Tutti i parametri della HRV, in una sola pagina

App e software di HRV riportano decine di numeri. Eccoli tutti, raggruppati per famiglia, ciascuno con ciò che misura, la sua unità, la durata di registrazione necessaria e il rimando alla spiegazione completa.

Per vedere questi numeri cambiare su registrazioni di esempio, apri il Laboratorio HRV. Per ricavarli dai tuoi dati battito per battito, usa il calcolatore HRV. Per i termini che non sono parametri, consulta il glossario.

Dominio del tempo

Statistiche ricavate direttamente dall’elenco degli intervalli battito per battito: medie, dispersioni e conteggi dei grandi salti. La maggior parte delle app ne riporta una, di solito il RMSSD.

Per approfondire: Quali di questi parametri cambiano di più con un orologio o un anello, rispetto a una fascia toracica

  • RR medio, FC

    Intervallo RR medio e frequenza cardiaca media

    Il tempo medio tra i battiti in una registrazione, in millisecondi. La frequenza cardiaca è lo stesso valore capovolto: 60.000 diviso per l'RR medio.

    Unità
    ms (FC in bpm)
    Riflette soprattutto
    Quanto batte veloce il cuore in media; tutte le altre misure si leggono in rapporto a questo valore.
    Registrazione
    Qualsiasi durata Qualsiasi registrazione: è la media di ciò che registri.
    RRmean=1N∑i=1NRRi,HR=60 000RRmean\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}} = \frac{1}{N}\sum_{i=1}^{N}\mathrm{RR}_i,\qquad \mathrm{HR} = \frac{60\,000}{\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}}
  • FC a riposo

    Frequenza cardiaca a riposo

    Quante volte il cuore batte al minuto quando si è completamente a riposo. Negli adulti di solito è tra 60 e 100 battiti al minuto, e più bassa negli atleti ben allenati.

    Unità
    bpm
    Riflette soprattutto
    La frequenza cardiaca a riposo; la forma fisica la abbassa nell’arco di mesi, mentre malattia, sonno scarso e stress la alzano.
    Registrazione
    Qualsiasi durata Una misurazione a riposo: alcuni dispositivi la ricavano durante il sonno, altri in un controllo diurno.
    HR=60 000RRmean\mathrm{HR} = \frac{60\,000}{\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}}
  • RMSSD

    Radice quadrata della media dei quadrati delle differenze successive

    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.

    Unità
    ms
    Riflette soprattutto
    Variazioni rapide da un battito all’altro, legate al respiro, che riflettono soprattutto l’attività vagale.
    Registrazione
    Meno di 5 min Regge bene nelle registrazioni brevi: da sdraiati, un tratto di 10 secondi ha dato un valore valido rispetto a quello di 5 minuti.
    RMSSD=1N−1∑i=1N−1(RRi+1−RRi)2\mathrm{RMSSD} = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N-1}\left(\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right)^2}
  • lnRMSSD

    Logaritmo naturale del RMSSD

    Il logaritmo naturale del RMSSD, senza unità di misura. Il logaritmo riduce la dispersione dei valori del RMSSD e rende più facile confrontare e analizzare le variazioni da un giorno all'altro.

    Unità
    senza unità (log di ms)
    Riflette soprattutto
    La stessa attività vagale del RMSSD, su una scala che rende confrontabili le variazioni da un giorno all’altro.
    Registrazione
    Meno di 5 min Come per il RMSSD, da cui si calcola.
    lnRMSSD=ln⁡(RMSSD)\mathrm{lnRMSSD} = \ln\left(\mathrm{RMSSD}\right)
  • SDSD

    Deviazione standard delle differenze successive

    La deviazione standard delle differenze tra intervalli NN vicini, in millisecondi. È quasi lo stesso valore del RMSSD e misura la stessa variazione rapida da un battito all'altro.

