수면은 심박변이도(HRV)를 두 가지 방식으로 바꿉니다. 밤사이 수면 단계를 오가면서 HRV가 달라지고, 잠이 짧은 밤이 이어지면 낮아지는 경향이 있습니다. 많은 웨어러블 기기가 잠을 자는 동안 HRV를 측정하므로, 지난밤 하나가 아니라 내 평소 범위와 비교할 때 수치를 읽기가 가장 쉽습니다.
잠을 자는 동안 HRV가 달라지는 이유
심박수는 신경계의 두 갈래가 조절합니다. 부교감신경은 주로 미주신경을 통해 심장을 느리게 하고, 박동 사이의 간격이 한 박동에서 다음 박동으로 더 많이 달라지게 합니다. 교감신경은 심장을 빠르게 합니다. RMSSD나 HF 파워 HF 파워 0.15~0.40 Hz 대역, 곧 일반적인 호흡 범위에 들어가는 심장 박동 간격의 분산이며 단위는 ms²입니다. 호흡이 분당 9~24회일 때는 주로 미주신경 활동을 반영합니다. HF 파워 더 알아보기 (고주파 파워) 같은 단기 지표는 주로 부교감신경 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 쪽을 따라가므로, 부교감신경의 영향이 커질 때 올라가는 경향이 있습니다(Shaffer와 Ginsberg, 2017).
수면은 하나의 일정한 상태가 아닙니다. 하룻밤에 얕은 비렘수면, 깊은(서파) 수면, 렘수면을 여러 번 오가며, 단계마다 고유한 양상이 있습니다.
- 비렘수면. 잠이 들어 더 깊은 비렘수면으로 들어가면 균형이 부교감신경 쪽으로 기웁니다. 건강한 젊은 성인 14명을 세 밤에 걸쳐 측정한 연구에서, 이 변화는 잠이 드는 순간 갑자기 일어났고 각 단계 안에서는 안정적으로 유지되었습니다(Trinder 등, 2001).
- 렘수면. 꿈을 꾸는 단계인 렘수면에서는 같은 연구에서 균형이 깨어 있을 때와 매우 비슷해 보였습니다. 이후의 한 연구에서는 렘수면이 교감신경 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 활동이 더 큰 쪽으로 기울었다고 보고했습니다(Boudreau 등, 2013).
- 밤의 시간대. 생체 시계가 그 위에 자체 리듬을 더합니다. Boudreau 연구에서 서파 수면 중의 부교감신경 활동은 새벽 2시 즈음에 정점에 이르렀고, 렘수면 중의 교감신경 활동은 이른 아침에 정점에 이르렀습니다.
그래서 한 밤의 수면 단계 구성이 달라지면, 아침에 느끼는 컨디션이 같아도 평균 HRV가 달라질 수 있습니다. 기기는 이 모든 것을 평균 내며, 이것이 밤마다 수치가 달라지는 이유 중 하나입니다.
더 알아보기 수면 단계 연구는 어떻게 진행되었나
Trinder 연구진은 건강한 젊은 성인 14명을 세 밤 동안 기록하며 수면 단계를 판정하고 HRV를 2분 단위로 측정했습니다. 자율신경계의 균형은 잠든 시간이 길어지면서 서서히 변한 것이 아니라 수면 단계에 따라 달라졌습니다. 심박수는 예외로, 생체 시계도 따랐습니다.
Boudreau 연구진은 건강한 젊은 성인 13명을 시간 단서가 없는 환경에 72시간 동안 두고, 60분 깨어 있기와 60분의 낮잠 기회를 번갈아 하게 했습니다. 이렇게 해서 수면 단계의 영향과 시간대의 영향을 분리할 수 있었습니다. 두 연구 모두 규모가 작으므로, 내 밤이 어떨지가 아니라 전형적인 양상을 설명합니다.
Stein과 Pu의 2012년 리뷰는 수면무호흡증, 불면증과의 관련을 포함해 수면 연구에서 HRV를 어떻게 쓰는지 요약하고, 이를 해석할 때의 함정을 정리합니다.
