Svettemåler varsler farlig lavt blodsukker

Noen diabetespasienter får intet varsel før de besvimer av lavt blodsukker. En moderne svettemåler kan gi varselet i tide. Skiskyttere og ME-pasienter kan også få glede av svettemåleren.

UMERKBAR HÅNDSVETTE: Den psykiske svetten skjer først og fremst i håndflaten. Håndflaten har, med sine 250 svettekanaler per kvadratcentimeter, den største tettheten av svettekjertler i kroppen. Til sammenligning har underarmen ikke mer enn 100 svettekanaler per kvadratcentimeter. – Selv enkel hoderegning kan gi høye utslag på svettemåleren, forteller forsker Christian Tronstad (til høyre). Foto: Yngve Vogt

25 000 nordmenn har type 1-diabetes. 175 000 har type 2-diabetes. Mørketallene er store. Når konsentrasjonen av sukker i blodet synker, får de fleste pasienter føling . Symptomene kan være hjertebank, svetting, prikkende følelser i ansiktet, endrete sanseopplevelser og intens sult.

Etter mange år med diabetes mister noen varselsymptomene på lavt blodsukker. Det er en svært skremmende tilstand. Da kan de miste bevisstheten eller dø. I dag finnes ingen gode instrumenter som kan måle dette uten at pasienten må stikke seg med en nål. Om noen år kan diabetespasienter få hjelp til å unngå farlig lavt blodsukker.

Det er kjent at diabetespasienter endrer svettemønsteret sitt når blodsukkerkonsentrasjonen blir for lav. En svettemåler utviklet ved Universitetet i Oslo og Rikshospitalet, kan sende et diskret varsel – via mobiltelefonen – før blodsukkeret setter pasienten ut av spill.

– Svettemåleren har den fordelen at pasienten ikke må stikke seg. Det holder å lime en elektrode på huden, sier professor Ørjan G. Martinsen ved Fysisk institutt på Universitetet i Oslo.

– Vi ser for oss at apparatet kan måle svetteaktiviteten kontinuerlig og gi en indikasjon på om pasienten er i ferd med å få for lavt blodsukker. Det kan kommunisere direkte eller via en smarttelefon. Da vil varslingssystemet være lite sjenerende for pasienten, forteller forsker i medisinsk teknologi, Christian Tronstad på Oslo universitetssykehus, Rikshospitalet.

Medisinsk interesse.

Diabetesekspert, professor Trond Geir Jenssen på Rikshospitalet sier til Apollon at han har stor tro på at svettemåleren kan være til hjelp for diabetikere. Med støtte fra Diabetesforbundet skal forskerne nå gjennomføre svettemålinger hos diabetespasienter når blodsukkernivået går ned.

– I forsøkene skal vi sammenligne kontinuerlige målinger av svetteaktiviteten og blodsukkeret hos pasientene for å se om vi kan få et godt nok varsel på lavt sukkernivå i blodet, sier Tronstad.

Professor i medisin, Kåre Birkeland , som er leder av medisinsk råd i Diabetesforbundet, sier svettemåleren er spennende.

– Den kan utvikles til et praktisk anvendelig apparat som kan hjelpe dem som har mistet følingen når blodsukkeret blir for lavt. Da kan pasienten ta de nødvendige forholdsreglene, sier Birkeland. Han gjør oppmerksom på at det må gjøres flere studier før svettemåleren kan tas i bruk.

Elektrisk motstand i vev.

Forskningsgruppen til Ørjan G. Martinsen er i verdenstoppen på elektriske egenskaper i hud. Han har de siste tjue årene, sammen med professor emeritus Sverre Grimnes i medisinsk teknologi, forsket på bioimpedans , det vil si elektrisk motstand i biologisk vev. Forskningsgruppen har derfor kalt seg Bioimpedansgruppen i Oslo.