    Unità
    ms
    Riflette soprattutto
    La stessa rapida variazione da un battito all’altro del RMSSD; a riposo i due valori sono quasi uguali.
    Registrazione
    Meno di 5 min Come per il RMSSD, dato che i due valori quasi coincidono.
    SDSD=1N−2∑i=1N−1(Δi−Δmean)2,Δi=RRi+1−RRi\mathrm{SDSD} = \sqrt{\frac{1}{N-2}\sum_{i=1}^{N-1}\left(\Delta_i-\Delta_{\mathrm{mean}}\right)^2},\quad \Delta_i = \mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i
  • SDNN

    Deviazione standard degli intervalli NN

    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.

    Unità
    ms
    Riflette soprattutto
    La variabilità complessiva a ogni velocità, dalle oscillazioni del respiro alle derive lente.
    Registrazione
    5 min Di solito 5 minuti o 24 ore; cresce con la durata, quindi si confrontano solo registrazioni della stessa durata.
    SDNN=1N−1∑i=1N(RRi−RRmean)2\mathrm{SDNN} = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N}\left(\mathrm{RR}_i-\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}\right)^2}
  • NN50

    Numero di differenze successive superiori a 50 ms

    Il numero di coppie di intervalli NN adiacenti che differiscono per più di 50 millisecondi. Dividendolo per il numero di differenze successive, una in meno degli intervalli, si ottiene il pNN50.

    Unità
    count
    Riflette soprattutto
    Con quale frequenza l’intervallo tra due battiti varia di più di 50 ms, un cambiamento di origine vagale.
    Registrazione
    Meno di 5 min La durata convenzionale più breve è 2 minuti; i conteggi di durate diverse non sono confrontabili.
    NN50=#{ i:∣RRi+1−RRi∣>50 ms}\mathrm{NN50} = \#\left\{\,i : \left|\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right| > 50\ \mathrm{ms}\right\}
  • pNN50

    Percentuale di differenze successive superiori a 50 ms

    Percentuale di intervalli NN contigui che differiscono per più di 50 millisecondi. Segue le variazioni rapide di origine vagale, come il RMSSD, ma come quota e non come ampiezza.

    Unità
    %
    Riflette soprattutto
    La stessa rapida variazione di origine vagale del RMSSD, espressa come quota e non come ampiezza; dipende molto dalla frequenza cardiaca.
    Registrazione
    Meno di 5 min Come per il NN50, che qui si divide per il numero di differenze successive.
    pNN50=NN50N−1×100\mathrm{pNN50} = \frac{\mathrm{NN50}}{N-1}\times 100
  • pNN20

    Percentuale di differenze successive superiori a 20 ms

    Percentuale di intervalli NN consecutivi che differiscono di oltre 20 millisecondi. Variante del pNN50 con soglia più bassa, che varia ancora in chi ha piccole differenze da un battito all'altro.

    Unità
    %
    Riflette soprattutto
    Variazioni rapide più piccole, per cuori che raramente saltano di 50 ms in un battito.
    Registrazione
    Meno di 5 min Come per il pNN50; l’unica differenza è la soglia.
    pNN20=#{ i:∣RRi+1−RRi∣>20 ms}N−1×100\mathrm{pNN20} = \frac{\#\left\{\,i : \left|\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right| > 20\ \mathrm{ms}\right\}}{N-1}\times 100
  • SDANN

    Deviazione standard delle medie degli intervalli NN su 5 minuti

    La deviazione standard della media degli intervalli NN di ogni segmento di 5 minuti di una registrazione di 24 ore, in millisecondi. Misura i cambiamenti lenti nell'arco della giornata e ignora tutto ciò che è più veloce.

    Unità
    ms
    Riflette soprattutto
    Variazioni lente della frequenza cardiaca nell’arco della giornata, senza le oscillazioni rapide, che la media cancella.
    Registrazione
    24 h Pensato per registrazioni di 24 ore, suddivise in segmenti di 5 minuti.
    SDANN=1K−1∑k=1K(RRmean,k−RRmean)2\mathrm{SDANN} = \sqrt{\frac{1}{K-1}\sum_{k=1}^{K}\left(\mathrm{RR}_{\mathrm{mean},k}-\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}\right)^2}
  • SDNNI

    Indice SDNN

    La media del SDNN di ogni segmento di 5 minuti di una registrazione di 24 ore, in millisecondi. Mantiene la variabilità interna a ciascun segmento ed esclude la deriva lenta tra un segmento e l'altro.

