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Variabilidade da freqüência cardíaca (VFC): o que é e por que o Apple Watch a rastreia?


No meio do muitas melhorias nas medições de freqüência cardíaca da Apple com iOS 11 e Apple Watch , A Apple também introduziu uma nova medição chamada HRV ( Variabilidade do batimento cardíaco ) média.

Medir a VFC tem estado presente na comunidade médica e de exercícios há décadas, mas está apenas começando a se enraizar na comunidade mais ampla de tecnologia como uma métrica popular para monitorar seu bem-estar e preparo físico todos os dias.

Como um atleta que treina ativamente, eu estava particularmente curioso sobre os valores de VFC e como eles poderiam me ajudar a construir melhor meu treinamento e afinar meus exercícios, então eu fiz um pouco de escavação para tentar entender melhor - e por que a Apple está começando a rastrear Essa informação.


Aviso óbvio aqui: não sou um cientista, médico, nem especialista em saúde; se estiver interessado em aprender mais sobre este tópico além desta visão geral, você pode encontrar mais informações no final desta postagem.

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O que exatamente é VFC e por que você deseja medi-lo?

Quando você mede seu coração com um Apple Watch ou cinta torácica elétrica passiva (como alguns dos nossos melhores monitores externos de frequência cardíaca ), a métrica que você verá com mais frequência é o seu batimento cardiaco : Você está monitorando o número e a velocidade dos seus batimentos cardíacos (a contração e a inflação do seu músculo cardíaco) para estimar quantos batimentos ocorrerão em 60 segundos, que o seu dispositivo mostra a você em BPM (batimentos por minuto).



Monitorar seu BPM é útil por uma série de razões, incluindo conhecendo a saúde básica do seu coração e certificando-se de que está se esforçando o suficiente (mas não muito) durante o treino.

A VFC (variabilidade da frequência cardíaca) é outra métrica baseada na pulsação, mas não se concentra na saúde do seu coração: em vez disso, a VFC tem como objetivo fornecer muito mais informações sobre como um componente-chave do seu corpo - seu sistema nervoso - está funcionando em qualquer ponto determinado.

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HRV dá-lhe a pulsação do seu sistema nervoso

Então, como você mede a VFC? Resumindo, você controla o tempo entre seu coração bate em um determinado período de tempo; isso permite que você veja a rapidez com que o sistema nervoso autônomo se comunica com o coração. Esses dados são uma das maneiras mais fáceis de obtermos informações sobre o desempenho geral do nosso corpo, mas são um pouco menos diretos do que a leitura padrão dos batimentos cardíacos.


Por um lado, HRV não é um número único: a métrica pode abranger um agrupamento de testes baseados em tempo e frequência, cada um com sua própria matemática por trás deles. Para começar, veremos a representação mais comum da VFC: variação média dos batimentos cardíacos em milissegundos (o único valor que a Apple exibe atualmente no aplicativo Saúde).

Quando li pela primeira vez sobre VFC, achei que você gostaria de ter uma média baixa, pois isso significaria que seu coração teria uma 'batida, batida,' constante, com pouca ou nenhuma variação nas pausas. Se você fosse saudável, imaginei que 60BPM deveria ser igual (mais ou menos) a uma batida por segundo.

Na realidade, é o oposto: em repouso, você deve realmente verAltovariabilidade entre seus batimentos cardíacos. (No mesmo exemplo de 60BPM, isso iria tremer para ter 0,7 segundo entre algumas batidas e 1,1 segundo entre outras; você ainda terminaria com 60 batidas em um minuto, mas algumas dessas batidas podem acontecer progressivamente mais rápido ou mais lento do que outros .)

Um exemplo mal desenhado de variabilidade da freqüência cardíaca durante uma leitura do coração, pelo autor.


Isso ocorre porque seu sistema nervoso está constantemente se ajustando a fatores externos, sejam eles bebidas com cafeína, estresse de estar em um carro, resfriado ou até mesmo mudanças em seu estado mental enquanto você assiste a um filme - se seu cérebro não perceber seu coração se ajustar de acordo, o resto do seu corpo pode não receber o sangue de que precisa para funcionar de maneira eficaz.

