Tra i battiti del cuore, scopri la chiave della fatica

Di: Graziano Camellini


Il battito cardiaco ha molto da insegnarci nella gestione dei nostri sforzi.

Intorno alla sesta settimana di gravidanza, il cuore di un essere umano inizia a battere senza interruzioni fino alla fine della vita, compie, tra 2 e 3 miliardi di contrazioni. C’è molto da imparare, soprattutto per gli atleti: tra questi battiti si nasconde la chiave della fatica. La frequenza cardiaca è influenzata da una molteplicità di fattori. Studiandola da vicino, possiamo identificare la salute fisica e psicologica degli individui e quindi adattare le loro attività. Un parametro che potrebbe permetterci di imparare molto sullo stato fisico e mentale di ognuno, per prevenire la stanchezza e per rimediare in modo individualizzato.

Il cuore, riflesso del sistema nervoso

Una frequenza cardiaca di 60 battiti al minuto non significa che ci sia esattamente un battito ogni secondo. La lettura di un tracciato ECG mostra che la durata di un battito cardiaco varia di pochi millisecondi. HRV (Heart Rate Variability) è la variabilità dell’intervallo tra due onde R: maggiore è questo valore, migliore è la disponibilità di utilizzo dell’energia “L’attività cardiaca è utilizzata come riflesso del funzionamento del sistema nervoso autonomo. Questo è fondamentale per il corpo di cui regola le funzioni non coscienti, dalle secrezioni ormonali alla digestione e al battito cardiaco”, spiega Grégoire Millet, professore all’Istituto di scienze sportive dell’Università di Losanna (ISSUL). A cosa corrisponde effettivamente questa variabilità? Misurare la variabilità del battito cardiaco permette di individuare le disfunzioni del sistema nervoso autonomo che possono essere causa di stanchezza più o meno cronica. Questo sistema si distingue quale conduttore delle nostre funzioni vitali attraverso due rami: parasimpatico e simpatico. Il primo ha il compito di mantenere le varie funzioni del corpo in uno stato di riposo (omeostasi) mentre il secondo assicura la risposta alle situazioni di stress che deve affrontare l’individuo. Possono essere pensati come pedali dell’acceleratore e del freno, che si bilanciano in base alle esigenze poste al corpo. Funzionano in modo dinamico, modulato da una moltitudine di situazioni: attività fisica, alimentazione, sonno, stress, malattie, ambiente, ecc. La funzione cardiaca è influenzata da questi due rami del sistema nervoso autonomo e la misurazione dell’HRV è uno strumento non invasivo per valutare la quota di ciascun sistema, i possibili squilibri e l’impatto sulla forma fisica

“Negli anni ’90 molti studi si sono concentrati su pazienti con malattie cardiovascolari. Negli ultimi vent’anni, l’Heart rate variability (HRV) è diventato anche oggetto di ricerca per diversi gruppi di scienza dello sport”, spiega Grégoire Millet, che ha pubblicato numerosi lavori sull’HRV, in collaborazione con il ricercatore francese Laurent Schmitt. I loro studi hanno dimostrato che il valore di questi dati serve per oggettivare e prevenire l’affaticamento negli atleti ad alte prestazioni. “Ho scoperto l’HRV nel 2007 e da allora ho iniziato ad utilizzarlo con atleti professionisti di diverse discipline. È un aiuto prezioso, che mi ha permesso di gestire meglio gli episodi di affaticamento in alcuni atleti e di evitare di cadere in stanchezza cronica, o addirittura nel sovrallenamento”, illustra Olivier Bolliet, preparatore fisico presso la squadra francese di snowboard cross.

Un indice dell’attività del sistema nervoso autonomo

Come accennato in precedenza, se studiamo attentamente il battito cardiaco a riposo, osserviamo che il cuore non batte come un metronomo e che il tempo tra le contrazioni varia. La ricerca medica si è interessata a questa caratteristica dagli anni ’60 in poi ed è stata rapidamente in grado di concludere, che questa variabilità aveva una stretta relazione con l’attività del sistema nervoso autonomo che riflette la complessa interazione, tra influenze parasimpatiche e simpatiche. Attraverso misurazioni effettuate in condizioni standardizzate, è possibile determinare il ramo più influente del sistema nervoso autonomo e la variabilità della frequenza cardiaca. L’applicazione del metodo è utilizzata con successo in una varietà di settori (cardiologia, diabetologia, psichiatria, sport) perché è ormai noto che gli squilibri del sistema nervoso autonomo sono legati a stati di affaticamento, mancato rendimento o addirittura degrado della salute”.