    Unità
    ms
    Riflette soprattutto
    La variabilità all’interno di ogni segmento di pochi minuti, mediata sull’arco della giornata; l’indice è correlato alla potenza VLF.
    Registrazione
    24 h Una registrazione di 24 ore, suddivisa in segmenti di 5 minuti.
    SDNNI=1K∑k=1KSDNNk\mathrm{SDNNI} = \frac{1}{K}\sum_{k=1}^{K}\mathrm{SDNN}_k

Geometriche

Misure ricavate dalla forma dell’istogramma degli intervalli. L’indice triangolare e il TINN sono stati pensati per le registrazioni Holter di 24 ore.

  • HTI

    Indice triangolare della HRV

    Numero di intervalli NN di una registrazione diviso per l'altezza della colonna più alta del loro istogramma. Misura geometrica adimensionale della variabilità complessiva, che pochi battiti errati modificano pochissimo.

    Unità
    ratio
    Riflette soprattutto
    La variabilità complessiva, come il SDNN, in una forma su cui pochi battiti errati influiscono poco.
    Registrazione
    24 h Almeno 20 minuti, meglio 24 ore; 5 minuti è il segmento breve abituale, 2 un minimo proposto.
    HTI=Nmax⁡k nk\mathrm{HTI} = \frac{N}{\max_k\, n_k}
  • TINN

    Interpolazione triangolare dell’istogramma degli intervalli NN

    La larghezza, in millisecondi, della base del triangolo che meglio si adatta all'istogramma degli intervalli NN. Una misura geometrica della variabilità complessiva, dall'analisi Holter su 24 ore.

    Unità
    ms
    Riflette soprattutto
    La variabilità complessiva, come larghezza dell’istogramma degli intervalli.
    Registrazione
    24 h Pensato per durate da 20 minuti a 24 ore; un giorno produce un istogramma molto più largo di una registrazione di 5 minuti.
    TINN=Nt−Mt,(Mt,Nt)=arg⁡min⁡M,N∑k(nk−TM,N(k))2\mathrm{TINN} = N_t - M_t,\quad (M_t, N_t) = \arg\min_{M,N}\sum_k \left(n_k - T_{M,N}(k)\right)^2
  • 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.

    Unità
    ratio
    Riflette soprattutto
    Quanto è regolare e ristretto il ritmo; sale quando la variabilità scende. Nasce dalla medicina spaziale sovietica.
    Registrazione
    5 min 5 minuti negli studi recenti; una registrazione più lunga coglie derive lente che allargano la gamma dei valori.
    SI=AMo2 Mo MxDMn\mathrm{SI} = \frac{\mathrm{AMo}}{2\,\mathrm{Mo}\,\mathrm{MxDMn}}

Dominio della frequenza

La serie degli intervalli scomposta in ritmi di velocità diverse, come un suono scomposto in note. Ogni banda contiene la variazione che si ripete al proprio ritmo.

  • ULF

    Potenza a frequenza ultra-bassa

    La varianza degli intervalli tra i battiti sotto 0,003 Hz, in ms²: ritmi più lenti di un ciclo ogni 5 minuti, compreso il ciclo giorno-notte. Si misura solo con una registrazione di 24 ore.

    Unità
    ms²
    Riflette soprattutto
    I ritmi più lenti, con meno di un ciclo ogni 5 minuti, compreso il ciclo giorno-notte.
    Registrazione
    24 h Solo da una registrazione di 24 ore.
    ULF=∫00.003P(f) df\mathrm{ULF} = \int_{0}^{0.003} P(f)\,\mathrm{d}f
  • VLF

    Potenza a frequenza molto bassa

    La varianza degli intervalli tra i battiti nella banda da 0,003 a 0,04 Hz, in ms²: ritmi con un periodo da 25 secondi a 5 minuti. Richiede almeno 5 minuti di registrazione e si legge meglio su 24 ore.

