Cronometro per le fasi del tiro: studio Ertan 2005

È la messa alla prova di uno strumento, non uno studio sul tiro. Lo strumento è un cronometro da campo che misura quattro cose durante il tiro: il tempo che passa fra la caduta del clicker e il momento in cui la punta della freccia passa davanti a un sensore sull'arco, il tempo di volo e la velocità media della freccia, e poi vento e temperatura. Venti arcieri turchi d'élite, dieci donne e dieci uomini della nazionale e dei candidati, hanno tirato dodici frecce in laboratorio per il controllo di validità e dodici a 70 metri sul campo, ripetute una settimana dopo, per quello di ripetibilità.

La validità è stata misurata confrontando il tempo del dispositivo con il tempo di reazione ricavato dall'elettromiografia dei muscoli dell'avambraccio. I due numeri non coincidono: il dispositivo dà in media 177 millesimi di secondo contro i 146 dell'elettromiografia, una differenza significativa (p = 0,027), e la distanza si spiega con quello che il dispositivo include in più, cioè la parte iniziale del movimento di apertura delle dita e il tempo che la punta impiega a coprire il centimetro e mezzo fino al sensore. Ma i due numeri vanno insieme, con una correlazione di 0,787. Sulle 240 frecce del laboratorio il tempo del dispositivo andava da 102 a 502 millesimi di secondo e quello dell'elettromiografia da 88 a 342.

Sulla ripetibilità il quadro è buono per quasi tutto. Fra le due sessioni a una settimana di distanza, il coefficiente di correlazione intraclasse vale 0,985 per il tempo di reazione al clicker, 0,992 per il tempo di volo, 0,990 per la velocità media e 0,938 per la temperatura; la velocità del vento arriva a 1,000 e la direzione del vento resta indietro, a 0,742, con un intervallo di confidenza che scende fino a 0,456. I valori medi delle due sessioni sono vicinissimi: 180 e 179 millesimi per la reazione al clicker, 1,290 e 1,287 secondi per il tempo di volo, 184,2 e 183,7 chilometri l'ora per la velocità media sui 70 metri.

Gli autori concludono che il dispositivo misura in modo valido una grandezza che predice il tempo di reazione, e in modo ripetibile le altre, e che può servire per valutare la tecnica dell'arciere e l'interazione fra arco e freccia.

Gli arcieri erano venti, della nazionale turca e fra i candidati alla nazionale, reclutati in un raduno di preparazione poco prima di una gara internazionale; dieci erano juniores. Le medie: 19,8 anni di età e 1.235 punti FITA negli uomini, 20,7 anni e 1.241 punti nelle donne, con 6,5 e 7 anni di allenamento. Per i minorenni il consenso è stato firmato anche dai genitori.

Il dispositivo, un prototipo sviluppato dagli stessi autori nel 1996, ha quattro componenti: uno schermo a led, il misuratore del tempo di reazione al clicker, i misuratori di velocità e direzione del vento e un sensore di vibrazione. Sotto il clicker è fissato un conduttore metallico a due teste, una attaccata al clicker e una all'impugnatura: quando il clicker cade, le due teste si toccano e il cronometro parte. Sull'impugnatura, un centimetro e mezzo dal clicker, sta un sensore da 150 grammi sensibile al metallo: quando la punta della freccia gli passa davanti, il conteggio si ferma, e quell'intervallo è ciò che gli autori chiamano tempo di reazione al clicker. Da lì parte la misura del tempo di volo, che si chiude quando un rilevatore di vibrazione sul bersaglio segnala l'impatto e lo trasmette per via telemetrica all'unità principale; la velocità media è la distanza diviso quel tempo. I misuratori di vento stanno a metà della distanza di tiro, paralleli alla linea, e registrano velocità e direzione nell'istante in cui scatta il clicker.

Per la validità, in laboratorio, l'attività elettrica del flessore superficiale delle dita e dell'estensore delle dita è stata registrata con un sistema telemetrico a otto canali, in sincronia con il cronometro e con un interruttore meccanico sotto il clicker per marcare l'istante della caduta sui tracciati. La pelle è stata rasata, abrasa e pulita, gli elettrodi di superficie posti longitudinalmente sul muscolo a circa due centimetri l'uno dall'altro, con il riferimento sull'olecrano del braccio che traziona. Per ogni freccia sono stati registrati cinque secondi, due e mezzo prima e due e mezzo dopo il clicker, e sono stati elaborati i due secondi centrali in valore assoluto. Il tempo di reazione è stato definito come l'intervallo fra la caduta del clicker e l'inizio dell'attività muscolare, preso come latenza di picco del segnale raddrizzato: dodici frecce per venti arcieri, 240 misure.

