IL MONITORAGGIO DELLA SPESA ENERGETICA TRAMITE DEVICE
MULTIFUNZIONE: APPLICAZIONI E LIMITI
Patrizio Sarto
UOC Medicina dello Sport
Dipartimento Prevenzione Marca Trevigiana
DAVIDE POLTI E FEDERICO NOBILE
STUDENTI PRESSO L’UNIVERSITÀ CATTOLICA DEL SACRO CUORE DI MILANO, CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN ATTIVITÀ
MOTORIE PREVENTIVE E
ADATTATE.
1° considerazione
Non si parla del mondo sportivo …
Luca Toni
Antonella Bellutti
Max Presti
Ippolito Sanfratello
Marco Borriello
Willy Pallhuber
Dispendio energetico
STATO DI SALUTE
ATTIVITA’ LAVORATIVA
ATTIVITA’ SPORTIVA
AMBIENTE
1,78
1,43 1,45
2,12
1,45
0 0,5 1 1,5 2 2,5
LATTATO
2° considerazione
Non parlerò della storia dei rilevatori
3° considerazione
3° considerazione
Le vendite dei monitor indossabili sono raddoppiati passando da circa 30 milioni di unità nel 2014 a circa 70 milioni di unità nel 2017
Vista l’enorme diffusione di questi dispositivi e l’impatto che un
giudizio negativo può avere sulla scelta, presenterò alcuni
lavori in modo più asettico possibile
Agenda
- Definizione
- Come si misura
- Fattori che lo determinano
- Parametri che monitorizzano
- Qualche lavoro di confronto
Il dispendio energetico totale (DET) (kcal/die, kJ/die) è la quota di energia (E) che un organismo spende nell’unità di tempo (24 ore) per il mantenimento delle proprie caratteristiche strutturali e funzionali e per l’attività fisica (AF).
Una quota ulteriore di E dev’essere aggiunta in età evolutiva, gravidanza, allattamento o in caso di malattia.
Il DET indica il fabbisogno di E che dev’essere introdotta con la dieta per soddisfare il bilancio energetico.
DISPENDIO ERGETICO
• Il dispendio energetico è dato:
– dal metabolismo basale
– dalla termogenesi indotta dalla dieta – dall’attività fisica svolta
Il dispendio energetico
Agenda
- Definizione
- Come si misura
- Fattori che lo determinano
- Parametri che monitorizzano
- Qualche lavoro di confronto
• Può essere calcolato con:
– metodi diretti (calorimetria diretta):
• misura il calore sprigionato da un soggetto
• si utilizza il calorimetro di Atwater-Benedict
– metodi indiretti (calorimetria indiretta):
• misura la quantità di O
2utilizzata nelle reazioni di ossidazione degli alimenti (l’O
2consumato è
proporzionale all’energia liberata)
1 litro di O
2 →4,82 kcal
• si utilizzano gli spirometri
Il dispendio energetico
• Può essere calcolato con:
– metodi diretti (calorimetria diretta):
• misura il calore sprigionato da un soggetto
• si utilizza il calorimetro di Atwater-Benedict
– metodi indiretti (calorimetria indiretta):
• misura la quantità di O
2utilizzata nelle reazioni di ossidazione degli alimenti (l’O
2consumato è
proporzionale all’energia liberata)
1 litro di O
2 →4,82 kcal
• si utilizzano gli spirometri
Il dispendio energetico
Agenda
- Definizione
- Come si misura
- Fattori che lo determinano
- Parametri che monitorizzano
- Qualche lavoro di confronto
FATTORI CHE DETERMINANO IL DISPENDIO ENERGETICO
Esterni Interni
Ambiente (temperatura e umidità)
Regime dietetico
Esercizio fisico
Farmaci
Sesso
Età
Altezza
Peso corporeo
Masse muscolari (FFM,FM)
Ritmi circadiani
Termogenesi
Metabolismo basale
Condizione clinica
Dispendio energetico nell’adulto:
• Termogenesi 10%
• Attività fisica 15-30%
• Metabolismo basale 60-75%
Agenda
- Definizione
- Come si misura
- Fattori che lo determinano
- Parametri che monitorizzano
- Qualche lavoro di confronto
RILEVATORI DISPENDIO ENERGETICO
I rilevatori sono strumenti utilizzati per misurare e calcolare i vari parametri del soggetto durante l’attività fisica, come:
• FC
• energy expenditure
• Calore corporeo
• acqua corporea
• Vo2
• Movimento corporeo
STRUMENTI DI
RILEVAMENTO DEL
CONSUMO ENERGETICO
Metabolimetro
Accelerometro
Contapassi
Arm band
Bioimpedenziometro
Cardiofequenzimetro
Smartwatch
Strumenti Vantaggi Svantaggi
Metabolimetro Precisione, accuratezza Costo elevato, difficoltà di utilizzo, invasivo
Cardiofrequenzimetro Misurazione affidabile,
portatile, non invasivo, costo. Modalità di rilevazione dati.
