Почему мы перестали полагаться на приложения Вариативности Сердечного Ритма?
Примечание: Эта статья вызвала некоторую критику со стороны создателя приложения ithlete HRV, который попросил высказать свое мнение о нашей оригинальной статье. В интересах превращения нашего веб-сайта в источник распространения полезной информации для горных спортсменов мы приняли просьбу Саймона. Его ответ напечатан после этой статьи, сопровождаемой нашими заключительными замечаниями.
Эрик Картер, член Национальной команды Skimo США и кандидат физиологических наук, недавно прислал нам это исследование по HRV. За пять лет в исследовании приняли участие 57 лыжников-скандинавов национального уровня и сравнили их тренировочные нагрузки с показателями HRV. Их заключение? “[Мы не видели] причинно-следственной связи между тренировочной нагрузкой/интенсивностью и показателями усталости HRV ”.
Заманчиво полагаться на технологию вариабельности сердечного ритма (HRV) для мониторинга восстановления и прогнозирования того, когда мы будем готовы снова тренироваться. Будь то приложение или программа, встроенная в часы, приятно думать, что одна метрика восстановления -это все, что нам нужно. Но неточные рекомендации, особенно ложные срабатывания, означают, что к этим программам следует относиться скептически.
В этой статье Скотт Сэмпл и Скотт Джонстон рассказывают о своем независимом опыте работы с этой технологией и дают вам некоторые предупреждения за их использование для мониторинга вашего обучения.
Опыт Скотта Сэмпла
Идея приложения, которое могло бы подсказывать мне, когда тренироваться, была захватывающей. Мне понравилось удобство одной метрики " train-or-don’t-train ". Это избавило бы меня от сомнений и сохранило бы мое здоровье. Верно?
К сожалению, из этого ничего не вышло.
Приложения HRV
Я начал с Elite HRV (потому что это бесплатно), а затем перешел к itlete (потому что на него приятнее смотреть). Elite HRV различает симпатические и парасимпатические отклонения в центральной нервной системе. Профессиональный аккаунт ithlete давал более подробные рецепты с помощью Z-подсчёта.
Но для того, что мне было нужно—надежных ежедневных советов по тренировкам,—ни то, ни другое не было надежным. Рекомендации Elite HRV, похоже, не сильно различались. Он часто говорил мне тренироваться, когда я чувствовал усталость.
Испытание
В конце прошлого года я проводил ежедневное сравнение между Elite HRV, ithlete и ортостатическим тестом сердечного ритма. Приложения HRV быстры и просты, а ортостатический тест сердечного ритма гораздо менее удобен. Это занимает больше времени и требует постоянной интерпретации, но в прошлом у меня были хорошие результаты. После переменных результатов с приложениями я был готов попробовать что-то более громоздкое, если это было эффективно.
В частности, я хотел найти ложные срабатывания в любом из трех методов. В то время как ложный отрицательный результат—указание мне отдыхать, когда я смогу тренироваться может привести к недотренированности, ложный положительный результат был бы намного хуже. Ложные срабатывания—указание мне тренироваться, когда я должен отдыхать, привели бы к перетренированности. Это означало бы потерю времени на тренировку из-за чрезмерной усталости или болезни, или того и другого.
Метод тестирования, который я использовал:
После пробуждения я включил монитор сердечного ритма, лег и позволил своему сердцебиению стабилизироваться; затем
Я провел 2,5-минутный тест Elite HRV; затем
55-секундный ithlete test; затем
~4-минутный ортостатический тест.
Ортостатический тест сердечного ритма состоял из:
Записываю свой средний пульс в течение первых 2 минут; затем
Встаю и записываю свой пиковый пульс; и, наконец,
Запись моего сердечного ритма через 1 минуту после пика.
Результаты
Каждый день я записывал рекомендации по каждому методу тестирования. Я сложил “голоса” из тестов, чтобы получить общую сумму за день. По прошествии нескольких недель стало ясно, каков характер каждого метода:
Ортостатический тест сердечного ритма (OSHR) был наиболее консервативным. Он регулярно давал мне “красные огни”, указывая, что я должен отдохнуть. “Желтые огни” были еще более распространены, предполагая легкие дни восстановления.
Elite HRV получила более неоднозначный ответ, не такой пессимистичный, как OSHR, и не такой оптимистичный, как ithlete. Мне нравится, что Elite HRV различает симпатические и парасимпатические предубеждения в каждом чтении.
Он был самым агрессивным и, следовательно, самым тревожным. В тесте на готовность к обучению должна быть принята политика "не навреди". Похоже, он предпочел политику "тренируйся как можно больше".
Два случая, в частности, подтвердили мои подозрения относительно приложений HRV, один с ithlete и один с Elite HRV. В каждом случае я чувствовал себя особенно усталым, и было очевидно, что мне нужно отдохнуть. В отличие от этого, приложения рекомендовали мне тренироваться.
