瞭解心率變異性（HRV）

**HRV（心率變異性）**是相鄰心跳間隔的細微變化，不是心率本身的高低。它受到心臟的自律神經性調節影響，也會隨呼吸、姿勢、時間、運動、睡眠與測量條件改變。本頁用出處說明 HRV 的基本讀法與限制。

HRV 是什麼？心率變異性又是什麼？

兩者是同一個概念。心率只說明每分鐘平均跳幾下；HRV 則把相鄰心跳之間的時間差異數值化。HRV 不是「心跳越不規則越好」，也不是壓力、疲勞、情緒或自律神經平衡的直接測量。先固定裝置、姿勢與時間等條件，再與自己的過去趨勢比較，通常比和他人比較更容易理解。

HRV 偏低是什麼原因？

某一天的 HRV 偏低，並不能據此判定原因或異常。睡眠、運動、姿勢、呼吸、時段、咖啡因、身體活動等都會產生影響。請先統一測量條件，再與自己平時的範圍比較，而不是與他人的數值比較。

HRV 的正常值是多少？

並不存在適用於所有人的單一正常值。測量方法、年齡、性別、生活條件帶來的個體差異很大，人群平均值只能作為大致參考。年齡與個體差異請見年齡、性別與個體差異。

HRV 平均值隨年齡如何變化？

就人群整體而言，HRV 有隨年齡下降的趨勢。但同一年齡層內的數值分布很廣，因此僅憑年齡無法判斷個人的狀態。

心跳與「拍之間的間隔」

在心電圖上，每一拍都會出現一個又大又尖的波峰（R 波）。這個 R 波與下一個 R 波之間的間隔，被稱為 R-R 間期（排除心律不齊等之後、正常拍與正常拍之間的間隔也稱為 N-N 間期）。

「心率（每分鐘拍數）」表示平均的快慢，而 HRV 表示這些間隔的變化程度。即便同樣是「60 bpm」，相鄰心跳的間隔也可能有不同程度的變化，其中一部分會隨呼吸而變化（Task Force, 1996; Shaffer & Ginsberg, 2017）。但變異較大或較小都不能單獨證明適應力、健康或「調和」；必須同時考慮指標、記錄長度、呼吸、姿勢、年齡、疾病與測量品質。

圖：心電圖上的 R 波，以及連續 R 波之間的間隔（R–R）。這些寬度並不恆定、而是在搖動 —— 這就是 HRV。

三種解析領域

HRV 的解析方法，大體被整理成三個「領域」（Task Force, 1996; Shaffer & Ginsberg, 2017）。可以把它們想成從不同角度觀看同一組 R-R 間期資料的「鏡片」。不同指標不能混為一談，解讀時要說明所用方法與測量條件。

1. 時域（time-domain）

它把 R-R 間期的離散程度，表示為時間軸上的統計量。這是最直觀、計算也最簡單的鏡片。

整體變動幅度會同時受到記錄長度與多種生理因素影響，不能直接等同整體自律神經功能。短期相鄰間隔變化較常被用作心臟迷走神經性調節的線索，但仍不是副交感神經活動的直接測量。

2. 頻域（frequency-domain）

它把 R-R 間期的搖動，分解成頻率成分（快的搖動、慢的搖動）。用音樂來打比方，就像把一個和絃拆成構成它的一個個音來聆聽的鏡片。

• HF 功率 — 與呼吸相關，在控制呼吸等條件下常作為心臟迷走神經性調節的線索
• LF 功率 — 同時受壓力反射與多種自律神經機制影響，不能簡單視為「交感神經」
• LF/HF 比 — 過去曾被當作「交感與副交感的平衡」，但這一解讀過於簡化（Billman, 2013）

頻域指標需要結合呼吸、姿勢、記錄長度與分析方法解讀，不能從單一成分推斷整體自律神經平衡、休息或恢復。

圖：呼吸時心率可能隨吸氣稍快、隨呼氣稍慢（呼吸性竇性心律不整，RSA）。RSA 是研究心臟迷走神經性調節的線索之一，但也受呼吸速度與深度影響（Berntson et al., 1993）。改變呼吸節奏可當場改變 HRV，不等於整體自律神經平衡已改善。

