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HRV4Training: misura, ottimizza, corri

Dell’analisi della variabilità del battito cardiaco (Heart Rate Variability - HRV) ho già accennato in qualche articolo passato. Ma dopo otto mesi di utilizzo posso finalmente dire la mia su HRV4Training, la App che fornisce quotidianamente una lettura fisiologica del nostro stato di forma (fisico e mentale) e del nostro stato di stress.

Vi siete mai alzati al mattino con le gambe stanche e ancora indolenzite per il carico di allenamento fatto il giorno prima? Vi siete mai svegliati assonnati e mal riposati per l’esame che vi aspetta all’università nel pomeriggio? Vi siete svegliati nella notte agitati per la litigata della sera prima con la vostra fidanzata? Vi siete addormentati continuando a pensare come risolvere quel pasticcio combinato qualche ora prima al lavoro? Con HRV4Training tutto questo è facilmente evidenziabile, permettendo di capire come affrontare e gestire al meglio l’allenamento che vi aspetta nel tardo pomeriggio, senza iniziare una seduta dura e faticosa, rischiando inutilmente di cadere in qualche stupido infortunio non voluto. Come? Non c’è niente di più facile.

Premessa

Preciso che questo non vuole essere un manuale di utilizzo, né tantomeno un documento esplicativo di tutte le funzioni di HRV4Training, ma un articolo in cui raccontare (come sempre) la mia personale esperienza e analizzare le principali novità e funzioni di questa innovativa applicazione.

La variabilità del battito cardiaco

Prima di spiegare come funziona praticamente la App di HRV4Training meglio capire cosa sia e come agisca la variabilità del battito cardiaco e perché sfruttare questo parametro per la gestione dei propri allenamenti. 

L’Heart Rate Variability (più semplicemente HRV) non è altro che la variazione temporale tra i battiti del nostro cuore che, seppur ritenuta costante, in realtà non lo è. Esempio. Monitorizzando il nostro battito cardiaco tramite un cardiofrequenzimetro o un elettrocardiografo (o semplicemente tastandoci il polso), potremmo riscontare un valore di 60 bpm, per il quale ci aspetteremmo che il nostro cuore compia un battito ogni secondo. Nella realtà, anche se il numero totale di battiti al minuto sono corretti, non tutti saranno esattamente separati dallo stesso intervallo. Qualcuno sarà inferiore al secondo, qualcuno esattamente di un secondo, qualcuno invece maggiore. Più alta sarà la variabilità tra un battito e l’altro (l’HRV appunto), migliore sarà la nostra capacità di recupero da un qualsiasi sforzo di tipo fisico o mentale. L’analisi dell’HRV, in pratica, ci permette di stabilire quanto tempo ci vorrà per un recupero completo da un periodo ai allenamento (o di stress), senza rischiare di sovrallenarci e andare oltre i nostri limiti.

HRV4Training in breve

HRV4Training è una App che misura in modo affidabile la variabilità del battito cardiaco utilizzando l’obiettivo del proprio smartphone. Basta installare l’applicazione (disponibile sia per iOS che per Android) sul proprio telefono, posizionare il dito indice della mano sulla fotocamera posteriore ed iniziare la misurazione del battito cardiaco. Semplice. Una volta terminata l’analisi, viene subito fornito il valore della propria HRV e il suggerimento di come affrontare il proprio allenamento giornaliero. Per farlo al meglio, ed essere sicuri che il risultato sia veritiero, vi do qualche suggerimento.

Per prima cosa è meglio effettuare la rilevazione al mattino, appena svegli. Per una corretta analisi e per avere un valore il più preciso possibile, bisogna evitare di essere condizionati da qualsiasi fonte di stress, fisica ma soprattutto mentale (il messaggio del capo già arrivato sul cellulare, la caffeina della colazione, le urla dei bambini appena svegli, l’attivazione del metabolismo alzandoci dal letto...) e cercare di riprodurre sempre le stesse condizioni ad ogni misurazione. 