Из двух приложений HRV ithlete определенно был более агрессивным в своих рекомендациях, редко давало мне красный свет, в то время как два других метода были более разнообразными.
12 ноября я сделал тест на лактат, где частота сердечных сокращений превысила 95 процентов от максимальной. (Моя максимальная частота сердечных сокращений превышает 200, и во время этого теста я достиг 199.) Три дня спустя я все еще чувствовал усталость, и было очевидно, что мне нужен день отдыха. И ортостатический тест, и Elite HRV согласились.
Он не только рекомендовал провести тренировочный день 15 ноября, но и сделал еще хуже. Это предполагало, что моя тренировка должна быть высокой интенсивности.
ithlete не делает различий между предубеждениями в центральной нервной системе. Это может объяснить плохую рекомендацию. Похоже, что ithlete интерпретирует резкие всплески изменчивости как усиленную адаптацию, а не как слишком большую изменчивость. Я наблюдал это несколько раз. Затем он рекомендует высокоинтенсивную тренировку-наихудший из возможных советов.
EliteHRV
В отличие от ithlete, Elite HRV различает симпатическую и парасимпатическую активность. Каждая рекомендация включает признак симпатического или парасимпатического предубеждения. Если Elite HRV видит резкий всплеск HRV, то парасимпатическая активность повышена, и это говорит о том, что пришло время расслабиться.
Сначала я думал, что Elite HRV проделала хорошую работу, чтобы избежать ложных срабатываний, но в конце концов она дала один в декабре.
С 11 по 13 декабря я был в поездке на горном велосипеде. Еще до начала поездки я знал, что не очень хорошо все спланировал. Я слишком устал. Это была четырехдневная поездка, и нам предстояло ехать верхом два раза в день.
Когда я проснулся на четвертый день, я понял, что перестарался. Я чувствовал себя ужасно и боялся заболеть. Ортостатический тест и ithlete указали на день отдыха, но Elite HRV рекомендовал тренироваться.
Это подход к тренировкам “сильный, как бык, умный, как трактор”: даже когда вам нужно отдохнуть, продолжайте давить! Я отправился в это путешествие усталым, и я знал это. Единственным тестом на готовность, который соответствовал моим ощущениям, был ортостатический тест сердечного ритма. Двое других были слишком оптимистичны и, в сочетании с моим тупым отношением, опасны.
Ортостатический тест
Почему я предположил, что ортостатический тест не дал никаких ложных срабатываний? Потому что всякий раз, когда я чувствовал себя как мусор, ортостатический тест всегда поднимал красные флаги. Это никогда не указывало на тренировку, когда я был чрезмерно утомлен. С приоритетом “не навреди” ортостатический тест был единственным тестом, который соответствовал этой парадигме.
Однако ортостатический тест имеет несколько недостатков. Во-первых, ортостатический метод может занять более 5 минут, в то время как приложения намного короче.
Во-вторых, показания часто являются неопределенными “желтыми огнями”, даже когда я думаю, что чувствую себя хорошо. Это требует некоторой тщательной интерпретации, чтобы сделать самый здоровый выбор.
Но я не считаю, что более длительный тест или суждения являются недостатком. Я бы предпочел быть здоровым и недотренированным, чем впадать в крайнюю усталость и болезнь.
“Удивительно, как много долгосрочных преимуществ [мы]получили, пытаясь быть последовательно не глупыми, вместо того, чтобы пытаться быть очень умными".~ Чарли Мангер, вице-председатель Berkshire Hathaway
Опыт Скотта Джонстона
Я начал использовать тестирование HRV еще в 2009 году. В то время Polar включила собственный оптимизатор, инструмент для восстановления HRV, в некоторые из своих продуктов. Собственный оптимизатор работал хорошо, но в конце концов его удалили. Я слышал, что это произошло потому, что клиенты жаловались, что это занимало слишком много времени.
С тех пор я попробовал несколько приложений HRV, таких как ithlete, которые Скотт Сэмпл обсуждал выше. Я также использовал последние версии инструментов восстановления, встроенных в часы Garmin и Suunto. Я пробовал их на себе и на спортсменах, которых тренирую.
Было захватывающе думать, что мы могли бы уменьшить субъективные суждения в коучинге. Оценка состояния восстановления часто является сложной задачей, как для спортсменов, так и для тренеров. Возможность использовать точные цифры, а не чувства, была бы облегчением.
Между моими собственными и моими спортсменами я просмотрел тысячи тренировок за последние восемь лет. Используя этот набор данных, я смог сформировать некоторые общие наблюдения за технологией HRV.
Наблюдения
Мое заключение совпадает с выводом Скотта. Предсказательная способность этих устройств далека от надежности. Примерно 30 процентов рекомендаций по обучению, которые я видел, были ошибочными. Из них 50 процентов сильно расходились с восприятием спортсмена.
