Indice
A cosa serve la valutazione della variabilità della frequenza cardiaca (HRV – Heart rate variability) dal punto di vista dell’allenamento? Gli obiettivi principali sono quelli di sfruttare le misurazioni della HRV per:
- creare e adattare un programma di allenamento personalizzato;
- monitorare gli effetti di specifiche pratiche di allenamento;
- identificare le capacità, le predisposizioni e le esigenze di recupero;
- trovare strategie che possano incentivare e amplificare i benefici dell’allenamento.
Da cosa è determinata la variabilità cardiaca?
Per entrare nel merito delle questioni, è fondamentale chiarire come il Central Autonomic Network (CAN) influisca sulla funzionalità autonoma del cuore. Il CAN regola il sistema di auto-generazione e conduzione della contrattilità miocardica. Questo processo determina la variabilità cardiaca, attraverso le branche parasimpatica (PNS) e ortosimpatica (SNS) del Sistema Nervoso Autonomo (SNA).
In effetti, tale regolazione è mediata principalmente dal nervo vago, il principale nervo del PNS. Siamo abituati a interpretare il rapporto tra le due componenti del SNA secondo il principio di bilanciamento autonomico, cioè all’attivazione di una si accompagna la disattivazione dell’altra e viceversa. Questo avviene perché il sistema parasimpatico è legato ai meccanismi fisiologici necessari per il recupero psico-fisico, come la digestione e il sonno. L’ortosimpatico, invece, ci attiva fisicamente e mentalmente, permettendoci di affrontare situazioni stressanti, comunemente descritte con il termine “Fight or Flight”, ovvero “Combatti o Fuggi”.
Per chiarire, se ci troviamo a riposare all’ombra di un albero dopo un abbondante pasto, attiviamo una serie di processi e apparati opposti a quelli necessari per procurarci cibo o fronteggiare situazioni di pericolo.
Come funzionano PNS e SNS (sistema nervoso parasimpatico e simaptico)
Trasferendo questi concetti al funzionamento cardiaco, possiamo affermare che, in condizioni di recupero e riposo, il predominio del PNS giustifica una bassa frequenza e forza di contrazione del miocardio. Al contrario, in situazioni di “lotta o fuga”, l’attivazione del SNS rende l’attività cardiaca più rapida e vigorosa. Come evidenziato nello studio “Brain–heart interactions: physiology and clinical implications”, la nostra biologia, però, è complessa e non lineare. Alcune funzioni involontarie sono mediate esclusivamente da un ramo piuttosto che dall’altro. Ad esempio, l’erezione dei peli e la regolazione del lume vasale sono competenze esclusivamente del SNS, mentre la lacrimazione è controllata dal PNS.
Altre funzioni richiedono un’attività simultanea, come la produzione di saliva o il funzionamento del tratto naso-faringeo.
In altre situazioni, invece, operano in modo reciproco, come nella regolazione del lume faringeo, bronchiale e dei bronchioli, o per la contrazione e dilatazione pupillare, per il tono o il rilassamento muscolare e per la funzionalità sessuale.
Altre funzioni ancora seguono un principio di reciprocità sbilanciata, come nel caso del tratto digerente e del cuore. In sostanza, ogni organo, apparato o funzione è prevalentemente diretto da un ramo. L’altro ramo controlla solo condizioni specifiche.
Cuore e attività
Tornando al tema della nostra discussione, la reciprocità sbilanciata del cuore evidenzia una predominanza dell’attività del nervo vago. Facciamo qualche esempio. La frequenza cardiaca (FC) a riposo, generata dal Nodo Seno-Atriale, è di circa 100 contrazioni al minuto, ma viene ridotta a 70-80 (media in un soggetto adulto) grazie alla stimolazione vagale.
Questo si verifica ogni volta che è necessario sostenere innalzamenti improvvisi e puntuali in tale range, come durante attività a bassa intensità, quali passeggiare in bicicletta, camminare, le fasi iniziali di una corsa o di un sollevamento pesi, o in azioni quotidiane legate alla vita familiare, sociale, lavorativa e ricreativa.
In tutte queste situazioni, l’aumento della forza e della velocità miocardica è determinato da una diminuzione del tono vagale. L’intervento del SNS, supportato dagli ormoni adrenergici, è caratteristico delle sollecitazioni ad alta intensità, di situazioni psicofisiche intense e stressanti, emozioni forti, e così via.
In sintesi, lo studio Cardiac Autonomic Responses during Exercise and Post-exercise Recovery Using Heart Rate Variability and Systolic Time Intervals—A Review, e in generale, la ricerca scientifica attuale supporta l’idea che l’attività elettrica e contrattile del cuore, e quindi la variabilità della frequenza cardiaca, siano principalmente modulate dal CAN attraverso il nervo vago.
Misurazioni dell’HRV e come usarle nell’allenamento personalizzato
Il lavoro scientifico “Vagal Tank Theory: The Three Rs of Cardiac Vagal Control Functioning – Resting, Reactivity, and Recovery” offre spunti illuminanti sulla modalità e l’utilità delle misurazioni. Inoltre, l’articolo fornisce una teoria interessante che possiamo applicare alle nostre programmazioni e pratiche personalizzate. Procediamo per gradi, partendo dalle possibilità e dai criteri di valutazione.
