/statistics & numerical data , Bradycardia/diagnosis , Child , Cross-Sectional Studies , Death, Sudden, Cardiac , Electrocardiography/methods , Female , Humans , Hypertrophy, Left Ventricular/diagnosis , Hypertrophy, Right Ventricular/diagnosis , Male , Physical Examination , Retrospective Studies , Sex Factors , Sports/classification , Sports/statistics & numerical data , Switzerland
5.
Rev Med Suisse ; 17(745): 1295-1300, 2021 Jul 14.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-34264031

ABSTRACT

Athlete's skin is under great stress and its integrity is essential. Knowledge and prevention of sports-related dermatoses are fundamental to athlete's the management. Hereby we review common sport-related affections classified by their etiologies (traumatic, infectious, inflammatory and environmental dermatoses).


La peau est soumise à des contraintes importantes lors des activités sportives et son intégrité est essentielle mais souvent banalisée. La connaissance et la prévention des dermatoses liées aux différents sports sont fondamentales pour une prise en charge optimale. Cet article rappelle les diverses dermatoses liées au sport classées par étiologies (traumatiques, infectieuses, inflammatoires et liées à l'environnement).


Subject(s)
Dermatology , Sports Medicine , Sports , Humans , Skin
6.
Rev Med Suisse ; 17(745): 1314-1317, 2021 Jul 14.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-34264034

ABSTRACT

Plantar heel pain affects 4 to 9% of the population and is a common reason for consultation. Plantar fasciitis is the most frequent cause. Its diagnosis is essentially clinical, possibly supported initially by combination of X-ray/ultrasound. Ultrasound is the modality of choice to confirm the diagnosis. The prognosis is favorable, but the evolution can be long. Its management should be structured in a progressive manner, based on therapeutic education and physical measures. These simple measures have the highest level of evidence of effectiveness and should be implemented before proposing, sometimes too early, second-line therapies.


Les talalgies plantaires touchent 4 à 9 % de la population et sont un motif fréquent de consultation en médecine générale et en médecine du sport. L'aponévropathie plantaire en est la cause la plus fréquente. Son diagnostic est essentiellement clinique, éventuellement complété en première intention par le couple radiographie/échographie. Cette dernière est l'examen de choix permettant de confirmer le diagnostic. De pronostic favorable, sa durée d'évolution peut être longue. Sa prise en charge doit être structurée de façon progressive en s'appuyant sur l'éducation thérapeutique et des mesures physiques. Ces mesures simples montrent le niveau de preuve d'efficacité le plus élevé et doivent impérativement être mises en place avant de proposer, parfois trop précocement, des thérapeutiques de seconde intention.


Subject(s)
Fasciitis, Plantar , Fasciitis, Plantar/diagnosis , Fasciitis, Plantar/epidemiology , Fasciitis, Plantar/therapy , Humans , Pain , Physical Examination , Ultrasonography
7.
Rev Med Suisse ; 17(745): 1289-1294, 2021 Jul 14.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-34264030

ABSTRACT

Sweat is a body fluid produced by the sweat glands and is mainly composed of water. Sweat has various functions, the two main ones being the evacuation of heat produced by the body, especially during exercise, and the maintenance of skin homeostasis. Its production is highly variable and depends on many individual and environmental factors. Various diseases or conditions affect its proper functioning. This article presents an overview of the characteristics, the main health issues, and the current and potential applications related to sweat.


La sueur est un fluide corporel produit par les glandes sudoripares et composé principalement d'eau. La transpiration remplit diverses fonctions, dont les principales sont l'évacuation de la chaleur produite par l'organisme, en particulier durant l'effort physique, et le maintien de l'homéostasie de la peau. Sa production est très variable quantitativement et qualitativement et dépend de multiples facteurs individuels et environnementaux. Différentes pathologies ou conditions altèrent son bon fonctionnement. Cet article présente un aperçu des caractéristiques, des principaux problèmes de santé et des applications actuelles et potentielles en lien avec la sueur.


Subject(s)
Sweat , Sweating , Exercise , Hot Temperature , Humans , Skin
8.
Rev Med Suisse ; 16(684): 444-447, 2020 Mar 04.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-32134223

ABSTRACT

The health benefits of regular physical activity are undeniable. There is a dose-response relationship between total physical activity and health outcomes, and thus every opportunity should be seized to exercise more. Among the methods used to increase the level of physical activity, physical activity counselling delivered in clinical practice is effective. The Pas à Pas+ project presented in this article allows to extend the advice from the healthcare professional and to lead up the patient to a physically more active lifestyle, providing a support in physical activity on prescription. There are several -challenges that need to be addressed in order to anchor definitely physical activity counselling and its delegation to professionals in adapted physical activity in the healthcare setting.