    Unità
    ms²
    Riflette soprattutto
    Ritmi che si ripetono con un periodo da 25 secondi a 5 minuti; il loro significato nelle registrazioni brevi è dubbio.
    Registrazione
    24 h Almeno 5 minuti, e meglio leggerla su 24 ore.
    VLF=∫0.0030.04P(f) df\mathrm{VLF} = \int_{0.003}^{0.04} P(f)\,\mathrm{d}f
  • LF

    Potenza a bassa frequenza

    La varianza degli intervalli tra i battiti nella banda da 0,04 a 0,15 Hz, in ms²: ritmi con un periodo da 7 a 25 secondi. Un tempo letta come attività simpatica, lettura oggi contestata.

    Unità
    ms²
    Riflette soprattutto
    A riposo, soprattutto onde della pressione arteriosa intorno a 0,1 Hz; non è una misura pulita dell’attività simpatica.
    Registrazione
    5 min Almeno circa 2 minuti; 5 minuti è la registrazione breve standard.
    LF=∫0.040.15P(f) df\mathrm{LF} = \int_{0.04}^{0.15} P(f)\,\mathrm{d}f
  • HF

    Potenza ad alta frequenza

    La varianza degli intervalli tra i battiti compresa nella banda da 0,15 a 0,40 Hz, in ms²: la fascia di frequenze della respirazione normale. Riflette soprattutto l'attività vagale quando si respira da 9 a 24 volte al minuto.

    Unità
    ms²
    Riflette soprattutto
    Il ritmo del respiro e, con una respirazione da 9 a 24 respiri al minuto, l’attività vagale.
    Registrazione
    Meno di 5 min Almeno circa 1 minuto; 5 minuti è la registrazione breve standard.
    HF=∫0.150.40P(f) df\mathrm{HF} = \int_{0.15}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f
  • TP

    Potenza totale

    La somma della potenza di tutte le bande dello spettro, in ms²: la varianza degli intervalli tra i battiti. In una registrazione di 5 minuti è VLF + LF + HF; su 24 ore si aggiunge la ULF.

    Unità
    ms²
    Riflette soprattutto
    Tutta la varianza degli intervalli: il gemello del SDNN nel dominio della frequenza.
    Registrazione
    5 min 5 minuti o 24 ore; come il SDNN dipende dalla durata.
    TP=ULF+VLF+LF+HF=∫00.40P(f) df\mathrm{TP} = \mathrm{ULF} + \mathrm{VLF} + \mathrm{LF} + \mathrm{HF} = \int_{0}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f
  • LF/HF

    Rapporto LF/HF

    La potenza LF divisa per la potenza HF, senza unità di misura. Era stato proposto come indicatore del bilancio tra sistema simpatico e parasimpatico, ma la ricerca mostra che non riesce a misurarlo in modo affidabile.

    Unità
    ratio
    Riflette soprattutto
    LF rispetto a HF; il respiro lo fa variare molto e non è una misura affidabile del «bilancio simpatovagale».
    Registrazione
    5 min 5 minuti, la durata da cui derivano i suoi valori di riferimento.
    LFHF=∫0.040.15P(f) df∫0.150.40P(f) df\frac{\mathrm{LF}}{\mathrm{HF}} = \frac{\int_{0.04}^{0.15} P(f)\,\mathrm{d}f}{\int_{0.15}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f}
  • LF n.u., HF n.u.

    Unità normalizzate

    La potenza LF o HF espressa come percentuale della loro somma (LF + HF), anziché in ms². La somma delle due fa sempre 100, quindi insieme contengono una sola informazione.

