Bachelor's Thesis

Sports Performance Monitoring

Final Thesis 6.49 MB

Author of thesis: Bc. František Fedra

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Lucie Šaclová, Ph.D.

Reviewer: Ing. Andrea Němcová, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis investigates the physiological response and performance-limiting
factors during high-intensity exercise, specifically stair climbing with an elevation of 18
floors. The research included 23 participants whose local muscle oxygenation (SmO2)
on the m. vastus lateralis was continuously monitored in field race conditions using
NIRS technology, alongside concurrent monitoring of cardiac activity using ECG. The
measured data revealed that neither the degree of muscle desaturation nor the rate
of subsequent tissue reoxygenation post-exercise directly correlates with the final race
time. HRV analysis (RMSSD parameter) confirmed the expected post-race drop in
parasympathetic activity; however, it was found that the heart rate recovery rate in the
first minute (HRR60) also does not predict overall performance in this specific sports
event, which can likely be attributed to the influence of metabolic acidosis. Thus,
although traditional recovery parameters fail to reliably predict race time in this discipline,
the combination of NIRS and ECG methods proved useful for diagnostic practice. The
acquired muscle oxygenation data allow for the classification of the dominant type of
performance limitation in individual athletes, and concurrent ECG measurement provides
additional context regarding the overall load on the autonomic nervous system.

Keywords:

Stair climbing, NIRS, muscle oxygenation, SmO2, ECG, heart rate variability (HRV),
performance limiting factors, Moxy Monitor, exercise physiology.

Date of defence

18.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Mgr. Bokůvka se doptal na měření klidových hodnot. Doc. Kolářová se dále doptala na měření klidových hodnot. Ing. Smital se doptal na průběh měření. Student obhájil bakalářskou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Sports Technology (SPC-STC)

Composition of Committee

doc. Ing. Jana Kolářová, Ph.D. (předseda)
Mgr. Lucia Bizovská, Ph.D. (člen)
Ing. Lucie Šaclová, Ph.D. (člen)
Mgr. Dominik Bokůvka, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Smital, Ph.D. (místopředseda)

Supervisor’s report
Ing. Lucie Šaclová, Ph.D.

Bakalářská práce studenta Františka Fedry se věnuje analýze a hodnocení EKG a svalového okysličení (SmO2) při závodním běhu do schodů. Teoretická část obsahuje kvalitní a obsáhlou literární rešerši témat z diskutované oblasti. V rámci praktické části práce student realizoval měření EKG a SmO2 dat v rámci závodu Strojařské schody 2025. Dále se také podílel na aktualizaci návrhu metodiky pro hodnocení limitací výkonu na základě měřených dat a také na vytvoření reportů, které závodníci obdrželi po ukončení závodu. Student stanovil několik hypotéz, které následně systematicky a přehledně zpracoval a detailně diskutoval jejich výsledky. Vzhledem k tomu, že data byla měřena v terénních podmínkách, vyžadovala pečlivé předzpracování, zejména časovou synchronizaci a ruční hodnocení kvality dat, s čímž se student dokázal vhodně vypořádat. Dále student provedl filtraci dat a také výpočet HRV parametrů. Vytkla bych to, že se v práci občas vyskytují příliš silná tvrzení, která nejsou dostatečně opřena o současné vědecké poznatky. Ovšem to lze částečně omluvit tím, že problematika monitoringu a interpretace svalové saturace je stále ještě nedostatečně prozkoumanou oblastí a některé informace a souvislosti tedy nebylo možné dohledat a lze tedy naopak ocenit, že se o to student pokusil sám. Student pracoval samostatně a v průběhu celého semestru, aktivně konzultoval dílčí výsledky a reagoval na připomínky vedoucího práce. Oceňuji zejména pečlivé zpracování dat, schopnost samostatného kritického úsudku a snahu o mnohdy ne zcela snadnou fyziologickou interpretaci. Po formální stránce je práce na dobré úrovni. Práci hodnotím stupněm A, 90 bodů. Points proposed by supervisor: 90

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Andrea Němcová, Ph.D.

Bakalářská práce Františka Fedry se zabývá analýzou dat nasnímaných během závodu Strojařské schody. Jeho cílem je analyzovat sportovní výkon a stanovit jeho limitace. K tomuto účelu využívá EKG záznamy v kombinaci s daty svalové oxygenace SmO2. Teoretická část práce je přehledná, obsahově adekvátní tématu a je psaná čtivě. Slouží jako výborný základ pro praktickou část. Místy v této části chybí citace využitých literárních zdrojů. Uvítala bych také více ilustrací (např. schéma SmO2 senzoru). Druhá kapitola přehledně popisuje cíle práce, výzkumné otázky a hypotézy. Proces sběru a zpracování dat je popsán srozumitelně. Drobný rozpor vidím ve vzorkovací frekvenci Moxy senzoru, kde student uvádí nejprve fvz = 0,5 Hz a na jiném místě 1 Hz. U popisu extrahovaných příznaků by bylo vhodné uvést literární zdroje, ze kterých vychází. Adaptivní filtrace R-R intervalů by si zasloužila podrobnější a jasnější popis, popř. ilustraci. Výzkumné otázky jsou relevantní. Hypotézy by však bylo vhodnější jasně formulovat jako nulové/alternativní hypotézy a ty pak následně testovat. Nevznikl by pak chaos při (ne)zamítání hypotéz v kapitole 4, což považuji za největší slabinu práce. Nicméně obsahová interpretace je smysluplná, čemuž zřejmě napomáhají ilustrace. Oceňuji, že student navíc část z provedených analýz přetavil v individuální reporty, které poskytl jako zpětnou vazbu závodníkům. Tyto reporty obsahují doporučení pro závodníky, zda je jejich limitace centrálního nebo periferního charakteru. Výsledky jsou řádně diskutovány a kriticky jsou zmíněny limitace práce.
Z formálního hlediska je práce na výborné úrovni a je psaná čtivě. Vytknout mohu snad jen malé popisky obrázků. Rozsah práce, který čítá od úvodu po závěr 51 stran, je adekvátní tématu. Student v práci využil celkem 77 převážně kvalitních literárních zdrojů, což považuji na poměry BP za vysoce nadstandardní. Výsledky považuji i přes uvedené výtky za přínosné a práci celkově za zdařilou. Práci doporučuji k obhajobě. Topics for thesis defence:
  1. Jak si vysvětlujete, že klidový úsek stanovený podle ACC neodpovídá stabilnímu klidovému úseku u Moxy (kapitola 3.5.2)?
Points proposed by reviewer: 87

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová