Урок 2 из 20 · Уровень 1: Основы

Что такое ВСР — на одной картинке

Вариабельность сердечного ритма (ВСР) показывает, насколько меняется промежуток между ударами сердца от удара к удару. Если отложить все промежутки на графике, получится линия, и ВСР говорит о том, насколько сильно она колеблется. У двух людей с одинаковым пульсом ВСР может сильно различаться.

Содержание 6 разделов

Главное

  • ВСР показывает, насколько меняется промежуток между ударами сердца от удара к удару.
  • У двух людей с одинаковым пульсом ВСР может сильно различаться.
  • Приложения сводят изменения от удара к удару к одному числу, обычно в миллисекундах.
  • Одно измерение показывает один момент. Оно не говорит, почему изменилась ваша ВСР.
После урока вы сможете
  • Определить ВСР одной фразой.
  • Прочитать график промежутков между ударами и сказать, высока вариабельность или низка.
  • Объяснить, почему у двух людей с одинаковым пульсом ВСР может различаться.

Вариабельность сердечного ритма (ВСР) показывает, насколько меняется промежуток между ударами сердца от удара к удару. Если отложить на графике все промежутки подряд, получится линия, и ВСР говорит о том, насколько сильно она колеблется.

В уроке 1 вы увидели, что сердце бьётся не как часы. В этом уроке та же идея сведена к одной картинке. Когда вы научитесь её читать, большинство чисел ВСР станут понятны.

Картинка: промежутки между ударами один за другим

Начнём с записи работы сердца. Электрокардиограмма ЭКГ Запись электрической активности сердца с помощью электродов на коже. RR-интервалы, полученные по ЭКГ, — эталонный метод измерения ВСР. Подробнее: ЭКГ (ЭКГ) отражает электрическую активность сердца, и каждый удар виден на ней как высокий зубец. Часы, кольцо или нагрудный датчик делают ту же работу проще: они отмечают момент каждого удара.

Теперь измерьте промежуток от каждого удара до следующего в миллисекундах (мс). Получится такой список: 1004, 1034, 1020, 987, 969 и так далее. Затем постройте по нему график:

  • По горизонтали отложите номер промежутка: первый, второй, третий.
  • По вертикали отложите длину каждого промежутка в миллисекундах.
  • Соедините точки линией.

Такой график называют ритмограммой. Любое число ВСР так или иначе сводит такой график к одному значению.

Когда линия поднимается, промежутки удлиняются, а сердце замедляется. Когда опускается — укорачиваются, а сердце ускоряется. В покое линия часто плавно поднимается и опускается волной в такт дыханию.

Теперь посмотрите на размах колебаний. Если линия сильно ходит вверх и вниз, промежутки сильно меняются, то есть вариабельность высокая. Если линия почти плоская, каждый промежуток почти такой же, как предыдущий, то есть вариабельность низкая.

Попробуйте: заставьте линию колебаться

На графике ниже шестнадцать ударов. Метки вверху показывают, когда происходит каждый удар, а линия под ними — длину каждого промежутка. Двигайте ползунок, чтобы изменить разброс промежутков.

RMSSD
30 мс
SDNN
24 мс
ЧСС
60 уд/мин
Двигайте ползунок: чем больше изменений от удара к удару, тем выше RMSSD и SDNN, а средняя ЧСС остаётся прежней.

Интерактивный график шестнадцати ударов сердца. Ползунок задаёт, насколько различаются промежутки между ударами. Значения RMSSD, SDNN и ЧСС обновляются, пока вы двигаете ползунок.

Попробуйте три положения.

  1. Сдвиньте ползунок до упора влево. Каждый промежуток равен ровно 1000 мс. Линия плоская, оба числа ВСР падают до 0 мс.
  2. Поставьте его посередине. Линия начинает колебаться, а числа ВСР растут.
  3. Сдвиньте его до упора вправо. Линия сильно колеблется, а числа достигают максимума.

