HRV: co to jest, jaka jest norma i jak ją mierzyć

HRV co to za parametr

Serce zdrowego człowieka nie bije jak metronom. Nawet przy średnim tętnie 60 uderzeń na minutę odstępy między uderzeniami nie są równe i mogą wynosić na przykład raz 950, raz 1050 milisekund. Tę zmienność opisuje HRV (od ang. heart rate variability). Standardy pomiaru ustaliła w 1996 roku grupa robocza Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego i Północnoamerykańskiego Towarzystwa Stymulacji i Elektrofizjologii (Task Force, 1996).

Na zmienność wpływają obie gałęzie autonomicznego układu nerwowego. Układ przywspółczulny, działający głównie przez nerw błędny, odpowiada za szybkie wahania odstępów z uderzenia na uderzenie, które najlepiej opisuje wskaźnik RMSSD (Shaffer i Ginsberg, 2017). Dlatego HRV bywa używane jako pośrednia miara napięcia nerwu błędnego (Laborde i in., 2017).

RMSSD i SDNN: dwa wskaźniki, które zobaczysz najczęściej

Najczęstsze wskaźniki HRV

Wskaźnik	Co mierzy	Do czego się nadaje
RMSSD (ms)	Pierwiastek ze średniej kwadratów różnic między kolejnymi odstępami	Główny wskaźnik czasowy zmian zależnych od nerwu błędnego; często podawany przez zegarki i aplikacje
SDNN (ms)	Odchylenie standardowe wszystkich odstępów	Całkowita zmienność; w zapisie 24-godzinnym standard oceny ryzyka kardiologicznego
HF i LF (ms²)	Moc zmienności w pasmach wysokiej i niskiej częstotliwości	Głównie badania naukowe; duży rozrzut między osobami

Opis wskaźników za przeglądem Shaffer i Ginsberg (2017): SDNN liczony z 24 godzin to „złoty standard” stratyfikacji ryzyka kardiologicznego, a wartości z pomiarów 24-godzinnych, krótkich i bardzo krótkich nie są wymienne.

HRV norma: jakie wartości są typowe

Najczęściej cytowane wartości referencyjne dla krótkiego pomiaru pochodzą z ilościowego przeglądu systematycznego 44 badań z udziałem 21 438 zdrowych dorosłych (Nunan i in., 2010, dane za Shaffer i Ginsberg, 2017):

Krótkoterminowe HRV u zdrowych dorosłych (pomiar około 5 minut)

Wskaźnik	Średnia (odchylenie standardowe)	Zakres średnich z badań
RMSSD	42 (15) ms	19-75 ms
SDNN	50 (16) ms	32-93 ms
Średni odstęp między uderzeniami	926 (90) ms	785-1160 ms
HF	657 (777) ms²	83-3630 ms²
LF	519 (291) ms²	193-1009 ms²

Trzy zastrzeżenia, bez których ta tabela wprowadza w błąd:

1. To nie jest norma w sensie laboratoryjnym. Autorzy przeglądu pokazali ogromne różnice między osobami, szczególnie dla wskaźników częstotliwościowych, i wiele rozbieżności wynikających z metody (Nunan i in., 2010).
2. Pomiar krótki, nocny i 24-godzinny to różne liczby. Wartości z 5 minut, z krótszych pomiarów i z całej doby nie są wymienne (Shaffer i Ginsberg, 2017). Nocna średnia z zegarka nie jest porównywalna z tabelą wyżej.
3. Wiek i płeć zmieniają wynik. W badaniu 260 zdrowych osób w wieku 10-99 lat (zapis 24-godzinny) HRV spadało z wiekiem; RMSSD do szóstej dekady życia zmniejszało się do około 47 procent wartości z drugiej dekady, a potem się stabilizowało. Poniżej 30 roku życia kobiety miały niższe HRV niż mężczyźni, a po 50 roku życia różnice znikały (Umetani i in., 1998). Wpływ wieku i płci na krótkie, 5-minutowe pomiary opisano też w niemieckiej grupie 1906 zdrowych osób (Voss i in., 2015).

A SDNN z całej doby?

Przegląd Shaffer i Ginsberg (2017) przytacza klasyfikację z badania osób po zawale serca (Kleiger i in., 1987): SDNN z 24 godzin poniżej 50 ms uznano tam za wynik niekorzystny, 50-100 ms za obniżony, powyżej 100 ms za prawidłowy. Klasyfikacja powstała na pacjentach kardiologicznych i dotyczy zapisu Holtera z całej doby, nie wyniku z zegarka.

