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Cosa è la variabilità cardiaca HRV

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Gian Mario Migliaccio

Gian Mario Migliaccio

Dottore di Ricerca (Ph.D) - Sport Scientist, Biologo nutrizionista. Ricercatore indipendente presente come autore su Pubmed con oltre 30 studi internazionali - Abilitato Professore Universitario ASN 2016

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La variabilità cardiaca HRV può, nel lungo periodo, fornire informazioni importanti sulle capacità di recupero e stress dell'atleta.

Cosa è la variabilità cardiaca HRV

Prima di chiedersi cos’è la variabilità cardiaca è bene fare un passo indietro iniziando dalla frequenza cardiaca.

La frequenza cardiaca è da sempre una risposta fisiologica dovuta ad una frequenza di stimoli del sistema cardiovascolare durante le fasi della giornata.

La Frequenza cardiaca durante l’allenamento si misura in battiti al minuto ed è un indicatore dell’intensità dello sforzo. Nel corso degli anni, l’analisi delle variazioni della frequenza cardiaca è stata oggetto di numerosi studi ed ha nella maggior parte dei casi offerto una ampia base di letteratura
scientifica che risulterebbe particolarmente utile nello sport.

Cosa è la variabilità cardiaca HRV

Dalla frequenza alla variabilità cardiaca

La frequenza indica quindi il numero di battiti in un minuto: maggiore sarà il valore, più intensa sarà l’intensità dell’attività fisica alla quale si è sottoposti.
Ma il battito cardiaco non è costante e presenta una variabilità intra-battito che è a sua volta influenzata da numerosi altri fattori.

La differenza in termini di tempo tra due battiti viene chiamata variabilità cardiaca HRV e, tra i suoi aspetti di studio, lo sport è sicuramente oggetto di grande interesse poiché non solo i carichi di allenamento ma anche i recuperi e come si recupera costituiscono un’importante “fase” dell’allenamento per la prestazione.

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Cosa è la variabilità cardiaca HRV

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Misurare la variabilità cardiaca

L’utilizzo dei dati estrapolati dalla misura della variabilità cardiaca, secondo le linee guida indicate in letteratura, ci consente di valutare e pesare non solo il sistema nervoso autonomo, ma anche e soprattutto come interagiscono le due branche del Sistema Nervoso Autonomo (SNA):

  • Sistema nervoso autonomo orto-simpatico, o simpatico
  • Sistema nervoso autonomo parasimpatico

Sistema nervoso simpatico

In particolare, il Sistema nervoso Simpatico è responsabile di aggiustamenti fisiologici quali:

  • accelerazione del battito cardiaco,
  • aumento della pressione arteriosa, aumento della sudorazione,
  • dilatazione dei bronchi,
  • dilatazione pupillare, vasocostrizione periferica ed altro.

Queste azioni si attivano come risposte dell’organismo a una situazione
di allarme, quale stress o allenamento sportivo.

Sistema nervoso parasimpatico

Il Sistema Nervoso Parasimpatico, o Attività Vagale, è invece responsabile di:

  • rallentamento del ritmo cardiaco,
  • diminuzione della pressione,
  • aumento del rilassamento muscolare,
  • aumento del tono muscolare bronchiale,
  • dilatazione dei vasi sanguigni

Queste azioni fisiologiche hanno immediati effetti evidenti sull’atleta, che si manifestano con respiro più calmo e profondo e temperatura aumentata, soprattutto in mani e piedi.

Il Sistema Parasimpatico, manifesta quindi una risposta dell’organismo ad una situazione di calma, riposo, tranquillità ed assenza di pericoli e stress, ed anche di adeguato recupero dell’allenamento.

Ogni individuo, ed anche l’atleta, si trova in ogni momento della sua giornata in una situazione che riflette uno stato di bilanciamento o predominanza di uno di questi due sistemi nervosi.
La capacità dell’organismo di modificare il proprio bilanciamento verso l’uno o l’altro sistema è alla base dello studio della HRV, variabilità cardiaca, e l’equilibrio dinamico sia dal punto di vista fisiologico che psicologico rappresenta uno degli elementi di attenzione da considerare.

Cosa è la variabilità cardiaca HRV

Il bilancio simpatico / parasimpatico

Il bilancio simpatico-vagale costituisce un indicatore, un decision-maker, poiché ci consente di valutare il grado di recupero dell’atleta dopo gli allenamenti precedenti.

Decision maker poiché, in relazione all’esito della misura della variabilità cardiaca, potremmo decidere di variare il programma di allenamento giornaliero, aumentando o diminuendo il carico esterno, oppure di sospendere addirittura la seduta nel caso di affaticamento protratto ed evidente.

Variabilità cardiaca con gli atleti

Effettuato il test con uno degli strumenti a disposizione (nellafoto: Minicardio Hosand) si può analizzare il risultato in maniera particolarmente estesa.
Lo studio della variabilità del ritmo cardiaco battito-per-battito (R-R) consente quindi di rappresentare il segnale R-R nel dominio della frequenza, ottenendo in ordinata il valore spettrale della PSD (Power Spectral Density) e in ascissa il corrispondente valore della frequenza.

Le bande di frequenza nell’HRV

Lo studio consente in particolare di analizzare tre bande di frequenza,

  • la VLF (very Low Frequency) nell’intervallo di frequenza compreso tra 0,003 e 0,04 Hz,
  • la LF (Low Frequency) compresa nell’intervallo di frequenza tra 0,04 e 0,15 Hz
  • la HF (High Frequency), nel corrispondente intervallo di frequenza di 0.15 e 0.4 Hz.

