生物光電專題 (一)

心律變異分析(HRV)

量測連續心跳速率變化的程度

1.時域分析：利用心電圖波形，計算與分析心跳間隔的關係


2.頻域分析：利用Furier轉換，將心跳間隔的時間序列轉換為 頻域

實驗目的

—研究不同呼吸狀態下的心律變化，並以此為基礎，深入分析對壓力及自律神經的影響

實驗方法

一、對照組：坐姿平靜呼吸

二、實驗 1：坐姿深呼吸

三、實驗 2：坐姿控制呼吸(以2秒為一周期)


模擬緩慢呼吸與急促呼吸相較於平常的差異

實驗器材

---Eureka 舒壓儀

將感應器夾在耳垂上來量測心跳，並連結到系統作以下的數據分析

1.壓力

2.心跳

3.SDNN(心跳變化的標準差)

4.rmSSD(正常心跳間期)

5. LF/HF (交感/副交感神經平衡的指標)


上方即為心電圖，下方則是心率

受測時間結束後則會做一份上述五項資料的統計，並以此為基

準來判定壓力狀況。

我們採用三分鐘的測試時間，來增加資料的穩定度。

實驗一：深呼吸

此圖為深呼吸與平靜呼吸的比較，由四名測試者每

人測三次，一次三分鐘，共12筆資料平均而成。

討論(一)

1 數據分析

(1) 發現壓力和心跳的數值發生明顯變化，平均有降低的現象

尤其是壓力的變化幅度

(2) 由LF/HF 得知，深呼吸促進副交感神經使上述兩數值發生變化

代表副交感神經的HF活躍度高，比值較低

2 原因推測

(1) 吸氣時使肺擴張，會啟動肺器官上的Pulmonary stretch receptor，

抑制交感神經，這時人體會感到放鬆舒緩。

(2) 每次深呼吸的時間較平常呼吸長，所以會有放鬆效果。

吐氣時，血液從肺流回體內，此時血液供給充足，副交感神經

則會起作用，讓心跳減緩。

實驗二：強迫呼吸

受測人、次數、時間長短與實驗一相同，但相反的我們刻意讓自己的呼吸急促

討論(二)

因為我們每兩秒便完成一次呼吸周期(一吸氣一放氣)，在呼氣和吸氣的變化下，有以下分析

1 數據分析

(1)強迫呼吸後，壓力與心跳提升，尤其是壓力更呈現大幅成長

(2)由LF/HF數值上升可知，交感神經較副交感活躍，符合壓力與心

跳上升的結果


2 原因猜測

(1)急促呼吸時，吸器和吐氣都不足，造成二氧化碳累積，形成類

似呼吸性酸中毒的現象

»»神經系統偵測到這種現象，便使交感神經促進心跳加速


結論

1 深呼吸

» 造成心律減緩，具有舒緩放鬆的效果

2 強迫呼吸

» 造成心律加速，壓力與緊張感提升

即使無法有意識的控制心跳快慢(自律神經調控)，但仍可藉由調整呼吸，來影響心律、壓力，使自身

達成更舒適的狀態。尤其從LF/HF的比值變化來看，對於自律神經的平衡有深遠影響

生物光電第一心法：不准質疑我的儀器