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 показывает, насколько каждый промежуток между ударами сердца отличается от предыдущего. SDNN SDNN Стандартное отклонение всех NN-интервалов записи, в миллисекундах. Показывает общую вариабельность; его значение сильно зависит от длительности записи. Подробнее: SDNN показывает, насколько все промежутки разбросаны вокруг своего среднего. lnRMSSD lnRMSSD Натуральный логарифм RMSSD; единиц измерения нет. Логарифм сглаживает разброс значений RMSSD, поэтому изменения от дня ко дню проще сравнивать и анализировать. Подробнее: lnRMSSD — натуральный логарифм RMSSD, который специалисты по спортивной науке используют, чтобы следить за тенденциями. Все три показателя получены из одного и того же списка ударов, но отвечают на разные вопросы, поэтому один нельзя подменять другим.
В уроке 5 вы вручную рассчитали число ВСР по короткому списку промежутков. Этот урок называет три числа, которые вы чаще всего встретите в приложении или научной статье, и показывает, для чего годится каждое.
Три числа из одного списка ударов
| Показатель | Что измеряет | Что в основном отражает | Зависит от длительности записи? | Где встречается |
|---|---|---|---|---|
| RMSSD | Насколько каждый промежуток отличается от предыдущего | Быстрые изменения, связанные с дыханием, за которые отвечает 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 | Немного | Большинство колец и браслетов (см. урок 8); исследования |
| SDNN | Насколько разбросаны все промежутки | В коротких записях — изменения, связанные с дыханием; в длинных — ещё и медленные колебания | Сильно | Apple Watch; 24-часовые медицинские записи |
| lnRMSSD | Натуральный логарифм RMSSD | То же, что RMSSD, в логарифмической шкале | Немного | Исследования в спортивной науке |
Четвёртое число, pNN50 pNN50 Процент пар соседних NN-интервалов, которые различаются более чем на 50 миллисекунд. Как и RMSSD, отражает быстрые вагусные изменения, но выражается долей, а не величиной. Подробнее: pNN50 , тоже встречается в исследованиях. Это доля соседних промежутков, различающихся более чем на 50 мс, и, как RMSSD, оно тесно связано с вагусной активностью (Рабочая группа ESC и NASPE, Task Force, 1996; Shaffer и Ginsberg, 2017).
RMSSD: изменение от удара к удару
RMSSD — это сокращение от «root mean square of successive differences», то есть «среднеквадратичное значение разностей соседних NN-интервалов». Чтобы его получить, нужно взять разность между каждым промежутком и следующим, возвести разности в квадрат, усреднить их и извлечь квадратный корень. Такое определение дано в международных стандартах по ВСР (Task Force, 1996).
Пройдите расчёт ниже на десяти ударах из учебной записи этого курса. Каждый шаг добавляет одну часть суммы, а любой удар можно изменить, чтобы увидеть, как обновляется каждый шаг.
RMSSD: шаг за шагом
Десять ударов, все числа на виду
RMSSD (интервалов: 10) — 26,9 мс.
Шаг 5 из 5
Шаг 1 из 5 Начать с интервалов
Удар 1 880 мс Удар 2 826 мс Удар 3 812 мс Удар 4 823 мс Удар 5 848 мс Удар 6 877 мс Удар 7 880 мс Удар 8 866 мс Удар 9 828 мс Удар 10 815 мс Интервалов между 11 ударами: 10, в миллисекундах.
Шаг 2 из 5 Вычесть каждый интервал из следующего
Удар 2 − удар 1 −54 мс Удар 3 − удар 2 −14 мс Удар 4 − удар 3 +11 мс Удар 5 − удар 4 +25 мс Удар 6 − удар 5 +29 мс Удар 7 − удар 6 +3 мс Удар 8 − удар 7 −14 мс Удар 9 − удар 8 −38 мс Удар 10 − удар 9 −13 мс Плюс означает, что на этом ударе сердце замедлилось; минус — что ускорилось.
Шаг 3 из 5 Возвести каждую разность в квадрат
Разность 1 2916 Разность 2 196 Разность 3 121 Разность 4 625 Разность 5 841 Разность 6 9 Разность 7 196 Разность 8 1444 Разность 9 169 Сумма 6517 Возведение в квадрат делает все значения положительными и придаёт большим изменениям больший вес.
Шаг 4 из 5 Усреднить квадраты
6517 ÷ 9 724,11 Шаг 5 из 5 Извлечь квадратный корень
√724,11 26,9 мс RMSSD 26,9 мс
При включённом JavaScript шаги показываются по одному, а удары можно менять.
Ряд из десяти редактируемых интервалов между ударами в миллисекундах, а ниже расчёт показателя «RMSSD» по нумерованным шагам: Начать с интервалов; Вычесть каждый интервал из следующего; Возвести каждую разность в квадрат; Усреднить квадраты; Извлечь квадратный корень. Последний шаг: RMSSD 26,9 мс. Кнопки «Назад» и «Далее» переключают шаги.
