Cómo estudiar la VFC: guía para investigadores

Esta guía es para quien planea un estudio o un ensayo con la variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) como medida: una tarea de estrés en el laboratorio, un examen o varios días de registro continuo en la vida diaria. Termina con una lista de control que puedes seguir antes, durante y después de recoger los datos. La lección Cómo leer estudios y validaciones de VFC explica cómo leer los estudios sobre la VFC; esta página, cómo llevar uno a cabo.

Qué puede y qué no puede reflejar la VFC

La VFC es la variación del tiempo entre latidos. Las medidas que usan la mayoría de los estudios de estrés salen de registros cortos y reflejan sobre todo el nervio vago nervio vago Nervio vago El principal nervio del sistema nervioso parasimpático, que va del tronco encefálico al corazón, los pulmones y el intestino. Sus señales rápidas al corazón producen la mayor parte de la VFC de un latido a otro. Más sobre Nervio vago , el «freno» parasimpático parasimpático Sistema nervioso parasimpático La rama de «reposo y digestión» del sistema nervioso autónomo. Frena el corazón, sobre todo a través del nervio vago, y produce la mayor parte de la variación latido a latido de la VFC. Más sobre Sistema nervioso parasimpático que ralentiza el corazón:

• RMSSD 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 , la raíz cuadrada de la media de los cuadrados de las diferencias sucesivas: cuánto difiere cada intervalo entre latidos intervalo entre latidos 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 del siguiente, en milisegundos.
• lnRMSSD lnRMSSD lnRMSSD El logaritmo natural del RMSSD, sin unidad. Al aplicar el logaritmo, los valores del RMSSD se reparten mejor, y así es más fácil comparar y analizar los cambios de un día a otro. Más sobre lnRMSSD , el logaritmo natural del RMSSD, que acerca su distribución asimétrica a una distribución normal.
• Potencia HF Potencia HF Potencia HF La varianza de los intervalos entre latidos que cae en la banda de 0,15 a 0,40 Hz, en ms²: el rango de la respiración normal. Refleja sobre todo la actividad vagal si se respira de 9 a 24 veces por minuto. Más sobre Potencia HF (alta frecuencia), la variabilidad en las frecuencias de la respiración, de 0,15 a 0,4 Hz según la definición del grupo de trabajo (Task Force) de la Sociedad Europea de Cardiología y la North American Society of Pacing and Electrophysiology (Task Force, 1996).
• Arritmia sinusal respiratoria Arritmia sinusal respiratoria Arritmia sinusal respiratoria El aumento normal de la frecuencia cardiaca al inhalar y su descenso al exhalar. Lo impulsa el nervio vago y explica buena parte de la VFC en reposo. Más sobre Arritmia sinusal respiratoria (ASR), la aceleración del corazón en cada inspiración y su desaceleración en cada espiración, que la potencia HF y el RMSSD recogen en buena parte.

Laborde y colaboradores (2017) consideran estas medidas como indicadores del tono vagal cardiaco tono vagal cardiaco Tono vagal La influencia continua del nervio vago sobre el corazón, que hace que lata más despacio. Suele estimarse a partir de medidas de VFC como el RMSSD y la potencia HF. Más sobre Tono vagal y recomiendan analizar una sola como principal: el RMSSD, una medida de la ASR de pico a valle o la potencia HF. Shaffer y Ginsberg (2017) ofrecen el contexto de cada una.

Lo que la VFC no refleja es el estrés en sí. Una revisión de 2018 con 37 estudios halló que la VFC cambiaba en respuesta al estrés en la mayoría de ellos, y que lo más frecuente era una menor actividad parasimpática (Kim y colaboradores, 2018). Otras cargas producen el mismo descenso. En unos 9 millones de mediciones matutinas de una aplicación de teléfono, la VFC bajó tras beber alcohol, tras el entrenamiento duro y las enfermedades, lo que llevó a los autores a describirla como un marcador sensible pero no específico del estrés (Altini y Plews, 2021).

Cuatro factores hacen variar la VFC al margen del estrés, y un diseño tiene que abordar cada uno:

• La respiración. La frecuencia y la profundidad de la respiración modifican la ASR y la potencia HF, y pueden actuar como factor de confusión cuando estas se usan como medidas del tono vagal (Grossman y Taylor, 2007).
• La postura y el movimiento. Ponerse de pie, hablar y caminar cambian la VFC. Grossman y Taylor describen la ASR como «profundamente influida» por la actividad física del momento, lo que puede sesgar las estimaciones del tono vagal.
• La frecuencia cardiaca. Todas las medidas habituales de VFC aumentan cuando se alarga el intervalo entre latidos, así que un corazón más rápido tiende a mostrar menos variabilidad. De Geus y colaboradores (2019) sostienen que la VFC no es un simple reflejo de la frecuencia cardiaca, ni lo es de forma uniforme, y cierran con pautas para presentar ambas juntas.
• El cociente LF/HF cociente LF/HF Cociente LF/HF Potencia LF dividida entre potencia HF, sin unidad. Se propuso como indicador del equilibrio entre los sistemas simpático y parasimpático, pero la investigación muestra que no puede medirlo de forma fiable. Más sobre Cociente LF/HF . El cociente entre la baja frecuencia ( LF LF Potencia LF La varianza de los intervalos entre latidos que cae en la banda de 0,04 a 0,15 Hz, en ms²: ritmos que se repiten cada 7 a 25 segundos. Antes se leía como actividad simpática, una lectura hoy discutida. Más sobre Potencia LF ) y la alta frecuencia no mide un «equilibrio» entre la rama simpática y la parasimpática (Billman, 2013). Evítalo como índice de estrés índice de estrés 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 .

