Tijdschriftissue 2 2024 / Special Issue over sportpsychologie

Hartslagvariabiliteit (HRV): Hoe olympische atleten de verbinding tussen hart en geest kunnen gebruiken om hun prestaties te verbeteren

• geschreven door Sylvain Laborde, Stefan Ackermann, Carla Alfonso, Uirassu Borges, Eva Crone, Maša Iskra, Marko Jackovic, Valerie Haydt, Leon Hunder, Rabeea Maqsood, Frederike Midderhoff, Emma Mosley, Deniz Paykoç, Caterina Salvotti, Charlotte Sanden, Rebekka Schubert, Maximilian Schmaußer & Laura Voigt

Inleiding

Stel je een groep topsprinters voor die zich klaarmaken voor de grote 100-meterrace op de Olympische Spelen. Zij hebben hier heel hard voor gewerkt en dragen de hoop van hun land. Als de race op het punt staat te beginnen, worden de sprinters erg nerveus. De druk van ieders verwachtingen en het zien van de concurrentie zorgt ervoor dat zij gespannen zijn, te snel ademhalen en de kalme focus verliezen die zij nodig hebben om hun beste prestaties neer te zetten.

De manier waarop atleten met stress omgaan is dan net zo belangrijk als hoe fit zij zijn. Dat is waar hartslagvariabiliteit (HRV) om de hoek komt kijken. HRV wordt niet alleen gebruikt om te controleren of de training goed gaat, het helpt atleten ook om rustig en geconcentreerd te blijven onder druk. HRV stelt atleten in staat te begrijpen hoe ze reageren op stress en hoe zij daar beter mee om kunnen gaan. Dit artikel legt uit hoe HRV kan helpen om hun hoofd koel te houden en op hun best te presteren als het er echt op aankomt.

Wat is HRV precies?

Om te begrijpen wat HRV is, moeten we het eerst hebben over de nervus vagus. De nervus vagus is de belangrijkste zenuw van het parasympatische zenuwstelsel, het deel van ons zenuwstelsel dat ons helpt bij het ontspannen van ons lichaam. Wanneer de nervus vagus actief is, is het alsof er op een slowmotion-knop van ons hart wordt gedrukt. Hierdoor gaat ons hart niet alleen langzamer kloppen, maar ook meer variëren in het tijdsinterval tussen elke hartslag - wat leidt tot een hogere HRV. Dit is vergelijkbaar met de nervus vagus die tegen het hart zegt: "Het is tijd om te ontspannen", waardoor we beter met stress kunnen omgaan.

HRV gaat over de verandering in het tijdsverschil tussen elke hartslag en is een gemakkelijke, veilige en goedkope manier om te controleren hoe goed je lichaam om kan gaan met fysieke en mentale stress [1, 2]. Er zijn veel manieren om HRV te berekenen, maar dit artikel richt zich op HRV die beïnvloed wordt door de nervus vagus, omdat deze cruciaal is voor de aansturing van het hart. Dus wanneer we het in dit artikel over HRV hebben, bedoelen we HRV die op unieke wijze de activiteit van de nervus vagus weerspiegelt. Dit wordt ook wel vagally-mediated HRV (vmHRV) genoemd.

Waarom zou ik HRV belangrijk vinden als olympische atleet?

Het meten en begrijpen van HRV kan de training van atleten, het bijhouden van vooruitgang en het herstel verbeteren. Studies tonen aan dat het meten van HRV heel goed is om het maximale uit de training te halen en het herstel na een intensieve training te versnellen [3, 4]. Een hogere HRV brengt ook veel voordelen met zich mee, zoals verbeterde omgang met stress, verhoogde prestaties, toegenomen algeheel welzijn en vergrote controle over de uitvoering van acties [2]. Bovendien is een hogere HRV gekoppeld aan verbeterde focus en besluitvorming, die cruciaal zijn voor de concentratie van een sporter [5]. Al deze voordelen spelen een grote rol in het succes van olympische atleten en laten zien hoe belangrijk HRV is in hun voorbereiding.

Welk apparaat heb ik nodig om mijn HRV te meten?

Artsen en onderzoekers gebruiken meestal een elektrocardiogram (ECG) om HRV te meten, waarvoor ze verschillende elektroden op je borst plaatsen. Maar dankzij technologische ontwikkelingen kun je HRV nu ook meten met behulp van een hartslagsensor met borstband of, tot op zekere hoogte, smartphones en smartwatches [6]. Hoewel ECG's de hoogste precisie in HRV-meting weergeven, bieden meer toegankelijke apparaten voldoende nauwkeurige HRV-metingen voor dagelijks gebruik. Hierdoor kunnen mensen HRV-tracking gemakkelijk opnemen in hun dagelijkse routines, met behulp van apps zoals HRV4Training of Elite HRV bijvoorbeeld.

Wanneer moet ik mijn HRV meten?

Om je HRV correct te interpreteren, moet je deze elke dag onder vergelijkbare omstandigheden en op hetzelfde tijdstip meten [3, 4]. Om nauwkeurige HRV-metingen te verkrijgen, is het daarom aan te raden om de metingen 's ochtends te doen, voorafgaand aan voedselinname, cafeïne-inname, fysieke activiteit of mentale stress [1]. Een typische trainingsdag met HRV meting wordt weergegeven in Figuur 1. Enkele van de belangrijkste factoren die HRV beïnvloeden, worden weergegeven in Figuur 2.

 

Figuur 1 (klik voor groot formaat).

 

Figuur 2 (klik voor groot formaat).

 

Wat betekenen korte-termijn veranderingen in HRV?

Volgens de Vagale Tank Theorie en de 3 R's' [7] bieden HRV-beoordelingen op korte termijn inzicht in de zelfregulatie van een atleet, dat wil zeggen het vermogen om welke fysieke of mentale uitdaging dan ook aan te gaan, waarbij rekening wordt gehouden met HRV op drie momenten (zie Figuur 3a en 3b):

1) de “Resting period” (Rustperiode) voor de training,

2) de “Reactivity phase” (Reactiviteitsfase) tijdens de training, en

3) de Recovery phase (herstelfase) na de training.

 

Figuur 3A en 3B.

 

Daarnaast gaat zelfregulatie over hoe je jouw gedachten, gevoelens en fysieke conditie reguleert om te bereiken wat je wilt bereiken en je welzijn te behouden. Veranderingen in HRV - omhoog of omlaag - kunnen positieve indicatoren zijn, afhankelijk van wanneer ze plaatsvinden. Een hogere HRV in rust geeft over het algemeen aan dat je goed voorbereid en flexibel bent en je jezelf gemakkelijk kunt aanpassen aan uitdagingen. Er zijn uitzonderingen, afhankelijk van de trainingsfase (bijv. de taperingperiode). Aan de andere kant is een lagere HRV tijdens het trainen een normale reactie, die aangeeft dat je lichaam en geest actief bezig zijn en energie verbruiken. Hoe snel je HRV na de training weer normaal wordt, geeft aan hoe effectief je lichaam kan herstellen. Inzicht in deze veranderingen helpt bij het ontwerpen van trainingsprogramma's die je HRV in de loop van de tijd verbeteren, wat leidt tot betere sportprestaties en een betere algemene gezondheid [3].

Wat zegt de HRV over mijn fitnessniveau?

HRV is uniek voor elke persoon, dus er is geen standaardgetal dat iets zegt over het fitnessniveau van een sporter. Als je HRV echter hoger is nadat je een trainingsprogramma hebt gevolgd dat je prestaties zou moeten verbeteren, kan dat betekenen dat de training goed voor je werkt en dat je jezelf positief aanpast [4]. Door je HRV goed in de gaten te houden, vooral hoe deze verandert tijdens rust en herstel, krijg je meer inzicht in de specifieke reacties van je lichaam op de training. Het kan je daarnaast waarschuwen voor mogelijke overtraining als je bepaalde patronen ziet en ook andere signalen kunnen meegenomen worden, zoals subjectieve indicatoren die verband houden met vermoeidheid, slaapkwaliteit, spierpijn, stemming, etc. Dit benadrukt het belang van een aanpak op maat om te evalueren hoe training en andere factoren je HRV beïnvloeden (zie Figuur 2).

Welke leefstijlfactoren kunnen worden aangepakt om de HRV van olympische atleten te verhogen?

Olympische atleten moeten zorgvuldig omgaan met leefstijlfactoren die hun prestaties beïnvloeden, waaronder slaap, dieet, lichamelijke activiteit, emotioneel welzijn, hydratatie, voeding, alcoholgebruik en omgevingsfactoren (zie afbeelding 2). Deze factoren kunnen een grote invloed hebben op de HRV van een atleet, wat laat zien dat HRV uniek is voor elke persoon en verschillend reageert bij verschillende atleten.

Hoe je lichaam zichzelf reguleert terwijl je slaapt, je natuurlijke slaap-waakcyclus en je slaapkwaliteit zijn allemaal nauw verbonden met HRV. Op zijn beurt kan HRV invloed hebben op hoe goed je slaapt. Een onderzoek onder olympische bobsleeërs heeft aangetoond dat zware fysieke training de slaapkwaliteit kan verminderen en kan leiden tot stemmingswisselingen die in verband worden gebracht met een verminderde HRV [8], waardoor het nodig is om strategieën te gebruiken om de HRV voor het slapen gaan te verbeteren (zie voor meer informatie het onderdeel " Interventies").

Goed eten is een belangrijke factor voor de gezondheid van een atleet. Onderzoek met atleten van de Olympische Spelen in Rio liet een verband zien tussen HRV en een gezonde lichaamssamenstelling, zoals een lager vetpercentage. Dit laat zien dat HRV, gebruikt in combinatie met andere instrumenten, nuttig kan zijn bij gewichtsbeheersing, omdat het helpt om informatie te krijgen over de reactie van je lichaam op wat je elke dag eet [9].

Hoe verandert HRV in de loop van de tijd bij olympische atleten?

Hoe HRV zich ontwikkelt bij intensieve training van olympische atleten is complex. Door de unieke genetische opmaak en trainingsgeschiedenis van atleten reageert hun lichaam anders op zware trainingen, met hersteltijden die per individu verschillen. Meestal hebben topatleten een hogere HRV in rust, wat hun hoge niveau van fitheid illustreert. Maar er is een punt waarop de HRV niet hoger kan worden, een grens die bekend staat als het "plafondeffect", wat betekent dat de HRV niet zal toenemen door meer training [3]. Studies hebben aangetoond dat de HRV van atleten na een periode van zware training kan dalen en daarna weer aanzienlijk kan stijgen, vooral als ze hun trainingsintensiteit een tijdje verminderen voor een grote wedstrijd, een techniek die "tapering" wordt genoemd [10]. Deze stijging in HRV geeft aan dat ze klaar zijn voor de wedstrijd en helpt bij het afstemmen van hun training in de aanloop naar het evenement.

Waar moet ik op letten als ik zelf HRV meet?

Als je je HRV zelf in de gaten houdt als olympische atleet, is het belangrijk om er zeker van te zijn dat je deze informatie op de juiste manier gebruikt. Omdat HRV per atleet kan verschillen, is het cruciaal om te achterhalen wat je HRV beïnvloedt. Het is aan te raden om je HRV en hartslag over een langere periode te meten (idealiter elke dag, 's ochtends bij het ontwaken). Dit is belangrijk, omdat een daling in HRV niet altijd betekent dat je moe bent; het kan ook betekenen dat je in topvorm bent voor de wedstrijd [10]. Door op deze kleine veranderingen te letten, krijg je een gedetailleerd beeld van hoe je reageert op training en wedstrijdstress. Daarnaast kunnen HRV en het bijhouden van hoe jij je voelt - zoals je slaapkwaliteit, spierpijn, hoe zwaar je je trainingen vindt, je stressniveau en algehele vermoeidheid - je helpen om je training nog beter op jou af te stemmen. Studies laten zien dat de kans op blessures vermindert wanneer je je trainingsintensiteit aanpast op basis van deze subjectieve welzijnsindicatoren en HRV-gegevens [4, 11]. Het combineren van je persoonlijke inzichten met HRV-metingen is dus een sterke strategie voor het managen van je training en gezondheid.

