KB » Gezondheid » Heart Rate Variability

Heart Rate Variability

N.B. Ik heb geen medische opleiding. Alles op deze pagina's heb ik uit boeken of van het Internet gehaald, en is niet gecontroleerd door medische professionals!

Introductie
Wat is Heart Rate Variability?
Wat is het nut van Heart Rate Variability?
Hoe kan je de HRV het beste meten?
Het berekenen van HRV
Apps om de heart rate variability te meten
Betekenis van de onderzochte waardes
Links

Introductie

Sinds ca. 2015 ben ik geïnteresseerd geraakt in de Wim Hof Methode. Wim Hof is ook wel bekend als de "Iceman".

Zijn methode is vooral gebaseerd op een speciaal soort ademhaling en blootstelling aan kou. Op zijn Facebook-pagina verschijnen veel artikelen die er op lijken te wijzen dat de (in)activiteit van de nervus vagus beïnvloed wordt door zijn methode, en er lijkt ook een correlatie te zijn tussen de (in)activiteit van de nervus vagus en de heart rate variability.

De hartslag varieert nl. continu, en voor zover ik nu begrijp is het beter als die variatie groter is dan minder groot. Vandaar dat ik in augustus 2017 begonnen ben mijn HRV te meten. Alles wat daarvoor nodig is is een hartslagmeter met bluetooth (kost slechts enkele tientallen Euro's), een mobiele telefoon met bluetooth (hebben de meesten tegenwoordig) en een gratis app.

Deze pagina gaat over de betekenis van HRV-metingen, waardoor hij beïnvloed kan worden, en over mijn eigen resultaten.

Wat is Heart Rate Variability?

Definitie

De tijd tussen 2 opeenvolgende hartslagen heet RR-interval, NN-interval of inner beat interval. Op een typisch grafiekje van hartslagen staat R voor de hoogste piek, S voor het dal dat onmiddellijk na de piek komt, en Q voor het dalletje dat net voor de piek zit. Samen wordt dat het QRS-complex genoemd.

Die tijd tussen 2 hartslagen is niet steeds hetzelfde. De variatie in tijd tussen opeenvolgende hartslagen wordt de hartslagvariabiliteit genoemd.

Stel dat hartslag 2 1200 milliseconden (ms) na slag 1 komt, slag 3 900 ms na slag 2, en slag 4 1100 ms na slag 3, dan is de variabiliteit van 1-2 naar 2-3 300 ms, en die van 2-3 naar 3-4 200 ms. Dus gemiddeld 250 ms.

Wat is de betekenis van de HRV-waarde?

In 1 regel: de HRV is de beste (non-invasieve) manier om de toestand van het autonome zenuwstelsel te meten. Non-invasief betekent dat je niet in het lichaam hoeft te snijden, prikken, of wat dan ook.

De HRV hangt samen met heel veel zaken, varierend van je gemoedstoestand tot de luchtkwaliteit, van je leeftijd tot je fysieke toestand (fitheid).

Doorgaans zal je HRV hoger zijn als je fitter bent, en als je biologische leeftijd lager is.

De biomarkers voor stress zijn lager in mensen met een hogere HRV. Verder hebben die mensen ook een grotere veerkrachtigheid (psychisch en fysiek) en hebben ze een betere cognitieve functie (denkvermogen).

De gemiddelde waarde van alle gebruikers van de app Elite HRV is 59.3. Die van mij (na een beperkt aantal keren proberen, op onregelmatige tijdstippen en in steeds verschillende condities) lijkt iets lager te zijn. Ik ben 61 (in 2017) en bepaald niet superfit (hoewel ik regelmatig fiets).

Ik ben in september 2017 een tijdje bezig geweest met metingen, vlak na het opstaan. Maar aangezien ik een koukleum ben vond ik het te lastig om 's ochtends, als het huis nog koud is, ruim 2 minuten in mijn blote bast te zitten met een hartslagmeter om. Ik zit nu (juni 2018) te wachten op een apparaatje dat de HRV meet via de vinger, de CorSense.

Waarom varieert de HRV?

Er zijn heel veel systemen in het lichaam die constant invloed uitoefenen op het hart, sommige op langere termijn (dag), sommige op korte termijn (1 tot 5 minuten).

Lange-termijn-mechanismes:

Circadian ritme.
Lichaamstemperatuur.
Fluctuaties in hormoonspiegel.
Stressfactoren die gedurende de dag optreden.

Korte-termijn-mechanismes:

Ademhaling.
De manier waarop je in- en uitademt heeft een sterke invloed op de hartslag. Dit mechanisme heet Respiratory Sinus Arrhythmia.
Cardiovasculaire systeem.
De baroreceptor reflex zorgt ervoor dat de bloeddruk op het gewenste peil blijft, en past daarom de hartslag aan indien nodig.
Autonome zenuwstelsel.
Het autonome oefent een grote invloed uit op korte-termijn veranderingen in de hartslag.