Tres diseños de estudio

Los tres diseños comparten lo que Laborde y colaboradores (2017) llaman las tres R de la VFC: reposo (el valor de referencia valor de referencia Valor de referencia Tu nivel y tu rango habituales de VFC, obtenidos de semanas de mediciones tomadas siempre del mismo modo. Comparar una medición con tu valor de referencia dice más que compararla con otras personas. Más sobre Valor de referencia ), reactividad (el cambio desde el valor de referencia hasta el evento) y recuperación (el cambio desde el evento hasta después de él).

Un estresor de laboratorio: valor de referencia, tarea y recuperación

El diseño más controlado lleva a las personas al laboratorio, registra un valor de referencia en reposo, aplica un estresor y registra la recuperación. El estresor más conocido es el Trier Social Stress Test (TSST): unos 10 minutos de preparación y después 10 minutos de discurso libre y cálculo mental ante un público. En el conjunto de seis estudios, la prueba elevó la frecuencia cardiaca y multiplicó el cortisol salival por entre dos y cuatro respecto al valor de referencia (Kirschbaum y colaboradores, 1993). También se usan tareas más sencillas, como el cálculo con límite de tiempo por sí solo o el trabajo informático al que se añaden estresores mentales. En uno de esos estudios, 12 mujeres hicieron dos veces el mismo trabajo informático, una de las veces con estresores añadidos. La potencia HF fue menor en la sesión estresante que en la sesión de control y se recuperó en parte durante los 8 minutos de descanso posteriores, mientras que la presión arterial no volvió a su nivel de reposo en ese tiempo (Hjortskov y colaboradores, 2004).

1. Adaptación al menos 5 min
2. Línea base 5 min
3. Preparación 10 min
4. Discurso y aritmética 10 min
5. Recuperación al menos 10 min
6. Reposo
7. Reactividad
8. Recuperación

Una línea de tiempo de cinco fases con tamaño proporcional a su duración: adaptación durante al menos 5 minutos, valor de referencia durante 5 minutos, preparación durante 10 minutos, discurso y cálculo durante 10 minutos, y recuperación durante al menos 10 minutos. Una segunda fila las agrupa: el reposo abarca la adaptación y el valor de referencia, la reactividad abarca la preparación y el discurso con cálculo, y la recuperación abarca la última fase.

Cuánto debe durar cada fase:

• Adaptación. Laborde y colaboradores (2017) piden que las personas mantengan la posición de prueba al menos 5 minutos antes de que empiece el registro de referencia. Lo habitual es la posición sentada con las rodillas en ángulo recto.
• Valor de referencia. Cinco minutos es el estándar de los registros cortos (Task Force, 1996). Jennings y colaboradores (1992), que midieron la frecuencia cardiaca y la presión arterial en 48 hombres jóvenes, señalan que ni siquiera 20 minutos de reposo garantizan un valor de referencia estable, y consideraron aceptablemente estables los registros de referencia en reposo de 10 minutos. Su condición de referencia «vanilla», una tarea sencilla de detección de colores con poca exigencia, funcionó igual de bien que el reposo simple, o mejor.
• Ventanas de la tarea. El lnRMSSD de 1 minuto tiene buena fiabilidad (Laborde y colaboradores, 2017). La potencia HF necesita al menos alrededor de 1 minuto y la potencia LF alrededor de 2 (Task Force, 1996). Compara ventanas de la misma duración: los valores de registros de distinta duración no son intercambiables (Shaffer y Ginsberg, 2017).
• Recuperación. Ninguna guía fija su duración, así que hazla lo bastante larga para ver el regreso y declara esa duración de antemano. La presión arterial puede tardar más que la VFC: en el estudio de Hjortskov, la VFC se había recuperado en parte tras 8 minutos de descanso, pero la presión arterial no había vuelto a los valores de reposo.

Hablar cambia la respiración, así que la VFC durante un discurso refleja en parte el propio discurso: registra la respiración e interpreta con cautela la ventana del discurso. Una sesión de control con los mismos tiempos y la misma postura pero sin estresor, en orden contrabalanceado, separa el efecto del estresor del efecto de pasar 40 minutos en un laboratorio.

Un estresor de la vida real: los exámenes

Los exámenes son un estresor al que los estudiantes se enfrentan de todos modos, sin ninguna manipulación experimental. No se puede aleatorizar quién se examina ni cuándo, así que cada estudiante es su propio control: mide a la misma persona a la misma hora del día y en la misma postura, en días con examen y sin él.

1. Semanas antes Línea base en reposo, a una hora y en una postura fijas
2. Día antes Lectura por la tarde y luego el sueño de esa noche
3. Día del examen Antes, durante si es posible, y después
4. Días después Lecturas de recuperación
5. Semanas después Una segunda línea base, lejos de los exámenes

Una fila de cinco puntos sobre una línea: semanas antes, un valor de referencia en reposo a una hora y en una postura fijas; el día anterior, una medición por la tarde y después el sueño de la noche; el día del examen, resaltado, con mediciones antes, durante si es posible y después; días después, mediciones de recuperación; semanas después, un segundo valor de referencia lejos de los exámenes.

