# Sensori e scienza della misurazione · Triathlon, Livello 8: Esperto

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Sensori e scienza della misurazione: 100 fatti, 10 test.

Come fidarsi dei numeri: validità, affidabilità ed errore, potenza nella corsa, temperatura corporea centrale, sensori continui della glicemia, sensori di ossigeno muscolare, test del sudore, misurazione del lattato, frequenza cardiaca da indossabili, sensori satellitari e di velocità, e come leggere le prove della scienza dello sport.

## Test 1: Validità, affidabilità ed errore

- La validità è la concordanza con un criterio o con una misura di riferimento (gold standard). (Fonte: Atkinson & Nevill, Sports Med 1998)
- Un dispositivo affidabile dà risultati simili quando il valore reale non è cambiato. (Fonte: Hopkins, Sports Med 2000)
- Un dispositivo con uno scarto fisso dà letture ripetibili ma distorte. (Fonte: Atkinson & Nevill, Sports Med 1998)
- La distorsione sposta tutte le letture verso l'alto o verso il basso; l'errore casuale le disperde intorno al valore reale. (Fonte: Atkinson & Nevill, Sports Med 1998)
- Riporta la differenza tra due metodi rispetto alla loro media, mostrando la distorsione e i limiti di concordanza al 95%. (Fonte: Bland & Altman, Lancet 1986)
- L'errore tipico è la deviazione standard intra-soggetto su prove ripetute. (Fonte: Hopkins, Sports Med 2000)
- La correlazione misura l'associazione, non la concordanza; un dispositivo potrebbe leggere il 20% in più in ogni momento. (Fonte: Bland & Altman, Lancet 1986)
- Esprimere l'errore in percentuale permette di confrontare l'affidabilità di misure diverse. (Fonte: Hopkins, Sports Med 2000)
- Se l'errore tipico supera il miglioramento atteso, un test non può rilevarlo in modo affidabile. (Fonte: Hopkins, Sports Med 2000)
- Una buona affidabilità permette di monitorare le tendenze; la distorsione esclude il confronto diretto con il laboratorio. (Fonte: Atkinson & Nevill, Sports Med 1998)

## Test 2: Misuratori di potenza per la corsa

- I foot pod e gli orologi stimano la potenza a partire da accelerometri, velocità e massa corporea, invece di misurare la forza. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Le marche modellano la potenza di corsa in modi diversi, quindi i loro valori non sono intercambiabili. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Il foot pod Stryd ha mostrato la migliore ripetibilità, mentre la concordanza tra le tecnologie era scarsa. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., Eur J Sport Sci 2021 (cinque tecnologie di potenza nella corsa))
- La potenza risponde alla pendenza più in fretta della frequenza cardiaca, aiutando a gestire le salite in base allo sforzo. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Il rimbalzo dei tendini e le variazioni della forma di corsa fanno sì che le stime meccaniche siano solo vagamente legate all'energia usata. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Solo alcuni sistemi includono una stima della resistenza dell'aria, quindi gli sforzi con vento contrario possono essere sottostimati. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- I watt in corsa e in bici non sono equivalenti, quindi ciascuno richiede un test proprio. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- La coerenza all'interno di uno stesso dispositivo conta più dei valori assoluti. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- La potenza meccanica nella corsa dipende dalla massa sollevata e accelerata. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Le modifiche degli algoritmi possono spostare i valori, quindi le tendenze tra un aggiornamento e l'altro richiedono cautela. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)

## Test 3: Misurare la temperatura corporea centrale

- Casa ha trovato valide le misure rettali (e gastrointestinali); non lo erano quelle orali, auricolari, ascellari e temporali. (Fonte: Casa et al., J Athl Train 2007)
- La respirazione con la bocca, i liquidi e il raffreddamento del condotto uditivo causano grandi errori rispetto alla temperatura rettale. (Fonte: Casa et al., J Athl Train 2007)
- La capsula misura la temperatura gastrointestinale e la trasmette senza fili durante il transito. (Fonte: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- Se assunta diverse ore prima, la capsula raggiunge l'intestino ed è meno influenzata dai liquidi freddi. (Fonte: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- La temperatura cutanea risponde ad aria, sudore e flusso sanguigno e non segue in modo affidabile la temperatura centrale. (Fonte: Casa et al., J Athl Train 2007)
- I dispositivi non invasivi deducono la temperatura corporea centrale dalla temperatura cutanea e dal flusso di calore, con un errore di stima. (Fonte: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- Le letture orali o auricolari possono sembrare normali in un atleta ipertermico, ritardando il raffreddamento. (Fonte: Casa et al., J Athl Train 2007)
- Monitorare la temperatura corporea centrale aiuta a dosare le sedute di acclimatazione al caldo in modo sicuro e costante. (Fonte: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- Ogni pillola si usa una sola volta e può essere influenzata da cibo, bevande e tempo di transito. (Fonte: Byrne & Lim, Br J Sports Med 2007)
- Le stime possono essere sbagliate; i segni clinici e la misurazione rettale hanno la precedenza quando è possibile una patologia da calore. (Fonte: Casa et al., J Athl Train 2007)

