Técnicas de medição de oximetria e batimento cardíaco em animais marinhos

Abstract

O planeta está numa mutação constante. A temperatura está a aumentar, os glaciares estão a derreter, a poluição está a acumular-se nos mares e nos organismos marinhos. Sendo que as respostas dos animais marinhos são as mais difíceis de se entender e explicar, ao contrário das mais fáceis de se observar, como atrasos migratórios ou a não migração sugerindo mudanças extremas nos seus habitats. Monitorizar animais marinhos é um desafio, por um lado existe uma necessidade de adquirir, armazenar e transmitir os dados do oceano em dispositivos não invasivos, por outro lado, estes sistemas têm de conseguir suportar o ambiente hostil do oceano durante períodos longos de funcionamento sem existir falhas. Alguns dispositivos de monitorização estão disponíveis principalmente para rastreamento de alguns animais marinhos, no entanto, a monitorização de parâmetros fisiológicos destes seres (por exemplo, oxigenação e batimento cardíaco) é ainda uma visão futura para grande parte dos biólogos oceanográficos, o que irá permitir, descobrir grandes mistérios que os biólogos não conseguem explicar até os dias de hoje. Com o supracitado em mente, pretende-se utilizar técnicas existentes para a medição de oximetria e batimento cardíaco em humanos e realizar as devidas adaptações para a utilização em animais marinhos. A presente dissertação é uma tentativa para colmatar estes problemas, através da realização de um sensor transmissivo de oximetria e batimento cardíaco. Este, foi realizado para otimizar a sua sensibilidade utilizando técnicas de amplificação LOCK-IN sendo que não foi encontrado nenhum tipo de oxímetro com esta tecnologia na literatura. O sensor desenvolvido foi realizado para durar 10 dias em modo de medição não continua. Sendo que a sua gama de leitura de batimentos cardíacos é entre 30 até 300 batimentos por minuto sendo considerado o suficiente para o protótipo em questão.

The planet is in constant mutation, and it is heating up, glaciers are melting, and pollution is accumulating in the seas and marine organisms. Since the responses of marine animals are the most difficult to understand and explain, however, the easiest to observe, such as migratory delays or non migration suggest extreme changes in their habitats. Monitoring marine animals is a challenge, on the one hand, there is a need to acquire, store and transmit ocean data in non-invasive devices, on the other hand, these systems must be able to withstand the harsh environment of the ocean for long periods of operation without failure. Some monitoring devices are available mainly for tracking some marine animals, however, the monitoring of physiological parameters of these beings (for example, oxygenation and heartbeat) is still a future vision for most oceanographic biologists. Allowing us to discover great mysteries that biologists are unable to explain to this day. With the above in mind, it is intended to use existing techniques for measuring oximetry and heart rate in humans and make the necessary adaptations for use in marine animals. The present dissertation is an attempt to overcome these problems, the realization of a transmissive sensor for oximetry and heart rate. This was performed to optimize its sensitivity using LOCK IN amplification techniques, no type of oximeter with this type of technology was found in the literature. The developed sensor was made to last 10 days in non-continuous measurement mode, and its heart rate reading range between 30 to 300 beats per minute is considered sufficient for the prototype in question.