Les bénéfices d'une activité physique régulière pour la santé sont indéniables. Il existe une relation dose-réponse entre la quantité totale d'activités physiques pratiquées et la santé, si bien que chaque occasion doit être saisie pour bouger davantage. Parmi les moyens permettant d'augmenter le niveau d'activité physique de la population, le conseil réalisé en pratique clinique est ­efficace. Le projet Pas à Pas+ présenté dans cet article permet de prolonger le conseil du ou de la professionnelle de santé et d'accompagner concrètement le ou la patiente vers un mode de vie plus actif à travers une prestation de suivi en activité physique sur délégation médicale. Plusieurs défis doivent être relevés afin d'ancrer solidement dans le domaine des soins le conseil en ­matière d'activité physique et sa délégation vers des profes­sionnelles de l'activité physique adaptée.


Subject(s)
Counseling , Exercise/physiology , Exercise Therapy , Humans , Life Style
9.
Rev Med Suisse ; 16(701): 1412-1417, 2020 Aug 05.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-32833356

ABSTRACT

Whole body cryotherapy is mainly performed either by immersion in cold water or in a cryotherapy chamber. Practiced since Antiquity and considered as a «â€…natural ¼ method, cryotherapy is attracting more and more followers. Beneficial health effects have been described in the literature. However, interpretation of its effects is difficult due to low quality of current studies. Cryotherapy could however be useful in addition to conventional therapies in various pathologies and situations, provided that the risks, contraindications and rules of good practice are known.


La cryothérapie du corps entier se pratique principalement soit par immersion en eau froide, soit en chambre de cryothérapie. Pratiquée depuis l'Antiquité et considérée comme une méthode «â€…naturelle ¼, la cryothérapie tend à attirer de plus en plus d'adeptes. Des effets bénéfiques pour la santé ont été décrits dans la littérature. Néanmoins, l'interprétation de ses effets est difficile en raison de la faible qualité des études actuelles. La cryothérapie pourrait toutefois être utile en complément des thérapies classiques dans diverses pathologies et situations, à condition de connaître les risques, les contre-indications et les règles de bonnes pratiques.


Subject(s)
Cryotherapy/adverse effects , Cryotherapy/methods , Water , Cryotherapy/instrumentation , Humans
10.
Rev Med Suisse ; 16(701): 1432-1437, 2020 Aug 05.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-32833359

ABSTRACT

Heart rate variability (HRV) is an analysis of milliseconds variations in intervals between heartbeats and has become an increasingly used tool for clinical investigation of fatigue, especially in athletes. Eliciting an indirect index of the autonomic nervous system regulation on the heart rate, HRV correlates with different fatigue states and appears to be a powerful biomarker in their monitoring. This article presents the tools to familiarize with this method while detailing good practices for use and interpretation. A method allowing characterization of different fatigue states is also presented for a clinical use with a systemic approach.


L'analyse de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) s'intéresse à l'observation des variations en millisecondes des intervalles entre les battements cardiaques et devient un outil d'investigation clinique de la fatigue de plus en plus utilisé, notamment chez les athlètes. Les paramètres étudiés reflètent indirectement la régulation de la fréquence cardiaque par le système nerveux autonome et la VFC est corrélée à différents états de fatigue, se révélant être un puissant biomarqueur dans le suivi de ces derniers. Cet article vise à donner les bases permettant de cerner la thématique et précise les bonnes pratiques quant à son utilisation et son interprétation. Une méthode permettant de caractériser différents états de fatigue est également présentée et donne des pistes pour une utilisation en clinique avec une approche systémique.


Subject(s)
Athletes , Heart Rate , Autonomic Nervous System , Fatigue/diagnosis , Fatigue/physiopathology , Humans
11.
Rev Med Suisse ; 15(657): 1310-1317, 2019 Jul 10.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-31290625

ABSTRACT

Exercise induced dyspnea is a common complaint among adolescents, whether sedentary or competitive athletes. This complaint may be associated with reduced athletic performance and general fatigue. It can be caused by various etiologies, sometimes concomitant. It is important for clinicians to obtain a specific history and then perform the appropriate additional tests. The three most common diagnostic entities are exercise-induced asthma/bronchoconstriction, exercise-induced laryngeal obstruction, and physical deconditioning, each with distinctive characteristics. Therapeutic management, including environmental measures and appropriate drug treatment, must be individualized and depends on the etiology.


