Вариабельность сердечного ритма (ВСР) — это колебания промежутков между соседними ударами сердца; их измеряют в миллисекундах. Более высокая ВСР в покое обычно означает, что блуждающий нерв Блуждающий нерв Главный нерв парасимпатической нервной системы: идёт от ствола мозга к сердцу, лёгким и кишечнику. Его быстрые сигналы к сердцу создают большую часть ВСР от удара к удару. Подробнее: Блуждающий нерв активно замедляет и подстраивает сердце, а это типично для отдыха и восстановления. Но пользу это число приносит, только когда его сравнивают с вашим обычным диапазоном.
Что означает вариабельность сердечного ритма
Сердце бьётся не как часы. Пульс 60 ударов в минуту вроде бы означает один удар в секунду, но промежутки между ударами почти никогда не равны ровно 1000 мс. Три удара подряд могут разделять 980, 1040 и 1010 мс. Время от одного удара до следующего — это RR-интервал RR-интервал Время от одного удара сердца до следующего, измеренное в миллисекундах между зубцами R на ЭКГ. ВСР рассчитывают по ряду таких интервалов. Подробнее: RR-интервал , названный по высокому зубцу R на электрокардиограмме ( ЭКГ ЭКГ Запись электрической активности сердца с помощью электродов на коже. RR-интервалы, полученные по ЭКГ, — эталонный метод измерения ВСР. Подробнее: ЭКГ ). Стандарты ВСР, принятые рабочей группой Европейского общества кардиологов (ESC) и Североамериканского общества стимуляции и электрофизиологии (NASPE), учитывают только промежутки между нормальными сокращениями — NN-интервалы NN-интервал RR-интервал между двумя нормальными ударами сердца, в миллисекундах, после удаления экстрасистол и ошибок измерения. Большинство показателей ВСР рассчитывают именно по NN-интервалам. Подробнее: NN-интервал (Task Force, 1996).
ВСР одним числом описывает, насколько меняются эти интервалы. У двух людей может быть одинаковый пульс 60, но у одного промежутки почти не меняются, а у другого то удлиняются, то укорачиваются на 50 мс и больше. Пульс одинаковый, а ВСР совсем разная.
Запись электрокардиограммы с четырьмя высокими зубцами — зубцами R. Промежутки между ними подписаны: 0,98; 1,06; 0,95 с, то есть одинаковых среди них нет.
Передвиньте ползунок ниже и посмотрите, как два распространённых показателя ВСР зависят от того, насколько сильно интервалы меняются от удара к удару.
- RMSSD
- 30 мс
- SDNN
- 24 мс
- ЧСС
- 60 уд/мин
Интерактивный график шестнадцати ударов сердца. Ползунок задаёт, насколько различаются промежутки между ударами. Значения RMSSD, SDNN и ЧСС обновляются, пока вы двигаете ползунок.
Исследователи описывают ВСР как изменение интервалов между соседними ударами сердца, которое возникает под действием сразу нескольких регуляторных систем (Shaffer, McCraty и Zerr, 2014). По их словам, «здоровое сердце — не метроном».
Подробнее Как три удара из примера превращаются в число ВСР
Возьмём промежутки из примера выше: 980, 1040 и 1010 мс.
RMSSD сравнивает соседние промежутки. Разности равны +60 и −30 мс. Возведём их в квадрат (3600 и 900), усредним квадраты (2250) и извлечём квадратный корень. RMSSD равен примерно 47 мс.
SDNN показывает разброс всех промежутков вокруг их среднего. Среднее равно 1010 мс, поэтому промежутки отстоят от него на −30, +30 и 0 мс. Стандартное отклонение этих промежутков — 30 мс.
Те же три удара, два разных числа. Реальное измерение охватывает сотни ударов, но принцип тот же. Поэтому важно, какой показатель выводит ваше приложение.
ВСР и пульс: в чём разница?