Теперь посмотрите на окно с пульсом, пока двигаете ползунок. Пульс всё время держится около 60 ударов в минуту (уд/мин). Сердце бьётся с той же частотой. Меняется только расстановка ударов во времени.

Одинаковый пульс, разная ВСР

У двух людей пульс может быть по 60 уд/мин, а ВСР у одного может быть гораздо выше, потому что ВСР показывает, насколько различаются промежутки, а не как быстро бьётся сердце.

Вот условный пример для наглядности. У обоих людей шестнадцать промежутков, среднее которых ровно 1000 мс, то есть 60 уд/мин. Два графика ниже построены в одном масштабе, от 900 до 1100 мс, а среднее проведено пунктиром.

Человек A

Средний интервал 1 000 мс (60 уд/мин) RMSSD 10 мс

Человек B

Средний интервал 1 000 мс (60 уд/мин) RMSSD 56 мс

Две ритмограммы в одном масштабе. У обоих людей среднее время между ударами равно 1000 мс, поэтому пульс у обоих 60 уд/мин. Промежутки человека A почти не отклоняются от среднего; у человека B они то растут, то уменьшаются с каждым вдохом и выдохом, поэтому RMSSD у B в несколько раз выше.

Два линейных графика, один над другим. На каждом показаны шестнадцать промежутков между ударами в масштабе от 900 до 1100 миллисекунд, среднее 1000 мс проведено пунктиром. Линия человека A остаётся в пределах 10 мс от среднего и выглядит почти плоской; его RMSSD около 10 мс. Линия человека B волнообразно колеблется примерно между 945 и 1060 мс; его RMSSD около 56 мс. У обоих среднее равно 1000 мс, то есть 60 ударов в минуту.

Промежутки человека A меняются от удара к удару на 2–20 мс, поэтому линия почти плоская. У человека B они меняются примерно до 80 мс, и линия образует волну. Пульс одинаковый, а ВСР очень разная.

Поэтому пульс и ВСР стоит отслеживать как два отдельных числа. Более подробное сравнение — в материале ВСР и пульс в покое.

От картинки к числу

Приложение не может каждое утро показывать вам график и просить оценить колебания на глаз. Ему нужно одно число. Поэтому оно делает примерно следующее:

  1. Берёт каждый промежуток и следующий за ним.
  2. Отмечает, насколько они различаются.
  3. Усредняет эти различия по всей записи.

Получается число в миллисекундах. Большие скачки между соседними промежутками дают большое число, малые — малое. Этот показатель называется 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 . Им исследователи в первую очередь описывают быстрые изменения от удара к удару. Интерактивный график выше показывает его вместе со вторым показателем — SDNN SDNN Стандартное отклонение всех NN-интервалов записи, в миллисекундах. Показывает общую вариабельность; его значение сильно зависит от длительности записи. Подробнее: SDNN , который отражает разброс всех промежутков.

Математика вам пока не нужна. В уроке 5 расчёт разобран на реальных числах, шаг за шагом.

Приложения используют разные показатели и шкалы, поэтому число из одного приложения не всегда сопоставимо с числом из другого. Одни приложения показывают RMSSD в мс, другие — баллы. Поэтому в практическом задании нужно записать единицу измерения.

О чём говорят колебания

Большую часть колебаний создаёт нервная система. В покое значительная часть быстрых изменений от удара к удару приходится на 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 , который способен замедлить сердце меньше чем за секунду. Поэтому RMSSD часто используют как показатель того, насколько активен в организме режим отдыха и восстановления 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 .

Когда вы расслаблены, различия между ударами обычно больше. Когда организм ближе к режиму «бей или беги» Симпатическая нервная система Ветвь вегетативной нервной системы, отвечающая за реакцию «бей или беги». Она учащает сердцебиение и усиливает сокращения сердца, но действует слишком медленно, чтобы определять ВСР от удара к удару. Подробнее: Симпатическая нервная система , они обычно меньше. Как это устроено, объясняет урок 3. Урок 4 объясняет, почему более высокое число — не всегда лучше.

