레슨 2/20 · 레벨 1: 기초

그림 한 장으로 보는 HRV

심박변이도(HRV)는 박동 사이의 시간이 한 박동에서 다음 박동으로 넘어가며 얼마나 변하는지를 나타냅니다. 박동 사이의 간격을 하나씩 차트에 찍으면, HRV는 그 선이 얼마나 출렁이는지입니다. 심박수가 같은 두 사람도 HRV는 크게 다를 수 있습니다.

목차 6개 섹션

핵심 정리

  • HRV는 박동 사이의 시간이 박동마다 얼마나 변하는지를 나타냅니다.
  • 심박수가 같은 두 사람도 HRV는 크게 다를 수 있습니다.
  • 앱은 박동 간 변화를 하나의 수치로 바꾸며, 보통 밀리초 단위입니다.
  • 한 번의 측정은 한순간만 보여 줍니다. HRV가 왜 달라졌는지는 알려 주지 않습니다.
이 레슨을 마치면
  • HRV를 한 문장으로 정의할 수 있습니다.
  • 박동 사이 간격의 차트를 읽고 변동이 큰지 작은지 말할 수 있습니다.
  • 심박수가 같은 두 사람의 HRV가 다를 수 있는 이유를 설명할 수 있습니다.

심박변이도(HRV)는 박동 사이의 시간이 한 박동에서 다음 박동으로 넘어가며 얼마나 변하는지를 나타냅니다. 박동 사이의 간격을 차례로 차트에 찍으면, HRV는 그 선이 얼마나 출렁이는지입니다.

레슨 1에서 심장이 시계처럼 똑딱이지 않는다는 것을 보았습니다. 이 레슨은 그 생각을 그림 한 장으로 바꿉니다. 그림을 읽을 수 있게 되면 대부분의 HRV 수치가 이해되기 시작합니다.

그림: 박동 사이의 간격을 차례로 이어서

심장 기록에서 시작합니다. 심전도( ECG 심전도(ECG) 피부에 붙인 전극으로 심장의 전기 활동을 기록한 것입니다. 심전도로 구한 RR 간격이 심박변이도(HRV) 측정의 기준 방법입니다. 심전도(ECG) 더 알아보기 )는 심장의 전기 활동을 기록하고, 각 박동은 높은 뾰족한 파형으로 나타납니다. 시계, 링, 가슴 스트랩은 더 단순한 방식으로 같은 일을 합니다. 각 박동이 일어난 순간을 기록합니다.

이제 각 박동에서 다음 박동까지의 간격을 밀리초(ms)로 잽니다. 1,004, 1,034, 1,020, 987, 969처럼 이어지는 목록이 나옵니다. 이를 그려 봅니다.

  • 아래쪽 축에는 박동 번호를 둡니다. 첫 번째 간격, 두 번째 간격, 세 번째 간격 순입니다.
  • 옆쪽 축에는 각 간격의 길이를 밀리초로 둡니다.
  • 점들을 선으로 잇습니다.

이 차트를 타코그램이라고 합니다. 모든 HRV 수치는 이런 차트를 요약한 것입니다.

선이 올라가면 간격이 길어지고 있다는 뜻이므로 심장이 느려지고 있습니다. 선이 내려가면 간격이 짧아지고 있다는 뜻이므로 심장이 빨라지고 있습니다. 안정 시에는 호흡을 따라 선이 완만한 파도처럼 오르내리는 경우가 많습니다.

이제 출렁임의 크기를 봅니다. 선이 위아래로 크게 흔들리면 간격이 많이 변한다는 뜻이므로 변동이 큽니다. 선이 거의 평평하면 각 간격이 바로 앞 간격과 거의 같다는 뜻이므로 변동이 작습니다.

직접 해 보기: 선을 출렁이게 만들기

아래 차트는 열여섯 박동을 보여 줍니다. 위쪽의 표시는 각 박동이 일어난 때를, 아래쪽의 선은 각 간격의 길이를 나타냅니다. 슬라이더를 끌어 간격이 변하는 정도를 바꿔 보세요.

RMSSD
30 ms
SDNN
24 ms
심박수
60 bpm
슬라이더를 끌어 보세요. 박동 간 변화가 커질수록 평균 심박수는 그대로인 채 RMSSD와 SDNN이 올라갑니다.

