Vraag hartritmevariabiliteit

Achtergrond vraag

Tijdens de Volvo Ocean Race verblijven zeilers gedurende een langere periode op de boot. Hierbij hebben ze op dit moment een schema van 4 uur zeilen, 4 uur slapen. Dit gaat al jaren zo. De vraag rees of dit eigenlijk wel de beste manier is of dat het ook beter zou kunnen. Heeft de ene zeiler misschien juist drie uur zeilen, drie uur slaap nodig? Binnen de zeilstaf is de hartritmevariabiliteit (Engels: Heart Rate Variability ‘HRV’) ter sprake gekomen als mogelijke maat om vermoeidheid te meten. Hiertoe zijn reeds hartslagmeters (banden) aangeschaft, maar deze worden als onprettig ervaren wanneer de zeilers deze op zee gedurende langere tijd moeten dragen. De zeilstaf heeft daarnaast gelezen over het meten van de HRV met oorknijpertjes, maar ook dit is niet ideaal tijdens het zeilen. Daarom is de vraag ontstaan welke middelen de HRV betrouwbaar meten en bovendien makkelijk te gebruiken zijn op zee.

Antwoord

Tussen twee hartslagen zit een tijdsinterval. De variatie in de duur van de intervallen tussen de hartslagen noemen we de hartritmevariabiliteit (HRV). De HRV kan in theorie gebruikt worden om fitheid, vermoeidheid en overtraindheid te meten. Er is in de literatuur echter niks bekend wat er op zou kunnen duiden dat de HRV gebruikt zou kunnen worden om zeil- en slaapuren op het individu aan te passen. Daarnaast is de interpretatie van de resultaten van HRV metingen niet makkelijk. Gebruik van de rusthartslag zou waarschijnlijk een makkelijkere methode zijn om moeheid/fitheid van zeilers te bepalen. Wil je toch de HRV bepalen, dan kan dit middels korte metingen van vijf tot tien minuten, onder andere met behulp van een horloge.

Wat is de Heart Rate Variability?

Tussen twee hartslagen zit een tijdsinterval. Allerlei factoren beïnvloeden dit tijdsinterval, bijvoorbeeld de lichaamstemperatuur en emoties, maar ook de ademhaling ^[6]. De variatie in de duur van de intervallen tussen de hartslagen noemen we de hartritmevariabiliteit (HRV). Bij een lage HRV zijn de intervallen tussen hartslagen altijd vrijwel even lang. Bij een hoge HRV zijn de intervallen tussen hartslagen dan weer kort, dan weer lang. Een hoge HRV is doorgaans goed. Dit betekent dat het lichaam direct inspringt op veranderende omstandigheden door het hart iets sneller of juist iets langzamer te laten kloppen. Hierbij is echter wel een bepaald optimum; een te hoge HRV kan duiden op een hartritmestoornis ^[8].
De HRV zou mogelijk meerwaarde bieden boven de hartslagfrequentie in rust, omdat de HRV gevoeliger lijkt te zijn voor trainingsstatus en fysiologische veranderingen ^[8,3].

Heart Rate Variability en vermoeidheid

De HRV kan in theorie gebruikt worden om fitheid, vermoeidheid en overtraindheid te meten ^[4]. Aan de hand van HRV metingen zouden coaches trainingen, of in dit geval zeiluren, op het individu kunnen aanpassen ^[4].
In de praktijk blijkt dit echter nog niet zo makkelijk. De HRV, gemeten na inspanning, is inderdaad hoger als sporters fitter zijn. Echter, de HRV na inspanning stijgt ook als trainingen/wedstrijden te zwaar zijn, en er sprake is van overreaching ^[2]. Bij overreaching presteren sporters juist slechter, in plaats van beter. Doordat de HRV stijgt zowel als sporters fitter zijn, als wanneer ze dat juist niet zijn, is het niet mogelijk om op basis van alleen deze gegevens te bepalen of een sporter al dan niet klaar is voor een volgende training/zeilperiode.
De wetenschap heeft tot nu toe met name gekeken naar vermoeidheid als gevolg van training, en niet zozeer naar vermoeidheid als gevolg van een behoefte aan slaap. Of de HRV gebruikt kan worden om het ideale slaap- en zeilmoment van een sporter te bepalen, is dus niet bekend.

Hoe kun je HRV meten?

Naast het feit dat er geen wetenschappelijke onderbouwing is om de HRV te gebruiken als indicator voor vermoeidheid door een bepaald slaappatroon, is het ook moeilijk om een betrouwbare HRV meting te doen op een boot. Voor het meten van de HRV is het belangrijk om stil te liggen, staan of zitten. De schommelingen van de zeilboot en de bewegingen en inspanning van de persoon zelf maken dit daarmee geen ideale omstandigheid voor een dergelijke meting.

