Appunti di Antropometria ed Ergonomia dall'Università di Bologna

ANTROPOMETRIA ED ERGONOMIA

01/10/19 L'antropometria è la scienza che si occupa di misurare il corpo umano nella sua totalità o nelle sue componenti a fini statistici e a supporto dell'antropologia (studio a tutto tondo dell'essere umano). Le misure studiate e le loro variazioni sono determinate da:

• Genotipo: caratteristiche genetiche del soggetto (aspetto genetico);
• Fenotipo: influenze che dipendono dalle interazioni con l'ambiente (aspetto ambientale).

Studia la biodiversità fornendo gli strumenti metodologici utili per valutare la variabilità biologica, i fattori di rischio, l'impatto di un intervento (attività fisica, nutrizione, ecc.) e il corretto orientamento sportivo. Questa è una scienza che attraverso l'utilizzo di tecniche standardizzate di misurazione esprime quantitativamente le caratteristiche dimensionali, morfologiche e funzionali dell'essere umano. È una disciplina applicabile in diversi ambiti, tra cui:

• Osteometria;
• Somatometria; Fisiometria;
• Kinantropometria.

L'antropometria valuta misurazioni relative a taglia, struttura (morfologia) e composizione corporea permettendo di effettuare studi sull'accrescimento, sull'invecchiamento e sulla performance, valutazioni sull'influenza dell'esercizio fisico e della nutrizione.

Variabilità Quantitativa e Genetica di Popolazione

03/10/19 Attraverso le misurazioni corporee dell'uomo è possibile calcolarne la variabilità quantitativa (diversa da quella qualitativa poiché in questa non esistono classi definite; la variabilità è continua come ad esempio l'altezza o il colore della pelle). I caratteri quantitativi sono determinati dal patrimonio genetico ma influenzati dall'ambiente a cui si è sottoposti; la loro espressione è caratterizzata da un sistema poligenico. L'eredità dei caratteri quantitativi è poli fattoriale e poligenica. Studiando i gemelli è possibile determinare l'importanza in termini di peso che genotipo e fenotipo esprimono nell'espressione di un carattere. Il coefficiente di ereditabilità (h2) e di correlazione (r) sono variabili che quantificano quanto un carattere è condizionato da genotipo e fenotipo. La specie umana è polimorfica (differenziazione in tipologia, morfologia e struttura) e politipica (differenziazione tra i gruppi di popolazione). La genetica di popolazione studia le variazioni genetiche della popolazione nel tempo (studia le modificazioni nel tempo delle frequenze alleliche nelle popolazioni). L'unità osservata è la popolazione in quanto gruppo di individui che si possono riprodurre tra loro e che condividono una particolare area geografica. La legge di Hardy e Weinber (1908) studia l'equilibrio di popolazione: una popolazione è in equilibrio (non subisce variazioni) solo in determinate circostanze quali:

• Popolazione molto ampia;
• Incrocio causale;
• Assenza di mutazioni, selezione naturale e migrazione.

In presenza di queste condizioni le frequenze alleliche restano costanti nel corso delle generazioni. Le spinte modificative necessarie a cambiare le frequenze alleliche sono:

• Mutazioni: processo che porta alla formazione di nuovi alleli. Corrisponde ad un cambiamento del codice genetico. La mutazione può distinguersi in:
  • Indotta / naturale;
  • Vantaggiosa / svantaggiosa / neutra;
  • Puntiforme / cromosomica.

  Il tasso di mutazione indica la velocità con la quale vari tipi di mutazione avvengono nel tempo.

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• Selezione naturale: responsabile della trasmissione differenziale degli alleli. Ogni individuo ha un'adattabilità diversa all'ambiente; la selezione naturale è l'elemento guida che consente solo agli individui con la giusta fitness (capacità di sopravvivenza e riproduttiva) di sopravvivere. La selezione agisce sugli individui mutati selezionando positivamente solo i portatori di mutazioni vantaggiose. La selezione contro un allele recessivo non comporta la sua completa sparizione, la selezione contro un allele dominante comporta invece l'estinzione del carattere.
• Drift genetico: variazione casuale delle frequenze alleliche (solo in piccole popolazioni). In una popolazione che si riduce aumenta di conseguenza l'omozigosi (pur essendo gli incroci casuali).
• Flusso genico: dovuto alle migrazioni. Movimento di alleli da una popolazione all'altra.
• Sistema di riproduzione: questo può avvenire per:
  • Endogamia: contrazione di matrimoni tra individui geneticamente molto simili (favorisce l'omozigosi riducendo la variabilità).
  • Esogamia: contrazione di matrimoni tra individui geneticamente distanti (favorisce l'eterozigosi aumentando la variabilità).
  • Assortative mating: tendenza di scegliere come partner soggetti non imparentati ma con caratteristiche simili (accoppiamento selettivo).

Le mutazioni generano nuove varianti genetiche, selezione naturale, drift genetico e flusso genetico modificano la frequenza del mutante. L'accoppiamento non casuale non induce modificazioni nella frequenza allelica ma interferisce con il tasso di variabilità. In conclusione, in una popolazione dimensioni limitate e unioni non casuali tendono a diminuire la variabilità del pool genico, mutazioni, selezione naturale e flussi migratori tendono ad aumentarla.

Pianificazione della Ricerca Antropometrica

08/10/2019 La prima fase di una ricerca antropometrica ne concerne la pianificazione. Nella preparazione dell'indagine vengono individuati i campioni, i caratteri e gli strumenti per effettuare le rilevazioni. Il campionamento viene effettuato su una popolazione definita da limiti geografici, legami parentali e analoga sollecitazione; il campione è quindi un sottoinsieme della popolazione che ne riproduce le caratteristiche (campione rappresentativo). L'estrazione del campione è fondamentale per la validità della ricerca; poiché il campione sia rappresentativo dev'essere selezionato secondo un criterio d'estrazione casuale e deve risultare numericamente valido. Sul campione viene effettuata infine un'analisi statistica determinerà l'inferenza della ricerca. I caratteri studiati possono essere qualitativi o quantitativi; in particolare quelli studiati nell'antropometria sono:

• Caratteri morfologici;
• Caratteri metrici;
• Caratteri ematologici.

Per identificare i caratteri da rilevare è necessario definire i punti di repere; questi possono essere definiti per:

Definizione dei Punti di Repere

• Definizione:
  • Naturale: quando nella loro definizione ci si riferisce a precise strutture anatomiche (punti anatomici, fissi);
  • Artificiale: sono i punti che vengono definiti dalla misura che si vuole rilevare (punti architettonici, mobili);
• Simmetria:
  • Mediani: punti impari;
  • Laterali: punti pari;
• Superficie:
  • Interni;
  • Esterni.

Ogni volta che si definisce una misurazione è necessario definire anche la posizione del soggetto; questa può essere:

• Eretta / seduta;
• Rilassata / massima;
• Rilevata al mattino / alla sera;

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• Con il capo secondo il piano di Francoforte / secondo il piano vestibolare (piani di orientamento della testa; per riprodurre la statura corporea in modo corretto è necessario che la testa sia orientata secondo il piano di Francoforte, ovvero che la linea immaginaria che passa per il tragion e per l'orbitale sia parallela al terreno).

L'utilizzo dei punti di repere e della corretta posizione del soggetto è fondamentale per rilevare misurazioni standardizzate, confrontabili con quelli di altri studi. La scelta della misurazione è orientata in base al tipo di indagine antropometrica in atto. Le misurazioni sono ricondotte a due categorie:

• Misure fondamentali: misurazioni indispensabili per ogni indagine (esempi sono statura, peso, statura da seduto e perimetro toracico);
• Misure secondarie: misurazioni che vengono rilevate soltanto in relazioni ad indagini ben finalizzate.

Le misurazioni possono inoltre essere:

• Dirette: valutate direttamente sullo strumento usato;
• Indirette: ottenute indirettamente (per somma o sottrazione di segmenti);
• In proiezioni: determinate dalla distanza tra due punti proiettati su un piano.

In base al segmento corporeo cui si riferiscono possono riguardare discipline quali:

• Cefalometria;
• Troncometria;
• Artometria;
• Fisiometria.

Nelle indagini antropometriche è fondamentale che le misurazioni siano valide e accurate e ottenute attraverso tecniche standardizzate (definite internazionalmente, esempio Congresso internazionale di Ginevra del 1912). Il numero di misurazioni da considerare in un'indagine è variabile e non predeterminabile; queste devono essere semplici, indicative, ripetibili e statiche / dinamiche. Le principali categorie di misure nelle indagini antropometriche sono:

• Lunghezze corporee; Perimetri; Diametri;
• Pannicoli adiposi.

Per costruire una scheda antropometrica è necessario:

• Identificare il soggetto misurato;
• Indicare la data di rilevazione;
• Identificare il rilevatore;
• Indicare altre informazioni e caratteri per il corollario della ricerca;
• Definire gli obiettivi della ricerca.

