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HRV: la Variabilità della Frequenza Cardiaca, spiegata bene

Allenamento, Bikelife, Salute • di

Capita frequentemente, quando ci si trova a riposare al termine di una lunga salita, di parlare con ciclisti, più o meno amatori, che descrivono nei minimi dettagli i loro allenamenti estremamente intensi. I discorsi vertono sui chilometri percorsi in un anno, sul numero di uscite, sul lavoro in soglia, sulle ripetute e molti altri aspetti della preparazione. Uno degli errori più comuni che capita di sentire e che accomuna moltissimi appassionati, però, è sempre lo stesso: la gestione del riposo.

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Il sentire comune e diffuso è quello di allenarsi, sempre e comunque. Le frasi tipiche sono:
Anche se ci sono giorni in cui non avresti voglia di uscire, trova la motivazione a salire in bici e vedrai che dopo qualche chilometro tutto passa…
Non posso stare fermo, altrimenti perdo tutta la mia condizione…
Ma è davvero così? E’ proprio vero che il nostro corpo, per allenarsi, deve in tutti i modi cercare di evitare pause? Davvero il riposo può essere così dannoso per il ciclista che si allena in modo serio ed intenso? Fortunatamente non è così. La fisiologia dell’esercizio ci insegna che il corpo umano ha bisogno di essere stressato per potersi allenare, ma ha anche bisogno di pause per potersi rigenerare ed affrontare i nuovi allenamenti avendo messo in atto gli adattamenti necessari. Torneremo in futuro su questi aspetti della prestazione e dell’allenamento, ma per ora concentriamoci su un elemento: il riposo.

riposo in biciSe il riposo è fondamentale, come e quando lo si deve mettere in atto? Come fare a capire che invece di allenarsi, bisogna far recuperare il proprio corpo? Una delle tecniche più nuove ed affidabili, sulle quali ci si è maggiormente concentrati negli ultimi anni, è quella della valutazione della Variabilità della Frequenza Cardiaca, internazionalmente conosciuta come Heart Rate Variability (HRV); una tecnica che sfrutta la misurazione di alcuni parametri del battito del cuore per fornire informazioni sullo stato di salute dell’atleta, ma non solo. Vediamo quindi di cosa si tratta.

Indice
Cos’è la Variabilità della Frequenza Cardiaca (HRV)
Regolazione autonomica
Come misurare la Variabilità della Frequenza Cardiaca
Concludendo

Cos’è la Variabilità della Frequenza Cardiaca (HRV)

Ogni battito del nostro cuore è regolato da impulsi elettrici. Il cuore è un muscolo e come tutti i muscoli deve ricevere dal sistema nervoso lo stimolo alla contrazione. Tutti coloro che hanno svolto la visita medica di idoneità per l’attività sportiva agonistica, hanno “subito” un ECG con il quale, mediante elettrodi posizionati sul torace, viene letta l’attività elettrica del cuore durante la contrazione. E’ lo stesso principio (solo molto semplificato) con cui funzionano tutti i nostri cardiofrequenzimetri, strumenti semplici ed immediati che forniscono il dato sulla frequenza cardiaca.

E’ esperienza comune però, che la frequenza cardiaca non sia costante e che il tempo che trascorre tra un battito ed il successivo sia più o meno variabile. La misura della variabilità della frequenza cardiaca è esattamente questo: misurare il tempo che trascorre tra due battiti successivi, la variabilità RR.

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Il tracciato elettrocardiografico presenta sempre, nel soggetto sano non affetto da patologie, una forma tipica e un singolo battito viene indicato con il nome di “complesso QRS”. L’immagine qui sopra mostra il tracciato elettrocardiografico di due battiti cardiaci. Si parla di intervallo RR perché si considera il tempo che trascorre tra il picco R di un battito ed il successivo.

ECG

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Osservando questa ulteriore immagine, di un vero tracciato ECG, potrebbe sembrare che la distanza tra un picco R ed il successivo sia costante. In realtà così non è; se ci fosse la possibilità di ingrandire e zoomare l’immagine, si vedrebbe come alcuni intervalli sono più brevi ed altri più lunghi. Registrando la variabilità dell’intervallo e mettendo su un grafico ad istogramma tutte le durate simili otterremo un grafico come il seguente.

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Nel grafico mostrato, la HRV varia da un minimo di circa 0.87 secondi, ad un massimo di circa 1.02 secondi. La maggior parte dei battiti invece variavano da 0.94 a 0.98 secondi circa. Perché ad un ciclista dovrebbe interessare questo tipo di informazione?

Regolazione autonomica

Il sistema nervoso autonomo è il responsabile della regolazione e del controllo delle funzioni vitali del nostro organismo, tra cui ovviamente la frequenza cardiaca e quella respiratoria. Queste funzioni sono spesso influenzate da fattori esterni quali lo stress e permettono al nostro corpo di reagire a quelli che sono gli stimoli esterni.

