呼吸数

呼吸のたびに、心臓は少し動かされます。息を吸うときは速く、吐くときは遅くなります。これが呼吸性洞性不整脈（ RSA RSA 呼吸性洞性不整脈（RSA） 息を吸うと心拍数が上がり、吐くと下がる正常な変化。迷走神経が生み出し、安静時の心拍変動（HRV）の大きな部分を占めます。 呼吸性洞性不整脈（RSA）についてさらに詳しく ）で、呼吸のしかたによってその大きさが変わります。

心拍変動（HRV）にとっての意味。

• 呼吸の速さと深さが数値を変える。 Quigleyら（2024）は、呼吸による揺れは、自然な変化でもペース呼吸でも、呼吸がゆっくりになり、1回ごとの呼吸が深くなるほど大きくなると述べています。ゆっくりした深い呼吸は、迷走神経トーンが変わらなくてもRMSSDを上げることがあります。
• HF帯は普通の呼吸を前提にしている。 Laborde、Mosley、Thayer（2017）は、 HF HF HFパワー 心拍間隔の分散のうち、通常の呼吸の範囲である0.15〜0.40 Hzの帯域に入る部分で、単位はms²。呼吸が毎分9〜24回のとき、主に迷走神経活動を反映します。 HFパワーについてさらに詳しく （高周波）帯がカバーする呼吸を、1分あたり9回（0.15 Hz）から24回（0.40 Hz）までとしています。それよりゆっくり呼吸すると、呼吸のピークはLF（低周波）帯へ移り、HFは下がってLF/HF比は上がります。Quigleyらは0.12 Hz（1分あたり約7回）から始まる帯域を使い、同じことを述べています。帯域の外の呼吸は、HFを下げます。
• RMSSDは影響を受けにくい。 Labordeらはこの理由からRMSSDを好み、呼吸を強制せず、測定することを勧めています。

心拍から呼吸を求める。 呼吸は拍の間隔にも心電図（ ECG ECG 心電図 皮膚に付けた電極で記録する、心臓の電気的な活動の記録。心電図に基づくRR間隔は、HRVを測るうえでの参照基準です。 心電図についてさらに詳しく ）の波形にも痕跡を残すため、呼吸センサーがなくてもソフトウェアで呼吸を推定できます。これを心電図由来呼吸（EDR）といい、呼吸センサーのない機器が呼吸数を表示できる方法の一つです。LipponenとTarvainen（2022）はKubiosで、安静時の記録262件と運動時の記録123件を使い、こうした2つの方法を試しました。ECGの波形と間隔の両方を使うほうが、間隔だけを使うより成績がよく、誤差の幅は平均して1分あたり約4回でした。

下のスライダーを1分あたり15回から7回まで動かし、呼吸のピークが0.15 Hzの線を越えるようすを見てください。

呼吸がスペクトルのどこに現れるか

記録ではなく、学習用のモデルです

周波数ごとのパワー（0〜0.5 Hz） 平方根スケール

VLF LF 0.15 Hz HF 0.5 Hz

呼吸数 1分あたり15回 4 9（0.15 Hz） 20

呼吸のピーク

0.25 Hz

HFパワー

635 ms²

LFパワー

120 ms²

LF/HF

0.19

HF（正規化）

84 n.u.

1分あたり15回の呼吸では、呼吸のピークは0.25 HzでHF帯に入ります。HFパワーは635 ms²、LF/HFは0.19です。

JavaScriptをオンにするとスライダーを動かせます。

0〜0.5 Hzの塗りつぶしのスペクトルで、VLF帯、LF帯、HF帯に色が付き、0.15 Hzの位置に縦線があります。1分あたり15回の呼吸では、最も高いピークはHF帯の中の0.25 Hzにあり、血圧のリズムによる小さなピークが0.1 Hzにあります。スライダーを1分あたり6回まで下げると、呼吸のピークが0.1 Hzに移って血圧のピークと重なり、ほかのすべてを大きく上回る一方、HF帯は空になります。表示欄には、ピーク周波数、LFとHFのパワー、LF/HF、正規化単位のHFが表示されます。

HRV、ストレス、呼吸のレッスンでは、これを実際に使います。