Pattinaggio artistico a rotelle: creazione di un database di segnali cardiaci tramite sensori indossabili

Il sistema cardiovascolare umano è uno degli apparati più complessi e vitali del corpo, responsabile del trasporto di ossigeno e nutrienti a tutti i tessuti, nonché della rimozione dei prodotti di scarto metabolico. Per valutare la salute e le prestazioni fisiche, soprattutto in ambito sportivo, è fondamentale comprendere a fondo l’anatomia e la fisiologia del cuore, l’organo principale di tale sistema. L’elettrocardiogramma, grazie alla sua capacità di registrare l’attività elettrica del cuore, è il metodo principale per monitorare le variazioni della frequenza cardiaca e identificare eventuali anomalie durante l’attività fisica. In particolare, il cuore di un atleta subisce adattamenti significativi in risposta all’allenamento, come l’aumento delle dimensioni delle camere cardiache e la riduzione della frequenza cardiaca a riposo, i quali possono influire sia sulle prestazioni sportive sia sul rischio di sviluppare patologie cardiache. L’ECG ha permesso di monitorare questi adattamenti fisiologici e di rilevare eventuali segnali di stress cardiaco, che potrebbero portare a condizioni critiche come la morte cardiaca improvvisa (MCI). Il pattinaggio artistico a rotelle rappresenta una disciplina sportiva particolarmente interessante per lo studio del sistema cardiovascolare. Le rapide sequenze di movimenti, salti e trottole, tipiche di questo sport, richiedono un elevato impegno fisico e una precisa coordinazione, sottoponendo così il cuore a sforzi significativi. Dunque, monitorare l’attività cardiaca durante questi esercizi può fornire dati utili per la comprensione degli adattamenti fisiologici e per la prevenzione di eventuali eventi avversi. Nel campo della bioingegneria, il monitoraggio cardiovascolare degli atleti costituisce un settore di grande interesse e rilevanza. Lo sviluppo della tecnologia indossabile ha rivoluzionato il modo in cui possiamo raccogliere e analizzare dati fisiologici in tempo reale; infatti, mediante l’impiego di dispositivi medici indossabili e portatili, è ormai possibile acquisire in modo affidabile dati biomedici, come elettrocardiogramma (ECG) e frequenza cardiaca, utili per il monitoraggio continuo durante l’attività fisica. Il seguente elaborato si focalizza sull’acquisizione di segnali cardiaci durante il pattinaggio artistico a rotelle, mediante l’utilizzo del sensore BioHarness 3.0 della Zephyr. Questa analisi ha coinvolto un gruppo di 5 atlete agonistiche, ciascuna delle quali è stata monitorata in 3 fasi diverse di un allenamento, ovvero durante il riscaldamento iniziale, l’esecuzione del primo programma di gara (short program) e l’esecuzione del secondo programma di gara (long program). I dati acquisiti sono stati poi trasferiti su un computer e successivamente organizzati in un database. Per ciascuna atleta, i diversi segnali ECG e HR sono stati estratti e plottati sull’asse dei tempi, tramite l’utilizzo del software ‘Matlab’. I dati raccolti mostrano un progressivo aumento della frequenza cardiaca media delle atlete durante le diverse fasi dell’attività fisica. Questi risultati ottenuti mostrano un chiaro incremento dell’impiego cardiovascolare in linea con l’aumento dell’intensità e della durata delle varie fasi. Questi dati possono essere utili per monitorare la preparazione fisica delle atlete e valutare la loro capacità di sostenere sforzi prolungati durante le competizioni.