Il sistema nervoso autonomo è essenzialmente suddiviso in due branche: il sistema nervoso simpatico e il parasimpatico che agiscono in direzioni diverse ed opposte. In termini molto semplificati possiamo affermare che il sistema nervoso simpatico è incaricato delle funzioni di eccitazione (reazione di attacco o fuga), mentre il parasimpatico è deputato al mantenimento delle funzioni di base del nostro corpo. Entrambi controllano il sistema cardiocircolatorio e conoscere la HRV ci permette di conoscere l’effetto e l’azione dei due sistemi e quale, in un determinato momento, prevale sull’altro. Esistono numerosi studi in letteratura che confermano questa possibilità e, in diversi ambiti, si sono occupati di studiare gli effetti del sistema nervoso autonomo mediante la Variabilità della Frequenza Cardiaca.

Tabella sistema nervoso autonomo

La suddivisione del sistema nervoso autonomo (clicca per ingrandire)

Semplificando si può dire che studiando il sistema nervoso simpatico e parasimpatico si possono avere informazioni sul livello di stress del nostro organismo e, più questo stress fisiologico risulta accentuato, più i valori di HRV risultano bassi. Nell’ambito della metodologia dell’allenamento, sottoporre l’organismo ad esercitazioni di alta intensità può portare, in modo abbastanza sicuro, verso una predominanza dell’effetto del sistema nervoso simpatico sul parasimpatico.

Allenamenti intensi riducono quindi la HRV e monitorandola è possibile ottimizzare gli stessi, ridurre il rischio di sovra-allenamento e migliorare la performance. Un allenatore esperto e preparato potrebbe quindi sfruttare le conoscenze nell’ambito della misura della HRV per progettare allenamenti adeguati e mirati sul singolo atleta come ben descritto dalla letteratura scientifica (Kiviniemi, Antti M., et al. “Endurance training guided individually by daily heart rate variability measurements.” European journal of applied physiology 101.6 (2007): 743-751).

Come misurare la Variabilità della Frequenza Cardiaca

A livello puramente matematico, il calcolo della HRV, può essere fatto misurando la differenza del tempo trascorso tra due battiti successivi in una certa unità di tempo. In ambito clinico si è soliti usare 5 minuti di registrazione ma studi recenti hanno mostrato che anche solo 1 minuto di acquisizione può essere sufficiente, sopratutto se si limita l’analisi del dato ad una certa categoria di parametri (analisi nel dominio del tempo). Poiché la tecnologia ha fatto enormi passi negli ultimi anni, ci sono attualmente strumenti estremamente semplici per il calcolo della HRV.

Esistono in commercio diversi dispositivi: cardiofrequenzimetri di medio alto livello, dispositivi che abbinano il calcolo della HRV alla misura della pressione arteriosa e, addirittura, applicazioni per smartphone che sfruttano la fotocamera ed il flash incorporato per una valutazione semplice senza “fastidiosi” accessori. Quest’ultimo metodo di misura è stato anche recentemente validato con una pubblicazione che metteva a confronto il risultato con quello ottenuto con sistemi più complessi e costosi. Installando l’applicazione sullo smartphone si riescono poi ad avere sempre tutti i dati sotto controllo ed ottenere in modo semi-automatico informazioni su come gestire gli allenamenti.
Approfondiremo successivamente più nel dettaglio come interpretare il dato, ma in linea di massima si potrebbero osservare questi andamenti:

1) Il carico di allenamento cresce e l’andamento di HRV rimane costante o, addirittura si riduce: il nostro corpo sta reagendo bene agli allenamenti e possiamo proseguire nelle sessioni, senza rischiare di sovra-allenarci.

2) Il carico di allenamento cresce e l’andamento di HRV tende a crescere o, addirittura, aumenta in modo repentino: il nostro corpo non sta reagendo in modo corretto gli allenamenti. Lo stress indotto dalla fatica inizia ad accumularsi e continuare con lo stesso livello di allenamento ci farebbe rischiare di incorrere in infortuni o peggiorare la performance. E’ necessario prevedere uno stop delle sessioni o rimodulare le stesse con un carico realmente da recupero.

3) Non mi sto allenando, ma HRV si riduce: potrebbero esserci fattori esterni (stress, alimentazione, problematiche varie) che stanno incidendo negativamente sul nostro organismo. E’ necessario trovare degli accorgimenti per evitare di compromettere il proprio stato di benessere.

Concludendo

Vi allenavate già con questo tipo di accorgimenti? Eravate a conoscenza di questa possibilità? L’argomento, come ben immaginabile, è vasto e gli studi sull’interpretazione dei dati sono tutt’ora in corso su numerose pubblicazioni scientifiche. Approfondiremo ancora su Bikeitalia cercando di trovare risvolti ed applicazioni utili per il ciclista. Se poi vi siete anche incuriositi di sapere quale sia il vostro HRV non vi resta che provare con gli strumenti a disposizione.

Controllate se il vostro monitor di frequenza cardiaca possiede tra i “mille” parametri, anche quello relativo alla variabilità RR. In alternativa, se non avete un cardiofrequenzimetro adatto, potete percorrere due strade; la prima usando una fascia cardiofrequenzimetro bluethooth o ANT+ ed un’applicazione gratuita (sul PlayStore di Android) chiamata Elite HRV. La seconda, con un applicazione a pagamento (9,90 euro) chiamata HRV4 Training (disponibile sia per Android che per iOs) il cui vantaggio, come già precedentemente spiegato, è quello di poter funzionare anche solo con la fotocamera ed il flash presenti in ogni smartphone. E fateci sapere i risultati.

