Negli sport, come nell’atletica leggera, è fondamentale determinare dei parametri che possano dare informazioni sullo stato di salute dell’individuo, e in particolare sull’apparato cardiovascolare: questo perché negli atleti il cuore si rimodella strutturalmente e modifica la propria attività elettrica per far fronte alle elevate esigenze fisiche e metaboliche date dall’attività fisica. Al giorno d’oggi è possibile monitorare facilmente l’attività del cuore avendo a disposizione l’elettrocardiogramma (ECG), ovvero la rappresentazione dell’attività elettrica del cuore generata dalla depolarizzazione delle cellule del miocardio: si può calcolare la differenza di potenziale tra vari elettrodi posizionati sulla cute del soggetto in posizioni standardizzate (derivazioni). Nello specifico, si possono estrarre dall’ECG la frequenza cardiaca, come differenza tra picchi RR, e la variabilità del ritmo cardiaco (HRV). Questi due parametri sono in grado di restituire informazioni importanti riguardanti l’attività del sistema nervoso autonomo (simpatico e parasimpatico) sul cuore, e quindi sono in grado di quantificare anche lo stato di stress dell’atleta. Per valutare i due parametri appena descritti si possono usare tecniche come analisi nel dominio del tempo o nel dominio della frequenza, efficaci solo con acquisizioni stazionarie e di durata superiore ai 5 minuti. Nel caso si abbiano a disposizione tracciati molto brevi, si deve ricorrere a metodi non tradizionali come la symbolic analysis. Questo studio si concentra nella valutazione della robustezza della symbolic analysis per l’analisi della HRV, e in particolare comprendere quanto questa tecnica sia in grado di restituire dati corretti a seconda del battito da cui si inizia ad elaborare il segnale. I dati a disposizione consistono in intervalli RR ottenuti da tracciati ECG di 30 secondi, acquisisti su 10 atleti tramite sensore Kardiamobile in varie fasi dell’allenamento e della competizione. La symbolic analysis classifica un numero limitato di battiti consecutivi (in questo caso tre) in quattro pattern a seconda del numero e del segno delle variazioni: nessuna variazione (0V) e una variazione (1V), che danno indicazioni sull’attività simpatica del sistema nervoso, due variazioni dello stesso segno (2LV) e due variazioni di segno opposto (2UV), che invece descrivono l’attività del sistema nervoso parasimpatico. Si è eseguita l’analisi dei dati partendo dal primo battito, e successivamente considerando uno e due battiti di ritardo: si sono quindi confrontati tra di loro i risultati ottenuti nelle tre casistiche per valutare se ci fossero differenze significative nei risultati. Dai risultati ottenuti i valori dei pattern (0V, 1V, 2LV, 2UV) risultano, nella maggior parte dei casi statisticamente simili tra di loro nei i tre ritardi considerati, per cui la symbolic analysis non varia al variare del battito da cui si analizza il tracciato. Tuttavia, si sono ottenuti alcuni risultati IV statisticamente differenti a seconda del battito considerato, in particolar modo durante le acquisizioni fatte in competizione e dove è maggiore l’attività del nervo vago sul cuore, probabilmente causate dal forte stress psicofisico della gara.

Atletica leggera: robustezza della symbolic analysis nella valutazione della variabilità del ritmo cardiaco

RINALDI, STELLA
2023/2024

Abstract

Negli sport, come nell’atletica leggera, è fondamentale determinare dei parametri che possano dare informazioni sullo stato di salute dell’individuo, e in particolare sull’apparato cardiovascolare: questo perché negli atleti il cuore si rimodella strutturalmente e modifica la propria attività elettrica per far fronte alle elevate esigenze fisiche e metaboliche date dall’attività fisica. Al giorno d’oggi è possibile monitorare facilmente l’attività del cuore avendo a disposizione l’elettrocardiogramma (ECG), ovvero la rappresentazione dell’attività elettrica del cuore generata dalla depolarizzazione delle cellule del miocardio: si può calcolare la differenza di potenziale tra vari elettrodi posizionati sulla cute del soggetto in posizioni standardizzate (derivazioni). Nello specifico, si possono estrarre dall’ECG la frequenza cardiaca, come differenza tra picchi RR, e la variabilità del ritmo cardiaco (HRV). Questi due parametri sono in grado di restituire informazioni importanti riguardanti l’attività del sistema nervoso autonomo (simpatico e parasimpatico) sul cuore, e quindi sono in grado di quantificare anche lo stato di stress dell’atleta. Per valutare i due parametri appena descritti si possono usare tecniche come analisi nel dominio del tempo o nel dominio della frequenza, efficaci solo con acquisizioni stazionarie e di durata superiore ai 5 minuti. Nel caso si abbiano a disposizione tracciati molto brevi, si deve ricorrere a metodi non tradizionali come la symbolic analysis. Questo studio si concentra nella valutazione della robustezza della symbolic analysis per l’analisi della HRV, e in particolare comprendere quanto questa tecnica sia in grado di restituire dati corretti a seconda del battito da cui si inizia ad elaborare il segnale. I dati a disposizione consistono in intervalli RR ottenuti da tracciati ECG di 30 secondi, acquisisti su 10 atleti tramite sensore Kardiamobile in varie fasi dell’allenamento e della competizione. La symbolic analysis classifica un numero limitato di battiti consecutivi (in questo caso tre) in quattro pattern a seconda del numero e del segno delle variazioni: nessuna variazione (0V) e una variazione (1V), che danno indicazioni sull’attività simpatica del sistema nervoso, due variazioni dello stesso segno (2LV) e due variazioni di segno opposto (2UV), che invece descrivono l’attività del sistema nervoso parasimpatico. Si è eseguita l’analisi dei dati partendo dal primo battito, e successivamente considerando uno e due battiti di ritardo: si sono quindi confrontati tra di loro i risultati ottenuti nelle tre casistiche per valutare se ci fossero differenze significative nei risultati. Dai risultati ottenuti i valori dei pattern (0V, 1V, 2LV, 2UV) risultano, nella maggior parte dei casi statisticamente simili tra di loro nei i tre ritardi considerati, per cui la symbolic analysis non varia al variare del battito da cui si analizza il tracciato. Tuttavia, si sono ottenuti alcuni risultati IV statisticamente differenti a seconda del battito considerato, in particolar modo durante le acquisizioni fatte in competizione e dove è maggiore l’attività del nervo vago sul cuore, probabilmente causate dal forte stress psicofisico della gara.
2023
2024-07-19
Athletics: efficiency of symbolic analysis in the evaluation of heart rate variability
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
Tesi Stella Rinaldi.pdf

accesso aperto

Dimensione 2.47 MB
Formato Adobe PDF
2.47 MB Adobe PDF Visualizza/Apri

I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12075/17869