Todo valor de variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) se obtiene en los mismos cuatro pasos: localizar cada latido, medir el tiempo entre latidos, descartar los latidos erróneos y convertir los intervalos restantes en un único número. Esta lección recorre cada paso, con un cálculo que puedes hacer en papel.
En la lección 2 viste la imagen que hay detrás de la VFC: una línea con los intervalos entre latidos que sube y baja. En la lección 4 viste cómo un solo latido erróneo puede alterar el valor. Ahora verás cómo pasa un dispositivo del latido al número que aparece en la pantalla.
Paso 1: localizar cada latido
Lo primero que necesita un dispositivo es saber con exactitud cuándo ocurre cada latido. Hay dos formas principales de hacerlo.
Electrocardiograma ECG Un registro de la actividad eléctrica del corazón, tomado con electrodos sobre la piel. Los intervalos RR obtenidos con un ECG son el patrón de referencia para medir la VFC. Más sobre ECG , ECG (bandas pectorales y ECG médicos). Los electrodos colocados en la piel captan la señal eléctrica del corazón. Cada latido produce un pico alto y estrecho llamado onda R. Como el pico es tan estrecho, el software puede situarlo en el tiempo con mucha precisión. Por eso el ECG es el patrón de referencia para medir la VFC.
Fotopletismografía PPG Método óptico que envía luz a la piel y detecta el pulso de la sangre con cada latido. La mayoría de los relojes, los anillos y las aplicaciones que usan la cámara del teléfono se basan en él para estimar la VFC. Más sobre PPG , PPG (relojes, anillos y cámaras de teléfono). Un sensor óptico proyecta luz sobre la piel y mide cuánta vuelve. Con cada latido, un pulso de sangre pasa bajo el sensor y cambia la señal. El dispositivo sitúa en el tiempo cada onda de pulso en lugar de cada latido eléctrico.
La onda de pulso llega a la muñeca o al dedo un instante después de que late el corazón. Así que, en rigor, los dispositivos ópticos miden la variabilidad de la frecuencia del pulso Variabilidad de la frecuencia del pulso Variación del tiempo entre un pulso y el siguiente, medida de forma óptica por relojes, anillos y cámaras de teléfono. En reposo sigue de cerca a la VFC, pero se aleja de ella durante el movimiento. Más sobre Variabilidad de la frecuencia del pulso , no la de la frecuencia cardiaca. En reposo, ambas coinciden lo bastante bien para casi todos los usos. Las mediciones ópticas tienden a mostrar algo más de variabilidad a corto plazo que el ECG, en parte porque la respiración afecta al pulso en su camino hacia la piel. La coincidencia empeora mucho cuando te mueves. Las aplicaciones de cámara del teléfono funcionan con el mismo principio; consulta ¿Puede la cámara del teléfono medir la VFC?.
Cada cuánto mira el sensor
Un sensor no vigila el corazón todo el tiempo. Toma instantáneas, muchas veces por segundo. El número de instantáneas por segundo es la frecuencia de muestreo Frecuencia de muestreo Cuántas veces por segundo mide un sensor la señal, en hercios (Hz). Determina con qué precisión se sitúa cada latido en el tiempo: unos ±1 ms a 1000 Hz, ±4 ms a 250 Hz y ±20 ms con una cámara de 25 Hz. Más sobre Frecuencia de muestreo , en hercios (Hz). Un dispositivo solo puede situar un latido en una de sus instantáneas, así que el momento del latido se redondea a la más cercana.
Al redondear a la instantánea más cercana, el momento de un latido se desplaza como máximo la mitad del intervalo entre instantáneas. A 1000 Hz las instantáneas están separadas 1 ms, así que un latido queda como máximo a 0,5 ms de su momento real; a 250 Hz, a 2 ms. Una cámara de teléfono toma de unas 25 a 30 imágenes por segundo, así que cada latido puede desviarse hasta 20 ms. Las guías de investigación de 2024 dan una cifra más prudente, el intervalo completo entre instantáneas (±1 ms a 1000 Hz, ±4 ms a 250 Hz), y recomiendan 1000 Hz (Quigley y colaboradores, 2024).