I ricercatori, analizzando la letteratura a supporto del Modello di Integrazione Neuroviscerale, suggeriscono di valutare la HRV in tre condizioni distinte.
Resting HRV
La misura di Riposo rappresenta il punto di partenza per le valutazioni della HRV. Essa definisce la variabilità caratteristica di un soggetto, identificando le sue generali capacità di adattamento, la predisposizione del CAN a rispondere alle diverse richieste e l’efficienza del sistema cardiorespiratorio. Misurata al mattino, al risveglio, o in altri momenti della giornata in cui si riesce a ricreare uno stato di calma e relax, rappresenta una misura tonica, cioè tende a rimanere stabile o a variare lentamente.
In letteratura sono stati forniti indicatori numerici che, a seconda dei vari indici presi come riferimento (RMSSD, SDNN, PNN50, Rossi LF, HF, ecc.), consentono di valutare la normalità o il grado di attenzione in caso di malattia. Tali range vanno poi interpretati alla luce delle differenze intersoggettive immodificabili, come età, sesso, etnia, ambiente, stagionalità, e delle differenze intra-soggettive modificabili, come massa e composizione corporea, classe sociale, salute, condizioni psicofisiche, sonno e ritmo circadiano. Per queste caratteristiche, la misura dell’HRV a Riposo assume un’importanza cruciale nella costruzione, nello sviluppo, nel monitoraggio e nella rimodulazione di programmi di allenamento personalizzati.
Reactivity HRV
La misura di Reactivity consente di analizzare le capacità di reazione a stimoli esterni. Permette di osservare come le diverse situazioni possano influenzare negativamente o positivamente la propria variabilità (Resting). In questo modo, a prescindere dalla natura (psicologica, sociale, fisica, nutrizionale, ambientale, eccetera) e dalle caratteristiche (stressanti o destressanti), possiamo valutare come le capacità di adattamento, le funzionalità del CAN e l’efficienza del sistema cardiorespiratorio vengano messe alla prova o promosse. È una misura di tipo fasico, priva di stabilità, che cambia continuamente. Segue i tempi e la durata dell’evento considerato.
Ricollegandola ai nostri obiettivi, la misurazione di questo indice di HRV è utile per analizzare gli effetti di pratiche di allenamento. Serve per capire effetti di azioni che caratterizzano il nostro stile di vita, di strategie nutrizionali, e di interventi volti a migliorare le nostre condizioni fisiche e/o psicologiche. È il caso di attività di mindfulness, meditazione, dei massaggi, di terapia osteopatica, di training respiratorio con biofeedback, yoga, eccetera.
Recovery HRV
La misura di Recovery permette di valutare quanto accade dopo uno stimolo. Consente di discriminare l’andamento a seconda che l’esito sia stato stressante-disadattativo (con diminuzione della HRV) o destressante-adattativo (con aumento della HRV). Gli scenari che si presentano sono due, ognuno dei quali può svilupparsi in modo diverso. Per eventi che diminuiscono la HRV si può verificare: un ritorno e un superamento del valore precedente all’evento (sovracompensazione). Oppure un ritorno al valore precedente all’evento. Oppure ancora, l’incapacità di tornare al valore precedente all’evento. Per eventi che aumentano la HRV, si può riscontrare: il mantenimento e ulteriore superamento del valore ottenuto durante l’evento (sovracompensazione). Oppure il mantenimento del valore ottenuto durante l’evento o il ritorno al valore precedente all’evento.
In tutte queste situazioni è possibile anche analizzare i tempi di recupero e/o sovracompensazione. Anche la misura di Recovery è fasica, non stabile, e varia nel corso della rilevazione. Fornisce dati cruciali sulle attitudini al ripristino e sulla predisposizione al miglioramento del nostro sistema corporeo. Inquadrata nel contesto delle argomentazioni odierne, permette di individuare i tempi necessari per ripetere un certo stimolo, definendo la frequenza con cui è possibile reiterarlo. In ambito di allenamento, questa misura dell’HRV contribuisce a risolvere il noto problema dose-risposta al training, stabilendo in modo soggettivo la frequenza settimanale, elemento essenziale per favorire il recupero necessario alla sovracompensazione.
L’importanza della misura dell’HRV a Riposo per capire la capacità di reazione all’allenamento
Lo studio sopra citato propone un approccio discriminante peculiare. Validando scientificamente le tre misurazioni sopra menzionate, le caratterizza attraverso una gerarchia rappresentata visivamente. La misura di Riposo è associata a una tanica, che può essere più o meno piena a seconda dell’entità del controllo vagale.
Un tono vagale elevato, corrispondente ad alti valori di Resting HRV, è indicativo di capacità di adattamento efficienti e di adeguate funzionalità regolatorie del CAN e del sistema cardiorespiratorio. Maggiore è il riempimento della tanica, maggiori saranno le capacità di reazione e recupero da qualsiasi evento.
Vi invito a approfondire la materia scaricando e leggendo le pubblicazioni linkate in questo testo (di libero accesso) o partecipando a un workshop che abbiamo progettato con l’ISSA e che sarà lanciato nei mesi a venire. Questo workshop, in linea con la nostra didattica, avrà il vantaggio di collegare le necessarie nozioni scientifiche a pratiche efficaci, per sviluppare le competenze e le capacità applicative sul campo, che conferiscono forza e qualità al Personal Trainer ISSA.