diplomová práce

Monitorování pohybové a srdeční činnosti v józe

Text práce 2.19 MB Příloha 509.85 kB

Autor práce: Bc. Aleksandra Kashkina

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: Ing. Oto Janoušek, Ph.D.

Oponent: Ing. Vratislav Čmiel, Ph.D., MBA

Abstrakt:

Práce se zabývá monitorováním pohybové a srdeční činnosti během standardizované jógové sekvence pomocí hrudního pásu Polar H10. Cílem práce bylo navrhnout a ověřit postup pro detekci přechodů mezi jógovými pozicemi na základě akcelerometrických dat a následně analyzovat kardiovaskulární odezvu organismu v jednotlivých segmentech cvičení.
V teoretické části jsou popsány principy získávání a zpracování akcelerometrických a kardiovaskulárních dat, zejména EKG signálu, RR intervalů, tepové frekvence a variability srdečního rytmu. Praktická část zahrnovala návrh jógové sekvence, experimentální sběr dat u 20 dobrovolníků a zpracování signálů získaných ze senzoru Polar H10. Pro detekci přechodů mezi pozicemi byly porovnány dvě metody založené na lokální varianci a jerku akcelerometrického signálu. Přesnost detekce byla ověřena porovnáním s ručními anotacemi.
Výsledky ukázaly, že obě metody umožňují detekovat přechody mezi jógovými pozicemi v časové blízkosti manuálních markerů. Metoda jerku dosáhla mírně nižší celkové střední absolutní chyby, avšak rozdíl mezi metodami nebyl statisticky významný. Pro následnou segmentaci kardiovaskulárních dat byla zvolena metoda lokální variance, která vykazovala stabilnější průběh detekce. Kardiovaskulární analýza byla provedena primárně z korigovaných RR intervalů. Byly hodnoceny změny tepové frekvence, RMSSD a parametry zotavení po ukončení cvičení. Tepová frekvence se mezi jednotlivými pozicemi významně lišila, přičemž vyšší hodnoty byly pozorovány zejména u pozic s větším izometrickým a stabilizačním nárokem.
Navržený postup umožnil propojit akcelerometrickou detekci pohybových přechodů se segmentovanou analýzou srdeční odezvy. Výsledky potvrzují použitelnost senzoru Polar H10 pro orientační monitorování jógových aktivit a pro hodnocení rozdílů mezi relaxačními a zátěžovějšími částmi cvičení. Současně práce poukazuje na nutnost kontroly kvality RR intervalů a opatrné interpretace HRV parametrů u krátkých pohybových segmentů.

Klíčová slova:

Jóga, Polar H10, akcelerometrická data, kardiovaskulární data, tepová frekvence, RR intervaly, variabilita srdečního rytmu, detekce přechodů.

Termín obhajoby

16.06.2026

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Studentka prezentovala výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Prof. Penhaker se doptal na využitý dataset. Dále se na datset doptával i Ing. Plešinger. Prof. Penhaker se dále doptával možnost ovlyvnění vysledků stresem subjektů z měření. Ing. Němcová se doptala no ovlyvnění měřené tepové frekvence klidovou frekvenci probanda. Ing. Kratochvíl se doptal na nulovou hypotézu použitého statistického testu. Studentka obhájila diplomovou práci a odpověděla na otázky členů komise a oponenta.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Bioinženýrství (MPC-BIO)

Složení komise

prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D. (předseda)
Ing. Andrea Němcová, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Filip Plešinger, Ph.D. (člen)
Ing. Oto Janoušek, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Kratochvíla, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Oto Janoušek, Ph.D.

Studentka se v práci zabývá využitím akcelerometrických signálů k automatické segmentaci jógových cvičení a následnou analýzou srdeční činnosti v těchto úsecích. Teoretická část práce je smysluplně koncipovaná a popsaná metodika včetně sestavení jógové sekvence tvoří výborný základ pro praktickou část práce. V praktická části studentka naměřila dataset a srovnala dvě metody pro detekci cvičebních úseků z akcelerometrických dat a se správnou interpretací vybrala tu spolehlivější. Následně v každém cvičebním úseku vyhodnotila tepovou frekvenci a její variabilitu a výsledky statisticky vyhodnotila a v diskuzi správně interpretovala. Práce je čtivá, formální a prezentační úroveň práce je vysoká, práce s literaturou je adekvátní a výsledky mají aplikační potenciál. Studentka na své práci pracovala systematicky a samostatně. Zadání je zcela splněno. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 98

Známka navržená vedoucím: A

Práce svým rozsahem odpovídá požadavkům kladeným na diplomovou práci. Je zpracována systematicky, přehledně a jednotlivé části na sebe logicky navazují. Rešeršní i metodická část jsou velmi dobře zpracovány a opírají se o rozsáhlý soubor odborné literatury.

Po obsahové stránce práce obsahuje pouze dílčí nedostatky. Jako příklad lze uvést Obrázek 2, u něhož chybí číslování jednotlivých pozic. Dále mám připomínku ke kapitole 6 „Zpracování a analýza dat“, která popisuje postupy zpracování dat. V této souvislosti bych očekával, že některé teoretické prvky uvedené v této kapitole budou představeny již v předchozích částech práce, zejména v rámci teoretického základu.

Praktická část je rovněž zpracována kvalitně. Výsledky jsou prezentovány přehledně, jsou průběžně komentovány a vhodně doplněny přílohami práce. Celkově je diplomová práce na velmi dobré úrovni a hodnotím ji 90 body. Výsledný počet bodů navržený oponentem: 90

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová