Pino Quiroga, Esteban JavierReyes Camaño, Catalina Pouletd2024-11-252024-11-252024https://repositorio.udec.cl/handle/11594/10594Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Biomédico.Actualmente existen diversas herramientas especializadas en apoyo deportivo, pero la mayoría de las opciones del mercado se desarrollan en un ambiente clínico. En respuesta, el objetivo del proyecto es implementar un sistema de adquisición de datos portátil e inalámbrico para monitorear el rendimiento deportivo, que a través de una aplicación analiza el estado muscular evaluando la fatiga mediante el índice de Dimitrov, la actividad muscular a través de la normalización RMS de la señal, y la asimetría muscular calculando el índice de asimetría bilateral. Estos parámetros se evalúan junto con datos de movimiento para proporcionar una evaluación integral. En este estudio participaron 7 mujeres y 7 hombres practicantes de Crossfit con especialización en halterofilia. Se evaluaron los ejercicios de remo al cuello con barra y press militar con mancuernas. El protocolo comenzó con una contracción isométrica para determinar la máxima contracción voluntaria (MVC), estableciendo un umbral del 30%de los valores RMS como referencia, seguido por la ejecución de contracciones dinámicas para analizar los cambios en los indicadores. Para la recolección de datos se utilizó un dispositivo de electromiografía de superficie (sEMG) desarrollado específicamente para este estudio, que cuenta con 6 canales, permitiendo analizar 3 pares musculares (tríceps, trapecio y deltoides), junto con 4 entradas de goniometría para medir el desplazamiento angular en los ejes x e y de ambos hombros. El procesamiento de datos se realizó mediante un algoritmo desarrollado en Python, que permitió tanto la visualización en tiempo real como el almacenamiento de señales y parámetros para su posterior análisis. Los resultados mostraron en ambos grupos un amplio rango de activación entre el 40% y el 120% del MVC en el remo al cuello, en comparación con el press militar, que presento un rango entre el 60% a 85% en hombres y 55% a 77% en mujeres. El indicador de asimetría fue mayor en un 28.21% en mujeres que los hombres considerando todas las series y músculos evaluados. El ejercicio de remo en barra mostro un rango de asimetría superior al 18%, considerado riesgoso, mientras que el press militar se mantuvo en rangos recomendados. Los hombres alcanzaron fatiga moderada (400% >%FInsm (k=5) > 200%) más rápidamente que las mujeres, llegando algunos a alta fatiga (400% <%FInsm (k=5)) en la última serie, mientras que las mujeres se mantuvieron en fatiga moderada. Se observo un aumento de los indicadores durante la contracción concéntrica, y durante las fases excéntrica y concéntrica se evidenciaron diferencias en la densidad espectral y de amplitud en la señal. Estos hallazgos coinciden con la literatura existente, validando la efectividad del sistema desarrolla do. Sin embargo, se identificaron limitaciones como discrepancias en la medición de MVC isométrica y reducción en la frecuencia de muestreo. Se logro desarrollar un sistema funcional de monitoreo muscular en tiempo real, que en conjunto al análisis desarrollado de los indicadores del estado muscular y estudio de las fases del movimiento, se establece una base sólida para futuras mejoras.Currently, there are various specialized tools for sports support, but most market options are developed in a clinical environment. In response, this project aims to implement a portable and Wireless data acquisition system to monitor Athletic performance, which through an application analyzes muscular state by evaluating fatigue using the Dimitrov index, muscle activity through RMS signal normalization, and muscle asymmetry by calculating the bilateral asymmetry index. These parameters are evaluated along with movement data to provide a comprehensive assessment. This study involved 7 women and 7 men practicing CrossFit with specialization in weightlifting. The exercises evaluated were barbell upright row and dumbbell military press. The protocol began with an isometric contraction to determine maximum voluntary contraction (MVC), establishing a threshold of 30% of RMSvalues as reference, followed by dynamic contractions to analyze changes in indicators. Data collection used a surface electromyography (sEMG) device specifically developed for this study, featuring 6 channels, allowing analysis of 3 muscle pairs (triceps, trapezius, and deltoid), along with 4 goniometry inputs to measure angular displacement in the x and y axes of both shoulders. Data processing was performed using an algorithm developed in Python, which allowed both real-time visualization and storage of signals and parameters for subsequent analysis. Results showed in both groups a wide activation range between 40% and 120% of MVC in the upright row, compared to the military press, which showed a range between 60% to 85% in men and 55% to 77% in women. The asymmetry indicator was 28.21% higher in women than men considering all series and muscles evaluated. The barbell row exercise showed an asymmetry range above 18%, considered risky, while the military press remained within recommended ranges. Men reached moderate fatigue (400% >%FInsm (k=5) > 200%) more quickly than women, with some reaching high fatigue (400% FInsm (k=5)) in the last series, while women maintained moderate fatigue. An increase in indicators was observed during concentric contraction, and during eccentric and concentric phases, differences in spectral density and signal amplitude were evident. These findings align with existing literature, validating the effectiveness of the developed sys tem. However, limitations were identified such as discrepancies in isometric MVC measurement and reduction in sampling frequency. Afunctional real-time muscle monitoring system was successfully developed, which, together with the developed analysis of muscle state indicators and study of movement phases, establishes a solid foundation for future improvements.esCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 InternationalElectromiografíaRendimiento atléticoTecnología biomédicaThesis