Upload
truongthu
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Lluís Capdevila. Sesión Clínica FCB, febrero 2012. 1
JORNADA D’ACTUALITZACIÓ EN FISIOLOGIA DE L’ESPORT
Societat Catalana de Medicina de l’Esport. Barcelona, 30 de novembre de 2012
Actualització en tècniques i paràmetres en la mesura de la variabilitat cardíaca.
Lluís Capdevila Ortís. Coordinador del Grup de Recerca Consolidat “Estil de Vida, Esport i Salut” (Generalitat de Catalunya, 2009 SGR-‐0535), Universitat Autònoma de Barcelona. Gil Rodas Font. Serveis Mèdics, Futbol Club Barcelona. Palabras clave: Esfuerzo, recuperación, estrés, machine learning, dispositivos móviles, servidor web, variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV), SportLab. 1. ¿CÓMO registramos las conductas de esfuerzo y recuperación? Los deportistas aprenden a autovalorarse realizando sesiones de evaluación periódicamente. La evaluaciones se realizan “off-‐line” mediante dos dispositivos alternativos: a) Un ordenador-‐cliente (por ejemplo un portátil); b) Un dispositivo móvil smartmobile (iPhone, iPad o dispositivo con Android). Cuando se ha finalizado una evaluación, los datos se envían al servidor SportLab para su almacenamiento y procesamiento. El especialista supervisor o el propio deportista (si tiene permisos) puede consultar los resultados y obtener informes de cada evaluación. En cada evaluación se recogen datos cognitivos y conductuales mediante cuestionarios en pantalla, y datos fisiológicos (actividad cardíaca): a) En el sistema de ordenador-‐cliente (portátil) debe instalarse un software específico. El registro de la actividad cardíaca se puede incorporar directamente con un hardware específico (con tecnología Polar) o mediante un pulsómetro tipo Polar.
b) En el sistema de dispositivo móvil smartmobile (iPhone, Android) debe instalarse una App (aplicación) específica. El registro de la actividad cardíaca se realiza mediante sensores específicos que ya están incorporados en los dispositivos, sin necesidad de hardware adicional. También se puede incorporar la señal cardíaca inalámbrica proveniente de una banda torácica tipo Polar.
En la Figura 1 se resumen todas las posibilidades para el registro fisiológico:
Figura 1. Esquema de las diferentes posibilidades de registro para el análisis de la HRV.
VARIABILIDAD DE LA FRECUENCIA CARDÍACA
SportLab Server
INTERNET
• ¿Cómo registrar la HRV?
Lluís Capdevila. Sesión Clínica FCB, febrero 2012. 2
2. ¿QUÉ analizamos? Cada sesión de evaluación consta de 3 tests: A) Test HRV. Se registra la variabilidad de la frecuencia cardíaca (los intervalos de tiempo entre todos los latidos cardíacos consecutivos), en reposo (posición supina), durante 5 minutos. Referencias: Capdevila et al. (2008, 2012), Parrado et al. (2010a, 2010b), Ramos et al. (2012), Rodas et al. (2008a, 2008b).
Figura 2. Ejemplo de registro del test HRV correspondiente a un jugador del primer equipo de fútbol del RCDE. B) Perfil de estados de ánimo. Versión adaptada y reducida (15 ítems) del POMS. Referencias: McNair et al. (1971), Cervantes et al. (2009). C) Test de Esfuerzo/Recuperación. Se utiliza la escala de Borg para analizar la percepción de esfuerzo realizado en el último entrenamiento o competición, y para la percepción de recuperación. También se registra la correcta ejecución de 13 conductas específicas de recuperación pautadas por el equipo técnico. Referencias: Borg (1982), Kenttä (2002). Para calcular el patrón de variabilidad cardíaca individual utilizamos procedimientos de machine learning (Support Vector Machine), a partir de los datos analizados por nuestro grupo de investigación (ver Tabla 1). Los cálculos se realizan en un supercomputador y permiten obtener un índice de esfuerzo/recuperación particular para cada deporte y cada deportista. Este índice permite realizar predicciones, con una probabilidad superior al 90%, del estado de estrés/recuperación a partir de una nueva evaluación puntual del deportista. *Spanish National Team; **Futbol Club Barcelona (first team); ***UAB Students Figura 3. Base de datos propia con 1417 de registros HRV (“Observ.”) de diferentes deportes.
N Observ. Mean Age(SD)
GenderMen Women
Soccer** 80 651 24.8 (4.1) 63 -‐
Field Hockey* 26 116 24.3 (3.5) 26 -‐
Basketball** 37 141 27.2 (5.6) 37 -‐
Students*** 180 509 23.1 (4.9) 51 129
TOTAL 323 1417 24.29 (4.8) 177 129
N Observ. Mean Age(SD)
GenderMen Women
Soccer** 80 651 24.8 (4.1) 63 -‐
Field Hockey* 26 116 24.3 (3.5) 26 -‐
Basketball** 37 141 27.2 (5.6) 37 -‐
Students*** 180 509 23.1 (4.9) 51 129
TOTAL 323 1417 24.29 (4.8) 177 129
Lluís Capdevila. Sesión Clínica FCB, febrero 2012. 3
3. ¿PARA QUÉ utilizamos el análisis de los datos registrados? Se trata de conocer el estado psicofisiológico del deportista en un momento dado, por ejemplo, antes de un entrenamiento o antes de una competición. El resultado que ofrece el sistema de forma inmediata después de enviar una evaluación al servidor es una especie de “semáforo” indicando la disponibilidad del deportista para hacer frente a la demanda, en función del estado físico y del estado mental. Estos estados están calculados a partir del índice individual de estrés/recuperación. La Figura 4 muestra los resultados de aplicar este sistema a varios registros reales del mismo deportista. Un “semáforo verde” indicaría que el deportista presenta una buena recuperación y puede hacer frente a niveles altos de esfuerzo. Un “semáforo rojo” indicaría niveles altos de estrés y que el deportista no presenta una buena recuperación.
Figura 4. Índice de estrés/recuperación de un jugador del primer equipo de fútbol del FCB, calculado con
procedimientos de machine learning, y aplicación a varios registros reales. El supervisor especialista, o el propio deportista si dispone de permisos, pueden obtener informes detallados en el servidor web para consultar aspectos más concretos (ver Figura 5), como por ejemplo el estado de regulación cardíaca, el peso relativo del estrés psicológico o las conductas de recuperación que el deportista ha realizado de forma incorrecta.
Figura 5. Ejemplo de informes obtenidos del servidor-‐web con código de acceso de supervisor, correspondientes a
una evaluación de un jugador del primer equipo de fútbol del FCB.
Lluís Capdevila. Sesión Clínica FCB, febrero 2012. 4
Links relacionados -‐ Web SportLab. Aplicación de acceso restringido que permite la gestión del estrés y del proceso de esfuerzo recuperación en deportistas. Se adjunta un PDF con información del curso a distancia e-‐SportLab, certificado por la UAB, donde se explican las funcionalidades de la aplicación: http://sportlab.uab.es/ -‐ Aportaciones científicas del grupo de investigación del Laboratorio de Psicología del Deporte de la UAB (consolidado por la Generalitat de Catalunya, 2009SGR-‐0535): http://sportlab-‐uab.blogspot.com/ -‐ App “Sportlab” disponible (gratuitamente) en App Store. https://itunes.apple.com/app/sportlab/id553489457?mt=8 Agradecimientos UAB, Bellaterra: Eva Parrado, Jordi Moreno. UPC, Barcelona: Juan Ramos, Miguel A García. Futbol Club Barcelona: Gil Rodas, Ramon Canal, Joan R Tarragó, Ricard Pruna, Daniel Medina, Servicios Médicos, y jugadores de fútbol y baloncesto. Equipo Nacional de Hockey Hierba: Xavier Yanguas, Dani Florit, Servicios Médicos y jugadores. Univesity of California, San Diego (UCSD): Machine Perception Laboratory, Javier Movellan y Kevin Patrick. Ministerio de Ciencia e Innovación: Proyectos de I+D PSI2008-‐06417-‐C03/PSIC y PSI2011-‐29807-‐C02/PSIC. Referencias Capdevila, L., Rodas, G., Ocaña, M., Parrado, E., Pintanel, M. y Valero, M. (2008). Variabilidad de la frecuencia cardiaca como indicador de salud en el deporte: validación con un cuestionario de calidad de vida (SF-‐12). Apuntes de Medicina del Deporte, 158 (62), 62 -‐ 69. Capdevila, L; J. Moreno, J. Movellan, E. Parrado and J. Ramos-‐Castro. “HRV based Health&Sport Markers Using Video from the Face” Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2012;2012: 5646-‐9 Cervantes, J. C., Florit, D., Parrado, E., Rodas, G. y Capdevila, L. (2009). Evaluación fisiológica y cognitiva del proceso de estrés -‐ recuperación en la preparación pre -‐ olímpica de deportistas de élite. Cultura, Ciencia y Deporte, 4, 111 -‐ 117. Cervantes, J. C., Ocaña, M., Parrado, E., Pintanel, M., Rodas, G., Valero, M. y Capdevila, L. (2009). Heart Rate Variability and precompetitive anxiety in swimmers. Psicothema, 21 (4), 531 -‐ 536. Cervantes, J.C., Rodas, G. y Capdevila, L. (2009). Perfil psicofisiológico de rendimiento en nadadores basado en la variabilidad de la frecuencia cardíaca y en estados de ansiedad precompetitiva. Revista de Psicología del Deporte, 18 (1), 37 -‐ 52. Parrado, E., Cervantes, J. C., Pintanel, M., Rodas, G. y Capdevila, L. (2010). Perceived tiredness and Heart Rate Variability in relation to overload during a field hockey world cup. Perceptual and Motor Skills, 110 (3), 699 -‐ 713. Parrado, E., García, M.A., Ramos, J., Cervantes, J.C., Rodas, G. y Capdevila, L. (2010). Comparison of Omega Wave System and Polar S810i to detect R-‐R intervals at rest. International Journal of Sports Medicine, 31 (5), 336 -‐ 341. Ramos-‐Castro, J; J. Moreno, H. Miranda-‐Vidal, M.A. García-‐González, Mireya Fernández-‐Chimeno, Member, G. Rodas and Ll. Capdevila. “Heart Rate Variability analysis using a Seismocardiogram signal”. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2012;2012: 5642-‐5 Rodas, G., Pedret, C., Ramos, J. y Capdevila, L. (2008a). Variabilidad de la frecuencia cardiaca: concepto, medidas y relación con aspectos clínicos (I). Archivos de Medicina del Deporte, 25 (123), 41 -‐ 47. Rodas, G., Pedret, C., Ramos, J. y Capdevila, L. (2008b). Variabilidad de la frecuencia cardiaca: concepto, medidas y relación con aspectos clínicos (II). Archivos de Medicina del Deporte, 25 (124), 11 -‐ 18. Rodas, G., Yanguas, X., Pedret, C., Ramos, J. y Capdevila, L. (2011). Cambios en la Variabilidad de la Frecuencia Cardiaca (VFC) en jugadores de hockey hierba durante el Campeonato del Mundo 2006. Archivos de Medicina del Deporte, 46 (171) 117-‐123.