# Anturit ja mittaamisen tiede · Triathlon, Taso 8: Asiantuntija

Triathlon · Taso 8: Asiantuntija · Insporta Book (https://book.insporta.app/fi/triathlon/level-8/sensors-and-measurement-science/)

Anturit ja mittaamisen tiede: 100 faktaa, 10 testiä.

Miten lukuihin voi luottaa: validiteetti, reliabiliteetti ja virhe, juoksuteho, kehon ydinlämpötila, jatkuvatoimiset glukoosimittarit, lihaksen happianturit, hikitestaus, laktaatin mittaus, puettavat sykeanturit, satelliitti- ja nopeusanturit sekä liikuntatieteen näytön lukeminen.

## Testi 1: Validiteetti, reliabiliteetti ja virhe

- Validiteetti tarkoittaa yhtäpitävyyttä kriteerimittarin tai kultaisen standardin kanssa. (Lähde: Atkinson & Nevill, Sports Med 1998)
- Reliaabeli laite antaa samanlaisia tuloksia, kun todellinen arvo ei ole muuttunut. (Lähde: Hopkins, Sports Med 2000)
- Laite, jossa on kiinteä poikkeama, antaa toistettavia mutta vinoutuneita lukemia. (Lähde: Atkinson & Nevill, Sports Med 1998)
- Systemaattinen virhe siirtää kaikkia lukemia ylös tai alas; satunnaisvirhe hajottaa ne todellisen arvon ympärille. (Lähde: Atkinson & Nevill, Sports Med 1998)
- Se piirtää kahden menetelmän eron niiden keskiarvoa vastaan ja näyttää systemaattisen virheen sekä 95 %:n yhtäpitävyysrajat. (Lähde: Bland & Altman, Lancet 1986)
- Tyypillinen virhe on yksilön sisäinen keskihajonta toistettujen mittausten välillä. (Lähde: Hopkins, Sports Med 2000)
- Korrelaatio mittaa yhteyttä, ei yhtäpitävyyttä; yksi laite voisi näyttää koko ajan 20 % korkeampaa lukemaa. (Lähde: Bland & Altman, Lancet 1986)
- Virheen ilmaiseminen prosentteina mahdollistaa reliabiliteetin vertailun eri mittareiden välillä. (Lähde: Hopkins, Sports Med 2000)
- Jos tyypillinen virhe ylittää odotetun parannuksen, testi ei pysty havaitsemaan sitä luotettavasti. (Lähde: Hopkins, Sports Med 2000)
- Hyvä reliabiliteetti tukee suuntausten seurantaa; systemaattinen virhe sulkee pois suoran vertailun laboratorioon. (Lähde: Atkinson & Nevill, Sports Med 1998)

## Testi 2: Juoksutehomittarit

- Jalkapodit ja kellot arvioivat tehon kiihtyvyysantureista, nopeudesta ja kehon massasta voimaa mittaamatta. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Valmistajat mallintavat juoksutehon eri tavoin, joten niiden lukemat eivät ole keskenään vaihdettavissa. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Stryd-jalkapodilla oli paras toistettavuus, kun taas teknologioiden välinen yhtäpitävyys oli heikko. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., Eur J Sport Sci 2021 (viisi juoksutehon teknologiaa))
- Teho reagoi nousukulmaan nopeammin kuin syke, mikä auttaa vauhdinjaossa mäissä rasituksen mukaan. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Jänteiden elastinen palautuminen ja juoksutekniikan muutokset tarkoittavat, että mekaaniset arviot liittyvät kulutettuun energiaan vain löyhästi. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Vain osa järjestelmistä sisältää ilmanvastuksen arvion, joten vastatuulessa tehty rasitus voi jäädä alikirjatuksi. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Juoksun ja pyöräilyn wattit eivät ole samanarvoisia, joten kumpikin tarvitsee oman testinsä. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Yhden laitteen sisäinen johdonmukaisuus on tärkeämpää kuin absoluuttiset arvot. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Juoksun mekaaninen teho riippuu nostettavasta ja kiihdytettävästä massasta. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Algoritmimuutokset voivat siirtää lukuja, joten päivitysten yli ulottuvia suuntauksia on tulkittava varovasti. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)