Per la ripetibilità, sul campo, ogni arciere ha tirato dodici frecce a 70 metri in condizioni adatte al tiro, senza pioggia né vento forte, e una settimana dopo tutto è stato ripetuto con gli stessi arcieri, nello stesso ordine di tiro e in condizioni simili. L'analisi usa il coefficiente di correlazione intraclasse nel modello 3,1, un test t per dati appaiati fra le due sessioni e i grafici di Bland e Altman, con le soglie di concordanza a più o meno 1,96 deviazioni standard.

La prima cosa da tenere chiara è che la grandezza misurata non è un tempo di reazione. Comprende il tempo di reazione, una parte del movimento delle dita e il tragitto della punta della freccia fino al sensore, e nella definizione degli autori corrisponde piuttosto a un tempo di risposta completo. Lo scrivono, ma il nome che le danno, tempo di reazione al clicker, invita a confonderla con la misura elettromiografica: le due differiscono in media di 31 millesimi di secondo.

La validità poggia su una sola correlazione, calcolata sulle medie di venti arcieri. Non c'è nessun confronto con uno strumento di riferimento per la velocità della freccia, come un cronografo, e questo è un buco, perché velocità e tempo di volo sono proprio le grandezze che il dispositivo promette per il controllo dell'attrezzatura.

Sulla ripetibilità c'è una tensione interna fra due analisi. Il coefficiente intraclasse è altissimo per quasi tutto, ma il test t appaiato trova differenze significative fra le due sessioni per tempo di volo, velocità, vento e temperatura. Le differenze sono minuscole, 3,7 millesimi di secondo sul tempo di volo e mezzo chilometro l'ora sulla velocità, e per vento e temperatura è ovvio che una settimana dopo il clima sia un altro: in quei due casi la ripetibilità dello strumento e la stabilità del tempo atmosferico si confondono, e la direzione del vento, l'unica misura con un coefficiente mediocre, è anche la più esposta a questo. Nella tabella dei test t la temperatura è un caso a sé: il valore di t è 1,190 con 19 gradi di libertà, l'intervallo di confidenza della differenza comprende lo zero, e la significatività è stampata come 0,000, tre dati che non possono stare insieme.

Non viene verificato se lo strumento cambi il tiro. Il sensore sensibile al metallo pesa 150 grammi e sta sull'impugnatura, dove l'equilibrio dell'arco è sensibile; il clicker è stato modificato con un conduttore a due teste. Nessun confronto con e senza dispositivo è riportato. La dichiarazione di precisione dello schermo, sensibilità del 0,1 per cento di secondo ed errore dello 0,01 per cento, è formulata in modo che non si capisce a che cosa si riferisca.

Infine lo studio non collega niente al bersaglio. Gli autori scrivono che il legame fra il tempo misurato e il punteggio si potrà osservare e che gli effetti si potranno valutare: sono lavori futuri. Qui nessun punteggio è stato raccolto, nessuna differenza di prestazione è stata misurata, e il campione è di soli arcieri d'élite, metà juniores. L'articolo è del 2005 su una rivista senza DOI, e descrive un prototipo del 1996.

Lo studio non dice niente su come tirare: dice quanto si può credere a un numero. Chi usa un dispositivo che misura il tempo fra clicker e rilascio trova qui una verifica di quel genere di misura, fatta su arcieri d'élite e ripetuta a una settimana di distanza. Il tempo di reazione al clicker si ripete bene da una sessione all'altra, e anche tempo di volo e velocità della freccia sono stabili, mentre la direzione del vento è la misura meno affidabile, cosa da ricordare se si legge un dato di vento accanto a un punteggio.

Il secondo punto utile riguarda il significato di quel numero. Quello che un dispositivo del genere registra non è la reazione del sistema nervoso al clic: è un intervallo più lungo, 177 millesimi di secondo in media contro i 146 che l'elettromiografia attribuisce alla reazione pura, perché comprende anche l'inizio dell'apertura delle dita e il tragitto della punta della freccia. I due valori sono però ben correlati, 0,787, quindi chi reagisce prima tende a registrare un tempo più breve anche con lo strumento. Chi confronta il proprio dato con cifre lette altrove deve sapere quale delle due grandezze sta guardando.

Vale la pena notare l'ampiezza dei valori. Su 240 frecce di arcieri di nazionale l'intervallo misurato andava da 102 a 502 millesimi di secondo: la media di 177 nasconde tiri cinque volte più lenti del più rapido. Se quei tiri lenti valgano meno punti, questo studio non lo dice: nessun punteggio è stato raccolto, e il collegamento con il bersaglio gli autori lo rimandano a un lavoro successivo.