HRV podczas snu i w zegarkach sportowych

Większość zegarków i pierścieni liczy HRV w nocy i pokazuje średnią lub trend. Metaanaliza 23 badań porównujących urządzenia przenośne z EKG wykazała, że ich błąd jest mały (standaryzowana różnica 0,23), choć wyniki różniły się między badaniami; autorzy uznali ten błąd za akceptowalny w zastosowaniach praktycznych (Dobbs i in., 2019).

Producenci liczą nocne HRV różnymi metodami. Dlatego wynik z jednego urządzenia porównuj tylko z własnymi wcześniejszymi wynikami z tego samego urządzenia, a nie z tabelą norm ani z wynikiem znajomego. Badacze monitorujący sportowców zalecają uśrednianie wyników z kolejnych dni zamiast oceniania pojedynczego poranka (Plews i in., 2013).

Jak mierzyć HRV, żeby wynik coś znaczył

• Zawsze w tych samych warunkach: ta sama pora (najlepiej rano po przebudzeniu albo nocna średnia), ta sama pozycja, to samo urządzenie. Pozycja ciała zmienia wielkość błędu pomiaru (Dobbs i in., 2019), a wartości przy oddychaniu swobodnym i w narzuconym tempie mogą się wyraźnie różnić (Shaffer i Ginsberg, 2017).
• Nie oddychaj „pod pomiar”. W zestawieniu Nunana oddychanie w narzuconym, wolnym tempie dawało wyższe wartości niemal wszystkich wskaźników HRV niż oddychanie swobodne (Nunan i in., 2010, za Shaffer i Ginsberg, 2017); jeśli chcesz porównywać dni, oddychaj naturalnie.
• Zbierz punkt odniesienia. Przez 2-3 tygodnie mierz bez wyciągania wniosków, żeby poznać swój typowy zakres (praktyczna wskazówka, nie wynik badania).
• Patrz na tydzień, nie na dzień. Jeden niski wynik po złej nocy niewiele mówi; kilka dni wyraźnie poniżej własnego zakresu to sygnał, by przyjrzeć się snowi, stresowi i treningowi.

Niskie HRV: co oznacza

W populacji niskie HRV wiąże się z wyższym ryzykiem chorób serca. Metaanaliza ośmiu badań (21 988 osób bez rozpoznanej choroby serca) wykazała, że niskie HRV wiązało się z o 32-45 procent wyższym ryzykiem pierwszego zdarzenia sercowo-naczyniowego, a wzrost SDNN o 1 procent z około 1 procent niższym ryzykiem (Hillebrand i in., 2013). To zależność obserwacyjna dotycząca grup ludzi, a nie diagnoza dla jednej osoby z jednym wynikiem z zegarka.

Krótkotrwały spadek HRV u zdrowej osoby może mieć zwykłe przyczyny. Niedobór snu może zaburzać równowagę układu autonomicznego (Fullagar i in., 2015). Stres psychiczny w większości badań wiązał się ze spadkiem wskaźników aktywności przywspółczulnej (Kim i in., 2018). W obserwacji 4098 pracowników z Finlandii alkohol wypity wieczorem, zależnie od dawki, obniżał wskaźniki aktywności przywspółczulnej w pierwszych 3 godzinach snu, także przy małych ilościach (Pietilä i in., 2018).

HRV a przetrenowanie

HRV bywa reklamowane jako detektor przetrenowania, ale dane są mniej jednoznaczne. W metaanalizie badań u sportowców wytrzymałościowych spoczynkowe HRV rosło przy pozytywnej adaptacji do treningu, a w okresie przeciążenia według autorów w dużej mierze się nie zmieniało (Bellenger i in., 2016). U sportowców wyczynowych opisywano zarówno spadki, jak i wzrosty HRV przy złej adaptacji (Plews i in., 2013). Samo HRV nie wystarczy więc do oceny regeneracji; więcej w artykule Regeneracja po treningu siłowym i objawy przetrenowania.

HRV w planowaniu treningu

W randomizowanym badaniu 26 mężczyzn o umiarkowanej wydolności grupa, której intensywność biegu ustalano codziennie na podstawie porannego HRV (spadek HRV oznaczał lekki dzień lub odpoczynek), zwiększyła maksymalny pobór tlenu z 56 do 60 ml/kg/min, a w grupie z planem ustalonym z góry zmiana nie była istotna. Różnica zmian poboru tlenu między grupami nie była jednak istotna statystycznie; istotnie większy był w grupie HRV przyrost maksymalnej prędkości biegu (Kiviniemi i in., 2007). To małe badanie, ale pokazuje sensowny sposób użycia HRV: jako jedną ze wskazówek, kiedy odpuścić, a nie jako wynik do „podbijania”.