Vamos dar uma corrida: quando você começa a se mover de um ponto morto, seu coração provavelmente está perto de sua taxa de repouso (digamos, 60-70BPM). Mas, depois que você começa a correr, seu sistema nervoso precisa ajustar muito rapidamente a frequência com que seu coração bombeia para ajudar suas pernas, pulmões e corpo a se manterem atualizados.

Medir a variabilidade da frequência cardíaca nos permite monitorar a flexibilidade de nosso sistema nervoso: mesmo quando seu corpo está em repouso, um sistema nervoso forte se ajusta a cada batimento cardíaco, com variações de milissegundos entre cada um.

Por que monitorar a saúde do seu sistema nervoso é importante

Uma visão geral realmente útil de HRV da Welltory.


As métricas de HRV nos ajudam a rastrear uma das partes mais importantes do nosso corpo: nosso sistema nervoso autônomo (ANS) . Ele é responsável por ajudar seu cérebro e seus centros de controle a enviar sinais para o coração, músculos e glândulas; ajuda a regular o estresse, a digestão, as funções cardíacas e muito mais. Dentro do ANS, existem dois minissistemas em ação: o simpático (que regula seus impulsos de estresse de 'lutar ou fugir') e o parassimpático (que regula sua energia e ajuda seu corpo a se recuperar durante os períodos de descanso).

Em um mundo ideal, os dois trabalham em harmonia para dar a você a energia de que você precisa e conservá-la quando você não precisa. Uma alta média de variabilidade da freqüência cardíaca (VFC), por exemplo, indica que seu sistema parassimpático está fazendo seu trabalho ajudando seu corpo a se recuperar e regular.

Mas sejamos honestos: nem sempre vivemos em um mundo ideal. Podemos suportar muito estresse, nos recuperarmos mal, beber, treinar demais e, geralmente, deixar de cuidar do nosso corpo. Quando isso acontece, nosso sistema simpático está trabalhando mais, levando a leituras mais baixas de VFC e, frequentemente, BPM mais alto durante o repouso.

O HRV nos permite monitorar o equilíbrio entre o sistema nervoso simpático e parassintético a qualquer momento, dando-nos uma ideia de como nosso corpo está se recuperando de doenças, estresse ou treinos. Assim como rastrear seu BPM, você precisa de contexto, o que significa rastreá-lo regularmente e comparar as leituras com suas atividades.


Dica: sua média de variabilidade é apenas a ponta do iceberg de rastreamento de VFC; se você usar um aplicativo de terceiros em seu iPhone e um monitor de frequência cardíaca externo (ou monitor baseado em câmera), poderá acessar métricas mais detalhadas para ajudá-lo a entender melhor como seus sistemas simpático e parassimpático estão funcionando juntos.

Ao contrário do BPM e da pressão arterial, não há um número geral 'saudável' ou 'não saudável' para uma média de VFC alta ou baixa: varia dependendo da pessoa, o que significa que se você está interessado em monitorar seu sistema nervoso, você precisa regularmente faça medições do coração para obter uma boa imagem de como são os valores 'altos' e 'baixos' para você; o ideal é que você faça medições da VFC pela manhã, ao acordar, para poder estabelecer uma linha de base.

O que você pode aprender com o rastreamento de HRV?

Em um nível básico, você pode ver como seu corpo está se recuperando de exercícios, doenças ou estresse geral. Se você está tendo uma semana louca no trabalho e sua média de VFC está abaixo do normal todas as manhãs, isso pode indicar que seu corpo precisa de mais descanso e relaxamento para equilibrar o estresse.

A aparência desse descanso varia entre as pessoas: sair com amigos pode ajudar a aumentar seu sistema parassimpático e sua média de VFC, assim como o envolvimento em atividades que você gosta, respiração profunda, ioga, meditação e períodos regulares de descanso.

Como atleta, acho o monitoramento da VFC particularmente útil porque pode me ajudar a ajustar meus programas de treino: se minha média da VFC estiver muito baixa à noite após um treino intenso ou skate, sei que me esforcei demais e vou pegar leve até que meu a média se estabiliza de volta à minha linha de base. Isso me permite trabalhar duro quando sei que meu corpo está pronto para isso, mas faça pausas quando necessário para evitar o overtraining.