심장 박동 열여섯 개를 나타낸 대화형 그래프입니다. 슬라이더로 박동 사이 간격이 얼마나 달라지는지 정합니다. 슬라이더를 움직이면 RMSSD, SDNN, 심박수 값이 갱신됩니다.

세 가지를 해 보세요.

  1. 슬라이더를 맨 왼쪽으로 옮깁니다. 모든 간격이 정확히 1,000 ms입니다. 선이 평평하고 두 HRV 수치가 0 ms로 떨어집니다.
  2. 가운데로 옮깁니다. 선이 물결치기 시작하고 HRV 수치가 올라갑니다.
  3. 맨 오른쪽으로 옮깁니다. 선이 크게 흔들리고 수치가 가장 높아집니다.

이렇게 하는 동안 심박수 상자를 보세요. 내내 약 60 bpm에 머뭅니다. 심장은 같은 속도로 뛰고 있습니다. 박동의 간격만 바뀝니다.

심박수는 같고 HRV는 다른 경우

두 사람의 심박수가 모두 60 bpm이어도 한 사람의 HRV가 훨씬 높을 수 있습니다. HRV는 심장이 얼마나 빨리 뛰는지가 아니라 간격이 얼마나 변하는지를 나타내기 때문입니다.

개념을 보여 주기 위해 지어낸 예를 들겠습니다. 두 사람 모두 열여섯 개 간격의 평균이 정확히 1,000 ms이고 이는 60 bpm입니다. 아래의 두 차트는 900~1,100 ms의 같은 눈금을 쓰고, 평균은 점선으로 그렸습니다.

A 씨

평균 간격 1,000 ms(60 bpm) RMSSD 10 ms

B 씨

평균 간격 1,000 ms(60 bpm) RMSSD 56 ms

같은 눈금에 그린 두 타코그램입니다. 두 사람 모두 박동 사이의 평균이 1,000 ms이므로 심박수는 60 bpm입니다. A 씨의 간격은 평균에서 거의 벗어나지 않고, B 씨의 간격은 호흡마다 위아래로 크게 오르내려서 B 씨의 RMSSD는 몇 배 높습니다.

위아래로 놓인 선 그래프 두 개로, 각각 900~1,100밀리초 눈금에 열여섯 개의 박동 간격을 보여 주며 1,000 ms 평균이 점선으로 표시되어 있습니다. A 씨의 선은 평균에서 10 ms 이내에 머물러 거의 평평해 보이고 RMSSD는 약 10 ms입니다. B 씨의 선은 약 945~1,060 ms 사이에서 파도처럼 오르내리고 RMSSD는 약 56 ms입니다. 두 사람 모두 평균이 1,000 ms이며 이는 분당 60박동입니다.

A 씨의 간격은 한 박동에서 다음 박동으로 넘어갈 때 2~20 ms 변하므로 선이 거의 평평합니다. B 씨의 간격은 최대 약 80 ms까지 변하므로 선이 파도 모양입니다. 심박수는 같지만 HRV는 크게 다릅니다.

HRV와 심박수를 서로 다른 두 수치로 따로 살펴볼 만한 이유입니다. 더 긴 비교는 HRV와 안정 시 심박수를 읽어 보세요.

그림에서 수치로

앱이 매일 아침 차트를 보여 주고 출렁임을 판단해 보라고 할 수는 없습니다. 수치 하나가 필요합니다. 그래서 대략 이렇게 합니다.

  1. 각 간격과 바로 다음 간격을 봅니다.
  2. 둘이 얼마나 다른지 확인합니다.
  3. 그 차이를 기록 전체에 걸쳐 평균합니다.

결과는 밀리초 단위의 수치입니다. 이웃한 간격 사이의 도약이 크면 수치가 크고, 작으면 수치가 작습니다. 이 지표를 RMSSD라고 합니다. 연구자들이 박동마다 빠르게 변하는 부분을 볼 때 쓰는 주된 지표입니다. 위의 대화형 그래프는 이 지표와 함께, 모든 간격이 얼마나 퍼져 있는지를 보는 SDNN이라는 두 번째 지표를 보여 줍니다.

아직 수학은 몰라도 됩니다. 레슨 5에서 실제 수치로 계산 과정을 단계별로 살펴봅니다.

앱마다 쓰는 지표와 눈금이 달라서, 한 앱의 수치를 다른 앱의 수치와 그대로 비교할 수 없는 경우가 있습니다. 어떤 앱은 RMSSD를 ms 단위로 보여 주고, 어떤 앱은 점수로 보여 줍니다. 실습 과제에서 단위를 적어 두라고 하는 이유입니다.