Cada punto responde a una pregunta distinta. La medición de referencia, semanas antes, es el punto de comparación. La tarde y la noche anteriores muestran la anticipación y cómo durmió la persona, y el sueño influye por sí solo en la VFC. Las mediciones justo antes del examen, durante él y después dan la reactividad y la recuperación. Un segundo valor de referencia semanas después, lejos de los exámenes, separa el examen de los cambios lentos a lo largo de un trimestre o de una estación, ya que un único valor de referencia solo permite comparar el antes y el después.

Tres estudios muestran la variedad de diseños. Lucini y colaboradores (2002) evaluaron a estudiantes universitarios poco antes de un examen y de nuevo 3 meses después, durante las vacaciones. El día del examen el intervalo entre latidos fue más corto, la presión arterial más alta, una medida normalizada de baja frecuencia más alta y la ganancia del barorreflejo ganancia del barorreflejo Barorreflejo El reflejo que estabiliza la presión arterial de un latido a otro al modificar la frecuencia cardiaca. Su retraso hace que la frecuencia suba y baje cada 10 segundos más o menos: el ritmo de 0,1 Hz de la potencia LF. Más sobre Barorreflejo más baja, y el cortisol salival fue de 5,6 frente a 2,4 ng/mL. Dimitriev y colaboradores (2016) registraron durante 5 minutos a 96 estudiantes en posición acostada en dos días distintos, uno en reposo y otro justo antes de un examen oral. Antes del examen, la frecuencia cardiaca media frecuencia cardiaca media RR medio El tiempo medio entre latidos en un registro, en milisegundos. La frecuencia cardiaca es el mismo valor al revés: 60.000 dividido entre el RR medio. Más sobre RR medio fue de 83 frente a 72 latidos por minuto (lpm), y el SD1 SD1 SD1 y SD2 Dos medidas de la dispersión de los puntos de un diagrama de Poincaré, en milisegundos. El SD1 es la anchura y sigue la variabilidad a corto plazo, como el RMSSD; el SD2 es la longitud y sigue la variabilidad global. Más sobre SD1 y SD2 , el equivalente del RMSSD en el diagrama de Poincaré diagrama de Poincaré Diagrama de Poincaré Diagrama de dispersión de cada intervalo entre latidos frente al siguiente, con milisegundos en ambos ejes. La forma de la nube de puntos muestra de un vistazo la variabilidad a corto plazo y la global. Más sobre Diagrama de Poincaré , de 26 frente a 36 ms. El descenso del SD1 se mantuvo tras ajustar por la frecuencia cardiaca, mientras que los descensos del SDNN 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 y de la potencia HF no. Hammoud y colaboradores (2018) monitorizaron a 90 estudiantes durante 4 horas, 1 antes, 2 durante y 1 después de un examen final, sin registro en un día más tranquilo. El SDNN alcanzó su valor más alto en la hora posterior al examen, y el RMSSD fue mayor después del examen que durante él. La frecuencia cardiaca alcanzó su valor más alto en la hora anterior al examen, dedicada a actividades rutinarias previas, y el más bajo durante el examen.

Días de registro continuo con marcadores de eventos y diarios

El diseño más realista registra cada latido durante uno o varios días mientras las personas siguen con su vida. Los eventos se anotan de dos maneras: con marcadores de eventos, que se registran al pulsar un botón o al hacer una anotación en una aplicación en el momento en que algo ocurre, y con la evaluación ecológica momentánea (ecological momentary assessment, EMA), cuestionarios breves en el teléfono varias veces al día sobre el estado de ánimo, la preocupación, la actividad o la cafeína.

Latidos de una banda ECG

Movimiento

Marcadores de eventos

Avisos del diario

Sueño

Día 1Día 2Día 3

Cinco filas a lo largo de tres días, con las noches sombreadas. La fila de latidos es una línea continua, más alta durante las noches. La fila de movimiento tiene barras de altura variable durante el día y ninguna por la noche. La fila de marcadores de eventos tiene unas pocas marcas verticales cada día. La fila del diario tiene cinco puntos cada día, aproximadamente cada tres horas desde la mañana hasta la noche. La fila de sueño tiene un bloque cada noche.

Dos estudios muestran lo que puede hallar este diseño. Brosschot y colaboradores (2007) pidieron a 52 personas sanas que llevaran un diario con una entrada por hora durante un día, mientras un ECG ECG 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 ambulatorio registraba el corazón. Los estresores y la preocupación se asociaron con una frecuencia cardiaca más alta y una VFC más baja durante la vigilia, los efectos se prolongaron en el sueño de la noche siguiente, y la duración de la preocupación medió el efecto de los estresores. Verkuil y colaboradores (2016) dieron un paso más con 32 personas: una breve calibración sirvió para estimar cómo bajaba el RMSSD de cada persona con el movimiento, y en las 24 horas siguientes se buscaron periodos de al menos 7,5 minutos en los que el RMSSD bajaba más de lo que explicaba el movimiento. Esos periodos se asociaron con la preocupación, un estado de ánimo menos positivo y más tensión, pero no con el número de eventos estresantes declarados.

El movimiento es el principal problema de los datos de la vida diaria. La actividad física modifica mucho la ASR (Grossman y Taylor, 2007), de modo que un diseño que registra el movimiento puede distinguir una respuesta de estrés de un paseo, y uno que no lo registra puede acabar midiendo lo activas que estaban las personas.

La cadena de medición

Todo valor de VFC de un estudio pasa por la misma cadena. Un error en cualquier paso se arrastra hasta la estadística.

1. 1 Sensor Banda pectoral ECG u Holter; reloj o anillo PPG
2. 2 Intervalos RR El tiempo entre latidos, en ms
3. 3 Corrección de artefactos Encontrar, corregir y contar los latidos erróneos
4. 4 Ventanas Menos de 5 min, 5 min o 24 h
5. 5 Medidas RMSSD, lnRMSSD, potencia HF
6. 6 Estadística Cambio dentro de cada persona, modelos mixtos

Mantener constante o registrar respiración, postura, hora del día, cafeína, alcohol, ejercicio reciente, fase del ciclo menstrual, medicación

Seis pasos numerados en una fila: sensor, una banda pectoral de ECG o un Holter, o un reloj o anillo de PPG; intervalos RR, el tiempo entre latidos en milisegundos; corrección de artefactos, que consiste en encontrar, corregir y contar los latidos erróneos; ventanas, de menos de 5 minutos, de 5 minutos o de 24 horas; medidas, RMSSD, lnRMSSD y potencia HF; estadística, cambio intraindividual y modelos mixtos. Debajo, una franja enumera lo que hay que mantener estable o registrar: respiración, postura, hora del día, cafeína, alcohol, ejercicio reciente, fase del ciclo menstrual y medicación.

Sensor

Un ECG determina el momento de cada latido a partir del pico R agudo de la señal eléctrica del corazón y es la referencia para la VFC; la Task Force (1996) indica de 250 a 500 muestras por segundo como el rango óptimo. Una banda pectoral es un ECG de una sola derivación y funciona bien en las sesiones de laboratorio y en los días de registro; un Holter clínico añade derivaciones y revisión latido a latido. Los relojes y los anillos usan la fotopletismografía 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), que, en cambio, determina el momento de la onda de pulso en la piel. Una revisión de los estudios que compararon ambas técnicas halló que el pulso es suficientemente exacto en reposo, pero que la actividad física y algunos estresores mentales empeoraban la concordancia, a menudo hasta un grado inaceptable (Schäfer y Vagedes, 2013). Para una tarea de estrés es una mala opción; la página ¿Reloj o banda pectoral? Cómo altera la PPG la VFC explica los errores paso a paso.

Intervalos RR y corrección de artefactos

El sensor entrega una serie de intervalos RR serie de intervalos RR Tacograma Un gráfico de líneas con los intervalos entre latidos en el orden en que ocurrieron, un punto por latido, en milisegundos. Muestra la VFC como una línea ondulada en lugar de un único valor. Más sobre Tacograma , los tiempos entre latidos sucesivos. Los latidos omitidos, los latidos extra y los latidos ectópicos latidos ectópicos 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 (latidos prematuros que no nacen en el marcapasos natural 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 del corazón) distorsionan las medidas, y los registros cortos son más sensibles a ellos que los largos. Los métodos de corrección eliminan, interpolan o filtran los latidos erróneos, y la elección cambia los valores de VFC; en qué medida depende del entorno, del método, de la medida, de las personas y de la duración del registro (Peltola, 2012). Elige el método y un umbral de exclusión para la proporción de latidos corregidos antes de ver los resultados, y presenta la proporción corregida de cada registro. La página Artefactos y latidos extra en las mediciones de VFC muestra cómo se ven esos errores en los datos.

Ventanas

• Ultracortas, de menos de 5 minutos. En 3387 adultos en reposo, un solo ECG de 10 segundos ya daba un RMSSD válido, y 2 minutos coincidían casi a la perfección con registros de 4 a 5 minutos; el RMSSD resultó más fiable que el SDNN con todas las duraciones (Munoz y colaboradores, 2015). Eso fue en reposo; la ventana de una tarea tiene que caber dentro de la tarea.
• Cortas, el estándar de 5 minutos (Task Force, 1996).
• Largas, de 24 horas nominales, que recogen el ritmo día-noche ritmo día-noche Ritmo circadiano El reloj de 24 horas del organismo. De noche, la frecuencia cardiaca es más baja y la VFC vagal más alta que de día, así que las mediciones solo son comparables si se toman a la misma hora. Más sobre Ritmo circadiano y se usan para medidas distintas (Task Force, 1996).

Mantén una sola duración de ventana por comparación.

Medidas

Para las ventanas cortas, las medidas en el dominio del tiempo, como el RMSSD, son la opción más segura. El RMSSD fue válido desde los 10 segundos en reposo (Munoz y colaboradores, 2015), mientras que la potencia HF necesita alrededor de un minuto (Task Force, 1996), y el RMSSD depende menos de la respiración que la potencia HF (Laborde y colaboradores, 2017). La potencia HF supone que la frecuencia respiratoria frecuencia respiratoria Frecuencia respiratoria Las respiraciones que haces por minuto. Hace variar la VFC por sí sola: respirar más despacio y más hondo aumenta la oscilación entre latidos, y por debajo de unas 9 por minuto esa oscilación pasa de la banda HF a la LF. Más sobre Frecuencia respiratoria se mantiene dentro de su banda: por debajo de unas 9 respiraciones por minuto (0,15 Hz), la onda respiratoria pasa a la banda LF, y así es como la respiración lenta infla la potencia LF. La lección El análisis de frecuencia, explicado con claridad lo desarrolla, y RMSSD, SDNN y lnRMSSD explicados explica las medidas en el dominio del tiempo.