Contapassi Misura attività fisica
giornaliera, aiuta a muoversi di più.
Impreciso, rileva solo cammino.
Calorimetria diretta Precisione e accuratezza Costo, difficoltà di utilizzo, complessità e tempistiche.
Smartwatch portatile, non invasivo, costo. Modalità di rilevazioni dati Accuratezza variabile in base
ai modelli.
Armband Accurato, versatile (4 sensori
fisiologici), comodo. Costo.
Agenda
- Definizione
- Come si misura
- Fattori che lo determinano
- Parametri che si utilizzano
- Qualche lavoro di confronto
Lo rileva uno studio condotto da ricercatori della Scuola di Medicina della statunitense Stanford University, che hanno testato sette modelli su 60 persone di differente età, sesso, peso, altezza e forma fisica.
I test sono stati fatti mentre i volontari erano seduti, camminavano o correvano su tapis roulant, o pedalavano su una cyclette
Lumo back
Fitbit Flex
Basis Peak
Microsoft Band
MIO Alpha
Samsung Gear S2 Apple Watch
In conclusione,
In questo lavoro viene evidenziato che la maggior parte dei dispositivi da polso misura adeguatamente la FC in attività di laboratorio, ma stima male l'EE, suggerendo cautela nell'uso delle misurazioni EE come parte di programmi di miglioramento della salute
L'Apple Watch ha ottenuto il minor errore complessivo in termini di risorse umane ed EE, mentre il Samsung Gear S2 ha riportato l’errore più alto.
Garmin vívosmart HR+
Fiitbit Charg
Two common wrist-worn devices (Fitbit Charge 2 and Garmin vívosmart HR+) show good HR accuracy, with a small negative bias, and reasonable EE estimates during low to
moderate-intensity exercise and during a variety of common daily activities and exercise.
Accuracy was compromised markedly when the activity indicator was not used on the watch or when activities involving less wrist motion such as cycle ergometry were done
• Nessuno dei dispositivi ha registrato risultati significativamente migliori nel complesso, tutti i dispositivi hanno sottovalutato entrambi i risultati rispetto ai metodi di riferimento.
• L'errore percentuale per la frequenza cardiaca era piccolo tra i dispositivi (intervallo: 1-9%) ma maggiore per il dispendio energetico (9-43%).
• La conclusione è che questi dispositivi misurano accuratamente la frequenza cardiaca. Tuttavia, le stime del dispendio energetico sono scarse e avrebbero implicazioni per le persone che utilizzano questi dispositivi per la perdita di peso.
Fitbit Charg
MIO Alpha
Apple Watch
Samsung Gear S2
DISPENDIO ENERGETICO DURANTE LA CORSA
Spesa energetica= 0.9 x km percorsi x kg di peso corporeo
85 Kg corre 7 km in un’ora 0.9 x 7 x 85 = 535 Kcal
85 Kg corre 5 km in 20’
0.9 x 5 x 85 = 382 Kcal
GRAZIE DELL’ATTENZIONE
Abbiamo condotto una valutazione approfondita di 2 dei più popolari monitor di attività indossati da polso a basso costo per consumatori durante più modalità di esercizio e durante le attività quotidiane. Abbiamo scoperto che durante le attività allo stato stazionario e durante le attività a bassa intensità, le misurazioni della FC erano entro un intervallo accettabile di errore (5%) ma meno accurate durante le attività più dinamiche ad alta intensità che non implicano il movimento del polso. Le stime EE fornite da questi dispositivi erano imprecise durante tutte le attività.