Clinicamente, un valore ottimale di HRV assicura flessibilità e adattabilità dei sistemi di regolazione cruciali dell’organismo. Troppa instabilità, cioè un’elevata HRV, è dannosa per un efficiente funzionamento fisiologico e utilizzo dell’energia, mentre una variabilità troppo bassa è indice di patologia, questo perché riflette una ridotta capacità di regolazione la quale, come detto in precedenza, rappresenta la capacità di adattamento dell’organismo a situazione diverse, quali l’esercizio fisico, il coinvolgimento attentivo e di sforzo mentale o lo stress psicologico. Al contrario, una variabilità ridotta appare in relazione a stati di stress elevato, fumo, obesità, diabete di tipo II, ipertensione, ecc. In generale la variazione della frequenza cardiaca, può essere usata per predire disfunzioni del sistema nervoso autonomo, inclusi ansia, depressione, asma. La ricerca è stata quindi in grado di evidenziare un’associazione tra aumento dell’HRV e attività fisica quotidiana, capacità di resistenza e sviluppo delle funzioni cognitive, potenza aerobica e sviluppo delle funzioni esecutive. È quindi un potente biomarcatore [“Un biomarcatore, è una caratteristica oggettivamente misurabile e valutata come indicatore di un processo biologico fisiologico, di uno stato patologico, o della risposta ad un intervento terapeutico.” (Biomarkers Definitions Working Group – National Institute of Health 2001)] non invasivo legato alla salute fisica ed emotiva. Questo metodo è sempre più utilizzato e la ricerca associata è in pieno sviluppo con più di 950 articoli scientifici pubblicati sull’argomento nel 2020. Oggi, una moltitudine di applicazioni e oggetti connessi consentono di raccogliere indici della variabilità della frequenza cardiaca e sono a disposizione del grande pubblico con l’obiettivo di fornire feedback sullo stato di affaticamento.

Documentare e valutare la fatica?

Perché la fatica e le capacità di recupero sono fortemente collegate alla variabilità cardiaca, la HRV riflette tutto il suo interesse nel monitoraggio degli atleti. L’allenamento è uno stress che mira a stancare il corpo in modo che possa adattarsi. Ma troppa stanchezza induce stagnazione o calo delle prestazioni.

Analizzando l’HRV cardiaca degli atleti, il ricercatore Laurent Schmitt ha notevolmente migliorato la tecnica nell’utilizzo di questo metodo di valutazione nello sport d’élite. In particolare, è stato in grado di determinare diversi tipi di fatica che richiedono una gestione separata. Pertanto, “l’allenamento guidato da HRV” è un nuovo approccio all’allenamento: si pianifica la stagione e gli obiettivi ma, a seconda di come si evolve l’HRV è possibile adattare il programma alla freschezza quotidiana o settimanale degli atleti.

Un’analisi dell’HRV fornisce informazioni oggettive sullo stato attuale (stato di fatica/prestazioni) e, a seconda del risultato, decidere la successione del programma. Evitare se possibile di effettuare un allenamento intenso su un organismo già stanco. Offrire se necessario, diverse alternative volte a stimolare il sistema nervoso simpatico o parasimpatico (allenamento, cura, alimentazione, metodi di recupero). Constatare ad esempio, come l’allenamento di resistenza di base sia un ottimo stimolatore dell’attività parasimpatica, così come un allenamento di sprint breve stimolerà l’attività simpatica.

Uno strumento semplice

Il metodo (allenamento guidato dall’HRV) viene utilizzato in un controllo longitudinale e permette di osservare tutti i fattori invisibili che aumentano la fatica (stress, sonno, alimentazione, allenamento, jet lag, malattie, problemi personali). Le decisioni di supporto sono quindi considerate con un approccio sistemico di accompagnamento, al fine di personalizzarlo e ottimizzarlo. 

Un cuore sano è un cuore che mostra una grande variabilità negli intervalli di tempo tra i suoi battiti. L’analisi dell’HRV è una misura rapida e non invasiva della fatica. La genetica spiega parte dell’HRV individuale, ma la gestione coerente dello stress, in particolare dell’allenamento, consente una migliore variabilità e quindi probabilmente una salute migliore.

Sempre più conosciuto nel mondo medico, il modello di Schmitt sta gradualmente trovando applicazioni per tutti, dall’atleta che vuole ottimizzare le sue prestazioni, all’allenatore ansioso di conoscere oggettivamente lo stato di stanchezza dei suoi atleti, sedentari compresi, che desiderano riprendere l’attività fisica.

Bibliografia:

  • Cyril Besson et Vincent Gremeaux: Les battements du cœur ont beaucoup à nous apprendre pour gérer nos efforts. 
  • Stéphany Gardier; Grégoire Millet; Cyril Besson; Patrik Hunziker: Ecouter son cœur pour prévenir la fatigue
  • Nikhil Singh, Kegan James Moneghetti, Jeffrey Wilcox Christle, David Hadley, Daniel Plews, Victor Froelichercorresponding: Heart Rate Variability: An Old Metric with New Meaning in the Era of using mHealth Technologies for Health and Exercise Training Guidance. Part One: Physiology and Methods