La dyspnée d'effort est une plainte fréquente chez l'adolescent, qu'il soit sédentaire ou sportif de compétition. Cette plainte peut être associée à une baisse des performances sportives et à une fatigue générale. Elle peut être causée par diverses étiologies, parfois concomitantes. Il est important pour les cliniciens d'obtenir une anamnèse spécifique pour ensuite réaliser les examens complémentaires appropriés. Les trois entités diagnostiques les plus fréquentes sont l'asthme/bronchoconstriction induite par l'effort, l'obstruction laryngée induite par l'exercice, et le déconditionnement physique, présentant chacune des caractéristiques distinctives. La prise en charge thérapeutique doit être individualisée et dépend de l'étiologie retrouvée, incluant des mesures environnementales et un traitement médicamenteux approprié.


Subject(s)
Asthma, Exercise-Induced , Athletic Performance , Laryngeal Diseases , Adolescent , Bronchoconstriction , Dyspnea , Humans
13.
Rev Med Suisse ; 14(613): 1332-1339, 2018 Jul 11.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-29998635

ABSTRACT

Acute muscle lesions are frequent conditions in sports traumato-logy. Intrinsic traumatic mechanism (excessive stretch) is more prevalent that extrinsic mechanism (direct shock or lacerations). The diagnosis is generally based on the injury mechanism description together with the clinical examination. The ultrasonography is helpful in order to evaluate the severity of the lesion and the time to sports resumption. The initial management is based on the POLICE acronym: Protection, Optimal loading, Ice, Compression, and Elevation. For high grade muscle lesions, patients might benefit from either ultrasound-guided hematoma evacuation or surgical repair. Non-steroid anti-inflammatory drugs should be avoided within the first days. The rehabilitation should begin 48h after the trauma, whatever the severity of the lesion.


Les lésions musculaires sont fréquentes en traumatologie sportive. Le mécanisme traumatique est plus fréquemment intrinsèque (par élongation) qu'extrinsèque (par choc direct ou lacération). Le diagnostic se fait sur la base de la description du mécanisme lésionnel et de l'examen clinique. L'estimation de la gravité et des délais de reprise est aidée par les examens d'imagerie, comme l'échographie. La prise en charge immédiate se base sur le protocole POLICE (Protection, Optimal loading, Ice, Compression, Elevation). Les anti-inflammatoires non stéroïdiens sont à proscrire. Les lésions de haut grade peuvent bénéficier d'une ponction-évacuation d'hématome, voire d'une réparation chirurgicale. Il est recommandé de débuter une rééducation adaptée dès 48 heures après le traumatisme, quelle que soit la sévérité de la lésion initiale.


Subject(s)
Athletic Injuries , Sports , Athletic Injuries/diagnostic imaging , Athletic Injuries/therapy , Humans , Pressure , Ultrasonography
14.
Rev Med Suisse ; 14(596): 488-492, 2018 Feb 28.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-29489130

ABSTRACT

Atherosclerosis is a disease which develops very gradually over decades. Under the influence of modifiable cardiovascular risk factors, such as blood pressure, LDL-cholesterol level, smoking or lifestyle, clinical symptoms of atherosclerosis manifest more or less early in life. When cardiovascular risk factors accumulate, the risk of having a cardiovascular event increases and the benefits of prevention measures are greater. This article summarizes existing strategies for controlling modifiable cardiovascular risk factors in primary prevention. The physician can rely on an interprofessional network of cardiovascular prevention. Managing risk factors while respecting the autonomy and priorities of the patient will bring the greatest benefit.


L'athérosclérose est une pathologie qui se développe sans symptômes sur des dizaines d'années. Sous l'influence de facteurs de risque cardiovasculaire modifiables, tels que la tension artérielle, le taux de LDL-cholestérol, le tabagisme ou le style de vie, les manifestations cliniques de l'athérosclérose apparaissent plus ou moins précocement. Plus les facteurs de risque cardiovasculaire s'accumulent, plus le bénéfice cardiovasculaire est grand lors de la mise en place de mesures de prévention. Cet article résume les stratégies existantes pour contrôler les facteurs de risque cardiovasculaire en prévention primaire. Le médecin peut s'appuyer sur un réseau interprofessionnel ambulatoire de prévention cardiovasculaire. Agir sur l'ensemble des facteurs de risque en respectant l'autonomie et les priorités du patient apportera le plus grand bénéfice.