Controles

Laborde y colaboradores (2017) enumeran lo que hay que mantener estable o registrar antes de una sesión:

• Sueño. Una noche de sueño normal antes de la sesión, con las horas habituales de acostarse y levantarse registradas.
• Ejercicio. Nada de entrenamiento intenso el día anterior. Después del ejercicio, el freno vagal se recupera por etapas, durante los primeros 90 minutos y después a lo largo de hasta 48 horas (Stanley y colaboradores, 2013).
• Comida y bebida. Ninguna comida, ni café, té u otras bebidas con cafeína en las 2 horas previas, y nada de alcohol durante 24 horas.
• Hora del día. La misma hora en todas las sesiones y para todas las personas participantes.
• Postura. La misma postura durante todo el registro, mantenida al menos 5 minutos antes del registro de referencia.
• Respiración. Regístrala en lugar de marcarle un ritmo. Laborde y colaboradores desaconsejan corregir de forma rutinaria la VFC por la respiración cuando las personas respiran a su propio ritmo. Señalan que la respiración guiada puede cambiar la potencia HF de maneras difíciles de predecir y puede interferir con una tarea, y piden comprobar que la respiración se mantiene entre 9 y 24 respiraciones por minuto, la banda HF.
• Medicación. Registra cualquier medicación que actúe sobre el corazón.
• Ciclo menstrual. Un metaanálisis de 37 estudios y 1004 personas halló la actividad vagal más baja en la fase lútea que en la fase folicular (d = −0,39) y recomienda registrar o controlar la fase del ciclo (Schmalenberger y colaboradores, 2019).

Todo valor posterior se compara con el valor de referencia en reposo que resulta de estas reglas, así que exige al valor de referencia el mismo rigor que a la tarea.

VFC continua con marcadores de eventos

Un día de ventanas de 5 minutos es difícil de interpretar tal cual, porque contiene todo lo que ocurrió ese día. El promediado anclado a eventos alinea las ventanas alrededor de cada marcador de un mismo tipo, desde un tiempo antes del marcador hasta un tiempo después, y las promedia. Lo que el evento haga a la VFC se suma de un evento a otro; lo que ocurre en momentos al azar se compensa. Es la misma idea que la respuesta evocada promediada del EEG, aplicada a la frecuencia cardiaca.

Un registro, tres marcadores

Alineados en el marcador y promediados

Antes Marcador Después

Promedio

Dos gráficos. El primero es una línea ondulada a lo largo de seis horas con tres líneas verticales de marcador; después de cada marcador la línea baja y se recupera despacio, y una banda sombreada cubre desde 30 minutos antes hasta 90 minutos después de cada marcador. El segundo gráfico tiene una línea vertical de marcador a una cuarta parte del ancho, con un área sombreada antes de ella, tres líneas finas y una gruesa. Todas las líneas son planas antes del marcador, caen justo después y suben de nuevo en el resto del gráfico. Las etiquetas dicen antes, marcador y después.

Pruébalo con tres días inventados de un estudiante en semana de exámenes. La vista «Días completos» muestra la frecuencia cardiaca y el RMSSD con cada examen, paseo y café marcados. Elige un marcador para alinear las ventanas con él.

Alinea las ventanas con los marcadores

Un modelo didáctico, no un registro

Mostrar

Días completos Inicio del examen Fin del examen Paseo Café

RMSSD en ventanas de 5 minutos (ms) Examen Paseo Café

204060

Frecuencia cardiaca (lpm)

6080100

Día 1Día 2Día 3

Ventanas de examen

28 ms

Todas las demás ventanas

38 ms

Demás ventanas, sin los paseos

42 ms

Frecuencia cardiaca y RMSSD, r

−0,89

En los tres días, las ventanas de examen promedian 28 ms frente a 38 ms del resto de ventanas, 27 % por debajo. Si se quitan los paseos y los 45 minutos siguientes a cada uno, el resto promedia 42 ms, y las ventanas de examen quedan 34 % por debajo. Los paseos bajan el RMSSD porque el cuerpo se mueve, así que ocultaban parte del efecto del examen. La correlación de todo el día entre frecuencia cardiaca y RMSSD, r = −0,89, mezcla paseos y exámenes en un solo número.

RMSSD en ventanas de 5 minutos (ms) Cada evento Promedio

204060

Frecuencia cardiaca (lpm)

6080100

30 min antes Marcador 90 min después

30 minutos antes

39 ms

Primera hora después

28 ms

Cambio

−29 %

Alineado con «Inicio del examen» y promediado sobre 3 eventos: el RMSSD fue de 39 ms en los 30 minutos previos y de 28 ms en la primera hora después, 29 % por debajo. La caída empieza antes del marcador, mientras el estudiante espera, y dura lo que dura el examen.

Los botones funcionan cuando JavaScript está activado.