Welke specifieke interventies kan ik gebruiken om mijn HRV te beïnvloeden in een wedstrijdsituatie en op de lange termijn?

Er zijn veel manieren om je HRV te verbeteren. Een HRV-verbetering weerspiegelt een betere controle over je hart door het kalmerende deel van je zenuwstelsel. Deze methoden variëren van het veranderen van je ademhaling, zoals het beoefenen van een langzame ademhaling (SPB), tot het gebruik van een onderdompeling in koud water om de reactie van je lichaam op kou op te wekken. Bekijk de Figuren 4a & 4b voor een lijst met activiteiten die kunnen helpen om je HRV gedurende vier weken te verhogen.

 

Figuur 4A en 4B.

 

SPB is een eenvoudige en betaalbare manier om snel je HRV te verbeteren, met apps zoals HRV4Biofeedback, iBreathe of Awesome Breathing die het nog gemakkelijker maken om te oefenen. Terwijl de gemiddelde volwassene 12-20 keer per minuut ademt, adem je met SPB ongeveer zes keer per minuut om je HRV actief te verbeteren. Deze methode helpt angst te verminderen en kalmte en veerkracht te vergroten, perfect voor het beheersen van stress vlak voor een wedstrijd of in je dagelijks leven [12]. Het regelmatig opnemen van SPB in je training kan ook resulteren in blijvende voordelen, zoals een betere slaapkwaliteit voor olympische atleten [8].

Het gebruik van de duikreflex door je gezicht onder te dompelen in koud water verbetert je HRV aanzienlijk [13]. Indien mogelijk is het realiseren van een volledige onderdompeling in koud water na het sporten de beste manier om je HRV te verbeteren na fysieke inspanning [14]. Van sommige topatleten, zoals Cristiano Ronaldo, is bekend dat ze na elke training consequent een volledige onderdompeling in koud water toepassen om het herstel te bevorderen.

Tot slot toont recent onderzoek aan dat technieken als transcraniële magnetische stimulatie en transcraniële gelijkstroomstimulatie, die elektrische of magnetische velden gebruiken om de hersenactiviteit veilig te veranderen zonder chirurgie, een positief effect kunnen hebben op de HRV. Deze methoden worden vooral bestudeerd om te begrijpen hoe de hersenen en HRV met elkaar verbonden zijn [15]. Het zouden belangrijke manieren kunnen worden om atleten in de toekomst te helpen hun prestaties te verbeteren.

Kunnen atleten van alle niveaus er baat bij hebben als zij rekening houden met hun HRV?

Ja, atleten op alle niveaus, niet alleen degenen die meedoen aan de Olympische Spelen, kunnen veel baat hebben bij het gebruik van HRV-monitoring in hun training. Door regelmatig hun HRV te controleren, kunnen atleten beter begrijpen hoe hun lichaam reageert op training en herstelt en omgaat met verschillende soorten fysieke en mentale stress. Deze kennis maakt een persoonlijker trainings- en herstelplan mogelijk, waardoor sporters hun prestaties kunnen verbeteren op basis van objectieve fysiologische gegevens. Zie Figuur 5 voor tips over hoe je HRV tracking in je dagelijkse routine kunt opnemen.

 

Figuur 5.

 

Samengevat: hoe kunnen HRV-maatregelen en - interventies de overbelaste olympische atleet op het veld helpen?

Samenvattend kan HRV een sleutelrol spelen in een trainingsaanpak die zich richt op zowel mentale als fysieke gezondheid, door te fungeren als een objectieve indicator van de conditie van je lichaam om je te helpen je wedstrijddoelen te bereiken. Het gebruik van HRV-metingen en interventies gebaseerd op HRV kunnen olympische atleten die hun grenzen verleggen enorm helpen om topprestaties te leveren.