Чего картинка показать не может

Ритмограмма Ритмограмма График интервалов между ударами в том порядке, в каком они следовали: одна точка на удар, значения в миллисекундах. ВСР на нём видна как волнистая линия, а не как одно число. Подробнее: Ритмограмма — моментальный снимок. Она показывает, насколько менялись промежутки за одну запись, и только. Она не показывает:

  • Почему изменилась ваша ВСР. Сон, поздний ужин, кофе, алкоголь и тяжёлая тренировка накануне — всё это может её менять. Поэтому перед исследованием учёные просят участников спать как обычно, а от остального воздерживаться.
  • Хорошее ли число для человека вашего возраста. Обычные диапазоны у разных людей сильно различаются. См. какая ВСР считается хорошей.
  • Что будет дальше. Одно измерение — один момент. Закономерности за дни и недели говорят гораздо больше.

Подробно обо всём — на странице что такое ВСР. В следующем уроке, нервная система, которая стоит за ВСР, вы познакомитесь с нервами, которые заставляют линию колебаться.

Практическое задание

Откройте приложение своих часов, кольца или браслета и найдите ВСР за прошлую ночь. Запишите число и единицу измерения. Рядом запишите, как приложение называет этот показатель: например, «HRV», «Average HRV», «Вариабельность пульса» (Apple) или «Состояние вариабельности частоты пульса» (Garmin). Сохраните эту заметку: она пригодится в уроке 6.

Проверьте себя

Ответьте верно на 3 из 4 вопросов (60 %), чтобы пройти тест и отметить урок выполненным. Попыток может быть сколько угодно: варианты ответов каждый раз перемешиваются, а засчитывается лучший результат.

Вопросы ниже можно прочитать и без JavaScript, но для проверки ответов он нужен.

Вопрос 1 Что означает почти плоская линия на графике промежутков между ударами?
Вопрос 2 У двух людей пульс по 60 уд/мин. Может ли их ВСР различаться?
Вопрос 3 В каких единицах выражают показатели ВСР, например RMSSD?
Вопрос 4 Прошлой ночью ВСР была ниже обычной. О чём говорит одно это измерение?

Карта курса
  1. Что на самом деле делает ваше сердце10 мин
  2. Что такое ВСР — на одной картинке (вы здесь)9 мин
  3. Нервная система, которая стоит за ВСР13 мин
  4. Почему более высокая ВСР не всегда лучше11 мин
  5. Как измеряют ВСР: от ударов к числу15 мин
  6. RMSSD, SDNN и lnRMSSD: простое объяснение13 мин
  7. ВСР и нормативные значения: возраст, пол, форма12 мин
  8. Почему устройства расходятся в оценке ВСР9 мин
  9. Как получить надёжное измерение ВСР11 мин
  10. Определение базового уровня ВСР и оценка тенденций12 мин
  11. Что меняет ВСР: самые важные факторы11 мин
  12. ВСР для тренировок и восстановления11 мин
  13. ВСР, стресс и дыхание15 мин
  14. Ограничения ВСР, мифы и тревожные признаки9 мин
  15. Итоговый тест по уровням 1–39 мин
  16. От электрода до числа: цепочка обработки сигнала18 мин
  17. Всё семейство показателей ВСР17 мин
  18. Частотный анализ без тумана17 мин
  19. Нелинейные показатели: DFA, энтропия и что они дают16 мин
  20. Как читать исследование ВСР или проверку устройства19 мин

Источники

  1. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms Frontiers in Public Health, 2017
  2. A healthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart's anatomy and heart rate variability Frontiers in Psychology, 2014
  3. Heart rate variability: How it might indicate well-being Harvard Health Publishing, 2024
  4. Heart Rate Variability and Cardiac Vagal Tone in Psychophysiological Research: Recommendations for Experiment Planning, Data Analysis, and Data Reporting Frontiers in Psychology, 2017
  5. Electrocardiogram MedlinePlus, US National Library of Medicine
  6. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use Circulation (Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology), 1996