Dos gráficos de líneas con tres días uno al lado del otro: arriba el RMSSD en milisegundos y abajo la frecuencia cardiaca en latidos por minuto, un punto cada 5 minutos. Unas bandas sombreadas marcan tres exámenes de 90 minutos y seis paseos de 45 minutos; unos puntos marcan seis cafés. Una fila de botones cambia a una vista alineada con el evento, que alinea las ventanas desde 30 minutos antes hasta 90 minutos después de cada marcador elegido, dibuja cada evento como una línea fina y su promedio como una línea gruesa, con el nivel de los 30 minutos previos como línea discontinua. Unos indicadores y una frase dan las cifras de la vista mostrada.

El gráfico interactivo deja tres ideas que valen también para los datos reales:

• Comparar el día completo mezcla todo lo demás. Si se comparan las ventanas de examen con todas las demás, los paseos, que bajan el RMSSD porque mueven el cuerpo, entran en la comparación. En el modelo, la diferencia aumenta cuando se dejan fuera los paseos.
• La correlación del día completo es sobre todo movimiento. En todas las ventanas, la frecuencia cardiaca y el RMSSD se correlacionan con fuerza, porque caminar hace variar a ambos. Esa cifra mezcla los paseos y los exámenes y dice poco de unos y de otros.
• Cada evento tiene su forma. El paseo produce una caída profunda y breve; el examen, una menor, que empieza antes del marcador y dura lo que dura el examen; el café, al que el modelo no da ningún efecto, se queda plano, aunque las tomas de café sueltas todavía se desvían unos pocos milisegundos. Esa desviación es la razón por la que un solo evento no basta.

En un estudio real:

• Sincroniza la hora del ECG, del acelerómetro y del teléfono antes de registrar, y comprueba al final que sigue sincronizada.
• Anota los marcadores en tiempo real con un botón o una aplicación, y cotéjalos después con el diario. Un marcador añadido más tarde de memoria nunca es más preciso que el recuerdo.
• Fija el tramo anclado y el valor de referencia antes del análisis, por ejemplo de 30 minutos antes a 90 minutos después del marcador, con los 30 minutos previos como periodo de referencia.
• Señala el movimiento. Usa el acelerómetro o la frecuencia cardiaca para marcar las ventanas con actividad física, como hicieron Verkuil y colaboradores (2016), y analízalas por separado o ajusta el análisis para tenerlas en cuenta.
• Mantén visibles los eventos individuales. Una media puede ocultar un evento que fue en sentido contrario, o un paseo que cayó dentro del tramo.
• Promedia primero dentro de cada persona y después entre personas, o deja que un modelo de efectos mixtos haga ambas cosas.

Análisis

Efectos intraindividuales e interindividuales

Las mediciones repetidas contienen dos tipos de información: en qué se diferencian las personas entre sí por término medio (entre personas) y cómo cambia cada una de una ocasión a la siguiente (dentro de cada persona). Los dos pueden apuntar en sentidos opuestos.

RMSSD (ms)

Minutos en movimiento por hora

• Persona A
• Persona B
• Persona C
• Entre personas: pendiente ascendente
• Dentro de cada persona: pendiente descendente

Un diagrama de dispersión del RMSSD en milisegundos frente a los minutos de movimiento en la hora. Tres grupos de seis puntos, uno por persona: la persona A con poca actividad y un RMSSD bajo, la persona B en el medio y la persona C con mucha actividad y un RMSSD alto. Una línea discontinua que pasa por los tres centros de grupo sube de izquierda a derecha. Dentro de cada grupo, una línea continua del color de la persona baja de izquierda a derecha.

El ejemplo es inventado. En datos reales, un rasgo que difiere entre personas, como la forma física, puede empujar en un sentido mientras la actividad del momento dentro de una persona empuja en el contrario. Curran y Bauer (2011) muestran cómo los datos longitudinales permiten separar los dos efectos, y señalan que muchos estudios no lo hacen. Grossman y Taylor (2007) plantean la versión de este argumento para la VFC: dentro de una misma persona, la ASR y el control vagal suelen estar estrechamente relacionados, mientras que entre personas el vínculo puede ser modesto.

La solución habitual es el centrado en la media de cada persona: se divide cada predictor repetido en la media de la propia persona, que recoge el efecto interindividual, y la diferencia de cada ocasión respecto a esa media, que recoge el efecto intraindividual. Se introducen ambos en el modelo.

Medidas repetidas y modelos de efectos mixtos

Un modelo de efectos mixtos, también llamado modelo multinivel, es una regresión que da a cada persona su propia ordenada en el origen y, si hace falta, sus propias pendientes, en torno a la media del grupo. Usa todas las ventanas, admite personas con distinto número de ventanas o con ventanas ausentes, y estima conjuntamente los efectos intraindividuales e interindividuales (Curran y Bauer, 2011). Un ANOVA de medidas repetidas es un caso particular que exige datos completos y equilibrados. En los datos anclados a eventos, las ventanas están anidadas dentro de los eventos, y los eventos dentro de las personas.

Transformación logarítmica del RMSSD

El RMSSD tiene asimetría hacia la derecha, y Laborde y colaboradores (2017) recomiendan una transformación con el logaritmo natural antes del análisis. Una diferencia de lnRMSSD se aproxima a un cambio proporcional: una diferencia de 0,10 equivale aproximadamente a un cambio del 10 %.