Jak poprawić HRV

Co ma wpływ na HRV i jak mocne są dowody

Czynnik	Co wiadomo	Źródło
Trening wytrzymałościowy	U sportowców wytrzymałościowych przy poprawie wydolności spoczynkowe RMSSD rośnie (mały efekt)	Bellenger i in., 2016
Sen	Niedobór snu może zaburzać równowagę autonomiczną; dorosłym zaleca się regularnie co najmniej 7 godzin snu	Fullagar i in., 2015; AASM, 2015
Alkohol	Wieczorem obniża nocne wskaźniki aktywności przywspółczulnej, zależnie od dawki	Pietilä i in., 2018
Stres psychiczny	Zwykle wiąże się ze spadkiem wskaźników aktywności przywspółczulnej; warto ocenić jego poziom	Kim i in., 2018
Wiek	HRV naturalnie spada z wiekiem; porównuj się z sobą, nie z 25-latkiem	Umetani i in., 1998
Wolne oddychanie	Podnosi wartości HRV w czasie samego pomiaru, co nie świadczy o trwałej zmianie	Nunan i in., 2010, za Shaffer i Ginsberg, 2017

Kiedy iść do lekarza

Wynik HRV z zegarka nie służy do rozpoznawania chorób. Do lekarza idź nie z powodu liczby, tylko objawów: kołatania serca, nierównego rytmu, zawrotów głowy, omdleń, duszności lub bólu w klatce piersiowej, a także gdy zegarek sygnalizuje nieregularny rytm. Ocenę ryzyka kardiologicznego robi się na podstawie badań, m.in. EKG i, jeśli lekarz uzna za potrzebne, 24-godzinnego zapisu Holtera.

Najczęściej zadawane pytania

HRV co to jest w prostych słowach?

To miara tego, jak bardzo różnią się odstępy między kolejnymi uderzeniami serca. Większa zmienność w spoczynku zwykle oznacza, że układ przywspółczulny, działający przez nerw błędny, ma większy wpływ na serce.

Jakie HRV jest dobre?

Nie ma jednej wartości. W przeglądzie 44 badań średnie RMSSD w 5-minutowym pomiarze wynosiło 42 ms, ze średnimi od 19 do 75 ms w poszczególnych badaniach (Nunan i in., 2010). Najważniejsze jest porównanie z własnym typowym zakresem.

Jaka jest norma HRV podczas snu?

Nie ma uzgodnionej normy dla nocnego HRV z zegarków, bo producenci liczą je różnymi metodami, a wartości nocne, krótkie i 24-godzinne nie są wymienne (Shaffer i Ginsberg, 2017). Porównuj wynik z własnymi nocami z tego samego urządzenia.

Czy HRV zależy od wieku i płci?

Tak. HRV spada z wiekiem, a u osób poniżej 30 roku życia kobiety miały niższe HRV niż mężczyźni; po 50 roku życia różnice między płciami znikały (Umetani i in., 1998).

Czy wysokie HRV zawsze jest dobre?

Nie zawsze. U sportowców wyczynowych wzrost HRV opisywano także przy złej adaptacji do treningu (Plews i in., 2013). Nagły, nietypowy dla ciebie wzrost też warto obserwować.

Czy zegarek dokładnie mierzy HRV?

W metaanalizie 23 badań urządzenia przenośne różniły się od EKG w małym stopniu, co autorzy uznali za akceptowalne w praktyce (Dobbs i in., 2019). Wielkość błędu zależała m.in. od pozycji ciała, dlatego lepszy jest pomiar w spoczynku lub w nocy, zawsze w tych samych warunkach.

Co zrobić, gdy HRV jest niskie przez kilka dni?

Sprawdź sen, obciążenie treningowe, stres, alkohol i objawy infekcji; zmniejsz intensywność treningu na kilka dni. Jeśli towarzyszą temu kołatanie serca, duszność lub zawroty głowy, skonsultuj się z lekarzem.

Czym różni się RMSSD od SDNN?

RMSSD opisuje szybkie zmiany odstępów z uderzenia na uderzenie i jest związane głównie z nerwem błędnym. SDNN opisuje całkowitą zmienność; z zapisu 24-godzinnego służy do oceny ryzyka kardiologicznego (Shaffer i Ginsberg, 2017).

O autorze

Marek Porycki jest psychologiem, mediatorem sądowym i biegłym sądowy z zakresu taktyki i techniki interwencjim z zakresu taktyki i techniki interwencji, byłym nauczycielem i trenerem sportów walki. Nie jest lekarzem; artykuł ma charakter edukacyjny i nie zastępuje konsultacji lekarskiej ani badań kardiologicznych.

