La variabilità della frequenza cardiaca (HRV) è la variazione del tempo tra un battito e il successivo, misurata in millisecondi. Una HRV a riposo più alta di solito indica che il nervo vago Nervo vago Il nervo principale del sistema nervoso parasimpatico, che va dal tronco encefalico al cuore, ai polmoni e all'intestino. I suoi segnali rapidi al cuore determinano la maggior parte della HRV da battito a battito. Approfondisci: Nervo vago sta rallentando e regolando attivamente il cuore, cosa tipica del riposo e del recupero, ma il valore diventa utile solo quando lo confronti con il tuo intervallo abituale.
Che cosa significa variabilità della frequenza cardiaca
Il cuore non batte come un orologio. A 60 battiti al minuto (bpm) ci si Indice di stress di Baevsky Un valore senza unità di misura, ricavato dall'istogramma degli intervalli tra i battiti. Sale quando il ritmo diventa più regolare e meno variabile, cosa che Baevsky leggeva come tensione nella regolazione dell'organismo. Approfondisci: Indice di stress di Baevsky aspetterebbe un battito ogni secondo, ma gli intervalli tra due battiti non sono quasi mai di 1000 ms esatti. Tra quattro battiti di fila gli intervalli potrebbero essere di 980, 1040 e 1010 ms. Il tempo da un battito al successivo si chiama intervallo RR Intervallo RR Il tempo da un battito del cuore al successivo, misurato in millisecondi tra le onde R di un ECG. La HRV si calcola a partire da una serie di questi intervalli. Approfondisci: Intervallo RR , dall’onda R, il picco alto che si vede su un elettrocardiogramma ECG Una registrazione dell'attività elettrica del cuore, ottenuta con elettrodi sulla pelle. Gli intervalli RR ricavati dall'ECG sono il metodo di riferimento per misurare la HRV. Approfondisci: ECG (ECG). Gli standard della HRV usano solo gli intervalli tra battiti normali, detti intervalli NN Intervallo NN Un intervallo RR tra due battiti normali, in millisecondi, una volta tolti i battiti extra e gli errori di misurazione. La maggior parte delle misure di HRV si calcola dagli intervalli NN. Approfondisci: Intervallo NN , come indica il gruppo di lavoro (Task Force) della Società Europea di Cardiologia e della North American Society of Pacing and Electrophysiology (Task Force, 1996).
La HRV riassume quanto cambiano questi intervalli. Due persone possono avere la stessa frequenza cardiaca di 60 bpm, ma in una gli intervalli cambiano pochissimo e nell’altra salgono e scendono di 50 ms o più. Hanno la stessa frequenza cardiaca ma una HRV molto diversa.
Un tracciato elettrocardiografico con quattro picchi alti, le onde R. Gli intervalli tra un’onda e l’altra sono indicati come 0,98; 1,06; 0,95 secondi, quindi non ce ne sono due uguali.
Trascina il cursore qui sotto per vedere come una variazione più o meno grande da un battito all’altro fa cambiare due misure comuni della HRV.
- RMSSD
- 30 ms
- SDNN
- 24 ms
- Frequenza cardiaca
- 60 bpm
Un grafico interattivo di sedici battiti. Un cursore regola quanto variano gli intervalli tra i battiti. I valori di RMSSD, SDNN e frequenza cardiaca si aggiornano mentre lo muovi.
I ricercatori descrivono la HRV come la variazione degli intervalli di tempo tra battiti adiacenti, prodotta da più sistemi di controllo che lavorano insieme (Shaffer, McCraty e Zerr, 2014). Con le loro parole, «un cuore sano non è un metronomo».
Approfondisci Come i tre intervalli di esempio diventano un valore di HRV
Prendi gli intervalli visti sopra: 980, 1040 e 1010 ms.
Il RMSSD guarda gli intervalli vicini. Le differenze sono +60 ms e −30 ms. Elevale al quadrato (3600 e 900), fai la media dei quadrati (2250) ed estrai la radice quadrata. Il RMSSD è circa 47 ms.
Il SDNN guarda quanto tutti gli intervalli si disperdono attorno alla loro media. La media è 1010 ms, quindi gli intervalli distano da essa −30, +30 e 0 ms. La deviazione standard di questi intervalli è 30 ms.
Gli stessi tre intervalli danno due valori diversi. Una misurazione reale usa centinaia di battiti, ma l’idea è la stessa. Per questo conta quale misura mostra la tua app.
HRV e frequenza cardiaca: che differenza c’è?
La frequenza cardiaca conta i battiti. La HRV descrive la distanza tra l’uno e l’altro.
| Frequenza cardiaca | HRV | |
|---|---|---|
| Che cosa misura | Quante volte batte il cuore | Quanto cambia il tempo tra i battiti |
| Unità | Battiti al minuto (bpm) | Millisecondi (ms), o un punteggio |
| Andamento abituale dopo un buon riposo | Più bassa | Più alta |
| Che cosa la fa variare in fretta | Movimento, stress, caffeina, febbre | Respirazione, stress, alcol, malattia, allenamento intenso |
Le due misure sono collegate. Quando il cuore batte più lentamente, tra un battito e l’altro passa più tempo, e quel tempo ha più margine per variare. Quindi la HRV tende a salire quando la frequenza cardiaca scende, in parte per via del sistema nervoso e in parte per semplice aritmetica (Sacha, 2014). È uno dei motivi per cui al mattino, dopo un buon riposo, di solito si vedono sia una frequenza cardiaca più bassa sia una HRV più alta. Per il confronto tra i due come segnali di ogni giorno, vedi la pagina Conta più la HRV o la frequenza cardiaca a riposo?
Che cosa controlla la HRV: il sistema nervoso autonomo
Il cuore ha un pacemaker naturale, un piccolo gruppo di cellule chiamato nodo senoatriale Nodo senoatriale Il pacemaker naturale del cuore: un piccolo gruppo di cellule da cui parte ogni battito normale. Lasciato a sé, genera circa 100 impulsi al minuto; a riposo il nervo vago mantiene la frequenza più bassa. Approfondisci: Nodo senoatriale , che stabilisce il ritmo di base (Shaffer, McCraty e Zerr, 2014). Il sistema nervoso autonomo Sistema nervoso autonomo La parte del sistema nervoso che governa l'organismo senza il controllo della volontà, frequenza cardiaca compresa. La HRV riflette soprattutto come regola il cuore di momento in momento. Approfondisci: Sistema nervoso autonomo , la parte del sistema nervoso che lavora senza sforzo cosciente, regola di continuo quella frequenza.
Il freno e l’acceleratore
Il ramo parasimpatico Sistema nervoso parasimpatico Il ramo «riposo e digestione» del sistema nervoso autonomo. Rallenta il cuore, soprattutto tramite il nervo vago, e determina gran parte della variazione battito a battito della HRV. Approfondisci: Sistema nervoso parasimpatico agisce come un freno. Il suo nervo principale diretto al cuore è il nervo vago, che rallenta il cuore. Il ramo simpatico agisce come un acceleratore. A riposo sono attivi entrambi, ma prevale il freno vagale (Shaffer, McCraty e Zerr, 2014).
I due rami agiscono a velocità diverse. Gli effetti vagali arrivano in meno di un secondo, mentre quelli simpatici impiegano più di cinque secondi per svilupparsi (Shaffer, McCraty e Zerr, 2014). Poiché il freno può cambiare l’intervallo tra due battiti vicini, la parte rapida della HRV da battito a battito riflette soprattutto l’ attività vagale Tono vagale L'influenza continua del nervo vago sul cuore, che lo rallenta. Di solito si stima da misure della variabilità della frequenza cardiaca (HRV) come il RMSSD e la potenza HF. Approfondisci: Tono vagale (Task Force, 1996). Per questo il RMSSD RMSSD Radice quadrata della media dei quadrati delle differenze successive: misura della HRV, in ms, di quanto ogni intervallo tra battiti differisce dal successivo. Riflette soprattutto l'attività vagale. Approfondisci: RMSSD , la misura che usa la maggior parte dei dispositivi indossabili, è considerato la principale stima dell’influenza vagale sul cuore nel dominio del tempo (Shaffer e Ginsberg, 2017).
Muovi i due cursori qui sotto per vedere che cosa fa ciascun ramo alla frequenza cardiaca e al RMSSD.
Freno e acceleratore
Un modello didattico, non una misurazione
- Frequenza cardiaca
- 61 bpm
- RMSSD
- 55 ms
Impostato dai cursori qui sotto
Mattino dopo una buona notte. Dopo una buona notte il freno è forte e l’acceleratore leggero. La frequenza cardiaca è bassa e gli intervalli tra i battiti variano molto, quindi la HRV è alta.
I cursori e le preimpostazioni funzionano con JavaScript attivo.
Un cuore batte alla frequenza stabilita da due cursori, uno per il freno vagale (parasimpatico) e uno per l’acceleratore (sistema simpatico). Una striscia di battiti e una linea con l’intervallo prima di ogni battito mostrano quanto è regolare il ritmo. Se alzi il freno, il cuore rallenta e gli intervalli variano di più, quindi il RMSSD sale. Se alzi l’acceleratore, il cuore accelera e gli intervalli diventano più regolari, quindi il RMSSD cala. I pulsanti impostano i cursori per un mattino dopo una buona notte, il sonno, lo stress, le ore dopo un allenamento intenso e l’inizio di una malattia, ciascuno con una breve spiegazione.
