平均RR間隔

別名:Mean RR, 平均NN間隔, 平均IBI, 心拍周期, 平均心拍数

記録内の心拍と心拍の間隔の平均で、単位はミリ秒。心拍数は同じ数値の逆数で、60,000を平均RR間隔で割った値です。

単位:ms

RRmean=1N∑i=1NRRi,HR=60 000RRmean\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}} = \frac{1}{N}\sum_{i=1}^{N}\mathrm{RR}_i,\qquad \mathrm{HR} = \frac{60\,000}{\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}}

平均RR間隔は、記録内のすべてのRR間隔(またはNN間隔)の平均で、単位はミリ秒です。その記録の心拍周期にあたり、60,000をこの値で割ると、平均心拍数(bpm、毎分の拍数)が得られます。

この指標がある理由

どの心拍変動(HRV)プログラムも、まず平均の間隔を出力します。ほかのすべての数値が、これを基準に測られるからです。欧州心臓病学会と北米ペーシング・電気生理学会のタスクフォース(Task Force)は、間隔をもとにした用語は、解析の対象が心拍数ではなく拍と拍の間の時間であることを強調していて、この二つは直線では結ばれていないと述べています。500 msの間隔に100 msを足すと、心拍数は毎分120から100になります。1000 msの間隔に同じ100 msを足すと、60から55になります。Sachaの2014年のレビューは、この曲線の曲がりがHRVと心拍数をどう結びつけるかを示しています。同じ神経の揺れでも、心拍が遅いほどミリ秒での揺れは大きくなります。

計算式

RRmean=1N∑i=1NRRi,HR=60 000RRmean\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}} = \frac{1}{N}\sum_{i=1}^{N}\mathrm{RR}_i,\qquad \mathrm{HR} = \frac{60\,000}{\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}}

間隔をすべて足して個数で割ります。次に、一分間に含まれるミリ秒の数をその平均で割ると、心拍数になります。RRi\mathrm{RR}_iはii番目の間隔(ミリ秒)で、NNは間隔の数です。

計算例

平均心拍数をステップごとに計算

10拍分、すべての数値を表示

10個の間隔(ms、300〜2000)

この10個の間隔の平均心拍数は71.0 bpmです。

ステップ 4 /4

  1. ステップ1/4 間隔を確認する

    1拍目880 ms
    2拍目826 ms
    3拍目812 ms
    4拍目823 ms
    5拍目848 ms
    6拍目877 ms
    7拍目880 ms
    8拍目866 ms
    9拍目828 ms
    10拍目815 ms

    11拍の間の10個の間隔(ミリ秒)です。

  2. ステップ2/4 間隔を合計する

    間隔の合計8455 ms
    間隔の数10
  3. ステップ3/4 間隔の数で割る

    8455 ÷ 10845.5 ms

    平均の間隔は心拍周期で、ある拍から次の拍までにかかる平均の時間です。

  4. ステップ4/4 1分を平均の間隔で割る

    60 000 ÷ 845.571.0 bpm

    心拍数は平均の間隔の逆数にあたるため、間隔が長いほど心拍はゆっくりになります。両者は直線の関係ではありません。1000 msは60 bpm、500 msは120 bpmです。

    平均心拍数 71.0 bpm

JavaScriptをオンにすると、ステップが1つずつ表示され、拍の値を変更できます。

教材用の記録の10拍から、平均心拍数を1ステップずつ計算します。どれか1拍を変えると、すべてのステップが更新されます。

ミリ秒で表した10個の心拍間隔が、編集できる形で1行に並び、その下に平均心拍数の計算が番号付きのステップで続きます。間隔を確認する; 間隔を合計する; 間隔の数で割る; 1分を平均の間隔で割る。最後のステップでは、平均心拍数は71.0 bpmです。「戻る」「次へ」ボタンでステップを移動できます。

教材用の記録の十拍は平均845.5 msで、心拍数にすると毎分71.0拍です。すべての拍を100 msずつ短くすると、予想以上に心拍数が上がります。間隔の短いところでは曲線が急だからです。

何で変わるか

体力、年齢、姿勢、体温、カフェイン、病気、睡眠、感情です。自律神経系の両方の系統とホルモンを通じて変わります。安静時の成人は毎分60〜100拍がほとんどで、よく鍛えた選手はそれより低くなります。

誤解しやすい場面

平均はばらつきを隠します。平均RR間隔が同じ二つの記録でも、HRVは大きく違うことがあり、それが、ほかの指標がある理由そのものです。また、心拍数とHRVは一緒に動くため、心拍数が上がりながらHRVが下がるのは、一部が算術上の結果です。Sachaのレビューは、結論を出す前に、両方を合わせて読むか、一方でもう一方を補正するよう勧めています。さらに、手首の光学センサーが報告するのは脈拍の間隔で、電気的な拍より遅れ、血圧で揺らぎます。そのため、平均は合っていても、ばらつきはずれていることがあります。

どこで目にするか

Task Forceは、平均NN間隔と平均心拍数を報告しています。Kubios HRVは、Mean RRをms、Mean HRを毎分の拍数で出力し、最小と最大のHRは5拍の移動平均で示します。ほとんどのアプリは心拍数しか表示しません。HRVと安静時心拍数の違いで、二つの数値を比べています。レッスン心拍が実際にしていることは、間隔から出発します。

出典

  1. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use Circulation (Task Force of the ESC and NASPE), 1996
  2. Interaction between heart rate and heart rate variability Annals of Noninvasive Electrocardiology, 2014
  3. HRV analysis methods Kubios

用語集の一覧

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