VERDENSLEDENDE: Professor Ørjan Martinsen er en av verdens ledende eksperter på elektriske egenskaper i biologisk vev. Fagfeltet kalles bioimpedans. Martinsen er i dag president for den internasjonale bioimpedansforeningen. Foto: Yngve Vogt

De har startet verdens eneste vitenskapelige tidsskrift i bioimpedans. Martinsen er dessuten
president for den internasjonale bioimpedansforeningen.

Umerkbar svette i håndflaten.

Svettemåleren ble opprinnelig utviklet for å diagnostisere hyperhidrose , en plagsom sykdom der man svetter for mye. Forskere bruker i dag svettemåleren til å undersøke slike pasienter på Rikshospitalet og Ahus.

Svetting skyldes to årsaker. Den mest kjente er termisk svette. Når det er varmt, reagerer kroppen ved å svette på hudoverflaten. Svetten trenger energi for å fordampe. Da kjøles huden ned.

Den andre svettetypen er psykisk styrt og skjer først og fremst i håndflaten. Håndflaten har over 250 svettekanaler per kvadratcentimeter. Det er den største tettheten av svettekjertler i kroppen. Til sammenligning har underarmen ikke mer enn 100 svettekanaler per kvadratcentimeter.

– Selv om den psykisk styrte svetten kan være umerkbar, kan den gi høye utslag på målingene, enda om man bare skal regne noen vanskelige oppgaver i hodet, forteller Martinsen.

Svettemåleren sender en liten, elektrisk strøm gjennom den ytterste delen av huden, inn i svettekjertlene og ut i overflaten igjen. Dette hudlaget, som består av døde hornceller, er like tynt som en plastfolie du pakker maten inn med, bare 10 til 15 mikrometer tykt. Horncellene leder strøm dårlig.

Derimot er svette en god strømleder. Svette består av saltvann. Og saltvann leder som kjent strøm. Ledningsevnen i huden øker derfor når svetteporene fylles med svette.

I løpet av det siste året har en rekke medisinske miljøer vist interesse for svettemåleren.

Stress for utøvere.

Svettemåleren kan brukes til å si hvor opprørt eller oppstemt du er.

– Tenk deg en skiskytter! Han løper enormt fort på ski. Så må han plutselig roe ned før han skal skyte blink. Med svettemåleren kan han øve seg på å slappe av fortest mulig. Kanskje er det lurt å telle til ti, vente noen sekunder eller kanskje tenke på julemiddagen. Poenget er at utøveren får tilbakemelding på hva som virker, sier Martinsen.

Utmattelsessyndrom.

Vegard Bruun Wyller , som er overlege ved Barnekardiologisk avdeling på Oslo universitetssykehus og førsteamanuensis ved Universitetet i Oslo, skal teste ut svettemåleren på barn med kronisk utmattelsessyndrom (ME).

Selv om ME-pasienter ligger rolig og burde være avslappet, oppfører kroppene seg som om de er vedvarende stresset. Mange klager over svetting.

– Vi ønsker å bruke svettemåleren til å vise at de utmattede har økt svetteutskillelse. Hvis dette lar seg bekrefte, kan det være aktuelt å gå videre med mer sofistikerte, eksperimentelle studier, sier Bruun Wyller.

Nattesvette.

Noen pasienter svetter unormalt mye om natten. Oslo-forskerne har også startet et samarbeid med verdensledende forskere i nattesvette, ved Lynn Health Science og Universitetet i Oklahoma, for å bruke svettemåleren i kartlegging av nattesvette.

Teknologien.

Selv om svettemåleren ser enkel ut, er den fullpakket med avansert teknologi. Det går strøm gjennom elektrodene. Svettemåleren krever minst tre elektroder.

– Med to elektroder er det ikke mulig å skille signalene fra de ulike elektrodene fra hverandre. Ved å bruke flere målepunkter, får vi et kontrollsystem der vi kan holde rede på bidragene fra hver enkelt elektrode, sier Christian Tronstad.

De har utviklet spesielle elektroder som ikke påvirker målingene.

– Vi får da optimalt fokus på den ytterste delen av huden der svettingen skjer.