Пульс считает удары. ВСР описывает промежутки между ними.
| ЧСС | ВСР | |
|---|---|---|
| Что измеряет | Сколько раз бьётся сердце | Насколько меняется время между ударами |
| Единица | Удары в минуту (уд/мин) | Миллисекунды (мс) или баллы |
| После хорошего отдыха обычно | Ниже | Выше |
| Что быстро её меняет | Движение, стресс, кофеин, лихорадка | Дыхание, стресс, алкоголь, болезнь, тяжёлые тренировки |
Эти показатели связаны. Когда сердце бьётся медленнее, между ударами проходит больше времени и остаётся больше простора для колебаний. Поэтому ВСР обычно растёт, когда пульс снижается, отчасти из-за нервной системы, отчасти из-за простой арифметики (Sacha, 2014). Это одна из причин, по которой после хорошего отдыха утром обычно видны и более низкий пульс, и более высокая ВСР. Чем они различаются как ежедневные сигналы, рассказано в материале ВСР и пульс в покое.
Что управляет ВСР: вегетативная нервная система (ВНС)
У сердца есть собственный водитель ритма Синусовый узел Естественный водитель ритма сердца — небольшой участок клеток, который запускает каждый нормальный удар. Без влияния нервов он срабатывает примерно 100 раз в минуту; в покое блуждающий нерв удерживает частоту ниже. Подробнее: Синусовый узел — синоатриальный узел. Это небольшое скопление клеток, которое задаёт основной ритм (Shaffer, McCraty и Zerr, 2014). Вегетативная нервная система Вегетативная нервная система Часть нервной системы, которая управляет организмом без участия сознания, в том числе частотой сердечных сокращений. ВСР в основном отражает, как она ежесекундно подстраивает работу сердца. Подробнее: Вегетативная нервная система — та часть нервной системы, что работает без сознательных усилий, — постоянно подстраивает эту частоту.
Тормоз и педаль газа
Парасимпатическая Парасимпатическая нервная система Ветвь вегетативной нервной системы, отвечающая за режим отдыха и восстановления. Замедляет сердце, в основном через блуждающий нерв, и определяет большую часть колебаний ВСР от удара к удару. Подробнее: Парасимпатическая нервная система ветвь действует как тормоз. Её главный нерв, идущий к сердцу, — блуждающий, и он замедляет ритм. Симпатическая ветвь действует как педаль газа. В покое активны обе, но преобладает тормоз блуждающего нерва (Shaffer, McCraty и Zerr, 2014).
Ветви работают с разной скоростью. Влияние блуждающего нерва проявляется меньше чем за секунду, а симпатическому влиянию нужно больше пяти секунд, чтобы нарасти (Shaffer, McCraty и Zerr, 2014). Поскольку тормоз успевает изменить промежуток между двумя соседними ударами, быстрая часть ВСР от удара к удару в основном отражает вагусную активность (Task Force, 1996). Поэтому RMSSD RMSSD Среднеквадратичное значение разностей соседних NN-интервалов: показатель ВСР в миллисекундах, построенный на том, насколько каждый интервал между ударами отличается от следующего. В основном отражает активность блуждающего нерва. Подробнее: RMSSD — показатель, который используют большинство носимых устройств, — считают главным временным показателем влияния блуждающего нерва на сердце (Shaffer и Ginsberg, 2017).
Передвигайте два ползунка ниже и посмотрите, как каждая ветвь влияет на пульс и RMSSD.
Тормоз и педаль газа
Учебная модель, а не измерение
- ЧСС
- 61 уд/мин
- RMSSD
- 55 мс
Задаётся ползунками ниже
Отдохнувшее утро. После хорошей ночи тормоз нажат сильно, а газ — слабо. ЧСС низкая, промежутки между ударами заметно меняются, поэтому ВСР высокая.
Ползунки и предустановки работают при включённом JavaScript.
Сердце бьётся с частотой, которую задают два ползунка: вагусный тормоз (парасимпатический) и педаль газа (симпатическая). Полоса ударов и линия промежутков перед каждым ударом показывают, насколько ровен ритм. Если усилить тормоз, сердце замедляется, а промежутки меняются больше, поэтому RMSSD растёт. Если усилить газ, сердце ускоряется, а промежутки становятся ровнее, поэтому RMSSD падает. Кнопки выставляют ползунки для отдохнувшего утра, сна, стресса, часов после тяжёлой тренировки и начала болезни, и у каждой есть короткое пояснение.