    Unità
    nu
    Riflette soprattutto
    La ripartizione tra LF e HF senza la loro ampiezza totale; la somma è sempre 100.
    Registrazione
    5 min 5 minuti, come per LF e HF.
    LFnu=LFLF+HF×100,HFnu=HFLF+HF×100\mathrm{LF}_{\mathrm{nu}} = \frac{\mathrm{LF}}{\mathrm{LF}+\mathrm{HF}}\times 100,\qquad \mathrm{HF}_{\mathrm{nu}} = \frac{\mathrm{HF}}{\mathrm{LF}+\mathrm{HF}}\times 100
  • Picco LF, picco HF

    Frequenza di picco

    La frequenza, in Hz, alla quale una banda dello spettro della HRV ha la potenza più alta. Il picco HF di solito è la frequenza respiratoria; il picco LF di solito sta vicino a 0,1 Hz.

    Unità
    Hz
    Riflette soprattutto
    Quale ritmo domina una banda; il picco HF di solito coincide con la frequenza respiratoria.
    Registrazione
    5 min 5 minuti, come per lo spettro da cui si legge.
    fpeak=arg⁡max⁡f∈bandP(f)f_{\mathrm{peak}} = \arg\max_{f \in \text{band}} P(f)
  • Un punteggio di HeartMath che indica quanta parte dello spettro della HRV si concentra in un unico picco stretto tra 0,04 e 0,26 Hz. La produce la respirazione lenta, a circa 6 respiri al minuto, quindi misura in gran parte il ritmo del respiro.

    Unità
    ratio
    Riflette soprattutto
    Quanta parte dello spettro si concentra in un solo picco stretto; misura soprattutto il ritmo del respiro.
    Registrazione
    5 min Si ricava da uno spettro a breve termine, come per LF e HF; la riportano le app di HeartMath.
    Coherence=PpeakPtotal−Ppeak,Ppeak=∫f0−0.015f0+0.015P(f) df\mathrm{Coherence} = \frac{P_{\mathrm{peak}}}{P_{\mathrm{total}} - P_{\mathrm{peak}}},\quad P_{\mathrm{peak}} = \int_{f_0 - 0.015}^{f_0 + 0.015} P(f)\,\mathrm{d}f

Non lineari

Misure della forma più che della grandezza: quanto è prevedibile la serie dei battiti e come la sua oscillazione cambia scala da pochi battiti a molti.

  • DFA α1, α2

    Esponenti dell’analisi delle fluttuazioni detrendizzate

    L'esponente di scala a breve termine dell'analisi delle fluttuazioni detrendizzate. Vicino a 1, i battiti hanno memoria a ogni scala; vicino a 0,5 si comportano come rumore. α2 è la stessa pendenza su tratti più lunghi.

    Unità
    exponent
    Riflette soprattutto
    Quanto sono correlati i battiti su tratti brevi (α1) e più lunghi (α2); α1 serve a stimare le soglie di intensità dell’esercizio.
    Registrazione
    Meno di 5 min 120 secondi è un minimo proposto per α1; il metodo era stato pensato per registrazioni di ore.
    F(n)∝nα,α1=dlog⁡F(n)dlog⁡n for 4≤n≤16F(n) \propto n^{\alpha},\qquad \alpha_1 = \frac{\mathrm{d}\log F(n)}{\mathrm{d}\log n}\ \text{for}\ 4 \le n \le 16
  • SampEn

    Entropia campionaria

    Imprevedibilità dei battiti: meno il logaritmo della probabilità che sequenze di battiti coincidenti coincidano ancora con un battito in più. Vicino a 0: schema ripetitivo; 2 o più: quasi casuale.

    Unità
    nats
    Riflette soprattutto
    Quanto è imprevedibile la serie dei battiti: vicino a 0 è uno schema che si ripete, da 2 in su è quasi casuale.
    Registrazione
    Meno di 5 min Si può calcolare con meno di 200 battiti, ma il valore dipende dalla durata e dalle impostazioni m e r.
    SampEn(m,r)=−ln⁡AB\mathrm{SampEn}(m, r) = -\ln\frac{A}{B}
  • ApEn

    Entropia approssimata

    La parente più anziana dell'entropia campionaria, senza unità di misura: una misura di regolarità che conta ogni tratto di battiti come corrispondente a sé stesso, e per questo dà valori troppo bassi nelle registrazioni brevi.