## Test 4: Sensori continui della glicemia

- I CGM campionano il liquido interstiziale, non il sangue né il glicogeno muscolare. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Il glucosio interstiziale è in ritardo rispetto a quello nel sangue, soprattutto quando i livelli cambiano rapidamente come durante l'esercizio. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Sono stati sviluppati per aiutare le persone con diabete a evitare picchi e cali pericolosi. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Il fegato difende la glicemia, quindi le letture possono restare normali mentre le riserve muscolari si esauriscono. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Le rassegne trovano poche prove che l'alimentazione guidata dal CGM migliori la prestazione negli atleti senza diabete. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Un glucosio che cambia rapidamente, un flusso sanguigno alterato e il sudore possono ridurre l'accuratezza del sensore. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Sdraiarsi sul sensore e i limiti di calibrazione possono produrre letture basse fuorvianti nelle persone sane. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Le normali oscillazioni del glucosio possono essere interpretate in modo eccessivo, portando a mangiare inutilmente o a preoccuparsi. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Gli ormoni dello stress stimolano un rilascio di glucosio epatico che può superare l'assorbimento all'inizio degli sforzi intensi. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)
- Una singola lettura non può mostrare lo stato del glicogeno; la guida restano i sintomi e l'assunzione pianificata. (Fonte: Flockhart & Larsen, Sports Med 2024)

## Test 5: Sensori di ossigeno muscolare (NIRS)

- La NIRS usa l'assorbimento della luce per stimare l'ossigenazione dei tessuti, spesso riportata come SmO2. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Entrambi i pigmenti assorbono in modo simile la luce del vicino infrarosso, quindi i segnali si sommano. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- La luce deve attraversare pelle e grasso; uno strato più spesso riduce il contributo del muscolo. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- La profondità di penetrazione è circa la metà della distanza tra sorgente luminosa e rilevatore. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Muscoli diversi, e persino parti diverse dello stesso muscolo, si comportano in modo diverso durante l'esercizio. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Una saturazione di ossigeno in calo suggerisce che la richiesta del muscolo supera l'apporto locale. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- I punti di inflessione della NIRS possono coincidere in media con altre soglie, ma la concordanza individuale varia. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Posizionamenti diversi campionano tessuti diversi, rendendo inaffidabili i confronti. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- La ricerca usa la NIRS per studiare in modo non invasivo ossigenazione, flusso sanguigno e capacità mitocondriale. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)
- Le soglie ricavate dalla NIRS variano con il posizionamento e il tessuto, quindi vanno verificate con altri indicatori. (Fonte: Perrey & Ferrari, Sports Med 2018)

## Test 6: Test del sudore

- Una perdita di 1 kg di massa corporea equivale a circa 1 litro di sudore, dopo aver tenuto conto di assunzione ed eliminazione. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)
- Il sodio nel sudore varia di diverse volte da un individuo all'altro, quindi le medie della popolazione fuorviano. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)
- Il sudore locale ha spesso più sodio di quello dell'intero corpo; si usano equazioni di correzione. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)
- Gli atleti acclimatati riassorbono più sodio nelle ghiandole sudoripare, abbassandone la concentrazione. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)
- Condizioni ambientali e sforzo possono portare la sudorazione da meno di 0,5 a più di 2 L all'ora. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)
- Il test del cloruro nel sudore per la fibrosi cistica rileva un sudore molto salato dovuto a un riassorbimento compromesso. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)
- I risultati di test in condizioni fresche e a bassa intensità possono non valere per una gara calda e dura. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)
- Il sale visibile suggerisce un'elevata perdita di sodio o un elevato volume di sudore, ma solo un test lo quantifica. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)
- I cerotti indossabili più recenti con algoritmi di correzione mostrano una concordanza ragionevole negli studi, ma sono ancora in evoluzione. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)
- Perdita di sudore = 1,8 + 0,6 = 2,4 L in 1,5 h, circa 1,6 L all'ora. (Fonte: Baker, Sports Med 2017)

## Test 7: Misurare il lattato nel sangue

- Un campione di sangue capillare prelevato dal dito o dal lobo dell'orecchio viene analizzato su una striscia reattiva. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- I dispositivi concordavano ragionevolmente con gli analizzatori di laboratorio, ma differivano tra loro, quindi si dovrebbe usare sempre lo stesso dispositivo. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Il sudore ha concentrazioni elevate di lattato, che possono alzare falsamente le letture. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Differenze di circolazione e di campionamento possono creare scarti sistematici tra una sede e l'altra. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- I campioni prelevati troppo presto in uno stadio possono non riflettere la risposta a regime. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Spremere il dito spinge liquido interstiziale nella goccia, abbassando e distorcendo la lettura. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Solo attrezzatura e procedure coerenti rendono significative le variazioni tra un test e l'altro. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Poco glicogeno, un esercizio precedente e la durata dello stadio cambiano il lattato a una data intensità. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- L'inizio dell'accumulo di lattato nel sangue a 4 mmol/L è un riferimento comodo il cui significato varia da un atleta all'altro. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)
- Lo stato del glicogeno cambia la produzione di lattato, quindi la dieta prima del test va standardizzata. (Fonte: Tanner, Fuller & Ross, Eur J Appl Physiol 2010)