Perché la respirazione cambia il battito
Se inspiri lentamente, il cuore accelera un poco. Se espiri, rallenta. Questo ritmo si chiama aritmia sinusale respiratoria Aritmia sinusale respiratoria Il normale aumento della frequenza cardiaca quando inspiri e il suo calo quando espiri. Dipende dal nervo vago e costituisce buona parte della HRV a riposo. Approfondisci: Aritmia sinusale respiratoria ed è normale (Shaffer, McCraty e Zerr, 2014). È una delle principali fonti di HRV a riposo, ed è per questo che il modo di respirare conta quando fai una misurazione.
Respira e osserva il tuo cuore
Un modello didattico, non una misurazione
- Frequenza cardiaca
- 60 bpm
- RMSSD
- 46 ms
Ultimi 30 secondi
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Un cerchio di respirazione si ingrandisce a ogni inspirazione e si rimpicciolisce a ogni espirazione. Sotto, una striscia di battiti mostra i battiti che si avvicinano durante l’inspirazione, evidenziata in colore, e si allontanano durante l’espirazione. Una linea sotto la striscia traccia l’intervallo prima di ogni battito: scende con l’inspirazione e sale con l’espirazione. Un cursore imposta il ritmo da 4 a 15 respiri al minuto, e i valori mostrano frequenza cardiaca e RMSSD degli ultimi 30 secondi. L’oscillazione è massima a circa 6 respiri al minuto.
Per andare oltre, leggi la lezione Il sistema nervoso dietro la HRV.
Perché la HRV conta
Nella popolazione, una HRV più bassa è legata a esiti di salute peggiori. Una metanalisi di otto studi, per un totale di 21.988 persone senza cardiopatie note, ha osservato che una HRV bassa era associata a un aumento dal 32 al 45% del rischio di un primo evento cardiovascolare (Hillebrand e colleghi, 2013). La HRV cala anche con l’età e tende a essere un po’ più alta in chi è più attivo fisicamente (Altini e Plews, 2021).
Sono associazioni di gruppo. Non significano che un valore basso metta a rischio proprio te. La HRV varia molto da una persona sana all’altra.
L’idea non è nuova: negli anni 1960 i medici spaziali sovietici già leggevano gli intervalli tra i battiti per valutare come i cosmonauti affrontavano lo stress, come spiega la pagina HRV e medicina spaziale sovietica: breve storia.
Che cosa può dirti la HRV giorno per giorno
La HRV è utile soprattutto per seguire i cambiamenti all’interno di una stessa persona. In uno studio su 28.175 utenti di un’app che misuravano al risveglio, la HRV è calata di circa il 12% dopo una serata in cui si era bevuto molto e di circa il 10% durante una malattia, rispetto ai valori abituali di ciascuno (Altini e Plews, 2021). Possono farla variare anche allenamenti intensi, sonno scarso e stress. Per l’elenco completo vedi la pagina Cosa influenza la HRV? Sonno, alcol, stress e altro.
Una HRV più alta è sempre meglio?
Di solito, una HRV a riposo più alta del tuo livello abituale è un segno di riposo e recupero. Ci sono tre eccezioni frequenti:
- Dati con errori. Il movimento o un sensore allentato possono aggiungere battiti falsi o far perdere battiti veri. I ricercatori dedicano molto impegno a individuare e correggere questi errori, perché alterano il risultato (Peltola, 2012). Un salto improvviso e inspiegato merita un controllo. Vedi la pagina Perché la HRV è all’improvviso più alta del solito?
- Ritmi irregolari. I battiti in più ( battiti ectopici Battito ectopico Un battito che nasce fuori dal pacemaker naturale del cuore e di solito arriva in anticipo. È comune, ma altera la HRV se non viene eliminato o corretto. Approfondisci: Battito ectopico ) e la fibrillazione atriale rendono disuguali gli intervalli tra i battiti per ragioni che non c’entrano con il freno vagale (Peltola, 2012). Il valore può sembrare alto, ma quella variazione non è un segno di buona salute.
- I valori di altre persone. Un valore più alto di quello di un amico dice poco. Età, forma fisica, geni e dispositivo contribuiscono tutti. In uno studio su circa 149.000 adulti olandesi, i geni spiegavano circa il 18% delle differenze di RMSSD tra le persone (Tegegne e colleghi, 2020).
La lezione Perché una HRV più alta non è sempre meglio esamina ogni caso, e la pagina La HRV può mostrare problemi al cuore? spiega che cosa la HRV può e non può mostrare del cuore.
