Unser Körper besteht zu etwa 45 bis 70 Prozent aus Wasser, je nach Alter, Geschlecht und Statur. Damit das so bleibt und um die Flüssigkeit auszugleichen, die wir übers Schwitzen und den Urin verlieren, müssen wir regelmäßig ausreichend Wasser trinken und die persönlichen Reserven wieder auffüllen. Gelingt uns das nicht, dehydrieren wir. Unser Stoffwechsel und unsere Organe arbeiten dann schlechter, einschließlich unseres Gehirns und Herzens. Zudem wird unsere Körpertemperatur schlechter reguliert. Für ältere und geschwächte Personen kann ein solcher Flüssigkeitsmangel lebensbedrohlich sein.
Ob ein Mensch zu wenig getrunken hat, lässt sich von außen aber nicht immer gut erkennen. Vor allem ältere Menschen verspüren zudem oft keinen Durst, der normalerweise für genügend Flüssigkeitsnachschub sorgt. Bemerkbar macht sich eine Dehydrierung zwar durch Symptome wie Kopfschmerzen und Abgeschlagenheit, aber nicht immer führen Betroffene das auf einen Flüssigkeitsmangel zurück. Eindeutige Hinweise auf eine Dehydrierung liefern meist nur zeitaufwendige Urin- und Bluttests oder wuchtige Messgeräte, die nicht alltagstauglich sind.
Elektroden am Oberarm messen Wasser im Gewebe
Forschende um Matija Jankovic von der University of Texas in Austin haben nun einen neuartigen Sensor entwickelt, der am Oberarm getragen wird und dort kontinuierlich die sogenannte bioelektrische Impedanz misst. Dieser Widerstand gibt an, wie gut ein elektrisches Signal durch den Körper fließt. Weil dehydrierte Gewebe den Strom schlechter leiten als ausreichend durchwässerte, kann eine erhöhte Impedanz einen Flüssigkeitsmangel anzeigen. Das Gerät gibt über zwei dünne Elektroden, die Aufklebe-Tattoos ähneln, schwache Stromstöße an die Haut ab. Zwei weitere Elektroden auf der Gegenseite des Arms messen die ankommende Spannung. Die Impedanz-Messwerte werden dann drahtlos über Bluetooth an ein Smartphone gesendet und ausgewertet, sodass der Träger seinen Zustand in Echtzeit überwachen kann.
Um herauszufinden, wie gut dieses Gerät funktioniert, führten Jankovic und ihre Kollegen zwei Experimente durch. Dabei versetzten sie neun Testpersonen über entwässernde Medikamente künstlich in einen dehydrierten Zustand, eine Person ließen sie einfach 24 Stunden ihrem Alltag nachgehen. Die Forschenden verglichen dabei die Impedanz-Messwerte des Arm-Sensors mit Dehydrierungs-Messwerten aus Urinproben sowie dem mit der Flüssigkeit verlorenen Körpergewicht. Das Ergebnis: Die Methoden kamen zu vergleichbaren Einschätzungen dazu, wie gut ein Mensch mit Wasser versorgt ist. „Unsere Experimente haben gezeigt, dass die Bioimpedanz der Arme nicht nur empfindlich auf Hydratationsänderungen reagiert, sondern auch eng mit den Hydratationsmessungen des gesamten Körpers übereinstimmt“, berichtet Jankovic. „Das bedeutet, dass der Sensor ein zuverlässiger Ersatz für bisherige Methoden zur Verfolgung des Flüssigkeitshaushalts sein kann, selbst bei alltäglichen Aktivitäten wie Gehen, Arbeiten oder Sport.“