3. 非線性（nonlinear）

心跳節律不是單純週期，研究中也會使用龐加萊圖、熵、去趨勢波動分析等非線性方法描述其複雜性（Shaffer & Ginsberg, 2017）。這些指標的意義取決於記錄長度、資料品質、年齡與疾病等條件，不能只憑「越複雜」判定越健康，也不能從單次手腕記錄推斷適應能力。

測量方法 —— 心電圖與光電感測器

• ECG（心電圖） — 用電極直接記錄心臟電活動的基準方法
• PPG（光電容積脈搏波） — Apple Watch 等所採用的方法，用 LED 的光捕捉血流的脈搏波。由此得到的拍間隔的變動，嚴格來說被稱為 PRV（脈搏率變異性）

系統綜述指出，在安靜條件下，部分研究中的 PRV 與 ECG 衍生 HRV 有較好一致性，但一致性會依裝置、指標與條件而異（Schäfer & Vagedes, 2013）。身體活動或運動時的一致性通常較差。Apple Watch 在容易活動的手腕測量，因此體動、佩戴與血流等都可能帶來噪聲。

測量的時長與條件

• 標準的短時記錄一直被定為 5 分鐘（Task Force, 1996）
• 更短的「超短時」記錄的妥當性因指標而異，有報告稱 單一 HRV 指標 即便在較短的記錄下也較為穩定（Munoz et al., 2015; Laborde et al., 2017）
• 無論哪個指標，都會受到姿勢、呼吸、時間段、咖啡因、身體活動等的影響，因此統一測量條件比什麼都重要（Laborde et al., 2017）

Feelmo 如何運用這些

Balance 是 Feelmo 專屬的參考指標。HRV 表示心跳之間時間間隔的變化。分數不直接測量自律神經、情緒、疲勞或恢復，也不是與他人比較的成績。

解讀它的原則，始終如一。

• 不與他人、而是與你自己的基線之差來解讀。 不看「比平均高／低」，而是看「與平時的你相比，今天搖動得如何」
• 儘量在相近條件下比較。 就寢中或坐著安靜時通常較少大幅體動，但仍可能有誤差與缺漏
• 把 6 位夥伴視為產品內標籤。 它們不是情緒、疲勞、壓力、恢復或身體狀況的另一項測量

Feelmo 的獨有處理細節不公開。使用時需要知道的是：它不猜測情緒，也不是自律神經檢查或醫學尺度。關於一般科學背景請見 平衡的科學；分數讀法請見 什麼是平衡度。

參考文獻

1. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Circulation. 1996;93(5):1043–1065.
2. Shaffer F, Ginsberg JP. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Frontiers in Public Health. 2017;5:258.
3. Laborde S, Mosley E, Thayer JF. Heart Rate Variability and Cardiac Vagal Tone in Psychophysiological Research – Recommendations for Experiment Planning, Data Analysis, and Data Reporting. Frontiers in Psychology. 2017;8:213.
4. Billman GE. The LF/HF ratio does not accurately measure cardiac sympatho-vagal balance. Frontiers in Physiology. 2013;4:26.
5. Schäfer A, Vagedes J. How accurate is pulse rate variability as an estimate of heart rate variability? A review on studies comparing photoplethysmographic technology with an electrocardiogram. International Journal of Cardiology. 2013;166(1):15–29.
6. Munoz ML, van Roon A, Riese H, et al. Validity of (Ultra-)Short Recordings for Heart Rate Variability Measurements. PLoS One. 2015;10(9):e0138921.
7. Berntson GG, Cacioppo JT, Quigley KS. Respiratory sinus arrhythmia: autonomic origins, physiological mechanisms, and psychophysiological implications. Psychophysiology. 1993;30(2):183–196.