Posizionando il dito indice sulla fotocamera e dando inizio all'analisi, automaticamente si accenderà il flash che permetterà la lettura delle variazioni del flusso sanguigno (esattamente come avviene con i cardiofrequenzimetri da polso degli smartwatch). E’ importante assicurarsi che il flash sia abilitato, che il dito copra completamente la fotocamera e che non ci sia troppa luce nella stanza che possa interferire nella lettura. Se il cellulare è riparato da una cover molto spessa è meglio rimuoverla. Meglio posizionare il dito sulla fotocamera prima di iniziare la misurazione, cercando di tenerlo il più fermo possibile e senza variare la sua pressione (e soprattutto senza esagerare). Infine, ricordarsi di staccare dallo smartphone sia il cavo dell’alimentazione che quello degli auricolari. 

Durante la misurazione (che può essere personalizzata nelle impostazioni da 1 a 5 minuti - 60” sono comunque un tempo sufficiente per un’analisi veritiera) verranno visualizzati il countdown del tempo trascorso, il segnale cardiaco (ECG), la frequenza cardiaca a riposo (HR) e l’immagine ripresa dalla fotocamera del nostro dito (un bollino rosso che, guardato attentamente, avrà delle piccole alterazioni di colore date dalla variazione del flusso sanguigno in base ai battiti). 

La fascia cardiaca

Per chi volesse, HRV4Training dà anche la possibilità di associare un fascia cardiaca al proprio smartphone (via bluetooth) per effettuare la misura (basta cambiare la modalità di rilevazione nelle impostazioni della App). Sicuramente un metodo più sicuro per la qualità del segnale e che richiede minor attenzione, ma allo stesso tempo anche più scomodo. Io l’ho provato per qualche settimana, per poi ritornare ad utilizzare più facilmente la fotocamera dello smartphone (l’High Performance Sport Institute in Nuova Zelanda ha fatto una validazione del segnale misurato con elettrocardiogramma, fotocamera e con fascia cardiaca Polar relativamente alla variabilità del battito cardiaco e non ha trovato differenze rilevanti). 

Risultato e Tags

Una volta terminata la misurazione, HRV4Training richiede di inserire delle informazioni aggiuntive (le Tags) per associare maggiori dati possibili al risultato rilevato, in modo da poter creare una statistica e fornire risultati certi e confrontabili tra di loro nel tempo.
Tags del sonno: l’orario in cui ci si è addormentati, l’ora del risveglio e come si è dormito.
Tags generici: il livello di condizione fisica attuale, il livello di energia mentale, il livello di stanchezza muscolare e il livello di spossatezza.
Tags sullo stile di vita: abituale o instabile, viaggi, alcolici, dieta, malattia.
Tags di allenamento (nelle impostazioni è possibile sincronizzare HRV4Training con Strava, SportTracks, TrainingPeaks, Genetrainer ed alte applicazioni per aggiornare in automatico i propri allenamenti): il livello di sforzo, la distanza percorsa, la durata, la fase di allenamento eil livello di motivazione. 

Terminato l’inserimento delle Tags, HRV4Training fornirà una schermata riassuntiva con il valore di HRV misurato, il valore di HRV del giorno precedente, la media settimanale e un suggerimento, sia testuale che grafico, su come affrontare l’allenamento previsto, basato sia sul risultato appena rilevato che sul confronto con i dati salvati negli ultimi trenta giorni. 

Analisi dei dati

Veniamo alla parte più importante, come utilizzare i dati che ci vengono forniti da HRV4Training. Innanzitutto va segnalato che prima di poter avere dei risultati veritieri e statistici di cui avvalersi è necessario almeno un mese di misurazione. Questo perché HRV4Training deve imparare a conoscerci, capire quale è il nostro stile di vita, individuare le possibili fonti di stress e avere un numero valido di elementi per poterci dare delle risposte. Analizzando i miei otto mesi di misurazioni, risulta subito evidente come inizialmente i valori di HRV ricavati fossero troppo alti e troppo scostanti tra di loro perché potessero rispecchiare la mia reale condizione fisica. Con il passare delle settimane invece il livello si è normalizzato, creando un andamento più omogeneo, corrispondente al valore di stress generato dall’attività quotidiana. 