앱에서 보이는 단계별 모습
두 연구를 합치면 전형적인 밤은 다음과 같습니다.
| 단계 | 연구에서 확인된 것 | 밤 HRV에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 잠들 때와 얕은 비렘수면 | 잠이 드는 순간 균형이 부교감신경 쪽으로 이동하고 각 단계 안에서 유지됨(Trinder) | HRV가 깨어 있을 때 수준에서 올라감 |
| 깊은(서파) 수면 | 새벽 2시 즈음에 부교감신경 활동이 정점(Boudreau) | 밤 중 가장 높은 HRV, 대개 전반부에 나타남 |
| 렘수면 | 깨어 있을 때와 매우 비슷하고(Trinder), 교감신경 활동은 이른 아침에 정점(Boudreau) | HRV가 깨어 있을 때 수준 쪽으로 다시 내려가며, 마지막 몇 시간에 더 그러함 |
기기는 이 곡선을 보여 주지 않습니다. 밤의 한 구간을 잘라 하나의 수치로 보고하는데, 제조사에 따라 밤 전체를 평균 내기도 하고, 마지막 몇 시간을 쓰기도 하고, 가장 안정된 구간을 고르기도 합니다. 수면이 같은 두 사람도 이 이유만으로 다른 수치를 받을 수 있고, 그 구간에 렘수면이 더 많은 밤은 수치가 더 낮게 나옵니다. 기기별 구간은 기기마다 HRV가 다른 이유 레슨에서 설명합니다.
짧은 밤이 HRV에 미치는 영향
수면이 부족하면 HRV가 내려갑니다. 스위스의 한 연구에서 건강한 성인 15명(여성 여덟 명, 남성 일곱 명)이 일주일 동안 평소처럼 잔 뒤, 사흘 밤 동안 하룻밤에 3시간만 자고, 이어서 원하는 만큼 자며 회복했습니다(Bourdillon 등, 2021). 이들은 매일 아침 가슴 스트랩 심박 측정기를 착용한 채 누웠다가 일어서는 짧은 검사를 했습니다. 수면이 짧았던 날에는 검사의 선 자세 구간에서 RMSSD와 고주파 파워가 낮아졌는데, 저자들은 이를 부교감신경 활동이 줄어든 것으로 해석했습니다. 누운 자세의 값은 거의 달라지지 않았습니다. 참가자들은 더 피곤하고 졸리다고도 느꼈습니다.
하룻밤 세 시간은 극단적이고 연구의 규모도 작았습니다. 그래도 며칠 밤 동안 평소보다 훨씬 적게 자면 HRV가 서서히 내려갈 가능성이 충분합니다.
야간 수치에 나타나는 그 밖의 요인
야간 HRV에는 전날의 흔적도 담깁니다. 흔히 HRV를 낮추는 요인은 다음과 같습니다.
수면 문제도 흔적을 남깁니다. 연구자들은 밤사이 호흡이 멈췄다가 다시 시작되는 수면무호흡증과 불면증을 연구하는 데 HRV를 활용해 왔습니다(Stein과 Pu, 2012). 웨어러블 기기로는 둘 중 어느 쪽이 있는지 알 수 없습니다. 크게 코를 골거나, 숨이 막혀 깨거나, 밤새 충분히 누워 있었는데도 낮에 매우 졸리면 의사와 상담하세요. 연구 결과와 지속 양압기(CPAP)가 수치에 미치는 영향은 HRV로 수면무호흡증을 알까? CPAP으로 오를까? 페이지에서 설명합니다.