## Testi 3: Kehon ydinlämpötilan mittaaminen

- Casa totesi peräsuolen (ja ruoansulatuskanavan) mittaukset päteviksi; suun, korvan, kainalon ja ohimon mittaukset eivät olleet. (Lähde: Casa et al., J Athl Train 2007)
- Suuhengitys, nesteet ja korvakäytävän jäähtyminen aiheuttavat suuria virheitä peräsuolen lämpötilaan verrattuna. (Lähde: Casa et al., J Athl Train 2007)
- Kapseli mittaa ruoansulatuskanavan lämpötilaa ja lähettää sen langattomasti kulkiessaan läpi. (Lähde: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- Useita tunteja etukäteen otettuna kapseli pääsee suoleen, ja kylmät nesteet vaikuttavat siihen vähemmän. (Lähde: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- Ihon lämpötila reagoi ilmaan, hikeen ja verenkiertoon, eikä se seuraa kehon ydinlämpötilaa luotettavasti. (Lähde: Casa et al., J Athl Train 2007)
- Ei-invasiiviset laitteet päättelevät ydinlämpötilan ihon lämpötilasta ja lämpövirrasta, ja arvioon sisältyy virhettä. (Lähde: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- Suusta tai korvasta otetut lukemat voivat näyttää normaaleilta ylikuumentuneella urheilijalla, mikä viivästyttää jäähdyttämistä. (Lähde: Casa et al., J Athl Train 2007)
- Ydinlämpötilan seuranta auttaa annostelemaan lämpöön sopeutumisen harjoituskerrat turvallisesti ja johdonmukaisesti. (Lähde: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- Jokaista kapselia käytetään vain kerran, ja siihen voivat vaikuttaa ruoka, juoma ja läpikulkuaika. (Lähde: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- Arviot voivat olla väärin; kliiniset merkit ja peräsuolen mittaus ovat etusijalla, kun lämpösairaus on mahdollinen. (Lähde: Casa et al., J Athl Train 2007)

## Testi 4: Jatkuvatoimiset glukoosimittarit

- CGM-laitteet ottavat näytteen solujen välisestä nesteestä, eivät verestä eivätkä lihasglykogeenistä. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Solujen välisen nesteen glukoosi jää verensokerin jälkeen, erityisesti kun pitoisuudet muuttuvat nopeasti kuten rasituksessa. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Ne kehitettiin auttamaan diabetesta sairastavia välttämään vaarallisia korkeita ja matalia arvoja. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Maksa puolustaa verensokeria, joten lukemat voivat pysyä normaaleina, vaikka lihasten varastot ehtyvät. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Katsausten mukaan näyttöä siitä, että CGM-ohjattu ravitsemus parantaisi suorituskykyä urheilijoilla, joilla ei ole diabetesta, on vähän. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Nopeasti muuttuva glukoosi, muuttunut verenkierto ja hiki voivat heikentää anturin tarkkuutta. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Anturin päällä makaaminen ja kalibroinnin rajoitukset voivat tuottaa harhaanjohtavan matalia lukemia terveillä ihmisillä. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Normaaleja glukoosin vaihteluita voidaan tulkita liikaa, mikä johtaa tarpeettomaan syömiseen tai huoleen. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Stressihormonit saavat maksan vapauttamaan glukoosia, mikä voi ylittää glukoosin oton kovien ponnistusten alussa. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Yksittäinen lukema ei voi osoittaa glykogeenitilannetta; oireet ja suunniteltu saanti pysyvät ohjenuorana. (Lähde: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)

