レッスン9/20 · レベル2:数値の読み方

HRVを正しく測るには

心拍変動(HRV)の良い測定とは、繰り返せる測定です。毎日同じ時刻に同じ姿勢で測り、自然に呼吸して、一〜五分間じっとしていてください。そうすれば、日ごとの変化は測定環境ではなく、自分自身の状態を反映します。

このページの内容 7セクション

要点

  • 毎日同じ時刻に、同じ姿勢で測ってください。
  • 自然に呼吸し、一〜五分間、声を出さずにじっとしていてください。
  • 動きで損なわれた測定値や、余分な拍が警告された測定値は捨てて、測り直してください。
  • どの方法を選ぶかより、毎日同じやり方で測ることのほうが重要です。
このレッスンで身につくこと
  • 時刻、姿勢、呼吸、記録時間を決めて、繰り返せる朝の測定を準備できます。
  • 唯一の正しい方法を選ぶことより、毎日同じやり方で測ることのほうが重要な理由を説明できます。
  • 悪い測定のサインを見分け、どんなときに捨てるべきかがわかります。
  • 同じ考え方を、ウェアラブルデバイスの夜間のデータに当てはめられます。
  • 研究者が記録の前に統制する条件を、その時間の決まりとともに挙げられます。

心拍変動(HRV)の良い測定とは、繰り返せる測定です。毎日同じ時刻に同じ姿勢で測り、自然に呼吸して、一〜五分間じっとしていてください。そうすれば、日ごとに見える変化は測定環境ではなく、自分自身の状態を反映します。

このレッスンで扱うのは、胸部ストラップとアプリ、またはスマートフォンのカメラなどで、自分で行う短い測定です。最後の節では、同じ考え方を、リングや腕時計の夜間のデータに当てはめます。

機器より条件が重要な理由

HRVは、そのときの行動にすばやく反応します。研究のガイドラインは、体の姿勢、会話、動き、呼吸、カフェイン、アルコール、食事、前日の激しい運動を、研究者が統制するよう求めています。どれもHRVを変える可能性があるからです(Labordeら, 2017、Cataiら, 2020)。

条件が朝ごとに変わると、測定値も変わります。そのため、実際には日々の習慣の違いを映しているだけの推移を、追いかけてしまうことがあります。これは、どんな機器でも補正できません。

良い朝の測定のための六つのルール

  1. 目覚めてから間もなく、毎回同じ時刻に測ってください。 先にトイレに行き、コーヒーや朝食、スマートフォンの確認より前に測ります。
  2. 毎日同じ姿勢で測ってください。 横になっても座っても構いません。どちらかに決めて、それを続けてください。
  3. 自然に呼吸してください。 毎回そうしている場合を除き、呼吸をゆっくりにしたり、ペースを合わせたりしないでください。
  4. 声を出さず、じっとしていてください。 話したり、メッセージを読んだり、もぞもぞ動いたりしないでください。
  5. 一〜五分間記録してください。 毎日同じ長さにしてください。
  6. 同じ機器とアプリを使ってください。 レッスン8で見たように、機器が違えば数値も違います。

これらのルールは、Cataiら(2020)の標準化チェックリストと、Labordeら(2017)の推奨に沿って、家庭向けに調整したものです。研究のプロトコルはさらに踏み込み、数値で決めています。

研究の記録の前にルール出典
記録の姿勢で落ち着く少なくとも5分(一方のガイドライン)、少なくとも15分(もう一方)Laborde, 2017、Catai, 2020
コーヒー、紅茶、エナジードリンク記録前の2時間は摂らないLaborde, 2017
食事記録前の2時間は摂らないLaborde, 2017
アルコール記録前の24時間は摂らないLaborde, 2017
運動前日に激しいトレーニングをしないLaborde, 2017
睡眠普段どおりの夜。就寝時刻と起床時刻を記録するLaborde, 2017
膀胱先にトイレに行くLaborde, 2017
時刻毎回同じLaborde, 2017、Catai, 2020
姿勢と動き同じ姿勢。動いたり話したりしないLaborde, 2017

家庭では、これをすべて統制することはできません。そのため、同じにできなかったことを書き留めておいてください。やり方は、最後の実践課題で示しています。

測定はどのくらいの長さにすればよい?