Subject(s)
Cardiovascular Diseases , Hypercholesterolemia , Life Style , Primary Prevention , Cardiovascular Diseases/prevention & control , Cholesterol, LDL , Humans , Hypercholesterolemia/drug therapy , Risk Factors
15.
Rev Med Suisse ; 13(569): 1324-1328, 2017 Jul 12.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-28699708

ABSTRACT

Immersion pulmonary edema may occur during scuba diving, snorke-ling or swimming. It is a rare and often recurrent disease, mainly affecting individuals aged over 50 with high blood pressure. However it also occurs in young individuals with a healthy heart. The main symptoms are dyspnea, cough and hemoptysis. The outcome is often favorable under oxygen treatment but deaths are reported. A cardiac and pulmonary assessment is necessary to evaluate the risk of recurrence and possible contraindications to immersion.


L'œdème pulmonaire d'immersion peut survenir durant une plongée sous-marine, une plongée en apnée ou durant la natation. C'est une pathologie rare, souvent récidivante, touchant principalement les individus âgés de plus de 50 ans et hypertendus mais qui survient également chez des individus jeunes avec un cœur sain. Les symptômes principaux sont une dyspnée, une toux et des hémoptysies. L'évolution est souvent favorable sous traitement d'oxygène mais des décès sont rapportés. Un bilan cardiologique et pulmonaire est nécessaire pour évaluer le risque de récidive et une éventuelle contre-indication à l'immersion.


Subject(s)
Diving , Pulmonary Edema , Humans , Pulmonary Edema/etiology , Pulmonary Edema/therapy
16.
Rev Med Suisse ; 13(569): 1334-1338, 2017 Jul 12.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-28699710

ABSTRACT

The sounds produced by joints are a common source of questioning for doctors and their patients. Two major types are identified : cracks and crepitus. Few investigations have been carried out on these manifestations, while they potentially have clinical implications, especially for patellar crepitus in patellofemoral osteoarthrosis, and may generate anxiety. Knuckle cracking appears to be caused by the sudden and temporary occurrence of an intra-articular gaseous cavity, called tribonucleation. Other researches on these sounds are focused on the knees and their links with osteoarthritis, as well as on the spine. Many questions still arise but it seems important to talk about it with patients without trivializing them.


Les bruits produits par les articulations sont une source de questionnements pour les médecins et leurs patients. Deux principaux types sont identifiés, les craquements et les grincements. Peu d'investigations ont été réalisées sur ces manifestations fréquentes alors qu'elles présentent potentiellement une implication clinique, notamment pour les grincements patellaires dans l'arthrose fémoro-patellaire, et qu'elles peuvent générer de l'anxiété. Les craquements des doigts semblent être provoqués par l'apparition soudaine et temporaire d'une cavité gazeuse intra-articulaire, appelée tribonucléation. Les autres recherches sur ces bruits se portent principalement sur les genoux et leurs liens avec l'arthrose, ainsi que sur le rachis. De nombreuses questions subsistent, mais il est nécessaire d'en parler avec les patients sans les banaliser.


Subject(s)
Joints , Osteoarthritis , Sound , Humans , Metacarpophalangeal Joint , Osteoarthritis/complications , Osteoarthritis/diagnosis
17.
Rev Med Suisse ; 12(525): 1272-1277, 2016 Jul 13.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-28665562

ABSTRACT

Exercise-related transient abdominal pain or « side stitch ¼ is a very common problem among athletes, whatever their level of participation. This pain may be present in different areas of the abdomen, even in the shoulder, usually well localized, and described as cramping or stabbing depending on the severity. The etiology is still debated, with many possible theories. It is a benign problem but other pathologies, often more severe, must be excluded in case of any atypical presentation. There are simple preventive measures recommended. This pain usually disappears within minutes by slowing or stopping the effort and / or using different methods without scientific validation until now.