Мой опыт общения с ним был намного хуже, чем у Скотта. Используя его на себе, он только однажды сказал мне отдохнуть, в тот день, когда я был совершенно измотан. Каждый второй день в течение четырех месяцев он говорил мне, что я готов сразиться с миром. Этого просто не бывает.
Одна молодая лыжница, которую я тренирую, использовала ее в течение года, тренируясь почти и на пределе своих возможностей. За это время он только дважды предупредил ее, что ей, возможно, понадобится отдых. Излишне говорить, что эти показания не очень хорошо соответствовали нашим наблюдениям.
Один интересный случай, который проливает некоторый свет на наш скептицизм, произошел из личного общения с тренером лыжника при подготовке к Чемпионату мира. Этот тренер отслеживал HRV лыжницы с помощью первоклассного программного обеспечения First Beat HRV. Данные собирались ночью, пока лыжница спала, и только тренер мог просматривать эти данные. Это не позволяло беспокойству спортсменки влиять на результаты теста или производительность. Ночные тесты должны обеспечить максимальную надежность в отношении состояния восстановления. Во время одной особенно напряженной гоночной недели программное обеспечение предупредило, что лыжница находится в красной зоне усталости и должна отдохнуть. В тот же день она выиграла гонку на кубок мира.
Мы со Стивом немного работаем с морскими котиками США. Их сотрудники опробовали несколько приложений HRV на членах команды. Некоторые из них были слишком сложными и громоздкими, чтобы быть практичными, другие были простыми, но недостаточно точными, чтобы обеспечить хорошую обратную связь. Как и мы, они пытались и в основном потерпели неудачу в своих попытках сделать измерение HRV неотъемлемой частью обучения и планирования.
Почему Технология HRV Не Соответствует Требованиям?
Достижения этой технологии среди тренеров и спортсменов удручают. Мы все хотим верить, что технология содержит ответ и сделает сложное простым. Огромное количество рецензируемых научных работ поддерживает HRV в том, что касается стресса. Нервная система должна быть первой системой в организме, которая реагирует на стресс. Так почему же эта технология не может соответствовать обещаниям, данным для нее?
У меня нет доказательств моей любимой теории, кроме 40 с лишним лет работы спортсменом и тренером в сочетании с тысячами часов наблюдения за тем, как я и другие адаптируемся к тренировкам. Вот мой взгляд на это:
Мы невероятно сложные организмы. Наши многочисленные системы взаимодействуют способами, которые мы не до конца понимаем. Я не сомневаюсь, что эти измерения HRV точны. Но мы не можем полагаться на одну метрику для описания состояния всего организма. Мы слишком сложны для такой простой модели, чтобы предложить надежные возможности прогнозирования.
Вывод
Технология HRV, похоже, довольно хороша для ретроспективного анализа—анализа прошлого результата и демонстрации того, почему это произошло. Но довольно хорошего недостаточно для того, что нужно серьезным спортсменам, надежных ежедневных советов о том, стоит ли и как усердно тренироваться в ближайшем будущем. Когда дело доходит до этого, технологии не хватает.
Мы не видим никакой пользы в использовании текущих приложений HRV. На самом деле, говорить спортсменам тренироваться, когда они должны отдыхать, потенциально вредно. Мы надеемся получить лучшие результаты в будущем.
Ответ ithlete на нашу статью
Как исследователь, биомедицинский инженер и создатель первого приложения для HRV (ithlete), я благодарен Uphill Athlete за предоставленную мне возможность ответить на недавний пост об предостережениях при использовании вариабельности сердечного ритма (HRV) в качестве "единственного источника истины" о восстановлении в горных видах спорта.
В течение десятилетий HRV была показателем, доступным только медикам и элитным спортивным тренерам, поскольку она требовала полной ЭКГ и экспертного анализа. Это ограничивало его использование, но было доказано, что он эффективен в прогнозировании того, кто выживет в первые 24 часа после сердечного приступа, выявлении расстройства плода и даже использовался для наблюдения за астронавтами от Юрия Гагарина до Феликса Баумгартнера во время его прыжка из космоса.
Что объединяет все эти ситуации, так это стресс, т. е. стресс, который значительно нарушает равновесие организма на короткое время. При столкновении с острым стрессом вегетативная нервная система организма (HRV) запрограммирована на переключение с парасимпатической (отдых и анализ) на симпатическую (борьба или бегство) в течение короткого времени, а затем обратно.
При условии, что HRV используется с надлежащей осторожностью (т. е. в одно и то же время суток, хороший датчик, ритмичное дыхание), он работает довольно хорошо и, как было показано в сотнях исследований, надежен для выявления острого стресса из нескольких источников, будь то физические (тренировки), умственные или химические (включая питание).