## Testi 5: Lihaksen happianturit (NIRS)

- NIRS arvioi kudoksen happeutumista valon absorptiolla, ja se ilmoitetaan usein SmO2-arvona. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Molemmat pigmentit absorboivat lähi-infrapunavaloa samalla tavoin, joten signaalit yhdistyvät. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Valon on kuljettava ihon ja rasvakerroksen läpi; paksumpi kerros pienentää lihaksen osuutta. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Tunkeutumissyvyys on noin puolet valonlähteen ja ilmaisimen välisestä etäisyydestä. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Eri lihakset ja jopa saman lihaksen eri osat käyttäytyvät rasituksen aikana eri tavoin. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Laskeva happisaturaatio viittaa siihen, että lihaksen tarve ylittää paikallisen tarjonnan. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- NIRS-taitepisteet voivat keskimäärin osua yhteen muiden kynnysten kanssa, mutta yksilötason yhtäpitävyys vaihtelee. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Eri sijoituspaikat ottavat näytteen eri kudoksesta, mikä tekee vertailuista epäluotettavia. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Tutkimuksessa NIRS:ää käytetään happeutumisen, verenkierron ja mitokondrioiden kapasiteetin tutkimiseen ei-invasiivisesti. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- NIRS-pohjaiset kynnykset vaihtelevat sijoituspaikan ja kudoksen mukaan, joten ne tulee tarkistaa muilla merkkiaineilla. (Lähde: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)

## Testi 6: Hikitestaus

- Yhden kilon painonlasku vastaa noin yhtä litraa hikeä, kun saanti ja erittyminen on otettu huomioon. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)
- Hien natriumpitoisuus vaihtelee yksilöiden välillä moninkertaisesti, joten väestökeskiarvot johtavat harhaan. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)
- Paikallisen hien natriumpitoisuus on usein suurempi kuin koko kehon hien; käytössä on korjausyhtälöitä. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)
- Lämpöön sopeutuneet urheilijat takaisinimeyttävät enemmän natriumia hikirauhasissa, mikä laskee pitoisuutta. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)
- Ympäristöolosuhteet ja rasitus voivat muuttaa hikoilunopeutta alle 0,5 litrasta yli 2 litraan tunnissa. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)
- Kystisen fibroosin hikikloridikoe heijastaa hyvin suolaista hikeä, joka johtuu heikentyneestä takaisinimeytymisestä. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)
- Viileissä, matalan intensiteetin testeissä saadut tulokset eivät välttämättä päde kuumaan ja kovaan kilpailuun. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)
- Näkyvä suola viittaa suureen natriumhukkaan tai suureen hikimäärään, mutta vain testi mittaa sen määrällisesti. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)
- Uudemmat puettavat laastarit, joissa on korjausalgoritmit, osoittavat tutkimuksissa kohtuullista yhtäpitävyyttä, mutta ne kehittyvät yhä. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)
- Hikihukka = 1,8 + 0,6 = 2,4 litraa 1,5 tunnissa, noin 1,6 litraa tunnissa. (Lähde: Baker, Sports Med 2017)

## Testi 7: Veren laktaatin mittaaminen

- Sormenpäästä tai korvanlehdestä otettu kapillaariverinäyte analysoidaan testiliuskalla. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Laitteet vastasivat kohtuullisesti laboratorioanalysaattoreita mutta erosivat toisistaan, joten samaa laitetta tulee käyttää johdonmukaisesti. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Hiessä on korkea laktaattipitoisuus, mikä voi virheellisesti nostaa lukemia. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Verenkierron ja näytteenoton erot voivat luoda systemaattisia eroja eri mittauskohtien välille. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Liian aikaisin vaiheen aikana otetut näytteet eivät välttämättä kuvasta tasapainotilan vastetta. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Sormen puristaminen työntää solujen välistä nestettä pisaraan, mikä laskee ja vääristää lukemaa. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Vain johdonmukaiset välineet ja menettelyt tekevät testien välisistä muutoksista merkityksellisiä. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Matala glykogeeni, aiempi rasitus ja vaiheen pituus muuttavat laktaattia tietyllä intensiteetillä. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Veren laktaatin kertymisen alkaminen 4 mmol/l:n tasolla on käytännöllinen viitearvo, jonka merkitys vaihtelee urheilijoiden välillä. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Glykogeenitilanne muuttaa laktaatin tuotantoa, joten ravitsemus ennen testiä tulee vakioida. (Lähde: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)