Wil je toch de HRV meten, dan zijn er verschillende opties. Doorgaans duren metingen vijf tot tien minuten en deze metingen kunnen het best in rust vlak na het wakker worden gedaan worden, in zittende of liggende positie ^[3]. De meest betrouwbare methode om de HRV te meten is een electrocardiogram (ECG), maar dit is uiteraard niet mogelijk op een zeilboot. Een andere manier is een meting via een hartslagmeter om de borst, maar de zeilers hebben aangegeven dat het vervelend is om de hartslagband continu te dragen. Tijd om de hartslagband telkens om en af te doen hebben de zeilers echter niet, want ze hebben de vier uur durende rustperiode echt nodig om te rusten. Een HRV meting moet daarom zo min mogelijk tijd en moeite kosten. Hieronder zijn een paar mogelijkheden beschreven.

Horloge

Bij horloges die de HRV meten wordt gebruik gemaakt van zogeheten fotoplethysmografie. Hierbij zendt het apparaat lichtstralen uit en meet hoeveel licht er weerkaatst wordt. Aan de hand hiervan kan het apparaatje het bloedvolume in de onderliggende bloedvaten meten en daarmee de hartslagfrequentie en de HRV bepalen.
Resultaten van onderzoek naar de betrouwbaarheid van deze methode zijn wisselend ^[1,7]. De Polar V800 HRM blijkt de HRV vrijwel net zo goed te meten als een ECG ^[7]. Dit is echter alleen gemeten tijdens tien minuten stil op de rug liggen en zeven minuten stil staan. Tijdens fysieke activiteit zou een horloge wel eens belangrijke data kunnen missen, waardoor een HRV-meting onbetrouwbaar wordt ^[1]. De zeilers moeten dus wel even de tijd nemen voor een meting in rust. Bewegingen van de boot zouden de metingen naar alle waarschijnlijkheid minder betrouwbaar maken.

Oorlel

Via een knijpertje op de oorlel kan de HRV ook gemeten worden. Tijdens deze methode wordt ook gebruik gemaakt van lichtstralen, net zoals bij het horloge. Aan de hand van een meting via de oorlel kunnen de hartslagfrequentie en de HRV goed bepaald worden in metingen van slechts zeven minuten, mits de gemeten persoon stil ligt ^[11]. Ook hierbij geldt dat de bewegingen van de boot de metingen wel eens onbetrouwbaar zouden kunnen maken.

Smartphone

Ook smartphones kunnen gebruik maken van lichtstralen om de HRV te bepalen. Bij deze methode leg je je vinger op de flitser en de camera. Op deze wijze wordt dan wederom het volume van de bloedvaten bepaald en daarmee de HRV. Onderzoek naar deze methode is schaars, maar het lijkt erop dat men met behulp van deze methode middels een app op betrouwbare wijze de HRV kan meten, binnen vijf minuten ^[10]. Ook bij deze methode is weinig beweging belangrijk. De batterijduur van smarthphones is beperkt, dus mogelijk is een oplaadmogelijkheid voor de telefoon nodig.

Hexoskin

maakt T-shirts met daarin sensoren. Deze sensoren meten niet alleen de hartslagfrequentie en -variabiliteit, maar verzamelen ook gegevens over de ademhaling en slaap. Onderzoek toont aan dat de hartslagfrequentie goed en betrouwbaar gemeten wordt met de Hexoskin shirts tijdens zitten, liggen en staan, maar niet altijd tijdens fysieke activiteit ^[5,9,12]. Of deze bevindingen ook gelden voor de HRV is niet bekend.
Een nadeel van de Hexoskin is dat het een batterijduur heeft van slechts veertien uur. Eens per veertien uur zal de zeiler dus tijd moeten nemen om het shirt aan en uit te trekken en er moet een oplaadmogelijkheid op de boot aanwezig zijn.

Tot slot

Ondanks dat de HRV op verschillende manieren vrij makkelijk te meten is, zoals hierboven beschreven, is de interpretatie van de meetresultaten niet makkelijk. Hiervoor is kennis nodig over de normale HRV-variatie binnen een individu, de belasting van de persoon en de meetfouten van de gebruikte apparatuur ^[3]. Daarnaast is er zoals gezegd geen wetenschappelijke onderbouwing voor het gebruik van de HRV als maat voor vermoeidheid als gevolg van een bepaald slaappatroon. Ondanks dat de HRV een gevoeliger maat lijkt dan de rusthartslag, blijkt de HRV niet veel beter te zijn in het signaleren van overreaching en als indicator voor prestatie ^[3]. Het meten van de rusthartslag, wat veel makkelijker is, zou dus een eenvoudiger oplossing kunnen zijn.