Strumenti e Qualità dei Dati Antropometrici

Gli strumenti utilizzabili sono:

• Dinamometri;
• Antropometri;
• Compassi
  • A branche lineari (scorrevoli);
  • A branche ricurve;

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• Bilance;
• Nastri metrici;
• Plicometri.

L'accuratezza degli strumenti (taratura) ed il loro corretto utilizzo sono di fondamentale importanza. La qualità dei dati antropometrici si basa su:

• Accuratezza della rilevazione: grado di corrispondenza ottenuta dalla rilevazione e dal valore vero della variabile misurata;
• Riproducibilità: grado di corrispondenza tra risultati rilevati in successive misurazioni. Queste comprende:
  • Precisione: abilità a ripetere la misurazione;
  • Variazioni fisiologiche.

I dati ottenuti vengono analizzati e confrontati con i valori di riferimento (popolazione di riferimento). Per un rilevatore di dati antropometrici diventa dunque sostanziale:

• Buona conoscenza anatomica del corpo umano e dei punti di repere;
• Accurata valutazione di ogni misura;
• Avere una buona preparazione pratica circa le rilevazioni;
• Valutare regolarmente le rilevazioni effettuate (errore intra-personale e interpersonale);
• Effettuare regolarmente misurazioni.

La Statura: Caratteristiche e Variazioni

10/10/2019 La statura è un carattere fondamentalmente utile per definire e valutare una serie di dimensioni antropometriche. È un carattere anatomicamente complesso poiché dato dalla somma di vari segmenti corporei (altezza del piede, lunghezza degli arti inferiori, lunghezza della pelvi, lunghezza della colonna e lunghezza della testa). Per statura s'intende la distanza tra vertex e planta; il vertex è il punto più alto della testa (quando correttamente orientata sul piano di Francoforte). Gli strumenti utilizzati per misurarla sono altimetri, magnimetri e antropometri. La modalità di rilevazione suggerisce che i talloni siano uniti e che le punte dei piedi siano leggermente divaricate (di circa 30°); il soggetto davanti l'altimetro si trova in "attenti ginnico" con il capo orientato secondo il piano di Francoforte. Le rilevazioni effettuate su soggetti supini risulta generalmente maggiore di 0,5-2cm rispetto alle rilevazioni in piedi. Come la maggior parte dei caratteri antropometrici la statura è un carattere ereditario ad ereditarietà poligenica (controllato da circa 423 loci); è inoltre soggetta al fenomeno dell'eterosi (aumento di statura nei figli derivati da incroci tra soggetti geneticamente diversi). La variabilità di questo carattere è dovuta a varie caratteristiche quali:

• Età: alla nascita i maschi misurano mediamente 1cm in più delle femmine. Nel primo anno di vita assistiamo al massimo incremento staturale e di tutte le altre dimensioni corporee (fino a 25cm). Fino ai 10 anni la velocità di crescita diminuisce sino al periodo puberale (10-12 anni nelle femmine, 12-14 anni nei maschi), dove avviene un'accelerazione repentina. L'aumento staturale termina intorno ai 18 nelle femmine e ai 20 nei maschi. Nella vecchiaia la statura tende a diminuire (maggiorazione delle curve vertebrali, schiacciamento dei dischi intervertebrali e della volta plantare);
• Sesso: in tutte le popolazioni la statura femminile corrisponde a circa il 92-94% di quella maschile;
• Gruppo popolazionistico di appartenenza: le popolazioni autoctone hanno subito un processo di adattamento all'ambiente; le stature più alte si ritrovano prevalentemente negli ambienti aperti, quelle più basse negli ambienti chiusi (disagiati).

La statura può variare inoltre in base alle condizioni socioeconomiche, all'alimentazione, al clima, alle aree urbane-rurali, ecc. Il trend secolare individua le variazioni della statura di una popolazione nel corso di un secolo (si è visto come le condizioni generali della vita migliorate abbiano favorito l'aumento staturale). La crescita è un processo che dipende da vari fattori quali:

• Ormoni: l'ormone della crescita, gli ormoni tiroidei, l'insulina e i vari ormoni sessuali hanno un ruolo diretto nello svolgimento della crescita;
• Dieta: la malnutrizione determina una riduzione del potenziale di crescita;
• Assenza di stress: sotto stress nell'organismo si verificano alterazioni del ritmo di crescita;

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