短時間のHRV記録の研究上の標準は5分間です。1996年に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が国際標準として定め、研究どうしで結果を比べる必要がある場面では、今も推奨されています(Task Force, 1996、Labordeら, 2017)。とくにRMSSDなら、それより短くても済むことがよくあります。

平均年齢53歳の成人3,387人を、横になって測った研究では、10秒間一回分のRMSSDが、標準の4〜5分間の記録とすでによく一致し、2分間ではほぼ完全に一致しました。SDNNにはもっと時間が必要で、著者らは少なくとも30秒間を提案しています(Munozら, 2015)。エリート選手三人を対象とした、より小規模な研究では、横になった状態で2分間あれば正確なRMSSDが得られ、1分間のウィンドウでは精度が明らかに下がりました。著者らは、そのウィンドウが始まる前に、約一分間、心拍を落ち着かせることを提案しています(Bourdillonら, 2017)。

したがって、毎日のRMSSDの測定なら、一分間落ち着いてからの一〜二分間が妥当です。毎日同じ長さにするのであれば、もっと長くても構いません。

横になる?座る?立つ?

姿勢ごとに値が違います。研究のガイドラインが、HRVは体の姿勢に「非常に敏感」だと述べるのは、このためです。立つと、血液が脚にたまります。すると圧受容器反射が迷走神経ブレーキをゆるめ、アクセルを踏んで、頭への血流を保ちます。Quigleyら(2024)は、立っているときは迷走神経の活動がより低く、交感神経の活動がより高くなり、横になっているときと比べると差はさらに大きいと述べています。

下のモデルで、姿勢を一つずつ選んでみてください。横になる、座る、立つの順に、心拍数が上がり、RMSSDが下がります。変化の大きさは教材用のモデルのもので、覚えておいてほしいのは変化の向きです。

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
60 bpm
RMSSD
58 ms

下のスライダーで設定します

横になって。 心臓は重力に逆らって働く必要がありません。ブレーキが最も強く効き、心拍数は最も低く、拍と拍の間隔は最もよく変わります。

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、横になった状態、座った状態、立った状態の設定になり、それぞれに短い説明が付きます。立つとブレーキが弱まり、アクセルが強まります。

研究者の中には、朝起きてすぐ、外の要因の影響が最も少ないときに、横になって測ることを勧める人もいます(Labordeら, 2017)。いつも同じ姿勢をとり、始める前にその姿勢で落ち着くのであれば、座っても構いません。Labordeらは、例として座った姿勢での安静時の記録を挙げています。してはいけないのは、両方を混ぜることです。火曜日に座って測った値と、水曜日に横になって測った値は、二つの別のものを測っています。

起立テストという選択肢

アプリや時計には、この変化をあえて使うテストを備えたものがあります。2分間横になるか座ったまま静止したあと、2分間立ちます。アプリは、両方の姿勢での心拍数とRMSSDに加え、立った直後のピーク心拍数を記録します。たとえばPolarの起立テストは、28日間に四回のテストがそろうと、各テストを自分の普段の範囲と比べます。普通の測定より時間がかかり、胸部ストラップも必要ですが、朝のチェックに、小さくて繰り返せる負荷が加わります。読み方は、HRV起立テストとは?やるべき?で説明しています。

呼吸は自然に?ペースを合わせる?