Esto importa sobre todo para el RMSSD RMSSD Raíz cuadrada de la media de los cuadrados de las diferencias sucesivas: medida de VFC basada en cuánto difiere cada intervalo entre latidos del siguiente, en milisegundos. Refleja sobre todo la actividad vagal. Más sobre RMSSD . El RMSSD mide el cambio de un intervalo al siguiente, y los errores de redondeo se parecen exactamente a esos cambios. Si Índice de estrés de Baevsky Un número, sin unidad, calculado a partir del histograma de los intervalos entre latidos. Sube cuando el ritmo se vuelve más estable y menos variable, algo que Baevsky interpretaba como tensión en la regulación del organismo. Más sobre Índice de estrés de Baevsky cada latido del registro de ejemplo de cinco minutos de este curso se sitúa en la imagen más cercana, con 25 imágenes por segundo, el RMSSD resulta un 31 % demasiado alto, alrededor de un tercio. El software puede recuperar buena parte de ese error estimando en qué punto entre dos imágenes cayó el pico del pulso. La lección 16, del nivel Analista, te permite probar todas las frecuencias de muestreo: del electrodo al número.
Paso 2: medir los intervalos
A continuación, el dispositivo mide el tiempo que pasa de cada latido al siguiente, en milisegundos (ms). Son los intervalos RR Intervalo RR El tiempo que pasa de un latido al siguiente, medido en milisegundos entre los picos R de un ECG. La VFC se calcula a partir de una serie de estos intervalos. Más sobre Intervalo RR que viste en la lección 1. Una lista corta podría ser así:
810, 830, 790, 850, 820 ms
Son cinco intervalos entre seis latidos. El intervalo medio es de 820 ms, lo que equivale a unos 73 latidos por minuto (lpm).
Paso 3: limpiar la lista
Los registros reales tienen imperfecciones. Un dispositivo puede:
- no detectar un latido (un intervalo parece el doble de largo de lo que debería)
- contar un latido que no existía (un intervalo se divide en dos cortos)
- captar un latido extra Latido ectópico Un latido que nace fuera del marcapasos normal del corazón y suele llegar antes de tiempo. Los latidos ectópicos son frecuentes, pero distorsionan la VFC si no se eliminan o se corrigen. Más sobre Latido ectópico real que nace fuera del marcapasos natural Nodo sinusal El marcapasos natural del corazón, un pequeño grupo de células que inicia cada latido normal. Si nada lo regula, marca unos 100 latidos por minuto; en reposo, el nervio vago lo mantiene por debajo de ese ritmo. Más sobre Nodo sinusal , un latido ectópico
- captar interferencias por el movimiento o por una banda mal ajustada
Cada uno de estos casos crea un salto falso entre intervalos vecinos. Como viste en la lección 4, un salto así puede multiplicar el RMSSD muchas veces. En registros cortos, incluso unos pocos latidos editados (menos del 5 %) pueden cambiar el resultado.
Por eso, antes de calcular, el software limpia la lista en dos pasos. Los intervalos que quedan, entre latidos normales, se llaman intervalos NN Intervalo NN Un intervalo RR entre dos latidos normales, en milisegundos, una vez eliminados los latidos extra y los errores de medición. La mayoría de las medidas de VFC se calculan a partir de intervalos NN. Más sobre Intervalo NN («normal a normal»).
Primero, encontrar los intervalos erróneos. La regla habitual compara cada intervalo con sus vecinos y marca los que difieren de ellos en más de una cantidad fijada. Una regla estricta capta los errores pequeños pero empieza a marcar latidos reales; una laxa deja pasar errores.
Después, corregirlos. El software elimina el intervalo erróneo o lo rellena con un valor calculado a partir de los intervalos buenos que lo rodean. Rellenar mantiene la secuencia temporal del registro, algo que importa para algunas medidas; eliminar es más sencillo (Peltola, 2012).
¿Cuánta corrección es demasiada? Editar incluso menos del 5 % de los intervalos puede cambiar los resultados a corto plazo, y muchos estudios descartan un registro con menos del 80 % de latidos normales (Peltola, 2012). La guía de Kubios, un programa de investigación muy usado, recomienda mantener los latidos corregidos por debajo del 5 % (Alcantara y colaboradores, 2020).
La lección 16 nombra los métodos de limpieza, los compara en un registro de cinco minutos y te permite introducir un latido erróneo y limpiarlo por tu cuenta.
Nunca ves este paso. Tu aplicación lo hace en silencio, con su propio método y su propio umbral. Es una de las razones por las que dos dispositivos pueden dar valores distintos para la misma noche.
Paso 4: convertir los intervalos en un número
Ahora toca hacer cuentas. La principal medida de VFC a corto plazo es el RMSSD, siglas en inglés de root mean square of successive differences: la raíz cuadrada de la media de los cuadrados de las diferencias sucesivas. El nombre suena difícil, pero son solo cuatro pasos pequeños, hechos en el orden inverso al de las palabras.