늦은 식사
저녁 늦게 많이 먹으면 수면이 방해받을 수 있고, HRV에는 그렇게 영향을 줍니다. 튀르키예의 교차 시험에서 젊은 남성 16명은 어느 하루 저녁에는 오후 7시 이후 아무것도 먹지 않았고, 다른 저녁에는 오후 10시에 쉽게 소화되는 단 음식 위주의 큰 식사나 단백질과 지방이 많은 큰 식사를 했습니다. 설문으로 보면 단백질과 지방 식사가 수면을 방해했고, 늦은 식사 두 가지 모두 다음 날 아침 코르티솔 반응을 높였습니다. 아침의 5분 HRV 기록은 저녁 조건 사이에 차이가 없었습니다(Uçar 등, 2021). 이 연구는 밤새 HRV를 기록하지 않았는데, 소화와 방해받은 전반부는 그 기록에서 나타났을 것입니다. 실용적으로 해석하면, 늦은 시간의 푸짐한 저녁은 태그로 달아 둘 만하고, 그런 밤에 기기가 처음 몇 시간의 수치를 더 낮게 보여 준다면 이와 들어맞습니다. 단식과 식사 시간에 대해 더 넓게 알아보려면 단식은 HRV를 바꿀까? 페이지를 보세요.
저녁 운동
저녁의 고강도 운동은 수면 첫 몇 시간의 심박수를 높이지만 밤을 망치는 것으로 보이지는 않습니다. 핀란드의 실험실 연구에서 체력이 좋은 젊은 성인 11명이 오후 9시경부터 탈진할 때까지 자전거를 탔고, 취침 두 시간 남짓 전에 마쳤으며, 다른 날 밤에는 아무것도 하지 않았습니다. 운동한 밤에는 비렘수면이 더 많았고, 본인이 평가한 수면에는 차이가 없었으며, 밤 전체의 HRV에도 차이가 없었고, 심박수는 분당 약 3회 더 높았는데 대부분 처음 세 시간에 나타났습니다(Myllymäki 등, 2011). 2019년에 연구 23편을 분석한 메타분석에서는 저녁 운동이 전반적으로 수면을 해치지 않았고 깊은 수면을 약간 늘렸으며, 취침까지 한 시간이 채 남지 않았을 때 끝나는 격한 운동은 잠드는 데 걸리는 시간을 늘리고 총 수면 시간을 줄일 수 있다고 주의했습니다(Stutz 등, 2019).
그러므로 저녁 운동은 빨라진 심박수 때문에 밤 전반부의 HRV를 낮출 수 있고, 이른 밤을 샘플링하는 기기에서는 그것이 드러납니다. 고강도 운동은 취침 한 시간 이상 전에 마치고, 아침 수치는 HRV와 훈련: 운동 계획에 활용하기 페이지에 나온 회복 시간과 함께 읽으세요.
내 수면과 HRV 데이터를 읽는 방법
낮은 밤 하나로는 알 수 있는 것이 거의 없습니다. 다음 습관이 수치를 더 쓸모 있게 만듭니다.
- 내 기준선과 비교하세요. 지난 한 주에서 네 주 동안의 내 범위에서 오늘 밤이 어디쯤인지 보세요. 방법은 HRV 기준선 만들기와 추세 읽기 레슨에서 볼 수 있습니다.
- 추세를 보세요. 주간 평균은 단계마다 달라지는 잡음을 줄여 줍니다. 나쁜 하룻밤은 추세가 아닙니다. 낮은 밤이 사흘이나 나흘 연달아 이어지면 눈여겨볼 만합니다.
- 하루하루에 태그를 다세요. 늦은 술자리, 늦은 식사, 여행, 고강도 운동, 스트레스가 많았던 하루를 적어 두세요. 몇 주 지나면 어떤 것이 내 수치를 움직이는지 보입니다.
- 측정 방법을 똑같이 유지하세요. 야간 측정과 아침 측정은 조건이 다르므로 수치를 직접 비교할 수 없습니다. 자세한 내용은 야간 HRV와 아침 HRV, 어느 쪽이 더 유용할까? 페이지에서 읽을 수 있습니다.
- 몸 상태를 확인하세요. HRV는 낮은데 잘 잤고 컨디션이 괜찮다면, 그 수치는 내 평소 변동 범위의 낮은 쪽일 수 있습니다.
수치가 크게 널뛰는데 이유를 모르겠다면 HRV는 왜 날마다 이렇게 달라질까? 페이지를 보세요.