Поскольку RMSSD сравнивает только соседей, он улавливает быстрые изменения. Главное из них — ускорение и замедление сердца на вдохе и выдохе. С ним вы познакомились в уроке 3. Это ускорение и замедление задаёт блуждающий нерв — главный нерв режима отдыха и восстановления, идущий к сердцу. Поэтому RMSSD — основной показатель временного анализа, который исследователи используют для оценки вагусной активности (Shaffer и Ginsberg, 2017).
RMSSD хорошо работает и на коротких записях. В исследовании 3387 взрослых, измеренных лёжа, даже один 10-секундный участок давал RMSSD, сопоставимый с записью длиной 4–5 минут. Для SDNN требовалось больше: авторы рекомендуют не менее 30 секунд или усреднение нескольких 10-секундных участков. При каждой проверенной длине RMSSD совпадал с более длинной записью лучше, чем SDNN (Munoz и коллеги, 2015). Большинство колец и браслетов, о которых пойдёт речь в уроке 8, выводят RMSSD.
SDNN: общий разброс
SDNN — стандартное отклонение нормальных промежутков между ударами («NN» означает промежутки между обычными ударами сердца, из которых убраны лишние и пропущенные удары) (Task Force, 1996). Он показывает, насколько в среднем каждый промежуток отстоит от общего среднего промежутка.
Рассчитайте его ниже на тех же десяти ударах. Затем сделайте удар 1 намного длиннее: один промежуток, далёкий от среднего, добавляет большое квадратичное отклонение, и SDNN резко растёт.
SDNN: шаг за шагом
Десять ударов, все числа на виду
SDNN (интервалов: 10) — 28,0 мс.
Шаг 6 из 6
Шаг 1 из 6 Начать с интервалов
Удар 1 880 мс Удар 2 826 мс Удар 3 812 мс Удар 4 823 мс Удар 5 848 мс Удар 6 877 мс Удар 7 880 мс Удар 8 866 мс Удар 9 828 мс Удар 10 815 мс Интервалов между 11 ударами: 10, в миллисекундах.
Шаг 2 из 6 Найти средний интервал
Сумма интервалов 8455 мс Число интервалов 10 Среднее 8455 ÷ 10 = 845,5 мс Шаг 3 из 6 Вычесть среднее из каждого интервала
Удар 1 880 − 845,5 = 34,5 Удар 2 826 − 845,5 = −19,5 Удар 3 812 − 845,5 = −33,5 Удар 4 823 − 845,5 = −22,5 Удар 5 848 − 845,5 = 2,5 Удар 6 877 − 845,5 = 31,5 Удар 7 880 − 845,5 = 34,5 Удар 8 866 − 845,5 = 20,5 Удар 9 828 − 845,5 = −17,5 Удар 10 815 − 845,5 = −30,5 Шаг 4 из 6 Возвести каждое отклонение в квадрат
Удар 1 1190,25 Удар 2 380,25 Удар 3 1122,25 Удар 4 506,25 Удар 5 6,25 Удар 6 992,25 Удар 7 1190,25 Удар 8 420,25 Удар 9 306,25 Удар 10 930,25 Сумма 7044,50 Шаг 5 из 6 Разделить на число интервалов минус один
7044,50 ÷ 9 782,72 Деление на N − 1, а не на N даёт выборочное стандартное отклонение — это обычный выбор.
Шаг 6 из 6 Извлечь квадратный корень
√782,72 28,0 мс SDNN 28,0 мс
При включённом JavaScript шаги показываются по одному, а удары можно менять.
Ряд из десяти редактируемых интервалов между ударами в миллисекундах, а ниже расчёт показателя «SDNN» по нумерованным шагам: Начать с интервалов; Найти средний интервал; Вычесть среднее из каждого интервала; Возвести каждое отклонение в квадрат; Разделить на число интервалов минус один; Извлечь квадратный корень. Последний шаг: SDNN 28,0 мс. Кнопки «Назад» и «Далее» переключают шаги.
Разница проявляется со временем. В короткой записи в покое большая доля SDNN приходится на тот же ритм дыхания, который определяет RMSSD. В более длинных записях SDNN учитывает и более медленные колебания, например изменения активности и смену дня и ночи (Shaffer и Ginsberg, 2017). Чем дольше запись, тем больше медленных колебаний она захватывает, поэтому SDNN продолжает расти. Международные стандарты по ВСР называют сравнение значений SDNN по записям разной длины «неуместным» (Task Force, 1996). SDNN за 24 часа, полученный на медицинском холтеровском мониторе, и SDNN за 5 минут, полученный с часов, — разные числа.
Приложение «Здоровье» хранит ВСР из Apple Watch как SDNN. Тип данных в нём называется «heartRateVariabilitySDNN» — стандартное отклонение промежутков между нормальными ударами сердца. Если у вас такие часы, прочитайте материал почему ВСР в Apple Watch отличается.
lnRMSSD: зачем нужен логарифм
Значения RMSSD распределены несимметрично. Большинство измерений лежат в среднем диапазоне, но несколько очень высоких растягивают шкалу. Рост с 80 до 100 мс выглядит огромным рядом с изменением с 20 до 25 мс, хотя в обоих случаях это рост на 25 %.