Почему дыхание меняет сердцебиение
Медленно вдохните — сердце слегка ускорится. Выдохните — замедлится. Этот ритм называют дыхательной синусовой аритмией, и он нормален (Shaffer, McCraty и Zerr, 2014). Это один из главных источников ВСР в покое, поэтому при измерении важно, как вы дышите.
Дышите и наблюдайте за сердцем
Учебная модель, а не измерение
- ЧСС
- 60 уд/мин
- RMSSD
- 46 мс
Последние 30 секунд
Эта картинка движется при включённом JavaScript.
Дыхательный кружок увеличивается на каждом вдохе и уменьшается на каждом выдохе. Полоса ударов под ним показывает, что на вдохе (он закрашен) удары сближаются, а на выдохе расходятся. Линия под полосой показывает промежуток перед каждым ударом: на вдохе он уменьшается, на выдохе растёт. Ползунок задаёт темп от 4 до 15 вдохов в минуту, а ниже выведены ЧСС и RMSSD за последние 30 секунд. Размах наибольший примерно при 6 вдохах в минуту.
Подробнее об этом — в уроке нервная система, которая стоит за ВСР.
Почему ВСР важна
В масштабах популяции более низкая ВСР связана с худшими исходами для здоровья. Метаанализ восьми исследований с участием 21 988 человек без известных заболеваний сердца показал, что низкая ВСР была связана с повышением риска первого сердечно-сосудистого события на 32–45 % (Hillebrand и коллеги, 2013). ВСР также снижается с возрастом и, как правило, немного выше у более физически активных людей (Altini и Plews, 2021).
Это связи на уровне групп. Из них не следует, что низкое число означает риск лично для вас. У здоровых людей ВСР сильно различается.
Идея не нова: в 1960-е годы советские врачи космической медицины уже анализировали промежутки между ударами сердца, чтобы оценить, как космонавты переносят стресс. Об этом рассказывает материал ВСР в советской космической медицине.
Что ВСР показывает день за днём
ВСР полезнее всего для отслеживания изменений у одного и того же человека. В исследовании 28 175 пользователей приложения, которые измеряли ВСР после пробуждения, она снижалась примерно на 12 % после обильного употребления алкоголя и примерно на 10 % во время болезни по сравнению с обычными значениями каждого человека (Altini и Plews, 2021). Тяжёлые тренировки, плохой сон и стресс тоже могут её менять. Полный список — на странице что влияет на ВСР.
Всегда ли чем выше ВСР, тем лучше?
Как правило, ВСР в покое выше вашего обычного уровня говорит об отдыхе и восстановлении. Есть три частых исключения.
- Ненадёжные данные. Движение или плохо прилегающий датчик могут добавить ложные удары или пропустить настоящие. Исследователи тратят много усилий на то, чтобы находить и исправлять такие ошибки, потому что они искажают результат (Peltola, 2012). Внезапный необъяснимый скачок стоит проверить. См. почему ВСР вдруг оказалась высокой.
- Нерегулярный ритм. Экстрасистолы Эктопическое сокращение Сокращение сердца, которое возникает вне обычного водителя ритма и обычно приходит раньше срока. Эктопические сокращения встречаются часто, но искажают ВСР, если их не убрать или не исправить. Подробнее: Эктопическое сокращение (эктопические сокращения) и фибрилляция предсердий делают промежутки между ударами неравномерными по причинам, не связанным с тормозом блуждающего нерва (Peltola, 2012). Число может выглядеть высоким, но такая вариабельность не признак хорошего здоровья.
- Чужие числа. Число выше, чем у друга, мало о чём говорит. На него влияют возраст, физическая форма, гены и устройство. В исследовании примерно 149 000 взрослых жителей Нидерландов гены объясняли около 18 % различий в RMSSD между людьми (Tegegne и коллеги, 2020).
Урок почему более высокая ВСР — не всегда лучше разбирает каждый случай, а материал может ли ВСР показать проблемы с сердцем объясняет, что ВСР может и чего не может сказать о сердце.
