Come si misurano frequenza cardiaca e HRV negli studi sul tiro

Due misure dallo stesso segnale

Dal segnale del cuore gli studi ricavano due cose: la frequenza cardiaca, cioè i battiti al minuto, e la variabilità, l'HRV, che guarda quanto cambia l'intervallo fra un battito e il successivo. Si riassume con indici nel tempo, come l'RMSSD, o con le bande di frequenza: la bassa fra 0,04 e 0,15 Hz, l'alta fra 0,15 e 0,40. I risultati sugli arcieri, in ordine di tempo, sono nel filone sul battito e il tiro; qui guardo come sono stati ottenuti.

L'elettrocardiogramma, con elettrodi sul petto, è lo strumento di Keast ed Elliott nel 1990 e del gruppo turco di Dal; la fascia cardio, di solito una Polar, è lo strumento più frequente dal 2008 e registra solo gli istanti dei battiti, non il tracciato; i sensori ottici leggono il sangue con la luce, al dito, al polso o sul viso nelle riprese televisive. Non si equivalgono: la rassegna metodologica del 2017 che fa da riferimento in psicofisiologia consiglia gli elettrodi, perché sul tracciato gli errori si correggono a mano, ricorda che la fascia produce più artefatti per lo sfregamento e considera il sensore ottico affidabile a riposo ma non sotto stress.

Dove mettere il sensore su un arciere

Quando nel 2012 World Archery volle mostrare in televisione il battito degli arcieri, decise di non mettere niente di rigido sul torace, sulle braccia o nelle mani, e gli ingegneri ripiegarono su un sensore ottico sul ginocchio, senza registrare i segnali. Il gruppo italiano della fascia in fibra ottica ha misurato la deformazione del torace: in quattro arcieri la parte destra della gabbia toracica superiore si deformava fino al 58% durante il tiro, troppo per i sensori, che sono stati messi altrove. Provata poi su nove volontari, la fascia sbagliava in media del 3,92% sul battito letto dal torace, ma il singolo battito poteva scostarsi da meno 11,15 a più 12,48 battiti al minuto, e la prova era fatta in apnea; indossata da due arcieri a 70 m, non aveva accanto nessun riferimento. La scheda sulla fascia in fibra ottica resta a «riportato».

Il momento della misura

«Il battito durante il tiro» non è lo stesso numero in tutti gli studi. Nel kyudo si è preso il massimo di ogni tiro, che arrivava circa dieci secondi dopo il rilascio; in uno studio indonesiano la media dalla posizione di mira al rilascio, 128,13 battiti negli uomini e 142,37 nelle donne; il primo dato, del 1981, comprendeva la corsa a riprendere le frecce. Per questo la scheda sulla frequenza durante il tiro vale come ordine di grandezza.

Per i secondi intorno al rilascio serve un segnale fitto e sincronizzato. Il gruppo indiano di Guru ha ripreso in video l'arciere insieme all'orologio della fascia e ha letto sul quadrante il battito un secondo alla volta, da cinque prima a cinque dopo il rilascio: 21.120 valori nello studio del 2025, con un cardiofrequenzimetro che nel 2020 era indicato come validato a riposo. Lo strumento dello studio brasiliano del 2008 faceva invece la media ogni cinque secondi, e una media così non può isolare l'ultimo secondo di mira. La fase del ciclo, sistole o diastole, chiede il tracciato elettrico, e la scheda sul rilascio in diastole ha infatti un solo studio a favore.

C'è poi lo sforzo: Salazar misurò 104,4 battiti al minuto tirando e 103,0 tenendo l'arco in trazione senza tirare, contro 87,0 a riposo, per cui chi confronta due arcieri, o due archi, misura anche il peso della trazione.

In gara e davanti alle telecamere

In gara si usa di solito la fascia: in una gara indoor greca i tempi delle frecce erano segnati a mano per allinearla al tiro, e prima dei campionati nazionali turchi indoor del 2024 gli arcieri sono stati registrati cinque minuti da seduti: rispetto a un allenamento avevano circa 8 battiti in più al minuto. Su misure così poggiano le schede per cui la gara alza l'attivazione e cresce col peso della situazione. Il limite sono gli artefatti: senza il tracciato si correggono solo con i filtri automatici, che per la rassegna del 2017 non bastano.