    Unità
    nats
    Riflette soprattutto
    La regolarità della serie dei battiti, con una distorsione verso valori bassi nelle registrazioni brevi.
    Registrazione
    5 min Proposta per circa mille punti; su registrazioni più brevi risulta più bassa e dipende dalle impostazioni m e r.
    ApEn(m,r)=Φm(r)−Φm+1(r)\mathrm{ApEn}(m, r) = \Phi^{m}(r) - \Phi^{m+1}(r)

Diagramma di Poincaré

Ogni intervallo riportato rispetto al successivo forma una nuvola di punti. La sua larghezza e la sua lunghezza danno due numeri che richiamano RMSSD e SDNN.

  • SD1, SD2, SD1/SD2

    Deviazioni standard del diagramma di Poincaré

    Due misure della dispersione dei punti in un diagramma di Poincaré, in millisecondi. SD1 è la larghezza e segue la variabilità a breve termine, come il RMSSD; SD2 è la lunghezza e segue la variabilità complessiva.

    Unità
    ms
    Riflette soprattutto
    SD1 la variabilità a breve termine, come il RMSSD; SD2 la variabilità complessiva, come il SDNN; e il loro rapporto.
    Registrazione
    5 min SD1 si comporta come il RMSSD; SD2 cresce con la durata della registrazione, come il SDNN.
    SD1=RMSSD2,SD2=2 SDNN2−SD12\mathrm{SD1} = \frac{\mathrm{RMSSD}}{\sqrt{2}},\qquad \mathrm{SD2} = \sqrt{2\,\mathrm{SDNN}^2-\mathrm{SD1}^2}

Dinamica della frequenza cardiaca e indici clinici

Misure di come risponde il cuore attorno a battiti particolari, più che della dispersione complessiva. Entrambe sono nate da registrazioni ECG di 24 ore nella ricerca cardiologica.

  • TO, TS

    Turbolenza della frequenza cardiaca

    Breve accelerazione e poi recupero più lento del ritmo dopo un'extrasistole ventricolare, misurati su un ECG di 24 ore: inizio della turbolenza (%) e pendenza della turbolenza (ms per battito).

    Unità
    % and ms/beat
    Riflette soprattutto
    Come il ritmo accelera e si assesta dopo un’extrasistole ventricolare, attraverso il baroriflesso.
    Registrazione
    24 h Un ECG di 24 ore pulito, con vere extrasistoli ventricolari.
    TO=(RR+1+RR+2)−(RR−2+RR−1)RR−2+RR−1×100\mathrm{TO} = \frac{(\mathrm{RR}_{+1}+\mathrm{RR}_{+2})-(\mathrm{RR}_{-2}+\mathrm{RR}_{-1})}{\mathrm{RR}_{-2}+\mathrm{RR}_{-1}}\times 100
  • DC

    Capacità di decelerazione

    L'entità media dei rallentamenti del cuore, in millisecondi, ottenuta mediando l'andamento attorno a ogni battito più lento del precedente. Una misura vagale su 24 ore usata dopo un infarto.

    Unità
    ms
    Riflette soprattutto
    La grandezza media dei rallentamenti del cuore, una misura dell’attività vagale.
    Registrazione
    24 h Sviluppata su ECG Holter di 24 ore; è stato studiato anche un valore su 5 minuti.
    DC=X(0)+X(1)−X(−1)−X(−2)4\mathrm{DC} = \frac{X(0)+X(1)-X(-1)-X(-2)}{4}

Non sono parametri, ma servono per leggere i numeri qui sopra. Il glossario contiene il resto.

Le durate delle registrazioni seguono le fonti citate in ogni pagina del glossario, dove trovi i dettagli. Queste pagine spiegano che cosa significano i numeri; non permettono di diagnosticare nulla.