Elektrodene i de gamle modellene, som UiOforskerne utviklet for noen år siden, lagde kunstige signaler. Da ble målingene dårligere. Mens de gamle, velkjente løgndetektorene bruker likespenning, bruker den nye svettemåleren vekselspenning. I likespenning er strømretningen konstant. I vekselspenning skifter strømretningen hele tiden.

– Likespenning har en lang historie og brukes i konservative miljøer. Noen forskere i psykologiske miljøer tviholder på denne metoden. Vi er blitt møtt med skepsis, men er omsider blitt akseptert.

Den naturlige strømforsyningen i kroppen, slik som til muskelceller og nerveceller, er like stor som strømmen fra et hundredels batteri.

– Denne strømmen er likestrøm. Problemet er at det ikke er mulig å måle likestrøm med likestrøm, ettersom det ikke er mulig å skille disse to likestrømmene fra hverandre. Dessuten påvirker ikke vekselstrøm det biologiske materialet like mye som likestrøm.

Ny elektrisk komponent.

Forskergruppen har dessuten tatt i bruk en helt ny komponent i strøm. I den tradisjonelle fysikken består elektrisitet av de tre komponentene motstand, kondensator og spole. Motstand er definert i den berømte Ohms lov: Spenning er lik motstand ganger strøm.

– Du kan sammenligne disse begrepene med en vannslange: Spenning er vanntrykket. Motstanden er hvor mye du klemmer på slangen. Strømmen er det vannet som trenger igjennom slangen.

De siste årene har fysikere oppdaget den fjerde grunnleggende komponenten i strøm. Den kalles memristor. En memristor er motstand med hukommelse. Det betyr at motstanden er avhengig av mengden ladninger som allerede har kommet igjennom.

– Dette høres kanskje banalt ut, men memristor ble første gang teoretisk beskrevet i 1971.

Først i 2009 klarte forskere å lage en nanomemristor.

– En memristor passer som hånd i hanske for å lage elektriske modeller av hud. Vi er de første i verden som har tatt i bruk denne teorien i bioimpedans. Det gjør oss i stand til å lage enda bedre målemetoder for elektrisitet i hud og dermed bedre modeller av svettekanaler. Memristorer kan dessuten brukes til å forbedre modellene av nervesignaler, og har faktisk konsekvenser for alle fagområder som har med elektrisitet å gjøre, forteller Ørjan Martinsen.

Memristorforskningen til Oslo-fysikerne ble nylig omtalt i det prestisjetunge tidsskriftet New Scientist.

Sjekker akupunktur.

Kunnskap om bioimpedans er også viktig for å forstå akupunktur. Tradisjonell kinesisk medisin har beskrevet medianlinjene i kroppen. De mener livsenergien flyter i disse linjene og at sykdommer kan forklares med at energien blir hindret i å komme frem.

– De løser derfor opp hindringene ved å sette akupunkturnåler i disse medianlinjene. Mange mener at disse medianlinjene har spesielle, elektriske egenskaper. Problemet er at mange vitenskapelige artikler på dette feltet ikke holder høy nok standard. Vi har satt opp retningslinjer for hvordan studier bør gjøres, og vil komme til bunns i om linjemønstrene finnes og om akupunkturpunkter har spesielle, elektriske egenskaper, sier Martinsen.

I samarbeid med Massachusetts Institute of Technology, Universitetet i California og Harvarduniversitetet skal de norske forskerne nå måle om huden har linjemønster eller akupunkturpunkter med spesielle, elektriske egenskaper.

Fakta: Svette

Det finnes to typer svette; termisk svette og psykisk svette.

Det psykiske svettemønsteret hos diabetespasienter endrer seg når blodsukkeret går ned.

Svetten skjer først og fremst i håndflaten. Svetten kan være umerkbar.

Svettemåleren reagerer selv om svetten ikke merkes.

Svettemåleren slår også ut når pasienten må regne vanskelige oppgaver i hodet.

Emneord: Medisinske fag, Klinisk medisinske fag, Matematikk og naturvitenskap, Fysikk Av Yngve Vogt
Publisert 1. feb. 2012 11:40
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere