חיישן ישפר ביצועי הלוחמים בתנאי קיצון בשטח

This post is also available in: English (אנגלית)

צבא ארה"ב מגלה עניין רב במדידה ומעקב אחר נתוני מטבוליזם כדי להביע את ביצועי הלוחמים לדרגה מיטבית בתנאי שטח פיזיים קשים וכן  כדי לשמור על בריאותם של הכוחות במהלך ולאחר תקופת השירות הצבאי שלהם.

מחקר חדש מנסה ליצור חיישן מטבולי אישי במחיר חסכוני לצד גיבוש מודל מטבולי. חיישן ה-COBRA (ניתוח נשימה דו-תחמוצת הפחמן/חמצן) מאפשר לבצע מדידות מטבוליות באופן פשוט באמצעות נשימה לתוך המכשיר.

המחקר בוצע על ידי מעבדת לינקולן ב-MIT בשיתוף עם המכון למחקרי רפואה סביבתית בצבא ארה"ב  ויחידת חיל המשלוח של הנחתים.

"בנוסף להערכת הביצועים של החיילים בשטח, ה-COBRA ניתן ליישום גם למטרות רחבות יותר כגון אימון ספורטאים לפעילויות למשך זמן ארוך, פיקוח על ירידה במשקל באמצעות כימות ההשפעה של הדיאטה ותרגילי הספורט, או זיהוי חוסר איזון תזונתי", אומר קייל תומסון, חבר בצוות הפיתוח במעבדת לינקולן להנדסת מכונות.

כבר בראשית המאה ה-20 מדענים השתמשו בקלורימטריה עקיפה כדי לחשב הוצאת אנרגיה ושיעורי מטבוליזם. שיטה זו מודדת את היחס בין דו-תחמוצת הפחמן והחמצן בנשיפה, כדי למדוד את רמות הפחמימות והשומנים שהגוף השתמש בהם כדי למלא את צרכי האנרגיה שלו.

מידע על שיעור הוצאת האנרגיה הוא בעל ערך כדי לקבוע סטנדרטים פיזיים הגיוניים בצבא. לדוגמא, מגבלות על המרחק והמהירות של המסעות הרגליים של יחידות הצבא ניתנים להערכה על פי העומס המטבולי.

לפי אתר MIT, תוכנית Soldier 2020 משתמשת במדידת אנרגיה מטבולית כדי לקבוע דרישות כושר בהתאם לתפקידים השונים.

"עבור ספורטאים בעלי ביצועים גבוהים או חיילים קרביים, התאמה מיטבית של התזונה לדרישות הנובעות מפעילות ספציפית יכולה לשפר את הביצועים ולתרום להצלחת המשימה", אמור גארי שו, החוקר הראשי בצוות ה-COBRA. משימות הדורשות מאמץ פיזי גבוה עלולות להוביל לדילול הגליקוגן בגוף ולגרום להשלכות שליליות על ביצע המשימה. באמצעות מעקב אחר הוצאת האנרגיה בזמן אמת, החיילים יוכלו לזהות ולהימנע מלכתחילה מירידת רמות גלוקוז הקשורות בהדלדלות הגליקוגן, וכן סיבוכים אחרים כמו מכת חום.

בעוד שחיישנים אחרים הקיימים בשוק מסוגלים לבצע בדיקות פיזיולוגיות, מחירם גבוה והשימוש בהם מורכב, לכן יישומם מוגבל למחקרים קליניים ולתחום הספורט בקבוצות קטנות לתקופות קצרות.

חיישן ה-COBRA הוא קטן ופשוט לשימוש, ומחירו נמוך מאלה הקיימים, מה שמאפשר מדידה של הוצאת אנרגיה על ידי עשרות חיילים ביחידת שדה לכל אורך היום. חוקרי המעבדה מקווים להשתמש במדידות כאלה כדי לדייק את המודל המטבולי האישי עבור הנבדקים, לעקוב אחרי הצרכים התזונתיים שלהם ולהעריך את השלכות האימונים על יעילות מטבולית והישרדות.

מעבר ליישום בתחום הצבא והספורט, חיישן ה-COBRA והמודל שלו ניתנים ליישום גם בניהול הבריאות המטבולית של כלל האוכלוסיה. מצפים כי החיישן והמודל יסייעו לתפור תוכניות דיאטה ואימונים לניהול המשקל, מדדים מטבוליים, ויצירת מאגר נתונים ציבורי על בריאות מטבולית ומגמות בתחום.