Tomemos nuestros cinco intervalos:
| Intervalo (ms) | Diferencia respecto al intervalo anterior (ms) | Diferencia al cuadrado |
|---|---|---|
| 810 | ||
| 830 | +20 | 400 |
| 790 | −40 | 1600 |
| 850 | +60 | 3600 |
| 820 | −30 | 900 |
- Diferencias sucesivas. Resta cada intervalo del siguiente: +20, −40, +60, −30.
- Cuadrado. Multiplica cada diferencia por sí misma: 400, 1600, 3600, 900. Al elevar al cuadrado, todos los valores son positivos, así que una bajada cuenta tanto como una subida. Elevar al cuadrado, además, da más peso a los saltos grandes.
- Media. Calcula la media de los cuadrados: 6500 ÷ 4 = 1625.
- Raíz. Calcula la raíz cuadrada: √1625 ≈ 40.
El RMSSD de estos cinco intervalos es de unos 40 ms. En palabras sencillas, de un latido al siguiente, el intervalo cambió unos 40 ms en un paso típico.
Ahora pruébalo con una lista más larga. La herramienta de abajo calcula el RMSSD paso a paso con diez latidos del registro de ejemplo del sitio. Pulsa «Siguiente» para avanzar por los pasos, o cambia cualquier latido y observa cómo se actualiza cada paso.
RMSSD paso a paso
Diez latidos, con todos los valores a la vista
RMSSD de estos 10 intervalos: 26,9 ms.
Paso 5 de 5
Paso 1 de 5 Empieza por los intervalos
Latido 1 880 ms Latido 2 826 ms Latido 3 812 ms Latido 4 823 ms Latido 5 848 ms Latido 6 877 ms Latido 7 880 ms Latido 8 866 ms Latido 9 828 ms Latido 10 815 ms 10 intervalos entre 11 latidos, en milisegundos.
Paso 2 de 5 Resta cada intervalo al siguiente
Latido 2 − latido 1 −54 ms Latido 3 − latido 2 −14 ms Latido 4 − latido 3 +11 ms Latido 5 − latido 4 +25 ms Latido 6 − latido 5 +29 ms Latido 7 − latido 6 +3 ms Latido 8 − latido 7 −14 ms Latido 9 − latido 8 −38 ms Latido 10 − latido 9 −13 ms Un signo más significa que el corazón se ralentizó en ese latido; un signo menos, que se aceleró.
Paso 3 de 5 Eleva al cuadrado cada diferencia
Diferencia 1 2916 Diferencia 2 196 Diferencia 3 121 Diferencia 4 625 Diferencia 5 841 Diferencia 6 9 Diferencia 7 196 Diferencia 8 1444 Diferencia 9 169 Suma 6517 Elevar al cuadrado hace positivos todos los valores y da más peso a los cambios grandes.
Paso 4 de 5 Calcula la media de los cuadrados
6517 ÷ 9 724,11 Paso 5 de 5 Calcula la raíz cuadrada
√724,11 26,9 ms RMSSD 26,9 ms
Con JavaScript activado, los pasos se muestran de uno en uno y se pueden cambiar los latidos.
Una fila de diez intervalos entre latidos editables, en milisegundos, y después el cálculo de RMSSD en pasos numerados: Empieza por los intervalos; Resta cada intervalo al siguiente; Eleva al cuadrado cada diferencia; Calcula la media de los cuadrados; Calcula la raíz cuadrada. El último paso da RMSSD 26,9 ms. Los botones «Anterior» y «Siguiente» permiten pasar de un paso a otro.
A menudo verás una segunda medida junto al RMSSD: el SDNN SDNN La desviación estándar de todos los intervalos NN de un registro, en milisegundos. Mide la variabilidad global, y su valor depende mucho de la duración del registro. Más sobre SDNN . Es la desviación estándar de todos los intervalos, que indica cuánto se dispersan alrededor de su media. Para nuestros cinco intervalos, el SDNN es de unos 22 ms. La lección 6 compara las dos.
Para saber más La fórmula del RMSSD en símbolos
Escribe los intervalos como RR₁, RR₂, … RRₙ. Las diferencias sucesivas son dᵢ = RRᵢ₊₁ − RRᵢ, y hay n − 1 de ellas.
RMSSD = √( (d₁² + d₂² + … + dₙ₋₁²) ÷ (n − 1) )
Con nuestros cinco intervalos, n − 1 = 4 diferencias, así que dividimos la suma de cuadrados (6500) entre 4. El software real aplica esto a intervalos NN limpios, con su propia limpieza y su propia forma de promediar, por lo que su resultado puede no coincidir exactamente con un cálculo a mano.
