「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。美國大型的流行病學研究—佛明漢(Framingham)調查發現,若老年人之心率低頻成份降低 1 個標準差,則面臨死亡的機會是正常人之 1.7 倍。

Tsuji H et al. Circulation. 1994;90(2):878-83.








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。

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。林煜軒醫師等人以HRV研究台灣實習醫師的超長工時以及值班制度對其自律神經功能的影響。研究對象平均每週工作 86.7 小時,且每個月需值 10 班,值班時連續工作 33.5 小時。

研究發現:醫師在值班夜間工作時,就已出現顯著嗜睡感受,代表警覺專注程度的交感神經指標(LF/HF)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。在後續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。

除此之外,林煜軒醫師等人也以「心肺耦合分析」(cardiopulmonary coupling)技術,把心率、呼吸訊號用複雜的數學公式應用於實習醫師整夜心電圖的龐大資料,以量化值班對睡眠品質的影響。

一般人「穩定睡眠」(心肺高頻耦合)的比例大約在 45% 以上;有失眠困擾的重度憂鬱症患者,「穩定睡眠」比例會顯著減少,約佔 32.5%。而心臟衰竭的患者,常伴隨夜間呼吸困難的症狀,「穩定睡眠」大約僅有 24 %。此研究發現:實習醫師在值班晚上的「穩定睡眠」比例僅佔 15.1%,只有上述重度憂鬱症患者穩定睡眠的一半左右。即使在沒有值班的夜晚,實習醫師的「穩定睡眠」平均是 24.2 到 28.1%,顯示壓力對於睡眠品質有顯著的影響。


1. Lin et al. Stress. 2012 Jan;15(1):21-30.
2. Lin et al. Psychophysiology. 2013 Jun;50(6):521-7.
3. Lin et al. PloS one. 2013;8(6):e65072.




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。