Você também pode usar sua linha de base de VFC para descobrir quando você prefere se exercitar, como certos alimentos afetam seu corpo, quando você começa a ficar doente e muito mais - é tudo uma questão de contexto.

Então, como você calcula sua média de HRV e outras métricas?

Felizmente, você não precisa fazer toda a matemática complicada sozinho: há vários wearables diferentes disponíveis que medem o seu coração e seu HRV, incluindo:

  • EKGs (caro)
  • monitores elétricos passivos como a cinta cardíaca Polar
  • a Apple Watch
  • Outras técnicas de fotopletismografia (como leituras de batimentos cardíacos com base em câmera)

Todas essas diferentes opções de hardware têm diferentes softwares associados a eles: A maioria dos aplicativos HRV pode produzir sua média de variação (um ponto de dados com base no tempo), mas muitos programas também oferecem métricas HRV mais completas com base no tempo e na frequência.

Como a Apple calcula HRV

A Apple atualmente registra as médias de HRV no aplicativo Health do seu iPhone por meio de leituras do Apple Watch (bem como qualquer aplicativo de terceiros que tenha optado por gravar dados no repositório). Ao ligar o Apple Watch pela primeira vez durante o dia, você ativará uma leitura matinal do HRV; o wearable monitora seu batimento cardíaco de forma constante por um minuto e, em seguida, usa cálculos ocultos * para obter sua média de VFC, exibida como ms (milissegundos) no aplicativo Health para iPhone.

* A Apple usa atualmente SDNN para controlar a VFC no app Saúde; ele não coleta nenhum outro dado HRV do seu Apple Watch, nem permite que aplicativos HRV de terceiros gravem nada além de dados SDNN no app Health.

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Embora a média da Apple seja útil para se ter uma ideia básica de seus padrões de HRV, a empresa ainda não oferece uma visão mais detalhada de quaisquer outros dados de HRV baseados em tempo ou frequência (embora armazene suas leituras batimento a batimento e carimbos de data / hora). Também não há uma maneira óbvia de forçar uma leitura HRV fora das leituras automatizadas da manhã e da noite do Apple Watch; iniciar uma sessão de respiração no seu Apple Watch registrará os dados corretos, mas não é notado em nenhum lugar para usuários curiosos sobre seus dados HRV e obter leituras subsequentes.

Elite HRV (um pilar no espaço de rastreamento HRV) disse o seguinte sobre por que seu aplicativo ainda não suporta o uso do Apple Watch para dados HRV:

As versões mais recentes do Apple Watch agora produzem um valor 'HRV' que se destina principalmente ao aplicativo 'Breathe' da Apple. Os dados brutos por trás desses valores de 'HRV' não estão disponíveis para análise e, até onde sabemos, não se destinam ao cálculo de RMSSD, LnRMSSD, HF, LF ou outros valores de tendência de HRV.

Para ter certeza, se você estiver movendo sua mão, pulso ou braço, há um grau muito baixo de confiança na precisão dos cálculos da VFC que poderiam ser produzidos a partir do Apple Watch neste momento. Mesmo se estiver perfeitamente imóvel, há muitas variáveis ​​circunstanciais a serem abordadas, como posicionamento do sensor, contato com a pele, espessura / cor da pele, espectro do emissor, etc. Até que os dados brutos do intervalo RR ou dados de forma de onda de pulso completo estejam disponíveis para análise, não estaremos capaz de verificar de uma forma ou de outra.

Marco Altini, criador do HRV4Training , disseram coisas semelhantes sobre por que seu aplicativo não é compatível com as métricas do Apple Watch:

No HRV4Training usamos rMSSD, pois está bem estabelecido que é um marcador de atividade parassimpática e, portanto, quanto menor o valor, maior o nível de estresse, em relação aos seus dados basais / anteriores (obviamente, uma simplificação excessiva). Do ponto de vista da fisiologia humana, isso está relacionado ao fato de que a atividade parassimpática é principalmente a atividade do nervo vago. O nervo vago atua nos nódulos de sinalização de receptores para modular o pulso batimento a batimento, enquanto a atividade simpática tem diferentes vias com sinalização mais lenta, portanto, as alterações batimento a batimento refletem a atividade parassimpática e podem ser quantificadas usando rMSSD ou HF (ver Nunan et al.).