Se volete davvero imparare a usare la variabilità della frequenza cardiaca per programmare un piano di allenamento, partecipate al nostro corso in Allenamento Ottimale del ciclismo. Un corso video online di 8 ore, da seguire comodamente da casa al ritmo con il tempo preferito. Il corso permette a chiunque di capire le basi dell’allenamento nel ciclismo e migliorare davvero. Il relatore è un professore in scienze motorie dell’Università di Brescia.

Ricordiamo che tutte le nozioni riportate sono puramente informative e non intendono sostituire il parere del vostro medico di fiducia.






4 Risposte a HRV: la Variabilità della Frequenza Cardiaca, spiegata bene

  1. silvano ha detto:

    salve molto interessante ma non ho capito come devo valutare il monitoraggio rr
    se i picchi sono a distanza regolare mi sto allenando bene?
    oppure al contrario i picchi sono a distanza irregolare?
    attualmente il tracciato RR con polar v800 mi mostra distanze dei picchi irregolari
    cosa vuol dire Il carico di allenamento cresce e l’andamento di HRV rimane costante o, addirittura si riduce?
    grazie

    • Paolo Gaffurini ha detto:

      Ciao Silvano e grazie per il tuo commento. Cerco di rispondere in modo sintentico.
      Il monitoraggio della variabilità della frequenza cardiaca può essere fatto solo con appositi strumenti. Credo che il tuo Polar sia adatto a fare questo tipo di valutazione. La viariabilità però, presa da sola, non vuole dire nulla. Va inserita in un contesto di valutazione per vedere come varia nel tempo. Se nel tuo caso, la variabilità aumenta, significa che ti stai ben adattando agli allenamenti. Se invece rimanesse costante, oppure si riducesse, significa che sei stanco o comunque hai bisogno di maggiore adattamento. Applicazioni come HRV4Training per smartphone svologono bene questo compito di monitoraggio nel tempo della variabilità della frequenza cardiaca. Spero di essere stato chiaro.

  2. Emanuele ha detto:

    Paolo, hai fatto molta confusione, ai punti 1 e 2 hai detto l’esatto contrario di quanto hai appena detto rispondendo alla giusta domanda di Silvano.
    Lascia che un povero ingegnere biomedico che collabora da 20 anni con i cardiologi sull’HRV ti dica che nessuno strumento di quelli che hai elencato può fare una corretta analisi dell’HRV. Esistono dispositivi medici oggi che possono valutare correttamente l’HRV ma solo registrando per 6-7 giorni consecutivi il tracciato ECG, facendo non solo analisi nel dominio del tempo ma anche delle componenti in frequenza (Hz) dei singoli QRS. Il tutto associato a sensori di postura e di movimento particolari. Il commercio di cardiofrequenzimetri non è assolutamente indicato per studiare l’HRV in modo scientifico. Punto. Sempre disponibile a discutere su questo argomento, ma senza diffondere falsità per vendere prodotti nati per dare informazioni semplici e non complesse.
    Emanuele Lebrun
    MDT Cardio srl

  3. Paolo Gaffurini ha detto:

    Grazie Emanuele per le tue puntuali precisazioni. Ci tengo pure io a sottolineare che nell’articolo si parla di valutazioni di tipo “sportivo” e “pratico”. Spero che nessuno avesse frainteso che l’articolo si riferisse a valutazioni di tipo clinico. Fatta questa doverosa premessa, io e/o Bikeitalia non abbiamo nessun interesse, vantaggio o desiderio a parlare di determinati prodotti; pertanto respingo questa affermazione. Per deformazione professionale tendo a fidarmi solo di persone e prodotti con una solida base scientifica. Se mi sono permesso di parlare di HRV4Training o della fascia cardiaca Polar è perchè mi riferisco, per esempio, a pubblicazioni come questa: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28290720.
    Parlando poi di HRV4Training, che personalmente uso, mi permetto di consigliarlo perchè ha solide basi e numerose pubblicazioni scientifiche revisionate ed indicizzate che ne garantiscono i risultati nell’ambito del monitoraggio dell’adattamento all’allenamento. Le misure di cui parli nell’ambito delle frequenze poi, sono uno degli altri modi di interpretare il dato HRV e possono essere utili a seconda dell’ambito nel quale si intendono applicare i risultati ottenuti; ti invito tuttavia a dare un’occhiata alla seguente pagina per un approfondimento / discussione: https://www.hrv4training.com/blog/hrv-features-recovery-points-and-more. Tuttavia, siccome non sono l’avvocato difensore di Marco Altini, puoi contattare lui qualora avessi dubbi sulla validità del prodotto di cui si parla nell’articolo. Rimango anche io a disposizione per ulteriori chiarimenti.
    Grazie per la precisazione e spero di aver fatto un minimo di chiarezza sull’argomento. Buone pedalate

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