Cambio normalizado respecto al valor de referencia

La reactividad y la recuperación pueden presentarse como cambio absoluto o porcentual respecto al valor de referencia (Laborde y colaboradores, 2017). En la escala logarítmica, la diferencia respecto al valor de referencia ya es un cambio proporcional. Para comparar grupos, por ejemplo una intervención con un control, Vickers y Altman (2001) recomiendan el análisis de la covarianza como enfoque general: el valor del seguimiento como resultado, con el valor de referencia como covariable, en lugar de una simple diferencia entre antes y después.

Frecuencia cardiaca y respiración

Presenta la frecuencia cardiaca junto a cada resultado de VFC. De Geus y colaboradores (2019) cierran su revisión con unas pautas provisionales de presentación que reconocen lo estrechamente ligadas que están la media y la variabilidad del intervalo entre latidos. Si ajustas la VFC por la frecuencia cardiaca, presenta el resultado con el ajuste y sin él. Registra la frecuencia respiratoria en cada ventana e indica si se mantuvo dentro de la banda HF.

Comparaciones múltiples

El software de VFC calcula decenas de medidas, y un estudio tiene varias ventanas y fases. Si se contrastan todas, algo saldrá por azar. Define de antemano una variable de resultado principal, como el lnRMSSD desde el valor de referencia hasta la tarea. Para las variables de resultado secundarias, controla la tasa de falsos descubrimientos, la proporción esperada de falsos positivos entre los resultados declarados significativos (Benjamini y Hochberg, 1995), y califica de exploratorio cualquier análisis elegido después de ver los datos.

Tamaño de la muestra y tamaños del efecto

Basa el tamaño de la muestra en un análisis de potencia estadística con un tamaño del efecto procedente de datos piloto o de diseños publicados parecidos. Lakens (2013) explica cómo difieren los tamaños del efecto entre los diseños intrasujeto e intersujeto: en un diseño intrasujeto, el tamaño del efecto puede incluir la correlación entre las medidas repetidas, y Lakens sostiene que esto se ajusta a las preguntas sobre el cambio dentro de las personas. Para hacerte una idea de con qué frecuencia destaca un efecto de un tamaño dado frente al ruido de un día a otro, prueba el experimento de Averigua qué hace variar tu VFC.

Preregistro

Preregistrar significa escribir las preguntas de investigación y el plan de análisis antes de observar los resultados, para poder distinguir las predicciones puestas a prueba de los patrones hallados después (Nosek y colaboradores, 2018). En un estudio de VFC, deja preregistrados la medida principal, las ventanas, las reglas para los artefactos artefactos Artefacto Un error en el registro de los latidos (uno no detectado, uno de más o uno mal situado en el tiempo), a menudo por movimiento o mal contacto del sensor. Puede distorsionar mucho los valores de VFC. Más sobre Artefacto y el umbral de exclusión, las covariables y el modelo. Los ensayos clínicos se inscriben en un registro como ClinicalTrials.gov; los ejemplos siguientes muestran cómo se plantean allí las variables de resultado de VFC.

Qué hallaron los estudios publicados

Estrés ante los exámenes

Los dos estudios de exámenes que compararon el examen con un momento más tranquilo coinciden en que el corazón latía más rápido antes del examen. Lucini y colaboradores (2002) hallaron un intervalo entre latidos más corto, una presión arterial más alta, una medida normalizada de baja frecuencia más alta y un cortisol más alto antes del examen que 3 meses después. Dimitriev y colaboradores (2016) hallaron un SD1 alrededor de un 29 % más bajo y una potencia HF alrededor de un 45 % más baja justo antes del examen que en reposo, con una frecuencia cardiaca alrededor de 11 lpm más alta. Hammoud y colaboradores (2018) no tenían un día más tranquilo con el que comparar, pero hallaron el valor más alto del SDNN en la hora posterior al examen. Sus datos muestran además cómo el entorno enturbia el panorama: la frecuencia cardiaca fue la más baja durante el propio examen, y la medida normalizada de HF fue entonces la más alta. Cada muestra procedía de una sola universidad, las medidas, las posturas y las ventanas diferían, y ningún estudio compartía protocolo con otro, así que el tamaño del efecto no está establecido.

Estresores de laboratorio

El TSST eleva la frecuencia cardiaca y el cortisol de forma fiable (Kirschbaum y colaboradores, 1993), y en el estudio de Hjortskov y colaboradores (2004) la potencia HF fue menor durante el trabajo informático con estresores mentales añadidos que durante el mismo trabajo sin ellos. Un metaanálisis de 12 artículos con 758 voluntarios sanos halló la potencia HF más baja y el cociente LF/HF más alto durante el estrés mental agudo que en reposo (Castaldo y colaboradores, 2015). Los autores lo interpretan como activación simpática y retirada parasimpática; el resultado de HF encaja con una retirada vagal, mientras que la parte del LF/HF se apoya en un cociente que no mide la actividad simpática (Billman, 2013).

Revisiones y metaanálisis sobre el estrés y la VFC

Kim y colaboradores (2018) revisaron 37 publicaciones de 2007 a 2017 que usaban la VFC como medida objetiva del estrés psicológico y hallaron que la VFC cambiaba con el estrés en la mayoría de ellas, con más frecuencia como menor actividad parasimpática. A pesar de su título, la revisión resume los estudios uno por uno y no combina sus tamaños del efecto, así que no ofrece una cifra global. Junto con el metaanálisis de Castaldo y colaboradores (2015), esta evidencia respalda la VFC como medida de la respuesta del organismo al estrés a nivel de grupo. No respalda leer el valor de una sola persona como un nivel de estrés.