Натуральный логарифм это сглаживает. В логарифмической шкале одинаковые процентные изменения выглядят одинаково, а средние и другие статистические показатели ведут себя так, как нужно. Специалисты по спортивной науке, которые следят за спортсменами изо дня в день, логарифмируют RMSSD именно из-за этой асимметрии и обычно отслеживают lnRMSSD как скользящее среднее за 7 дней (Plews и коллеги, 2012 и 2013). Эта идея пригодится вам в уроке 10.
Короткий пример: RMSSD 40 мс даёт ln(40) ≈ 3,69. RMSSD 50 мс даёт ln(50) ≈ 3,91.
Некоторые приложения превращают lnRMSSD в баллы по собственной шкале. Если ваше приложение показывает число вроде 65 без «мс» после него, посмотрите в справке, как оно построено. Не сравнивайте его с таблицами RMSSD.
Подробнее Математика lnRMSSD
«ln» — натуральный логарифм, логарифм по основанию e (примерно 2,718). Он превращает умножение в сложение: ln(a × b) = ln(a) + ln(b). Поэтому рост RMSSD на 10 % всегда добавляет к lnRMSSD около 0,095, начинаете ли вы с 20 мс или с 80 мс.
Чтобы вернуться от lnRMSSD к RMSSD, возведите e в эту степень: e^3,69 ≈ 40 мс. Проверка ВСР делает это за вас, если ввести lnRMSSD.
Исследователи логарифмируют ещё и потому, что многие распространённые статистические критерии предполагают, что значения распределены симметрично по обе стороны от среднего. У исходного RMSSD длинный хвост высоких значений; его логарифм распределён гораздо ровнее.
Какой показатель отслеживать
Следите за тем показателем, который даёт устройство, и не меняйте его. Для ежедневных тенденций восстановления обычно выбирают RMSSD или lnRMSSD, потому что они реагируют на краткосрочные изменения и считаются по коротким записям. Если ваше устройство выводит SDNN, сравнивайте SDNN только с вашими же прошлыми значениями SDNN. Тенденция от этого не теряет смысла.
Единственное, чего делать нельзя, — смешивать показатели. SDNN 48 мс и RMSSD 48 мс — не одно и то же. Проверка ВСР спрашивает, какой показатель у вас, и сравнивает его только с референсными значениями этого показателя. О более общей картине — в материалах как измеряют ВСР и ВСР в Oura, Whoop, Garmin и Apple Watch.
Подробнее Остальное семейство показателей временного анализа
Международные стандарты перечисляют больше показателей временного анализа, чем три выше (Task Force, 1996). Вы встретите их в научных статьях и в программах анализа, например в Kubios HRV:
- Mean RR — средний промежуток, и пульс: 60 000, делённое на Mean RR.
- SDSD — стандартное отклонение разностей от удара к удару. В записи в покое это почти то же число, что и RMSSD.
- NN50 и pNN50 — число и доля разностей больше 50 мс, а также pNN20 — то же с границей 20 мс; этот показатель продолжает меняться у людей, чьи промежутки между ударами редко меняются на 50 мс.
- SDANN и индекс SDNN, которые разделяют SDNN за 24 часа на медленный дрейф между 5-минутными отрезками и изменчивость внутри них.
- Триангулярный индекс ВСР и TINN, которые считывают с гистограммы промежутков, и SD1 и SD2, которые считывают с диаграммы Пуанкаре. SD1 — это RMSSD, делённый на квадратный корень из 2.
На страницах глоссария каждый из них рассчитан на учебной записи этого курса, со всеми шагами.
Частотные показатели
Научные статьи и несколько приложений разделяют ВСР ещё и на ритмы разной скорости, как звук можно разделить на низкие и высокие тона. Чаще всего вы встретите два: HF — быстрый ритм, который следует за дыханием и является частотным аналогом RMSSD, и LF — более медленный ритм примерно в одну волну за 10 секунд. Приложения иногда показывают их отношение, LF/HF Отношение LF/HF Мощность LF, делённая на мощность HF; безразмерная величина. Её предлагали как показатель баланса симпатической и парасимпатической систем, но исследования показали, что надёжно она его не измеряет. Подробнее: Отношение LF/HF , как показатель «баланса». Относитесь к нему осторожно: оценить баланс между двумя отделами нервной системы он может лишь в контролируемых условиях (Shaffer и Ginsberg, 2017), а почему, объяснил урок 3. Чтобы читать собственные данные, ничего из этого не требуется. Урок 18 уровня «Аналитик» шаг за шагом строит спектр с помощью модели, которой можно управлять, а материал Что значат LF, HF, VLF и nu в моём приложении ВСР расшифровывает целый экран частотных показателей.
Далее: Типичные значения по возрасту, полу и физической форме.