출렁임이 알려 주는 것

출렁임의 대부분은 신경계가 만듭니다. 안정 시 박동마다 빠르게 변하는 부분의 상당 부분은 일 초도 걸리지 않고 심장을 느리게 할 수 있는 미주신경에서 나옵니다. RMSSD가 몸의 ‘ 휴식과 소화 부교감신경계 자율신경계에서 ‘휴식과 소화’를 맡는 갈래입니다. 주로 미주신경을 통해 심장을 느리게 하며, 심박변이도(HRV)에서 나타나는 박동 간 변이의 대부분을 만들어 냅니다. 부교감신경계 더 알아보기 ’ 쪽이 얼마나 활발한지를 나타내는 지표로 자주 쓰이는 이유입니다.

편안할 때는 박동 사이의 변동이 더 커지는 경향이 있습니다. 몸이 투쟁-도피 교감신경계 자율신경계에서 ‘투쟁-도피 반응’을 맡는 갈래입니다. 심장을 빠르게 뛰게 하고 더 세게 수축시키지만, 작용이 느려서 박동 간 심박변이도(HRV)를 만들어 내지는 못합니다. 교감신경계 더 알아보기 반응에 더 가까울 때는 작아지는 경향이 있습니다. 레슨 3에서 이것이 어떻게 작동하는지 설명하고, 레슨 4에서 수치가 높다고 항상 더 좋은 것은 아닌 이유를 설명합니다.

그림이 보여 주지 못하는 것

타코그램은 스냅숏입니다. 한 번의 기록 동안 간격이 얼마나 변했는지만 보여 주며 그것이 전부입니다. 다음은 보여 주지 않습니다.

  • HRV가 왜 달라졌는지. 수면, 늦은 식사, 커피, 음주, 전날의 힘든 훈련이 모두 HRV를 바꿀 수 있습니다. 연구자들이 검사 전에 평소처럼 자고 나머지는 피하게 하는 이유입니다.
  • 내 나이에서 이 수치가 좋은 편인지. 사람마다 평소 범위가 크게 다릅니다. 좋은 HRV란 무엇일까?를 보세요.
  • 다음에 어떻게 될지. 한 번의 측정은 한순간입니다. 며칠, 몇 주에 걸친 패턴이 훨씬 많은 것을 알려 줍니다.

전체 배경은 HRV란?을 보세요. 다음 레슨 HRV 뒤에 있는 신경계에서는 선을 출렁이게 만드는 신경을 만납니다.

실습

웨어러블 기기 앱을 열어 어젯밤 HRV를 찾으세요. 수치와 단위를 적어 두세요. 그 옆에 앱이 이 수치를 부르는 이름도 적으세요(예: ‘HRV’, ‘HRV 평균’, ‘HRV 상태’). 이 메모는 레슨 6에서 다시 씁니다.

이해도 확인

4문제 중 3문제(60%)를 맞히면 통과하고, 이 레슨이 완료로 표시됩니다. 횟수 제한 없이 다시 풀 수 있습니다. 보기 순서는 매번 바뀌고, 가장 높은 점수가 기록됩니다.

아래 문제는 JavaScript 없이도 읽을 수 있습니다. 답을 확인하려면 JavaScript가 필요합니다.

1번 문제 박동 사이 간격의 차트에서 거의 평평한 선은 무엇을 뜻할까요?
2번 문제 두 사람의 심박수가 모두 60 bpm입니다. 두 사람의 HRV가 다를 수 있을까요?
3번 문제 RMSSD 같은 HRV 지표는 어떤 단위로 표시할까요?
4번 문제 어젯밤 HRV가 평소보다 낮았습니다. 이 측정 하나로 알 수 있는 것은 무엇일까요?

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강좌 구성

출처

  1. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms Frontiers in Public Health, 2017
  2. A healthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart's anatomy and heart rate variability Frontiers in Psychology, 2014
  3. Heart rate variability: How it might indicate well-being Harvard Health Publishing, 2024
  4. Heart Rate Variability and Cardiac Vagal Tone in Psychophysiological Research: Recommendations for Experiment Planning, Data Analysis, and Data Reporting Frontiers in Psychology, 2017
  5. Electrocardiogram MedlinePlus, US National Library of Medicine
  6. 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