El SDNN usa, en cambio, la distancia de cada intervalo a la media: eleva al cuadrado cada distancia, súmalas, divide entre n − 1 y calcula la raíz cuadrada. Para 810, 830, 790, 850 y 820, las distancias a 820 son −10, +10, −30, +30 y 0. Los cuadrados suman 2000, y √(2000 ÷ 4) ≈ 22 ms.
Cuánto tiempo registrar
Hasta ahora hemos usado cinco intervalos. Los registros reales usan muchos más, y la duración importa.
En investigación, el estándar habitual de un registro corto de VFC es de 5 minutos. Un registro más breve se denomina de ultracorto plazo. Los registros de 24 horas son el estándar para la VFC a largo plazo, que se usa sobre todo en investigación médica.
El RMSSD sigue siendo fiable en registros cortos. En un estudio de 70 adultos sanos, el RMSSD de apenas 1 minuto, o incluso de 10 segundos, coincidía bien con el valor de 5 minutos. El SDNN no. Un estudio mucho mayor, con 3387 adultos, halló lo mismo: un único ECG de 10 segundos daba un RMSSD válido, la media de tres tramos de 10 segundos era mejor, y 2 minutos coincidían casi a la perfección con un registro de 4 a 5 minutos.
El SDNN se comporta de otro modo porque mide la dispersión de todos los intervalos, incluidos los cambios lentos. Un registro más largo incorpora ritmos más lentos, desde la postura y la actividad hasta el ciclo día-noche, así que el SDNN sigue creciendo con la duración. Arrastra la ventana de abajo de 5 minutos a 24 horas en un día simulado: el RMSSD apenas cambia y el SDNN casi se triplica.
¿Cuánto tiempo conviene registrar?
Un día simulado, no una persona
- RMSSD
- 37,2 ms
- SDNN
- 29,7 ms
- Latidos en la ventana
- 327
En 5 min, el RMSSD es 37,2 ms y el SDNN, 29,7 ms. Este es el estándar a corto plazo.
El control deslizante funciona cuando JavaScript está activado.
Un gráfico del RMSSD y del SDNN frente a la duración del registro en un eje logarítmico de 10 segundos a 24 horas. La línea del RMSSD se mantiene cerca de 37 ms con cualquier duración. La del SDNN está cerca de 30 ms hasta unos pocos minutos y sube hasta unos 84 ms a las 24 horas. Unas marcas discontinuas señalan las duraciones mínimas: 1 minuto para la banda HF, 2 minutos para la LF, 5 minutos para el estándar a corto plazo y la banda VLF, 20 minutos para el DFA alfa 2 y 24 horas para la ULF y el SDNN a largo plazo. Un control deslizante elige la duración de la ventana, y unos indicadores dan el RMSSD, el SDNN y el número de latidos de la ventana.
Cada medida necesita una duración mínima:
| Medida | Registro útil más breve | Fuente |
|---|---|---|
| RMSSD | De 10 segundos a 1 minuto; uno más largo es más estable | Munoz 2015; Nussinovitch 2011 |
| SDNN | Al menos 30 segundos, y solo comparable con la misma duración | Munoz 2015; Shaffer y Ginsberg 2017 |
| SDNN a largo plazo | 24 horas | Shaffer y Ginsberg 2017 |
Las medidas que separan la VFC en ritmos lentos y rápidos necesitan registros más largos, y las fuentes no coinciden en cuánto más largos. La lección 18 expone las reglas y en qué discrepan.
Los valores de registros de distinta duración no deben compararse. Un SDNN de 24 horas aporta información sobre el riesgo cardiaco que un SDNN de 5 minutos no aporta (Shaffer y Ginsberg, 2017).
Los anillos y relojes que miden mientras duermes eligen cada uno sus propias ventanas de registro y su propia forma de combinarlas. Es otra razón por la que sus valores difieren, algo que trata la lección 8.
Dónde se cuelan los errores
Los problemas siguientes aparecen en el paso 1 o en el 3:
- Movimiento. Añade interferencias tanto al ECG como al PPG, y perjudica más al PPG.
- Mal contacto. Una banda o un electrodo mal ajustados, o un anillo que se desliza, pueden hacer que se pierdan latidos.
- Latidos extra. Si la limpieza no los detecta, el RMSSD se dispara.
- Tipo de sensor. Los sensores ópticos miden el pulso, no el latido eléctrico, así que se alejan más del ECG durante la actividad.
Si quieres comparar dispositivos, lee ¿Muñeca o banda pectoral: cuál mide mejor la VFC?. Para una visión más amplia de los métodos y dispositivos, consulta cómo medir la VFC.
Con esto termina el Nivel 1. En la próxima lección, RMSSD, SDNN y lnRMSSD, compararás las principales medidas de VFC y sabrás cuál muestra probablemente tu aplicación.