Infelizmente, o Health agora não permite que os desenvolvedores escrevam recursos além do SDNN, porque é isso que o Apple Watch calcula e relata. Como a Apple tem melhorado a saúde e o relógio nos últimos meses, esperamos que mais recursos HRV também sejam adicionados no futuro.

Pode muito bem ser que a Apple esteja atualmente interessada apenas no rastreamento de HRV para ajudar os usuários com o aplicativo Breathe, ou que ainda não ache que o hardware Apple Watch é preciso o suficiente para fornecer medições mais aprofundadas, mas estou animado para ver no aplicativo Saúde, no entanto - é um bom começo da Apple no rastreamento de uma das estatísticas de bem-estar mais fascinantes que existem, e espero que eles adicionem mais valores de VFC com o passar do tempo.

Outros aplicativos e dispositivos que calculam HRV

Se você quiser mais informações do que simples médias de HRV, existem vários outros aplicativos que podem tomar e analisar HRV, mas você pode precisar pegar um monitor cardíaco externo para usá-los de forma eficaz.

O aplicativo mais amigável para rastreamento de HRV que encontrei é Welltory ; ele divide seus resultados de VFC em áreas de fácil leitura como Desempenho (que representa sua VFC média), Energia (como sua função parassimpática está funcionando) e Estresse (o mesmo para o simpático). Para medições básicas, você nem precisa de uma cinta torácica elétrica passiva adequada - você pode usar a câmera traseira do seu iPhone em vez (embora isso possa produzir uma margem de erro maior).

O aplicativo é gratuito para usar para essas medições básicas; atualize para uma assinatura paga, no entanto, e você pode acessar medições mais detalhadas de seu cálculo HRV (incluindo seu LF / HF, VLF, SDNN e muito mais).

Vale a pena notar dado todas as preocupações políticas e de privacidade ultimamente que a Welltory começou como uma startup russa. Dito isso, atualmente está sediada em NY e tem uma bela política de privacidade direta . Visto que os dados são analisados ​​nos servidores da Welltory, no entanto, gostaria de mencioná-lo.

HRV4Training também permite que você use a câmera traseira do seu iPhone ou um monitor cardíaco externo para medir sua VFC, mas o aplicativo de US $ 8,99 foi projetado especificamente para o público atlético: ele rastreia as mesmas métricas do Welltory, mas usa uma escala móvel de 30 dias para fornecer sugestões sobre sua linha de base e como você deve treinar no dia a dia. (É um pouco problemático no lado da IU quando executado no meu iPhone X, mas não tenho certeza se a falha é do modelo do iPhone ou do aplicativo como um todo.)

O acima mencionado Elite HRV O aplicativo tem uma tonelada de dados científicos por trás dele e muitos usuários satisfeitos, mas você precisará de um monitor de frequência cardíaca externo e uma compra no aplicativo de $ 4,99 para tirar o máximo proveito dele. A interface do usuário do aplicativo ainda não foi atualizada para o iPhone X.

$ 13,99 SweetBeat HRV usa fórmulas ligeiramente diferentes do Elite HRV, mas tem os mesmos prós (usuários felizes, muitos dados) e contras (mais antigo, requer uma cinta torácica, aplicativo desatualizado).

Eu tentei, mas não fiquei impressionado com os US $ 3,99 de Alex Olsson Pontuação HRV , que usa o seu Apple Watch para rastrear medições de HRV; infelizmente, não consegui fazer com que o aplicativo fizesse uma leitura sem travar.

Mais sobre HRV

Quer ler mais sobre HRV? Aqui estão alguns recursos mais aprofundados que falam sobre a ciência por trás disso, fórmulas e algumas sugestões sobre como usá-lo.

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