交感神経系

別名:交感神経, 闘争・逃走反応

自律神経系のうち「闘争・逃走反応」を担う系統です。心臓を速く、強く拍動させますが、作用が遅すぎて、拍ごとの心拍変動(HRV)を左右することはできません。

自律神経系の交感神経は、体を活動に向けて準備させます。運動、恐怖、興奮のときには、心拍数と収縮の強さを上げ、心臓が毎分送り出す血液の量を増やします。気道を広げ、血液を筋肉に回す働きもあります。

心臓への作用は、副交感神経に比べて遅いのが特徴です。交感神経の刺激が始まってから、心拍数が上がり始めるまでに最大で5秒の遅れがあり、落ち着くまでに20〜30秒かかります。これに対して副交感神経の信号は、一秒未満で作用します。この時間差のために、RMSSDが測る速い拍ごとの変化は、おもに副交感神経の側から生じます。

下で各神経を押して、速さの違いを確かめてください。ブレーキは次の一拍を変え、アクセルは働き始めるまでに数秒、落ち着くまでに約30秒かかります。

それぞれの神経が働く速さ

測定ではなく、学習用のモデルです

動き出すまでの遅れ
0.3 秒
変化の90%に達するまでの時間
1.5 秒
心拍数の範囲
54〜70 bpm

迷走神経ブレーキを踏むと、すぐ次の拍から間隔が長くなります。1秒もたたないうちにゆっくりになり始め、約2秒で変化が終わります。離すと、同じ速さで元の心拍数に戻ります。

JavaScriptをオンにするとボタンが使えます。

50秒間の心拍数です。5秒目から30秒目まで(色付きの部分)、神経を働かせています。迷走神経ブレーキは次の拍からすぐ変化を起こします。アクセルは効き始めるまでに数秒、落ち着くまでに約30秒かかります。時間を丸めた学習用のモデルで、記録ではありません。

50秒間の心拍数の折れ線グラフで、安静時は1分あたり70拍です。5〜30秒の間が色付きで示され、グラフの下には心拍ごとの目盛りがあります。ブレーキを踏むと、約1.5秒以内に心拍数が下がり、離すと同じ速さで戻ります。アクセルを踏んでも3.0秒間は何も起こらず、その後に心拍数が上がって約21.4秒で落ち着き、離すとゆっくり戻ります。両方を踏むと、先に心拍がゆっくりになり、後から速くなります。3つのボタンで、どれを踏むかを選べます。表示欄には、最初に変化が現れるまでの時間と、落ち着くまでの時間が表示されます。

そのため、一般的な心拍変動(HRV)の指標には、交感神経の活動をそのまま読み取れるものはありません。 LF LFパワー 心拍間隔の分散のうち0.04〜0.15 Hzの帯域に入る部分で、単位はms²。7〜25秒ごとに繰り返すリズムです。かつては交感神経の活動と読まれましたが、現在は異論があります。 LFパワーについてさらに詳しく /HF比は、かつて二つの系統のバランスを示す指標として報告されていましたが、その使い方は多くの研究者から疑問を投げかけられています。また、二つの系統は、一方が上がれば他方が下がるシーソーのように、いつも動くわけではありません。

下のモデルでアクセルを上げると、心拍数が上がり、拍と拍の間隔がそろっていくのがわかります。

ブレーキとアクセル

測定ではなく、学習用のモデルです

心拍数
61 bpm
RMSSD
55 ms

下のスライダーで設定します

よく休めた朝。 ぐっすり眠った後は、ブレーキが強く効き、アクセルは軽く踏まれている程度です。心拍数は低く、拍と拍の間隔が大きく変わるため、HRVは高くなります。

JavaScriptをオンにすると、スライダーとプリセットが使えます。

ブレーキが強いと、心拍はゆっくりになり、拍と拍の間隔はよく変わります。アクセルが強いと、心拍は速くなり、間隔は安定します。安静時のHRVは、おもにブレーキがどれだけ強く効いているかを表します。

心臓は、2本のスライダーで決まる速さで拍動します。1本は迷走神経ブレーキ(副交感神経)、もう1本はアクセル(交感神経)です。心拍の列と、各拍の直前の間隔を結んだ線で、リズムがどれだけ整っているかがわかります。ブレーキを上げると、心拍がゆっくりになって間隔がよく変わるため、RMSSDが上がります。アクセルを上げると、心拍が速くなって間隔が整うため、RMSSDが下がります。ボタンを押すと、休息十分の朝、睡眠中、ストレス、きつい運動の後の数時間、体調を崩しかけたときの設定になり、それぞれに短い説明が付きます。

二つの系統については、レッスンHRVを生む神経系のしくみで扱っています。HRVを動かす日常のさまざまな要因は、HRVに影響するものをご覧ください。

出典

  1. Physiology of the autonomic nervous system American Journal of Pharmaceutical Education, 2007
  2. A healthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart's anatomy and heart rate variability Frontiers in Psychology, 2014

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