HRV4Training: screenshot con Risultati (1), Misurazione (2) e Analisi dei dati: Andamenti e Diario (3) e Confronto Popolazione (4).

La prima sezione di analisi dei dati è il Diario, che fornisce i grafici settimanali relativi a vari parametri (HR, SDNN, rMSSD, pNN50, LF, HF). Nella visualizzazione avanzata (quella da me utilizzata e modificabile nelle impostazioni), vengono visualizzati solo tre parametri principali e più importanti: il Recovery Point (HRV), ossia il valore giornaliero di HRV misurato, la Frequenza Cardiaca (o Battito Cardiaco) a riposo (HR) e l’rMSSD, parametro dal quale è possibile ricavare il livello di stress in un determinato arco temporale. Maggiore sarà il valore di HRV rilevato, maggiore sarà il risultato di rMSSD, maggiore sarà la capacità di recupero dallo stress. Per ogni parametro vongono forniti inoltre la media settimanale e la media degli ultimi trenta giorni. Sopra al grafico (che può mostrare a scelta gli ultimi sette giorni o l’ultima settimana), per ogni giorno viene indicato il suggerimento giornaliero di HRV4Training sull’allenamento (procedi come da programma, limita lo sforzo o riposa) tramite l’utilizzo di pallini colorati (verde, giallo o rosso). Più sotto, invece, vengono mostrati degli esagoni contenenti i valori delle Tags relativi a sonno, energia, muscoli e allenamento. Selezionando una qualsiasi colonna del grafico è possibile andare a modificare i valori dei Tags precedentemente salvati.

Anche nella sezione Andamenti, ritroviamo gli stessi parametri visualizzati precedentemente. Ma mentre nel Diario il grafico di analisi era specifico per giorno e settimana, in questa sezione viene fornita una visualizzazione globale più fluida e facilmente leggibile, e viene mostrato l’evoluzione temporale delle variazioni di HRV, HR e rMSSD, insieme agli allenamenti svolti, evidenziati da colore specifico (giallo, arancio, rosso) che ne indica la relativa intensità. 

La sezione Confronto Popolazione permette di confrontare i propri valori medi di HRV, HR, rMSSD e rMSSD normalizzata con quelli di un’intera popolazione (tutti dati raccolti tramite la misura con HRV4Training). Il risultato può essere filtrato per sesso (uomo o donna) o per età (tutti, <35, 35-50, >50).

Analisi avanzate

HRV4Training fornisce, oltre al valore giornaliero e sul periodo, anche una sezione di analisi avanzate del livello di HRV, che permette di analizzare in maniera più approfondita i risultati sullo stato di forma e sugli allenamenti e la risposta del proprio fisico ad una specifica tipologia di sedute. Un passo ulteriore oltre la semplice misurazione del HRV. Come detto già precedentemente per l’analisi dei dati, anche per la visualizzazione (e l’attivazione) dei risultati avanzati possono essere necessari più di trenta (o quaranta) giorni di misurazioni.


HRV4Training: screenshot delle Analisi avanzate: Andamenti HRV (1), Carico di Allenamento (2), Correlazioni (3) e Cambiamenti di HRV Acuti (4).

Per ogni analisi che viene visualizzata viene fornita una spiegazione sintetica prima di visualizzare grafici e risultati. Nel caso del Carico di allenamento viene specificato che si tratta di "un’analisi del carico di allenamento cronico (CTL) e di quello acuto (ATL), che rappresentano il livello di forma e di stanchezza. Analizzando il loro rapporto viene calcolato i rischio di infortunio”. Se il livello di ATL supera quello di CTL può esserci la possibilità di incorrere in un infortunio. Inoltre, la differenza tra CTL e ATL può fornire il livello di freschezza per affrontare una competizione (il valore ottimale deve essere di poco superiore a zero). Per analizzare tutti questi dati è possibile scegliere un periodo temporale (2, 4, 6 o 12 mesi) e il parametro che meglio rappresenta il proprio carico di allenamento (Training Stress Core, Suffer Score, Distanza, Durata, Scala di Borg, Potenza o Durata x Scala di Borg).