La douleur abdominale transitoire liée à l'effort ou « point de côté ¼ est un problème fréquemment rencontré chez les sportifs, qu'ils soient débutants ou confirmés. Cette douleur peut être présente dans différentes zones de l'abdomen, voire même les épaules, le plus souvent bien localisée, décrite comme une crampe ou « coup de couteau ¼ selon la sévérité. L'étiologie est encore débattue, avec de multiples théories possibles. Il s'agit d'un problème bénin mais d'autres pathologies, souvent plus graves, doivent être exclues devant toute présentation atypique. Il existe des mesures préventives simples à conseiller. Cette douleur disparaît généralement en quelques minutes en ralentissant ou stoppant l'effort et / ou à l'aide de différentes méthodes, sans validation scientifique à ce jour.


Subject(s)
Abdominal Pain/etiology , Exercise , Muscle Cramp/etiology , Abdominal Pain/epidemiology , Athletes , Humans , Muscle Cramp/epidemiology , Severity of Illness Index
18.
Rev Med Suisse ; 16(697): 1216, 2020 06 10.
Article in French | MEDLINE | ID: mdl-32520463
19.
Biosens Bioelectron ; 262: 116560, 2024 Oct 15.
Article in English | MEDLINE | ID: mdl-39018979

ABSTRACT

The development of wearable devices for sweat analysis has experienced significant growth in the last two decades, being the main focus the monitoring of athletes health during workouts. One of the main challenges of these approaches has been to attain the continuous monitoring of sweat for time periods over 1 h. This is the main challenge addressed in this work by designing an analytical platform that combines the high performance of potentiometric sensors and a fluidic structure made of a plastic fabric into a multiplexed wearable device. The platform comprises Ion-Sensitive Field-Effect Transistors (ISFETs) manufactured on silicon, a tailor-made solid-state reference electrode, and a temperature sensor integrated into a patch-like polymeric substrate, together with the component that easily collects and drives samples under continuous capillary flow to the sensor areas. ISFET sensors for measuring pH, sodium, and potassium ions were fully characterized in artificial sweat solutions, providing reproducible and stable responses. Then, the real-time and continuous monitoring of the biomarkers in sweat with the wearable platform was assessed by comparing the ISFETs responses recorded during an 85-min continuous exercise session with the concentration values measured using commercial Ion-Selective Electrodes (ISEs) in samples collected at certain times during the session. The developed sensing platform enables the continuous monitoring of biomarkers and facilitates the study of the effects of various real working conditions, such as cycling power and skin temperature, on the target biomarker concentration levels.


Subject(s)
Biomarkers , Biosensing Techniques , Silicon , Sweat , Transistors, Electronic , Wearable Electronic Devices , Sweat/chemistry , Biosensing Techniques/instrumentation , Humans , Silicon/chemistry , Biomarkers/analysis , Equipment Design , Sodium/analysis , Potassium/analysis , Hydrogen-Ion Concentration , Monitoring, Physiologic/instrumentation
20.
IEEE Trans Biomed Circuits Syst ; 17(4): 808-817, 2023 08.
Article in English | MEDLINE | ID: mdl-37318976

ABSTRACT

Sweat secreted by the human eccrine sweat glands can provide valuable biomarker information during exercise. Real-time non-invasive biomarker recordings are therefore useful for evaluating the physiological conditions of an athlete such as their hydration status during endurance exercise. This work describes a wearable sweat biomonitoring patch incorporating printed electrochemical sensors into a plastic microfluidic sweat collector and data analysis that shows the real-time recorded sweat biomarkers can be used to predict a physiological biomarker. The system was placed on subjects carrying out an hour-long exercise session and results were compared to a wearable system using potentiometric robust silicon-based sensors and to commercially available HORIBA-LAQUAtwin devices. Both prototypes were applied to the real-time monitoring of sweat during cycling sessions and showed stable readings for around an hour. Analysis of the sweat biomarkers collected from the printed patch prototype shows that their real-time measurements correlate well (correlation coefficient ≥ 0.65) with other physiological biomarkers such as heart rate and regional sweat rate collected in the same session. We show for the first time, that the real-time sweat sodium and potassium concentration biomarker measurements from the printed sensors can be used to predict the core body temperature with root mean square error (RMSE) of 0.02 °C which is 71% lower compared to the use of only the physiological biomarkers. These results show that these wearable patch technologies are promising for real-time portable sweat monitoring analytical platforms, especially for athletes performing endurance exercise.


Subject(s)
Biosensing Techniques , Wearable Electronic Devices , Humans , Sweat/chemistry , Body Temperature , Electrolytes , Biomarkers/analysis
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