研究

コア・コンピタンス

生体信号のゆらぎとストレス、休息、自律神経機能の関連メカニズム
心拍のゆらぎ解析 heart rate variability (HRV) since 1986

What is Heart Rate Variability (HRV)?

Basic concept of HRV and neural heart rate (HR) regulation
  • 心拍のゆらぎ(心拍変動)とは、心臓の1拍ごとの拍動間隔に見られる生理的なゆらぎである。
  • 心拍数を車の速度に例えると、交感神経はアクセル、副交感神経(迷走神経)はブレーキにあたる。
  • 心拍変動の起源は脳にあり、交感神経と迷走神経の活動によって心拍変動に反映される。
  • 交感神経と迷走神経を切断すると、心拍変動は消失し、心拍はメトロノームのように規則正しい一定の間隔になる。
Frequency characteristics of sympathetic & vagal heart rate HR regulation
  • 心拍は交感神経活動の変動には鈍感に、迷走神経活動の変動には敏感に反応する。
  • 周波数の高い(>0.15Hz)心拍変動は、迷走神経によってしか伝達されない。
  • 迷走神経の活動は、吸気時に遮断されるため、心拍変動には呼吸の周波数に一致した成分が現れる(高周波数(HF、0.15-0.45 Hz)成分=呼吸性洞性不整脈)。

Analysis of Heart Rate Variability (HRV)

Measurement of HRV from ECG
  • 心拍変動は通常、心電図のR-R間隔の生理的変動として測定される。
  • スペクトル分析により、5分程度の短い心拍変動は、高周波数(HF,0.15-0.45 Hz)成分、低周波数(LF,0.04-0.15 Hz)成分、超低周波数成分(VLF、0.0033—0.04 Hz)に分解される。

Spectrum components of HRV
  • HF: 周波数は呼吸数に一致し、呼吸性洞性不整脈(RSA)の大きさを反映
  • LF: 血圧のLF成分が圧受容器反射によって心拍数に現れたもの
  • VLF: 心拍変動の1/fゆらぎ(脳活動の複雑性)を反映