La sezione delle Correlazioni “necessita di almeno 20 misure e 20 Tags per poter calcolare le correlazioni” tra le variabili fisiologiche (HRV, HR, rMSSD) e Tags (qualità del sonno, durata del sonno, energia mentale, affaticamento muscolare, spossatezza, stile di vita, condizione fisica). In pratica viene analizzato quanto e se un parametro fisiologico può essere influenzato da una determinata variabile, fornendo un grafico (di 30, 60, 90 o 180 giorni) e un risultato numerico settimanale e giornaliero calcolato sullo stesso periodo.

I Cambiamenti acuti "analizzano in modo sistematico l’impatto di allenamento e riposo, viaggi, malattia, intensità di allenamento, alcolici o ciclo mestruale, su HR, HRV o rMSSD e quindi sullo stato di recupero dallo stress”, calcolato sulla base degli ultimi 180 giorni di dati. Rapportando due tra le diverse variabili è facilmente visualizzabile in grafico il livello di stress generato. 

A differenza dei Cambiamenti acuti, gli Andamenti HRV analizzano invece gli effetti della variazione dei valori fisiologici sul lungo periodo (60 giorni). Gli andamenti relativi a HRV settimanale, HR settimanale, HRV normalizzata, Coefficiente di variazione e Carico di allenamento vengono mostrati graficamente in relazione a Distanza, Intensità di allenamento, Scala di Borg, Training Stress Score o Durata x Scala di Borg, mostrando (a lato) i risultati della condizione fisica corrente. Ad esempio, un aumento del valore dell’HRV normalizzata, associata ad un battito alto, potrebbe indicare un maladattamento al programma di allenamento. Oppure, un aumento dell’HRV viene tipicamente associato ad una buona condizione fisica e ad un buon livello di forma. Mentre un calo dell’HR di solito rappresenta un segnale positivo di adattamento all’allenamento e del miglioramento del livello di forma. 


HRV4Training: screenshot delle Tags (4) e Analisi avanzate: Allenamento Polarizzato (1), Riepiloghi (2) e VO2max (3).

La sezione VO2max "stima il livello di forma dell’apparato cardiorespiratorio utilizzando vari parametri, dalle caratteristiche personali (sesso, età, BMI) ai dati acquisiti durante gli allenamenti” (ritmo e frequenza cardiaca) delle ultime sei settimane. Viene fornito sia un valore numerico con il livello del VO2max presente, sia il grafico con lo sviluppo dello storico.

La pagina Riepiloghi fornisce lo storico grafico dei riepiloghi settimanali e mensili riferiti ai valori di Training Stress Score, Distanza, Durata, Altitudine, Scala di Borg, Durata x Scala di Borg o Intensità. In più fornisce i valori dell’ultimo mese, la media degli ultimi tre mesi e il valore percentuale di cambiamento degli ultimi trenta giorni.

L’ultima sezione è quella riguardante l’Allenamento Polarizzato, in cui viene "analizzata la polarizzazione degli allenamenti in modo da poterli ottimizzare per migliorare la propria prestazione fisica. L’intervallo analizzato è quello delle ultime quattro settimane ed i parametri di possibile analisi sono Battito Cardiaco, Potenza, Scala di Borg o Training Stress Score. Il risultato viene fornito graficamente tramite una diversa colorazione (grigio, verde, giallo) di ventotto pallini, che rappresentano l’intensità di allenamento (riposo, bassa e alta intensità) nei giorni analizzati, e tramite una percentuale numerica. Più è alto il valore di allenamenti a bassa intensità (sotto soglia), migliore è la polarizzazione.