Źródła

1. American Academy of Sleep Medicine (2015). Adult sleep duration health advisory. https://aasm.org/advocacy/position-statements/adult-sleep-duration-health-advisory/
2. Bellenger, C. R., Fuller, J. T., Thomson, R. L., Davison, K., Robertson, E. Y., Buckley, J. D. (2016). Monitoring athletic training status through autonomic heart rate regulation: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine, 46(10), 1461-1486. https://doi.org/10.1007/s40279-016-0484-2
3. Dobbs, W. C., Fedewa, M. V., MacDonald, H. V., Holmes, C. J., Cicone, Z. S., Plews, D. J., Esco, M. R. (2019). The accuracy of acquiring heart rate variability from portable devices: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine, 49(3), 417-435. https://doi.org/10.1007/s40279-019-01061-5
4. Fullagar, H. H. K., Skorski, S., Duffield, R., Hammes, D., Coutts, A. J., Meyer, T. (2015). Sleep and athletic performance: the effects of sleep loss on exercise performance, and physiological and cognitive responses to exercise. Sports Medicine, 45(2), 161-186. https://doi.org/10.1007/s40279-014-0260-0
5. Hillebrand, S., Gast, K. B., de Mutsert, R., Swenne, C. A., Jukema, J. W., Middeldorp, S., Rosendaal, F. R., Dekkers, O. M. (2013). Heart rate variability and first cardiovascular event in populations without known cardiovascular disease: meta-analysis and dose-response meta-regression. Europace, 15(5), 742-749. https://doi.org/10.1093/europace/eus341
6. Kim, H. G., Cheon, E. J., Bai, D. S., Lee, Y. H., Koo, B. H. (2018). Stress and heart rate variability: a meta-analysis and review of the literature. Psychiatry Investigation, 15(3), 235-245. https://doi.org/10.30773/pi.2017.08.17
7. Kiviniemi, A. M., Hautala, A. J., Kinnunen, H., Tulppo, M. P. (2007). Endurance training guided individually by daily heart rate variability measurements. European Journal of Applied Physiology, 101(6), 743-751. https://doi.org/10.1007/s00421-007-0552-2
8. Kleiger, R. E., Miller, J. P., Bigger, J. T. Jr, Moss, A. J. (1987). Decreased heart rate variability and its association with increased mortality after acute myocardial infarction. American Journal of Cardiology, 59(4), 256-262. https://doi.org/10.1016/0002-9149(87)90795-8
9. Laborde, S., Mosley, E., Thayer, J. F. (2017). Heart rate variability and cardiac vagal tone in psychophysiological research: recommendations for experiment planning, data analysis, and data reporting. Frontiers in Psychology, 8, 213. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2017.00213
10. Nunan, D., Sandercock, G. R. H., Brodie, D. A. (2010). A quantitative systematic review of normal values for short-term heart rate variability in healthy adults. Pacing and Clinical Electrophysiology, 33(11), 1407-1417. https://doi.org/10.1111/j.1540-8159.2010.02841.x
11. Pietilä, J., Helander, E., Korhonen, I., Myllymäki, T., Kujala, U. M., Lindholm, H. (2018). Acute effect of alcohol intake on cardiovascular autonomic regulation during the first hours of sleep in a large real-world sample of Finnish employees: observational study. JMIR Mental Health, 5(1), e23. https://doi.org/10.2196/mental.9519
12. Plews, D. J., Laursen, P. B., Stanley, J., Kilding, A. E., Buchheit, M. (2013). Training adaptation and heart rate variability in elite endurance athletes: opening the door to effective monitoring. Sports Medicine, 43(9), 773-781. https://doi.org/10.1007/s40279-013-0071-8
13. Shaffer, F., Ginsberg, J. P. (2017). An overview of heart rate variability metrics and norms. Frontiers in Public Health, 5, 258. https://doi.org/10.3389/fpubh.2017.00258
14. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology (1996). Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Circulation, 93(5), 1043-1065. https://doi.org/10.1161/01.CIR.93.5.1043
15. Umetani, K., Singer, D. H., McCraty, R., Atkinson, M. (1998). Twenty-four hour time domain heart rate variability and heart rate: relations to age and gender over nine decades. Journal of the American College of Cardiology, 31(3), 593-601. https://doi.org/10.1016/S0735-1097(97)00554-8
16. Voss, A., Schroeder, R., Heitmann, A., Peters, A., Perz, S. (2015). Short-term heart rate variability: influence of gender and age in healthy subjects. PLOS ONE, 10(3), e0118308. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0118308