Hoe kan je het beste werken met Heart Rate Variability?

Door de uitkomsten van een HRV-app te gebruiken, krijg je meer begrip van hoe je zenuwstelsel, hart-vaatstelsel en ademhalingssysteem reageren op stressfactoren in het leven.

Je kan de uitkomsten gebruiken voor het verbeteren van een trainingsprogramma, het leren hanteren van stress en het verbeteren van je gezondheid. Kortom, je kan meer uit je leven halen.

Individuele metingen van de HRV hebben weinig betekenis. Het doel wat je moet nastreven is dat je HRV gemiddeld gestaag omhoog gaat.

Net als ook je bloeddruk niet elke dag precies hetzelfde zal zijn, zullen er ook dagelijks kleine fluctuaties in de HRV optreden, soms omlaag, soms omhoog.

Sterke stijging of daling

Een sterke daling van de HRV kan betekenen dat je abnormale hoeveelheden stress ervaart. Dat komt overeen met activiteit van het sympatische zenuwstelsel.

Hoe kan je de HRV het beste meten?

Het belangrijkste punt bij het meten van HRV is consistentie. Je wilt dat de metingen zoveel mogelijk onder gelijke omstandigheden plaatsvinden, zodat ze met elkaar vergelijkbaar zijn.

Hoe lang moet je meten?

Je kan korte (variërend van 1 tot 5 minuten) metingen doen en lange (meer dan 5 minuten, maar vaak zelfs wel 24 uur).

Korte metingen

De voordelen van korte metingen:

Ze zijn gemakkelijk om te doen;
Ze zijn makkelijk te herhalen (in dezelfde condities);
Je kan er trends uit halen;
Op basis van die trends kan je acties nemen n.a.v. toekomstige metingen.

Het nadeel van korte metingen is dat ze gevoeliger zijn voor afwijkingen. Daarom is 1 minuut het minimum.

Het nadeel van metingen langer dan 5 minuten is dat menselijke factoren de metingen kunnen verstoren. Denk aan verveling, rusteloosheid, etc.

In de praktijk blijkt 2 a 3 minuten het beste te werken.

Lange metingen

Het nut van lange metingen:

Je kan zien op welke momenten van de dag je de meeste stress hebt;
Je kan ze gebruiken tijdens meditatie of ademhalingsoefeningen, om de effecten ervan te zien;
Ze kunnen je attent maken op een toekomstig fysiek probleem.

Wat voor voorbereidingen moet je treffen voor een meting?

Voor een korte meting moet je wachten tot je hartslag stabiel is. Als je bv. eerst bezig was een was op te hangen, en je gaat dan zitten om de meting te starten, dan kost het enige tijd voor je hartslag overeenkomt met die van een rustpositie.

In de app die ik gebruik is automatisch al 30 seconden pauze ingebouwd voor de meting begint (nadat je zelf op "Start" hebt gedrukt), maar als je niet vanuit een rustpositie begint kan je beter langer wachten voor je de meting start.

Op welke tijd(en) van de dag moet je meten?

De HRV verandert in de loop van de dag onder invloed van o.a.:

Lichaamstemperatuur;
Spijsvertering;
Stressfactoren, of ze nou intern of extern zijn;
Hormoonspiegels;
De 24-uurs ritmes die zich in je lichaam afspelen.

Je wilt bij de meting het liefst zoveel mogelijk verstorende invloeden uitschakelen, en de beste tijd daarvoor is 's ochtends na het opstaan. Je hebt nog niet gegeten of gedronken, je bent nog niet bezig met activiteiten, je maakt je hopelijk nog niet te druk over de dag die komen gaat, etc.

Als je een afwijkend slaappatroon hebt, hetzij omdat je daar zelf voor kiest of omdat je bv. nachtdienst hebt, dan kan je de meting het beste doen na de langste periode van slaap.

Een andere afwijking is als je een verre reis maakt. Je bioritme blijft nog enige tijd in de oude situatie "hangen".

Hoe vaak moet je meten?

Losse metingen, eens in de zoveel tijd, hebben niet zoveel betekenis. Ze kunnen door allerlei toevalligheden beïnvloed worden, zoals hoe je geslapen hebt, wat je gegeten hebt, of je medicijnen hebt gebruikt die je niet standaard gebruikt (bv. betablocker voor een examen), of je gestressed bent vanwege een specifieke situatie, etc.