Come si misura la HRV
Ogni metodo registra il tempo tra i battiti. È il sensore a stabilire con quale precisione.
| Metodo | Dove misura | Che cosa mostra di solito l’app |
|---|---|---|
| Fascia toracica (ECG) | Segnale elettrico dal torace | RMSSD, spesso in una misurazione del mattino |
| Anello, orologio o braccialetto ( PPG PPG Metodo ottico che manda luce nella pelle e registra la pulsazione del sangue a ogni battito. La maggior parte degli orologi, degli anelli e delle app con la fotocamera del telefono lo usa per stimare la HRV. Approfondisci: PPG ) | Pulsazioni al dito o al polso, con la luce | Un valore di RMSSD notturno, un punteggio o un’etichetta di stato |
| Fotocamera del telefono (PPG) | Pulsazioni nel polpastrello | RMSSD da una breve misurazione |
| ECG clinico o monitor Holter | Segnale elettrico, in ambulatorio o nell’arco di 24 ore | Più misure di HRV, lette da un clinico |
I sensori a luce misurano le pulsazioni, non il segnale elettrico del cuore, quindi in senso stretto registrano la variabilità della frequenza del polso Variabilità della frequenza del polso Variazione del tempo tra una pulsazione e la successiva, misurata otticamente da orologi, anelli e fotocamere del telefono. A riposo segue da vicino la HRV, ma se ne allontana col movimento. Approfondisci: Variabilità della frequenza del polso (PRV). A riposo concorda bene con la HRV ricavata dall’ECG, ma il movimento e alcuni tipi di stress allontanano le due misure (Schäfer e Vagedes, 2013).
I dispositivi riportano anche misure diverse. La maggior parte di quelli indossabili mostra il RMSSD. L’Apple Watch registra il SDNN SDNN La deviazione standard di tutti gli intervalli NN di una registrazione, in millisecondi. Misura la variabilità complessiva e il suo valore dipende molto dalla durata della registrazione. Approfondisci: SDNN , la deviazione standard degli intervalli tra battiti normali (Apple Developer Documentation). Le due misure danno valori diversi a partire dagli stessi battiti, e gli standard della HRV avvertono che i valori di registrazioni di durata diversa non vanno confrontati (Task Force, 1996). Per saperne di più vedi Come misurare la HRV: sensori, tempi, precisione e RMSSD, SDNN e lnRMSSD spiegati.
Quale HRV è normale?
Non esiste un’unica HRV normale. Cala con l’età, e il valore dipende dalla misura, dal dispositivo e dal momento in cui misuri. Le brevi registrazioni ECG diurne, per esempio, non sono direttamente confrontabili con la media notturna di un anello.
I valori di riferimento della popolazione ricavati da grandi studi, divisi per età e sesso e con l’indicazione di come sono stati misurati, sono nella pagina HRV normale per età: intervalli e come leggerli. Per una risposta semplice alla domanda se il tuo valore va bene, leggi la pagina Che cos’è una buona HRV?
Che cosa fa variare la HRV
Alcuni fattori non si possono cambiare: età, sesso e geni contribuiscono a fissare il tuo intervallo abituale. Altri fanno salire o scendere la HRV, da un giorno all’altro, dentro quell’intervallo:
- Il sonno, soprattutto le notti brevi o interrotte
- L’alcol, che tende ad abbassare la HRV la mattina dopo
- Lo stress, sia mentale sia fisico
- L’allenamento, soprattutto le sedute intense
- La malattia, compresi raffreddori e febbre
- La caffeina
- Il ciclo mestruale, che fa variare un po’ la HRV nell’arco del mese (Altini e Plews, 2021)
Se vuoi far salire il tuo livello abituale nell’arco di mesi, vedi la pagina Come posso far salire la HRV?
Che cosa la HRV non può dirti
La HRV non è un esame diagnostico. Una sola misurazione non può dirti se il cuore è sano.
- Una sola misurazione dice poco. Le oscillazioni da un giorno all’altro sono normali. Guarda l’andamento su una settimana o più.
- I dispositivi non concordano. Due dispositivi che indossi la stessa notte possono dare valori diversi. Confronta un dispositivo solo con se stesso.
- Non spiega il perché. Un calo mostra che qualcosa sta mettendo sotto carico l’organismo. Non permette di distinguere i postumi di una sbornia da un raffreddore.
La lezione Il valore di riferimento della HRV e gli andamenti spiega come leggere il tuo andamento.
Parlane con un medico se hai palpitazioni, svenimenti, dolore al petto o fiato corto, qualunque sia il tuo valore di HRV.