Проблемы с использованием HRV возникают из двух источников:
Показания HRV необходимо измерять 5-7 раз в неделю в одно и то же время суток, чтобы базовая статистика могла показать, когда суточные изменения являются значительными.
Им также необходимо использовать хороший датчик (проверенный нагрудный ремень в хорошем состоянии или датчик пульса, проверенный на HRV), потому что мы пытаемся измерить разницу в миллисекундах, т. е. 1/1000 длины импульса. В ithlete мы также категорически не согласны с более чем одним чтением, поскольку знание первого чтения с высокой вероятностью повлияет на ваше психическое состояние и, следовательно, на точность любых последующих чтений. Отметим, что в приведенном выше примере с Uphill Athlete был проведен второй тест, который с высокой вероятностью повлияет на точность показаний.
Наконец, у здоровых людей необходимо проводить измерения HRV стоя, чтобы устранить эффект, называемый парасимпатическим насыщением. Это происходит потому, что в положении лежа парасимпатический "тормозной" вход в сердце может быть полностью включен, что значительно снижает способность обнаруживать изменения изо дня в день. Когда вы стоите, тормоза немного отрываются, возвращая ту вариацию, которую мы ищем.
Хронический стресс. Острый стресс легко обнаружить, потому что у нас есть точная исходная линия, от которой можно обнаружить отклонения. Хронический стресс накапливается в течение нескольких недель и изменяет сам базовый уровень HRV, что значительно затрудняет его обнаружение. Именно здесь существует некоторая серая зона и риск ложных срабатываний. Кроме того, организм разных людей по – разному реагирует на хронический стресс, у некоторых HRV остается низкой, что легко обнаружить снова, потому что мы можем посмотреть на изменения в исходном уровне и то, что называется коэффициентом вариации. У некоторых людей HRV выше нормы, и их может быть трудно отличить от хорошо отдохнувшего состояния. Именно в этот момент наиболее вероятно возникновение ложных срабатываний. Причины этого не очень хорошо понятны, но могут быть связаны с тем, что организм вырабатывает меньше адреналина и/или становится менее чувствительным к адреналину, который он вырабатывает.
Примеры, приведенные в посте, в основном соответствуют (2) выше, хотя мы также довольно часто сталкиваемся с проблемами методологии. Когда мы начали это делать, была широко распространена озабоченность по поводу того, может ли быть точной очень короткая (1 минута) мера, принятая с помощью телефона, но она была подтверждена несколько раз, совсем недавно в ходе комплексной оценки, о которой говорится в приведенных ниже ссылках.
В ithlete мы использовали подход, который заключается в том, чтобы попытаться определить парасимпатическое доминирование хронического стресса, используя комбинацию HRV и ЧСС в руководстве по обучению ithlete Pro. Хотя это и является улучшением для выявления хронической усталости, это еще не весь ответ. В настоящее время мы применяем искусственный интеллект для объединения показателей HRV, частоты сердечных сокращений в состоянии покоя и проверенных субъективных показателей усталости и настроения в руководстве по обучению. Мы также используем так называемое соотношение острой и хронической тренировочной нагрузки для данных, импортируемых с устройств Garmin, чтобы определить, когда тренировочные нагрузки быстро возрастают и, следовательно, повышается вероятность заболеваний и травм. Мы считаем, что объединение всех этих показателей вместе дает более полную картину восстановления.
В качестве заключительного замечания о полезности HRV, недавно было показано, что приложение theythleteapp эффективно в дополнение с тестом Lake Louise в экспедиции Вооруженных сил в Гималаи для выявления острой горной болезни (AMS). Он также использовался велосипедистами мирового класса для определения адаптации к высоте во время тренировочных сборов.
Саймон Вегериф
Вывод Uphill Athlete
Мы придерживаемся скептицизма нашей оригинальной статьи по отношению к приложениям HRV при нынешнем состоянии технологий. Разделение хронического и острого стресса, по-видимому, является основной причиной отмеченных ошибок. Но все спортсмены на тренировках живут с хроническим тренировочным стрессом. Мы признаем, что методология, которую Скотт Сэмпл использовал при тестировании приложения ithlete, возможно, нанесла ущерб чтению. Однако ни в одном из наших других реальных применений (многие сотни тестов) не было взято несколько показаний HRV -именно потому, что мы отметили, что беспокойство спортсмена по поводу результатов теста HRV оказало огромное влияние на результат теста.
Путаница между хроническим и острым стрессом, наряду с мощным влиянием, которое психическое состояние спортсмена оказывает на результат теста, делает этот инструмент непрактичным для всех, кроме очень небольшого числа пользователей. Мы по-прежнему надеемся на следующее поколение приложений HRV, которые смогут преодолеть существующие недостатки. Мы желаем Саймону и его команде удачи в разработке этой технологии для всех нас.