Le bande LF ed HF descrivono l’attività ed il bilanciamento tra simpatico e vagale nel ritmo cardiaco, esse vengono rappresentate nel tacogramma che contiene le informazioni essenziali per effettuare la stima del bilanciamento fra Simpatico e Parasimpatico.

VLF

VLF (Very Low Frequency) è relativa all’attività del Sistema Nervoso
Simpatico, ma è anche influenzata dai cambiamenti nella termoregolazione. La VLF è ulteriormente sensibile ad influenze dello stato psicologico quali, ad esempio, le preoccupazioni e i pensieri ossessivi.

LF

LF (Low Frequency) è relativa alle attività del Sistema Nervoso
Simpatico ed alla regolazione dei barocettori

HF

HF (High Frequency) è invece considerata in relazione all’attività
del Sistema Nervoso Parasimpatico e del Vagale. Queste frequenze però sono da considerarsi sensibili al ritmo e profondità della respirazione, che ne possono alterare i risultati anche durante il test.

Per una lettura più pratica per un allenatore, può essere adottata una rappresentazione visuale del bilanciamento tra i sistemi nervosi e dove (cfr. immagine) il punto rosso si posiziona verso il quadrante a sinistra/alto quando l’atleta è in una situazione di stress o sovrallenamento e nel quadrante in basso/destra quando non ci sono deficit di recupero e lo stress è contenuto.

Cosa è la variabilità cardiaca HRV

Come usare la variabilità cardiaca nell’allenamento

Quando si sceglie di adottare le evidenze scientifiche nella programmazione dell’allenameno aumentano le opportunità e, parallelamente, anche i dubbi e le necessità di una formazione continua.

Da una parte, infatti, abbiamo a disposizione molte tecniche che ci possono aiutare nella valutazione dello stato fisiologico dell’atleta ma, tuttavia, alcune necessitano di un laboratorio di valutazione ed analisi che potrebbe portare ad un allungamento dei tempi.

Un allenatore è infatti obbligato a cercare e ad avere risposte in tempi rapidi, certi e soprattutto “in campo”. Scegliere una modalità asincrona, ovvero in tempi lunghi ed in laboratorio potrebbe, da un lato, portare a risultati più precisi, ma sicuramente offrire risposte quando l’atleta potrebbe essere in uno stato fisiologico diverso da quello evidenziato dall’analisi stessa.

La misura della variabilità cardiaca risponde a questa esigenza dell’allenatore ed è pertanto particolarmente interessante tra le modalità non invasive, da campo e sincrone: pochi minuti separano la valutazione dalla rilevazione. L’intervento può essere quindi veloce ed effettuato immediatamente prima dell’inizio della seduta di allenamento.

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La Variabilità Cardiaca HRV ed il suo biofeedback è trattata nella sezione “dopo l’allenamento” tra le strategie di recupero dell’atleta.

Overreaching, overtraining e variabilità cardiaca

La gestione dei carichi interni è quindi una caratteristica particolarmente adatta ad essere valutata con la variabilità cardiaca, anche in funzione di prevenire l’overtraining.

La misurazione giornaliera (e non sporadica) è la soluzione consigliata.

Va effettuata possibilmente la mattina nelle medesime condizioni ambientali, la costruzione di un profilo dell’atleta contribuirà nel tempo a disegnare un trend dell’HRV più obiettivo, reale e affidabile.
I dati ottenuti verranno messi in relazione alla seduta di allenamento precedente, alla tipologia di microciclo in programma ed agli obiettivi futuri in modo da poter prendere in maniera più consapevole le scelte sui carichi allenanti dei giorni seguenti.

Valutazione dell’overreaching con HRV

Le indicazioni dalla letteratura tendono ultimamente ad indicare l’HRV come un metodo di rilevazione, in particolare, della fatica a breve termine in cui fenomeni di overreaching, anche voluti, devono sempre essere controllati e monitorati per consentire un recupero adeguato.

Valutazione dell’overtraining con HRV

Mentre l’overtraining è preceduto spesso da un periodo d’eccesso di carico, da un susseguirsi di carichi o troppo alti o semplicemente non seguiti da un adeguato recupero.

Avviene in questo modo un grande accumulo di fatica che porta a un esaurimento delle risorse dell’atleta e a una conseguente incapacità di attuare la risposta adattativa necessaria da parte dell’organismo.

La sua prevenzione può essere facilitata dalla misura dell’HRV e quindi dalla valutazione dell’equilibrio tra attività simpatica e parasimpatiche del SNA, al fine di far emergere fenomeni di fatica a breve termine.

Conclusioni

Pur se non ancora nota “al grande pubblico” dello sport e del fitness la variabilità cardiaca ha avuto negli anni una sempre più solida consistenza scientifica per poter assumere un ruolo sempre più decisivo nella valutazione dell’atleta.

Se ancora non hai iniziato inizia a pensarci, sarebbe un peccato che i tuoi avversari lo facessero prima, no? Se hai dubbi, commenta pure in basso e ti risponderò.

Referenze

Can Heart Rate Variability Biofeedback Improve Athletic Performance? A Systematic Review – JC Pagaduan et al – J Human Kinetics 2020 – [LINK]

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