## Testi 8: Puettavat sykeanturit

- Rintavyöt havaitsevat EKG-signaalin ihon pinnalla olevien elektrodien avulla. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Fotopletysmografia käyttää valon absorptiota sykkivän verenkierron havaitsemiseen. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Rintavyö vastasi parhaiten EKG:tä; rannelaitteet vaihtelivat, erityisesti crosstrainerilla ja käsiä käyttävissä lajeissa. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Rytminen liike voidaan sekoittaa pulssiin, jolloin anturi ilmoittaa kadenssia. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Verisuonten supistuminen kylmässä vähentää ääreisverenkiertoa ranteessa. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Liike ja anturin ja ihon välissä oleva vesi heikentävät tarkkuutta altaassa. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Vähäisempi liike ja parempi kontakti olkavarressa vähentävät liikehäiriöitä. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Ihossa oleva muste absorboi valoa ja voi häiritä optista signaalia. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Kuivat elektrodit ja vaatteiden staattinen sähkö voivat tuottaa virheellisiä lukemia alussa. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Askeltiheyttä vastaavat lukemat kevyen juoksun aikana ovat klassinen merkki kadenssiin lukittumisesta. (Lähde: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)

## Testi 9: Satelliitti- ja nopeusanturit

- Pisteiden tallentaminen väliajoin ja jäljen tasoittaminen oikaisee mutkat ja lyhentää mitattua matkaa. (Lähde: Ranacher et al., Int J Geogr Inf Sci 2016 (GPS-matkanmittauksen virhe))
- Kaksitaajuinen (monikaistainen) vastaanotto auttaa hylkäämään heijastuneita signaaleja vaikeissa ympäristöissä. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Monitie-heijastukset pidentävät signaalin näennäistä kulkureittiä ja aiheuttavat paikannusvirheitä. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Pyörähdysten määrä kerrottuna renkaan ympärysmitalla antaa matkan ilman satelliittivirheitä, jos ympärysmitta on asetettu oikein. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- GPS:n pystysuuntainen tarkkuus on huonompi kuin vaakasuuntainen; paineanturit seuraavat suhteellista korkeutta hyvin mutta ajautuvat sään mukana. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Ohi kulkeva säärintama muuttaa painetta ja näkyy korkeuden muutoksena, ellei kalibroida uudelleen. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Inertia-anturit arvioivat askelpituutta ja nopeutta; kalibrointi tunnetulla matkalla parantaa tarkkuutta. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Inertia-anturit toimivat siellä, minne GPS ei yllä. (Lähde: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- 1 %:n virhe ympärysmitassa antaa 1 %:n virheen kaikissa nopeus- ja matkatiedoissa. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Sertifioidut reitit mitataan lyhintä linjaa pitkin; kellon virhe ja leveälle juokseminen lisäävät matkaa. (Lähde: Bowditch, American Practical Navigator (2019))

## Testi 10: Liikuntatieteen näytön lukeminen

- Epätavallisen heikkoa testiä seuraa todennäköisesti pelkästään sattumalta parempi, mikä voi jäljitellä hoitovaikutusta. (Lähde: Barnett et al., Int J Epidemiol 2005)
- Tieto siitä, mikä hoito saadaan, voi aiheuttaa plasebo- tai noseboilmiön. (Lähde: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Osallistujat toimivat omina verrokkeinaan, mikä lisää herkkyyttä pienillä otoksilla. (Lähde: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Ilman huuhtoutumisjaksoa ensimmäisen hoidon jälkivaikutus voi vääristää toista. (Lähde: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Olosuhteiden toistuva satunnaistaminen yhdellä henkilöllä testaa, mikä toimii kyseiselle yksilölle. (Lähde: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Pieni vaikutus voi olla tilastollisesti merkitsevä suuressa otoksessa ja silti urheilijoille merkityksetön. (Lähde: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Vaikutuksia osoittavat tutkimukset päätyvät painettuina julkaisuihin useammin, mikä paisuttaa koettuja hyötyjä. (Lähde: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Useat vertailut lisäävät vääriä positiivisia löydöksiä, ellei niitä korjata. (Lähde: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Huonoa kilpailua seuraa usein joka tapauksessa parempi, ja usko voi parantaa suorituskykyä. (Lähde: Barnett et al., Int J Epidemiol 2005)
- Tulokset riippuvat tutkitusta väestöstä, lajista ja olosuhteista. (Lähde: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)

Lähteet: Vertaisarvioitu urheilutekniikan ja fysiologian kirjallisuus; vakiintuneiden tosiasioiden osalta julkaistut testidata ja standardit

Tee testit: https://insporta.app/try?utm_source=book&utm_medium=referral