Как измеряют ВСР
Любой метод записывает время между ударами. Насколько точно, определяет датчик.
| Метод | Где измеряется | Что обычно показывает приложение |
|---|---|---|
| Нагрудный датчик (ЭКГ) | Электрический сигнал с груди | RMSSD, часто по утреннему измерению |
| Кольцо, часы или браслет ( ФПГ ФПГ Оптический метод: свет направляют в кожу и улавливают пульсацию крови при каждом ударе сердца. Большинство часов, колец и приложений с камерой телефона оценивают по ней ВСР. Подробнее: ФПГ ) | Пульс на пальце или запястье с помощью света | Ночное значение RMSSD, баллы или статус |
| Камера телефона (ФПГ) | Пульс на кончике пальца | RMSSD по короткому измерению |
| Клиническая ЭКГ или холтеровский монитор | Электрический сигнал, в клинике или в течение 24 часов | Несколько показателей ВСР, которые оценивает врач |
Оптические датчики (метод фотоплетизмографии, ФПГ) измеряют пульс, а не электрический сигнал сердца, поэтому, строго говоря, фиксируют вариабельность пульса Вариабельность пульса Изменчивость времени между ударами пульса, которую оптически измеряют часы, кольца и камеры телефонов. В покое она близко следует за ВСР, а при движении расходится с ней. Подробнее: Вариабельность пульса (PRV). В покое она хорошо согласуется с ВСР по ЭКГ, но при движении и некоторых видах стресса значения расходятся (Schäfer и Vagedes, 2013).
К тому же устройства выдают разные показатели. Большинство носимых устройств показывают RMSSD. Apple Watch сохраняет SDNN SDNN Стандартное отклонение всех NN-интервалов записи, в миллисекундах. Показывает общую вариабельность; его значение сильно зависит от длительности записи. Подробнее: SDNN — стандартное отклонение интервалов между нормальными сокращениями (Apple Developer Documentation). Эти два показателя дают разные числа по одним и тем же ударам, а стандарты ВСР предупреждают, что значения из записей разной длины сравнивать нельзя (Task Force, 1996). Подробнее — в материалах как измеряют ВСР и RMSSD, SDNN и lnRMSSD.
Названия в русскоязычных приложениях могут сбивать с толку. В русском интерфейсе Garmin соответствующая функция называется «Состояние вариабельности частоты пульса» (сокращённо ВЧП), а Apple пишет «Вариабельность пульса» без аббревиатуры. В обоих случаях это ВСР в том виде, в каком её измеряет устройство.
Какая ВСР считается нормальной?
Единого нормального значения ВСР нет. Она снижается с возрастом, а число зависит от показателя, устройства и времени измерения. Например, короткие дневные записи ЭКГ нельзя напрямую сравнивать с ночным средним по данным кольца.
Референсные значения из крупных исследований, разбитые по возрасту и полу и с указанием способа измерения, приведены на странице нормальная ВСР по возрастам. Простой ответ на вопрос, в порядке ли ваше число, дан в материале какая ВСР считается хорошей.
Что влияет на ВСР
Кое-что изменить нельзя: от возраста, пола и генов во многом зависит ваш обычный диапазон. Другие факторы день ото дня сдвигают ВСР в пределах этого диапазона:
- Сон, особенно короткий или прерывистый
- Алкоголь, который, как правило, снижает ВСР на следующее утро
- Стресс, и психологический, и физический
- Тренировки, особенно тяжёлые
- Болезнь, включая простуду и лихорадку
- Кофеин
- Менструальный цикл, который немного меняет ВСР в течение месяца (Altini и Plews, 2021)
Если хотите за несколько месяцев повысить свой обычный уровень, см. как повысить ВСР.
Чего ВСР не может сказать
ВСР — не диагностический тест. Одно измерение не покажет, здорово ли ваше сердце.
- Одно измерение говорит мало. Колебания изо дня в день нормальны. Смотрите на динамику за неделю и дольше.
- Устройства расходятся. Два устройства, надетые в одну и ту же ночь, могут показать разные числа. Сравнивайте показания устройства только с его же прежними показаниями.
- Причину она не называет. Снижение показывает, что что-то нагружает организм. Отличить похмелье от простуды по нему нельзя.
Урок как определить базовый уровень ВСР показывает, как читать динамику.
Обратитесь к врачу, если у вас бывают приступы сердцебиения, обмороки, боль в груди или одышка, независимо от того, что показывает ВСР.