呼吸の速さと深さは、HRVを変えます。研究のガイドラインは、安静時の測定では自然に呼吸することを推奨しています(Labordeら, 2017)。毎分六回前後のゆっくりした呼吸では、呼吸のたびに心拍数の上がり下がりがずっと大きくなるため、行っているあいだHRVが上がります(LehrerとGevirtz, 2014)。リラクゼーションの練習としては役に立ちますが、行う日と行わない日があると、推移を追うための測定が台なしになります。

ペーサーは、ゆっくりした呼吸がどんな感じかを体験するために使い、毎日の測定中には使わないでください。めまいやふらつきを感じたら、やめてください。

悪い測定のサイン

次の場合は、測定値を捨てて、測り直してください。

  • 測定中に動いた、話した、または邪魔が入った。
  • アプリが、信号が悪い、動きがある、余分な拍があると警告した。
  • 値が普段の範囲から大きく外れていて、波形の急な乱れなど、はっきりした原因が見える。

損なわれた測定値を、平均されて薄まることを期待して残さないでください。RMSSDは隣り合う拍の差から計算するため、見逃した拍や余分な拍が一つあると、非常に大きな偽の差が生まれます。短い記録では、補正した拍が数個でも、RMSSDが変わることがあります(Peltola, 2012)。心臓そのものから始まる余分な拍( 異所性拍動 異所性拍動 心臓の通常のペースメーカー以外の場所から始まり、たいてい早く来る拍動。よくあるものですが、取り除くか補正しない限り心拍変動(HRV)を乱します。 異所性拍動についてさらに詳しく )も、HRVを計算する前に、取り除くか置き換える必要があります(Task Force, 1996、Quigleyら, 2024)。アプリが不規則な拍を頻繁に知らせる場合や、動悸を感じる場合は、医師に相談してください。

測定値が体感と合わなくても、それだけで間違いとは限りません。記録がきれいだったなら、残してください。自分のベースラインと照らして判断する方法は、レッスン10で説明します。

夜間のデータを使う場合

同じ考え方が、リングや腕時計にも当てはまります。就寝時刻をおおむね一定にし、毎晩同じように機器を着け、遅い時間のお酒、重い食事、遅い時間の運動など、その夜を変えるものを書き留めてください。それぞれの方法の長所と短所は、夜間と朝のHRV、どちらが役立つ?をご覧ください。朝のコーヒーを待つ理由はカフェインとHRV:コーヒーで下がる?に、スマートフォンで測る場合はスマートフォンのカメラでHRVは測れる?にあります。方法の全般は、HRVの測り方:センサー・タイミング・精度をご覧ください。

次は、HRVのベースラインをつくり、推移を読むです。

やってみましょう

7日間、毎日同じ時刻に同じ姿勢で、2分間の測定をしてください。毎日、時刻、姿勢、よく眠れたかどうか、前日のカフェインやお酒を記録してください。この記録はレッスン10で使います。

理解度チェック

4問中3問(60%)以上正解すると合格となり、このレッスンに完了のチェックが付きます。何度でも挑戦できます。選択肢の順番は毎回入れ替わり、最高得点が記録されます。

以下の問題はJavaScriptがなくても読めます。答え合わせにはJavaScriptが必要です。

問題1 役に立つHRVの測定にとって、最も重要なのはどれですか?
問題2 いつもは横になって測りますが、今日は体を起こして座りました。どうなると考えられますか?
問題3 今日の測定でだけ、ゆっくりペースを合わせた呼吸をしました。HRVがずっと高く出ました。なぜですか?
問題4 アプリが、測定の中に動きと余分な拍があると警告しました。どうしますか?

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コースの全体像

出典

  1. Orthostatic Test with Grit X Pro/Street X/Vantage V2 Polar Support
  2. Heart rate variability and cardiac vagal tone in psychophysiological research: recommendations for experiment planning, data analysis, and data reporting Frontiers in Psychology, 2017
  3. Heart rate variability: are you using it properly? Standardisation checklist of procedures Brazilian Journal of Physical Therapy, 2020
  4. Validity of (ultra-)short recordings for heart rate variability measurements PLOS ONE, 2015
  5. Minimal window duration for accurate HRV recording in athletes Frontiers in Neuroscience, 2017
  6. Heart rate variability biofeedback: how and why does it work? Frontiers in Psychology, 2014
  7. Role of editing of R–R intervals in the analysis of heart rate variability Frontiers in Physiology, 2012
  8. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use Circulation (Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology), 1996
  9. Publication guidelines for human heart rate and heart rate variability studies in psychophysiology—Part 1: Physiological underpinnings and foundations of measurement Psychophysiology, 2024