Het is daarom belangrijke gedurende langere tijd regelmatig metingen te doen, waarmee je een soort baseline creëert. En het mooiste is als je ook nog zou bijhouden wat er die dag voor bijzonders is gebeurt, in wat voor stemming je bent, en of je bv. medicijnen of alcohol gebruikt hebt. Maar door regelmatig metingen te doen worden die effecten er geleidelijk ook wel uitgefilterd. Het gaat om de trend.

De ideale situatie is dat je elke dag je HRV meet. Maar als je maar 4 of 5 dagen per week meet worden de resultaten nog niet meteen zinloos.

Wat is de optimale (lichaams)positie tijdens een meting?

Er is veel onderzoek gedaan naar het meten van HRV in rustpositie. Er zijn dan minder verstorende signalen.

Er is een aantoonbaar verband tussen de toestand van het autonome zenuwstelsel en de RMSSD-waarde in rust. RMSSD hangt met de HRV samen

Over de waarde van HRV tijdens beweging of oefening is veel minder bekend.

Algemene richtlijnen

Probeer een zo comfortabel mogelijke positie te kiezen.

Je moet vrij kunnen ademhalen, dus draag bv. geen strakzittende kleding.

Ligpositie

1 van de mogelijke rustposities is dat je gaat liggen. Deze positie is het best herhaalbaar (zitposities kunnen meer variëren) en je kan er beter langere metingen mee doen. De HRV zal doorgaans hoger zijn, omdat het parasympatische zenuwstelsel door het liggen meer geactiveerd wordt.

Bij mensen met zeer goede conditie (atleten) of mensen met een rusthartslag van minder dan 50 per minuut kan er parasympatische verzadiging optreden.

Zitpositie

Het kan zowel zittend op de vloer als op een stoel. Je moet er wel op letten dat de hoek tussen rug en benen gelijk blijft in elke sessie, omdat een verschillende hoek verschillende stress oplevert.

Als je geen rugsteun gebruikt, zorg dan dat je comfortabel zit, en dat je de positie zo goed mogelijk kan herhalen in een volgende sessie.

De zithouding is wat minder geschikt voor langere metingen.

Staande positie

Deze positie is lastiger te herhalen, maar makkelijker uit te voeren in de zin dat het eigenlijk overal kan.

Deze positie is de meest stressvolle voor het lichaam. Tenzij je dit om 1 of andere reden bewust wilt meten is het niet aanbevolen.

Het berekenen van HRV

Time domain waarden geven de totale hoeveelheid HRV weer. Frequency domain waarden geven de verdeling van absolute en relatieve power weer over frequentiebanden.

Afwijkingen

Het eerste wat je moet doen bij het berekenen van de HRV is het verwijderen van abnormale uitschieters, zgn. artifacts.

1 artifact in een meting van 2 minuten kan de SDNN-waarde al flink vertekenen. De RMSSD-waarde wordt minder beïnvloed door artifacts.

Artifacts kunnen o.a. komen vanuit het hart zelf (bv. het myocardium), en heten dan ectopic beats.

Artifacts kunnen ook geproduceerd worden door een sensor (bv. hartslagmeter) die niet stevig zit, en tijdens de meting over de huid verschuift.

De omgeving kan artifacts veroorzaken bij sensoren die werken met licht.

Het verwijderen van artifacts kan het beste handmatig gebeuren, maar er zijn ook algoritmes die het met voldoende nauwkeurigheid automatisch kunnen doen.

Time domain metingen

RMSSD en

Frequency domain meting

Je kan o.a. de volgende waarden meten cq. berekenen:

piekfrequenties in een band;
absolute 'power', berekend door te integreren over het spectrum (gaat zelfs mij, als ex-wiskundige, nu boven de pet);
relatieve 'power';
genormaliseerde 'power'.

Er worden 4 banden onderscheiden in dit verband:

Ultralage frequenties (minder dan 0,003 Hz);
Zeer lage frequenties (kleiner of gelijk aan 0,04 Hz, bv. 1 per minuut);
Lage frequenties (0,04 tot 0,15 Hz, bv. 6 per minuut);
Hoge frequenties (0,15 tot 0,40 Hz, bv. 15 per minuut).

Ultralage frequenties

Deze zijn bedoeld voor langdurige metingen (bv. 24 uur).

Ze kunnen gekoppeld worden aan alle lichaamsprocessen die over een etmaal variëren, bv. lichaamstemperatuur en spijsvertering.

Zeer lage frequenties

Hier heb je een meting van minimaal 5 minuten voor nodig.

Deze frequenties worden beïnvloed door fysieke activiteit.

Beide onderdelen van het autonome zenuwstelsel lijken bij te dragen aan deze waarde.

Een lage waarde kan voorspellend zijn voor hartproblemen, en wordt gekoppeld aan ontstekingsverschijnselen.