## Test 8: Sensori indossabili della frequenza cardiaca

- Le fasce toraciche rilevano il segnale ECG tramite elettrodi a contatto con la pelle. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- La fotopletismografia usa l'assorbimento della luce per rilevare il flusso sanguigno pulsatile. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- La fascia toracica concordava meglio con l'ECG; i dispositivi da polso variavano, specie sull'ellittica e nelle attività che coinvolgono le braccia. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Un movimento ritmico può essere scambiato per il polso, così il sensore riporta la cadenza. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- La vasocostrizione al freddo riduce il flusso sanguigno periferico al polso. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Il movimento e l'acqua tra sensore e pelle riducono l'accuratezza in piscina. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Meno movimento e un contatto migliore sul braccio riducono gli artefatti da movimento. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- L'inchiostro nella pelle assorbe la luce e può interferire con il segnale ottico. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Elettrodi asciutti e l'elettricità statica dei vestiti possono produrre letture spurie all'inizio. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)
- Letture vicine alla frequenza del passo durante la corsa facile sono un classico segno di aggancio alla cadenza. (Fonte: Gillinov et al., Med Sci Sports Exerc 2017)

## Test 9: Sensori satellitari e di velocità

- Registrare i punti a intervalli e levigare la traccia taglia le curve, accorciando la distanza misurata. (Fonte: Ranacher et al., Int J Geogr Inf Sci 2016 (errore di misurazione della distanza GPS))
- La ricezione a doppia frequenza (multibanda) aiuta a scartare i segnali riflessi in ambienti difficili. (Fonte: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Le riflessioni multipath allungano il percorso apparente del segnale, causando errori di posizione. (Fonte: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Le rotazioni per la circonferenza della ruota danno la distanza senza errori satellitari, se la circonferenza è impostata correttamente. (Fonte: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- L'accuratezza verticale del GPS è peggiore di quella orizzontale; i sensori di pressione seguono bene la quota relativa, ma derivano con il meteo. (Fonte: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- Un fronte meteorologico in transito cambia la pressione e appare come una variazione di quota, a meno che non si ricalibri. (Fonte: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- I sensori inerziali stimano passo e velocità; la calibrazione su una distanza nota migliora l'accuratezza. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- I sensori inerziali funzionano dove il GPS non arriva. (Fonte: Cerezuela-Espejo et al., PLoS One 2020)
- Un errore dell'1% nella circonferenza dà un errore dell'1% in tutti i dati di velocità e distanza. (Fonte: Bowditch, American Practical Navigator (2019))
- I percorsi certificati vengono misurati sulla linea più corta; l'errore dell'orologio e la corsa larga aggiungono distanza. (Fonte: Bowditch, American Practical Navigator (2019))

## Test 10: Leggere le prove della scienza dello sport

- Un test insolitamente scarso verrà probabilmente seguito da uno migliore per puro caso, il che può simulare l'effetto di un trattamento. (Fonte: Barnett et al., Int J Epidemiol 2005)
- Sapere quale trattamento si riceve può creare effetti placebo o nocebo. (Fonte: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- I partecipanti fanno da controllo a se stessi, il che aumenta la sensibilità con campioni piccoli. (Fonte: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Senza un periodo di washout, l'effetto residuo del primo trattamento può alterare il secondo. (Fonte: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Randomizzare ripetutamente le condizioni su una sola persona verifica che cosa funziona per quell'individuo. (Fonte: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Un effetto minuscolo può essere statisticamente significativo in un campione ampio ma irrilevante per gli atleti. (Fonte: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- Gli studi che mostrano effetti compaiono più spesso in stampa, il che gonfia i benefici percepiti. (Fonte: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- I confronti multipli aumentano la probabilità di falsi positivi, a meno che non vengano corretti. (Fonte: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)
- A una gara andata male segue spesso comunque una migliore, e la convinzione può migliorare la prestazione. (Fonte: Barnett et al., Int J Epidemiol 2005)
- I risultati dipendono dalla popolazione, dallo sport e dalle condizioni studiate. (Fonte: Hopkins et al., Med Sci Sports Exerc 2009)

Fonti: Letteratura scientifica sottoposta a revisione paritaria di ingegneria dello sport e fisiologia, con dati di test e standard pubblicati per i fatti consolidati

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