自律神經功能的檢查-心率變異分析(HRV) | Digital Biomarkers Lab

「自律神經失調」是臨床溝通最常用的詞彙。但自律神經功能要怎麼檢查？檢查的結果又代表什麼意義呢？
「心率變異性」（heart rate variability，簡稱HRV）是最常見的自律神經功能的檢測。這份圖表介紹HRV量測自律神經最重要的原理與實證研究，以及在健康行為與職場壓力對自律神經的影響。

一般人如果沒有心率不整，心跳的速率乍看好像是固定的。但是，當我們在心電圖以毫秒（千分之一秒）為單位的視野下，每一次心跳的間距（RR interval）其實都有微小的起伏波動，這稱為心率變異（heart rate variability，HRV）。 HRV是因為加速的交感神經，和減速的副交感神經的放電頻率不同，兩種自律神經雖然讓心跳維持穩定，達成動態平衡；但微觀的角度下，會有微小的心率變異。因此可以用HRV量化自律神經的功能：HRV越大，表示自律神經功能越好。

自律神經系統的交感神經和副交感神經，就好像體內的陰陽，隨時都掌管著人體臟器的運作，包含心跳、血壓和呼吸。當人們遇到壓力或威脅，比如被兇狠的野狗追趕，要嘛必須奮力一搏，要嘛必須拔腿就跑，都需要消耗更多能量。這時，交感神經通常會活化，使心跳加快、心臟收縮力增強、血壓升高、呼吸加快加深。另一方面，當人們癱在沙發上休息、放鬆，這時副交感神經則會活化，產生與交感神經完全相反的作用。

HRV是自律神經功能健康的指標。那麼，我們要如何測量HRV？首先，最簡單的方式測量每一個心跳間距有多久（毫秒），並計算其標準差。這就是以「時域分析」測量HRV的方法。更進一步，若運用「傅立葉轉換」等不同的「頻譜分析」方法，可分解出不同頻率的波形。其中，高頻功率（High Frequency power, HF），反映了副交感神經的功能。而低頻（Low Frequency power, LF）與高頻功率的比值（LF/HF），則可視為交感神經功能的指標。

年齡、性別都會影響自律神經功能，郭博昭教授在大型的社區研究發現： 1️⃣ 交感神經與副交感神經功能，都會隨著年老而下降；像是「陰陽俱衰」 2️⃣ 女性副交感神經功能在中年時期(40-49歲)優於男性，有如「陰盛陽衰」，直到50歲後這種優勢不再 3️⃣ 在中年時期，男性交感神經功能優於女性，有如「陽盛陰衰」，直到60歲後這種優勢也逐漸消失 Kuo et al. Am J Physiol. 1999 Dec;277(6 Pt 2):H2233-9.

HRV也會反映不同的疾病狀態：糖尿病患的副交感（HF）和交感（LF/HF）功能都比正常人低落，但因副交感下降較多，而使交感相對佔據優勢，和中醫描述的「陰虛陽亢」有異曲同工之妙。而腦死的HRV，交感或副交感指標都趨近於零，可謂「陰陽俱絕」。此外，健康行為的效果也會反映在HRV上。例如，針灸四神聰穴，可提高副交感功能，即「鎮靜安神」的效果；太極拳可平衡提高交感和副交感功能；外丹功等氣功，則具有增加交感功能的長期效應。 HRV的實證研究，可參閱楊靜修教授主編《心率變異研究：從健康養生到疾病診療》一書（合記出版，2016）

HRV也能敏感地反映職場壓力，林煜軒醫師等人研究台灣實習醫師的超長工時，以及值班對身心健康的結論發現：值班夜間工作時，代表警覺專注程度的交感神經指標（LF/HF）顯著降低；在長達一年的追蹤研究發現：醫師在實習第9個月時，副交感神經（HF）這項心血管保護性的指標，比起實習前也顯著降低。而值班隔天的晚上睡眠時，副交感神經趨於活躍；內科期間的夜間睡眠，交感神經則較沒有值班時還要低──值班與超時工作對睡眠短期、長期的影響，分別相當於服用低劑量與高劑量安眠藥使蒂諾斯(zolpidem)後自律神經的改變。 1. Lin et al. Stress. 2012 Jan;15(1):21-30. 2. Lin et al. Psychophysiology. 2013 Jun;50(6):521-7.

HRV在精神醫學上最重要的應用是做為生理回饋（bio-feedback）時的指標。特別是代表放鬆副交感神經功能指標（HF），與呼吸訊號同步。在做腹式呼吸練習時，可以看到副交感神經功能的提升，強化放鬆效果。更多的內容請參照《會談地圖》第207-209頁，以及楊靜修教授主編《心率變異研究：從健康養生到疾病診療》中，〈精神科疾病與自律神經功能之關係〉、〈職場壓力、文明病與自律神經失調〉等章節。

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