Lage frequenties

Hier zijn metingen van minimaal 2 minuten voor nodig.

1 van de mechanismes die met deze frequenties samenhangen is mogelijk de regulatie van de bloeddruk.

Hoge frequenties

Hier heb je een meting van tenminste 1 minuut voor nodig.

Er is een sterk verband tussen deze waarden en PNN50 en RMSSD uit het time domain.

Een van de gerelateerde mechanismes is respiratory sinus arrhythmia.

Vooral het parasympatische zenuwstelsel draagt aan deze waarde bij.

De wetenschap is het meest eensluidend over het hoge-frequentie-gebied voor kortdurende metingen.

Apps om de heart rate variability te meten

Verschillende apps produceren verschillende resultaten. Dat ligt voor een groot deel aan hoe ruis (in het signaal) en 'misreads' (foute aflezingen) worden vewerkt.

Het is in elk geval belangrijk om er voor te zorgen dat je hartslagmeter goed functioneert, door:

De meetreceptoren voldoende vochtig te maken;
De band zodanig aan te trekken dat hij voldoende strak zit, en hij niet beweegt tijdens de meting;
Een goed werkende batterij te gebruiken.

Verder, om de metingen op zich zinvol te laten zijn, moet je:

Steeds in dezelfde positie zitten.

Elite HRV

Ik maak zelf gebruik (aug. 2017) van Elite HRV.

Hoe bepaalt deze app de HRV?

Men meet de R-R intervallen, en berekent de RMSSD-waarde.

Aangezien deze waarden een verdeling hebben (logaritmisch, voor mensen die zich nog iets van wiskunde herinneren) die moeilijk te interpreteren is, wordt er een bewerking (ln) op losgelaten zodat de waarden lineair worden.

Deze waarden worden omgerekend naar een schaal tussen 0 en 100. De HRV in deze app ligt altijd tussen 0 en 10.

Morning Readiness Review

Er wordt aangeraden om elke dag kort na het opstaan een meting te doen van enkele minuten. Op dat moment heb je de stress van school, werk of wat dan ook nog niet ervaren, en wordt de meting ook niet door andere zaken beïnvloed.

Er zijn dan tussen opeenvolgende metingen zo weinig mogelijk zaken variabel. In mijn geval neem ik bv. soms bepaalde medicijnen (pijnstillers, betablockers), maar op andere dagen niet. Maar vlak na het opstaan speelt dat nog geen rol (of hooguit nog wat restanten van de vorige dag).

Betekenis van de gemeten waarden

R-R interval of NN interval

Dit is de tijd tussen 2 opvolgende hartslagen.

Het wordt ook wel IBI (Inter-Beat Interval) genoemd.

NN interval is hetzelfde als R-R, maar dan na verwijdering van artifacts.

RMSSD

Dit staat voor Root Mean Square of Successive Differences.

Het is de wortel van het gemiddelde van de verschillen in het kwadraat tussen opeenvolgende RR-intervallen.

Dit getal is representatief voor sterkte van je autonome zenuwstelsel op dat moment weer.

RMSSD kan het beste gebruikt worden voor korte metingen. De waarde hangt sterk samen met het parasympatische zenuwstelsel.

Vaak wordt de logaritme van RMSSD gebruikt, om een lineaire schaal te krijgen.

De HRV-score wordt vaak gebaseerd op een RMSSD-gerelateerde waarde, maar is vaak niet gelijk tussen verschillende software. Het hangt samen met hoe artifacts verwijderd worden, hoe de RMSSD wordt omgezet in een lineaire schaal, etc. Als je wilt vergelijken tussen verschillende applicaties kan je het beste de onbewerkte RMSSD-waarde gebruiken.

SDNN

Standaarddeviatie van de NN-intervals.

Deze waarde wordt door zowel het sympatische als parasympatische zenuwstelsel beïnvloedt.

De waarde geeft zowel variatie op korte als lange termijn weer.

SDNN heeft een voorspellende waarde voor sterftekans, maar ik geloof dat de meting dan wel lang (24 uur?!) moet duren. Een waarde van minder dan 50 ms betekent dat je ongezond bent, tussen 50 en 100 ms niet gezond, en boven de 100 ms gezond.

Dit valt onder time domain analyse.

NN50

Het aantal paren van opeenvolgende NN-intervallen dat meer dan 50 ms van elkaar verschilt.

PNN50

De verhouding (proportion) van NN50 gedeeld door het totale aantal NN-intervallen.

Je kan de waarde 50 ook veranderen in bv. 30 ms.

Deze waarde houdt sterk verband met de activiteit van het parasympatische zenuwstelsel (in kortdurende metingen). De waarde is meer betrouwbaar dan SDNN.