Laten we nu teruggaan naar ons inleidende voorbeeld: ervaren sprinters die in de laatste momenten voor de olympische finale van de 100 meter op zoek zijn naar mentale focus, terwijl het publiek in het stadion lawaai maakt. Ze denken terug aan hun intensieve training, waaronder dagelijkse HRV-controles, en herinneren zich de stressmanagementtips van hun coach. Een belangrijke strategie was het vertragen van je ademhaling, een bewezen manier om de HRV te verbeteren. Door twee minuten langzaam te ademen, voelden ze hun spieren ontspannen en focus toenemen. Als ze merken dat ze zich te kalm of te weinig geactiveerd voelen, weten zij dat ze gewoon iets sneller kunnen ademen om het optimale niveau van gereedheid te bereiken. Dit moment van effectieve zelfcontrole versterkt hun zelf vertrouwen als zij de startlijn naderen. De race kan nu beginnen...

 

Referenties

1. Laborde, S., E. Mosley, and J.F. Thayer, Heart Rate Variability and Cardiac Vagal Tone in Psychophysiological Research - Recommendations for Experiment Planning, Data Analysis, and Data Reporting. Frontiers in Physiology, 2017. 8: p. 213.

2. Mosley, E. and S. Laborde, A scoping review of heart rate variability in sport and exercise psychology. International Review of Sport and Exercise Psychology, 2022: p. 1-75.

3. Buchheit, M., Monitoring training status with HR measures: do all roads lead to Rome? Front Physiol, 2014. 5: p. 73.

4. Bellenger, C.R., et al., Monitoring Athletic Training Status Through Autonomic Heart Rate Regulation: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Medicine, 2016. 46(10): p. 1461-1486.

5. Magnon, V., et al., Does heart rate variability predict better executive functioning? A systematic review and meta-analysis. Cortex, 2022. 155: p. 218-236.

6. Plews, D.J., et al., Comparison of Heart-Rate-Variability Recording With Smartphone Photoplethysmography, Polar H7 Chest Strap, and Electrocardiography. International Journal of Sports Physiology and Performance, 2017. 12(10): p. 1324-1328.

7. Laborde, S., E. Mosley, and A. Mertgen, Vagal Tank Theory: The Three Rs of Cardiac Vagal Control Functioning – Resting, Reactivity, and Recovery. Frontiers in Neuroscience, 2018. 12.

8. Li, Q., et al., Presleep Heart-Rate Variability Biofeedback Improves Mood and Sleep Quality in Chinese Winter Olympic Bobsleigh Athletes. Int J Sports Physiol Perform, 2022. 17(10): p. 1516-1526.

9. Lucini, D., et al., Relationship between Body Composition and Cardiac Autonomic Regulation in a Large Population of Italian Olympic Athletes. J Pers Med, 2022. 12(9).

10. Plews, D.J., et al., Evaluating training adaptation with heart-rate measures: a methodological comparison. Int J Sports Physiol Perform, 2013. 8(6): p. 688-91.

11. Chiron, F., et al., Application of Vagal-Mediated Heart Rate Variability and Subjective Markers to Optimise Training Prescription: An Olympic Athlete Case Report. International Journal of Disabilities Sports and Health Sciences, 2024. 7(1): p. 66-76.

12. Laborde, S., et al., Effects of voluntary slow breathing on heart rate and heart rate variability: A systematic review and a meta-analysis. Neuroscience & Biobehavorial Reviews, 2022. 138: p. 104711.

13. Ackermann, S.P., et al., The diving response and cardiac vagal activity: A systematic review and meta-analysis. Psychophysiology, 2023. 60(3): p. e14183.

14. Laborde, S., et al., Influence of physical post-exercise recovery techniques on vagally-mediated heart rate variability: a systematic review and meta-analysis. Clin Physiol Funct Imaging, 2023.

15. Schmaußer, M., et al., The effects of noninvasive brain stimulation on heart rate and heart rate variability: A systematic review and meta-analysis. Journal of Neuroscience Research, 2022. 100(9): p. 1664-1694.