Le misure senza contatto sono le meno controllate. An e colleghi hanno stimato il battito dal colore del viso in cinquanta spezzoni di dieci secondi presi da video dei mondiali, senza confrontare la stima con un cardiofrequenzimetro, e la loro correlazione di -0,618 con il punteggio va letta con questo limite.

Quale indice di variabilità

La stessa rassegna indica l'RMSSD come stima del tono vagale, cioè di quanto il nervo vago frena il cuore: risente poco del respiro e, in uno studio su 3.387 adulti, bastavano due minuti, o più finestre da dieci secondi mediate fra loro. Il rapporto fra banda bassa e banda alta, invece, non misura l'equilibrio fra simpatico e parasimpatico, anche se circa il 65% degli articoli ci costruisce sopra le conclusioni. E la banda alta vale come misura vagale solo con un respiro fra 9 e 24 atti al minuto, mentre l'arciere governa il respiro proprio durante il tiro, ed è la spiegazione che gli autori di uno studio turco del 2020 propongono per i propri risultati.

Conta anche la durata: gli standard del 1996, ripresi nel 2017, vogliono una registrazione lunga almeno dieci volte il periodo della frequenza più bassa studiata, da cui i cinque minuti di riferimento e un minuto come minimo per la banda alta. La banda bassa parte da 0,04 Hz, un'oscillazione ogni 25 secondi, e nello studio greco la variabilità era calcolata sui 20 secondi prima di ogni rilascio: non ci entra nemmeno un ciclo intero, per cui la banda bassa e il rapporto presi da quelle finestre non si possono leggere. L'RMSSD regge meglio, ma resta il corpo in trazione, e mentre ci si muove la variabilità non si legge come tono vagale.

Il rapporto, poi, cambia moltissimo da persona a persona: nei 22 principianti dello studio sulla realtà virtuale la sua variazione dal riposo era -114,20 ± 476,17% nel tiro reale, e così non distingueva il tiro con l'arco da quello nel visore, che l'RMSSD invece separava. Uno studio malese su giovani uomini sedentari ha comunque letto il suo aumento da 2,9 a 6,4 come un miglioramento, cioè nel modo che la rassegna sconsiglia. Per questo la scheda su quale indice usare è «trasferita»: la regola viene dalla psicofisiologia, e sugli arcieri nessuno ha messo gli indici a confronto.

Da un giorno all'altro

Nei quattro arcieri di Keast il battito a riposo cambiava in modo significativo fra sessioni distanti da uno a tre mesi, e nei 32 arcieri indiani del 2025 era più basso nella seconda di due sessioni identiche, a punteggio invariato. Nessuno ha misurato la ripetibilità con un indice dichiarato: la scheda sulla frequenza come misura instabile dice che cambia, non di quanto. Per la variabilità il riferimento viene dagli sport di resistenza: in una revisione del 2013 la correlazione fra le variazioni della variabilità e quelle del tempo sui 10 km era -0,76 usando le medie settimanali e -0,17 con il valore di un giorno, e la scheda sulla variabilità come guida del carico resta «trasferita».

Che cosa controllare

• lo strumento, e se è stato confrontato con un riferimento mentre si tira;
• quale numero: il massimo, la media della mira, il valore al rilascio, una media ogni cinque secondi;
• quanto dura la finestra, dove cade rispetto al rilascio e se basta per la banda usata;
• se il respiro è stato controllato o almeno misurato, e se l'arciere era fermo o in trazione;
• se c'è un riposo dello stesso arciere come confronto, in condizioni dichiarate;
• quanti arcieri e quante frecce: per un effetto medio la rassegna del 2017 calcola 61 persone, e molti studi sugli arcieri stanno sotto i venti.

Come si pesano disegno e campione è spiegato in Come leggiamo uno studio; che cosa sia l'HRV per chi tira, nell'articolo sull'HRV nel tiro con l'arco.

@misc{campagna2026_ricercametodimisurarefrequenzacardiacahr,
  author = {Campagna, Matteo},
  title = {Come si misurano frequenza cardiaca e HRV negli arcieri},
  year = {2026},
  howpublished = {Ricerca, matteocampagna.com},
  url = {https://matteocampagna.com/ricerca/metodi/misurare-frequenza-cardiaca-hrv},
  note = {consultato il 2026-10-16}
}