Guías para presentar los resultados

• La Task Force (1996) estableció las definiciones, las bandas de frecuencia y las duraciones de registro que usa la mayor parte del trabajo posterior.
• Laborde y colaboradores (2017) dan recomendaciones para planificar, analizar y presentar experimentos de VFC en psicofisiología; buena parte de esta página las sigue.
• GRAPH (Quintana y colaboradores, 2016) es una lista de control para presentar resultados en cuatro ámbitos: quién participó, cómo se recogieron los latidos, cómo se prepararon los datos y cómo se calculó la VFC.
• Quigley y colaboradores (2024) establecen unas guías de publicación para los estudios de frecuencia cardiaca y VFC en psicofisiología, empezando por la fisiología y los fundamentos de la medición.

La lección Cómo leer estudios y validaciones de VFC muestra cómo contrastar un artículo con GRAPH.

Ensayos registrados con la VFC como variable de resultado

Una inscripción en un registro de ensayos describe lo que un estudio planea medir, no lo que halló. Cuatro entradas de ClinicalTrials.gov muestran cómo los estudios de estrés y de exámenes plantean las variables de resultado de VFC:

• NCT06138457, el estudio ECOSTRESS (Hospital Universitario de Clermont-Ferrand): un estudio observacional con estudiantes de medicina que compara la VFC durante 24 horas el día de un examen clínico objetivo estructurado (OSCE, siglas en inglés de objective structured clinical examination) con un examen escrito tradicional y con un día de control. La VFC es la variable de resultado principal; se prevén 100 estudiantes y está en fase de reclutamiento.
• NCT05380076 (Universidad Claude Bernard): se asignó a 490 estudiantes de medicina a 6 minutos de atención plena, de movilización de recursos internos, de biofeedback cardiaco o a un video de control antes de un OSCE. La variable de resultado principal es la VFC medida con un sensor de pulso en la oreja durante esos 6 minutos, por lo que es una medida basada en el pulso. Está finalizado.
• NCT02708979, StrEat (Universidad de Copenhague): estudiantes medidos una semana antes de un examen y de nuevo en un momento alejado de cuatro a cinco semanas de los exámenes, con la VFC de una prueba de respiración de un minuto como variable de resultado secundaria. Su estado es desconocido.
• NCT05570721 (Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill): 41 mujeres de mediana edad hicieron el TSST, con el RMSSD en reposo antes de la tarea y a los 0, 10 y 20 minutos después como variables de resultado secundarias. Está finalizado.

Una lista de control

Antes de recoger los datos

• Escribe la hipótesis en términos vagales, con una medida principal (normalmente el lnRMSSD), sus ventanas y la comparación.
• Fija las reglas para los artefactos, el umbral de exclusión, las covariables y el modelo, y preregístralos.
• Elige un sensor de ECG para las tareas y la vida diaria; si tienes que usar PPG, contrástala con un ECG en tu entorno.
• Fija la hora y la postura de la sesión, y planifica una sesión de control o un segundo valor de referencia.
• Da a las personas participantes las instrucciones sobre sueño, ejercicio, comida, cafeína y alcohol, y prevé registrar la medicación y la fase del ciclo menstrual.
• Calcula el tamaño de la muestra a partir de un tamaño del efecto intraindividual.

Durante la recogida de datos

• Deja que cada persona se adapte a la posición durante al menos 5 minutos y después haz un registro de referencia de 5 minutos en la misma postura.
• Registra la respiración y deja que las personas respiren a su propio ritmo.
• Sincroniza la hora de los dispositivos y anota los marcadores en tiempo real; toma nota de todo lo que rompa el protocolo, como un café, un paseo o una llamada de teléfono.
• Vigila la señal y anota los huecos o los tramos con interferencias a medida que aparecen.

Después de recoger los datos

• Revisa cada registro, corrige los artefactos según la regla preregistrada, presenta la proporción corregida y aplica el umbral de exclusión.
• Calcula las medidas en ventanas de la misma duración y aplica el logaritmo al RMSSD.
• Ajusta un modelo de efectos mixtos con términos intraindividuales e interindividuales; presenta la frecuencia cardiaca y la respiración junto a la VFC.
• Controla la tasa de falsos descubrimientos en las variables de resultado secundarias y califica de exploratorios los análisis que lo sean.
• Presenta los resultados según GRAPH y Laborde y colaboradores (2017), y comparte los datos de latidos y el código cuando el consentimiento lo permita.

Las herramientas de hrv.expert

• El Analizador de VFC lee muchos registros a la vez y genera un único CSV con todas las medidas. Corrige los artefactos con las reglas del sitio o con los niveles de umbral de Kubios, indica la proporción de latidos corregidos en cada registro y redacta un párrafo de métodos con referencias para el artículo. Los registros se analizan en el navegador y no se sube nada. La página de métodos recoge cada algoritmo, el artículo que sigue y cómo se comprobaron sus resultados.
• El conversor de RR convierte exportaciones de Garmin (FIT), de la app Salud de Apple, de Polar o de Movesense en archivos sencillos de intervalos RR, CSV o texto de Kubios, con un informe de calidad de cada registro.