Curiosità

HRV4Training è stato sviluppato negli Stati Uniti dall’italianissimo Marco Altini, scienziato e sviluppatore che studia l’interazione tra salute, tecnologia e sport e progetta applicazioni per smartphone utilizzando i sensori del telefono per rilevare segnali fisiologici senza bisogno di sensori indossabili. 
Tra gli utenti che utilizzano HRV4Training sono presenti numerosi atleti professionisti appartenenti alle leghe americane di NBA, MLS, NFL, MLB e di altre discipline olimpiche. 
HRV4Training è facilmente acquistabile su AppStore e Google Play al costo di 9,99 €.

Perché HRV4Training?

Uno dei motivi per cui la misura della variabilità cardiaca (o piu in generale del livello di stress fisiologico) è sicuramente interessante è la possibilità di analizzare il livello di stress generale, indipendentemente dalla fonte che lo genera. Quindi non solo riferito a gare o allenamenti, ma anche stress dovuto semplicemente alla quotidianità (famiglia, lavoro, amici). Atleti o non atleti, principianti o agonisti, tutti abbiamo altro che ci preoccupa oltre a tabelle e ritmi. E proprio tenendo conto di tutti questi parametri, è interessante capire meglio quando il corpo è più provato ed ha bisogno di rallentare per evitare cali ulteriori, stupidi infortuni e recuperi più lunghi, e quando invece è in grado di spingersi sempre di più verso i propri limiti.

Proprio per questo l'HRV è un parametro funzionale da utilizzare come feedback giornaliero o come stimolo per fare sempre meglio. E anche grazie al quale modificare le nostre attività (sportive e non), senza necessariamente puntare a raggiungere un determinato valore, ma semplicemente utilizzandolo nella gestione dello stress. Essendo ogni valore importante solo su scala relativa (quello di oggi rispetto a quello di ieri o a quello della media settimanale), far diventare l’analisi una routine è l'unico modo per ottenere dati veritieri e paragonabili. Proprio per questo l’HRV è un parametro facilmente applicabile all’allenamento (costante). Un’analisi che parte da uno stimolo ben definibile (l'allenamento) e che porta a dei risultati perfettamente quantificabili (la prestazione in gara). Negli otto mesi appena passati, il calo della mia HRV è corrisposto esattamente a periodi di forma decisamente bassa, influenzati non solo da uno stato di forma carente, ma dovuto anche e sopratutto a stimoli esterni che hanno inciso sulla mia attività fisica, sportiva e non (i carichi di lavoro, un trasloco, la malattia). Ma la corretta analisi dei valori e la variazione delle tabelle di allenamento in base ai risultati raccolti, mi ha permesso una giusta ri-programmazione degli allenamenti, che mi hanno consentito di arrivare agli appuntamenti importanti (le due maratone autunnali) nella migliore condizione possibile (non al massimo della forma, ma per ottenere il miglior compromesso tra forma e risultato). 

La misura dell'HRV non deve quindi diventare la base su cui decidere ad occhi chiusi la programmazione quotidiana del nostro allenamento (o per prendere altre decisioni). Semplicemente deve essere utilizzata come strumento in grado di fornirci informazioni utili sul nostro livello di stress, in modo da aiutarci ad ottimizzare le nostre sedute, ma sempre in relazione ad un buona tabella di allenamento. Quando HRV4Training mostra il segnale verde che indica che tutto va bene, non significa che dobbiamo uscire necessariamente per fare una sessione di ripetute, ma semplicemente che stiamo rispondendo bene al programma. E se la tabella prevede una sessione di riposo, ben venga. Come atleti (amatoriali o professionisti) HRV4Training può aiutarci a capire in modo più oggettivo come stiamo rispondendo ai vari stimoli (allenamento o altro) e a fare piccoli cambiamenti che alla lunga porteranno ad una gestione migliore del nostro carico di stress (cosi come del suo recupero) e di conseguenza ad un miglioramento della prestazione fisica. O semplicemente ad una maggiore consapevolezza di quelli che sono i nostri limiti, per evitare tracolli, infortuni o overtraining.