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ResumoIntrodução: A ventilação mecânica (VM) é uma modalidade de suporte à vida na insuficiência respiratória. Quinze a 25 por cento dos pacientes apresentam dificuldades no desmame da VM. Alterações da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) fornecem um indicador sensível e antecipado do comprometimento da saúde. Objetivo: Avaliar as evidências sobre o papel da VFC no desmame da VM. Métodos: Foi revisada a literatura através das bases de dados BVS, SciELO e PubMed, de estudos em humanos publicados até março de 2021, usando-se os descritores: ventilator weaning AND heart rate variability. Resultados: No PubMed, foramx encontrados vinte artigos e excluídos doze. Os nove trabalhos encontrados na BVS foram excluídos por duplicidade e na SciELO nenhum estudo foi encontrado. Assim, oito estudos fizeram parte da revisão com um total de 507 pacientes, com média de idade de 64,5 anos e a maioria do sexo masculino (61,5%). A principal variável analisada nos estudos foi a VFC no domínio da frequência, porém medidas da VFC no domínio do tempo, medidas do fluxo respiratório, de sinais vitais e do status psíquico também foram utilizadas. Já o principal objetivo foi a VFC no desmame e sua associação ao desfecho. A VFC foi um preditor de arritmia cardíaca durante o desmame. A redução da VFC e a retirada da atividade vagal foram as principais alterações nos pacientes com falha no desmame. Conclusão: A VFC é uma ferramenta promissora para avaliação do desfecho do desmame da VM, visto que sua redução está associada à falha do desmame.