测⁠量⁠值⁠详⁠解

用 Apple Watch 心⁠电⁠图看心⁠率⁠变⁠异⁠性(HRV):rMSSD、SDNN 与“健⁠康”App 的⁠区⁠⁠⁠别

心率变异性(HRV)是心跳之间时间间隔的自然变化。“健康”App 以 SDNN 报告 HRV,由光学传感器测量。心电图通过电信号测量每一次心搏,因此可以计算 rMSSD。来自 30 秒记录的 rMSSD 是一个超短时的快照,适合用于个人前后比较,但不能与 5 分钟或 24 小时的数值⁠互⁠换⁠。

HRV 已经成为最受关注的健康数据之一,而 Apple Watch 已经在“健康”App 中显示了一个 HRV 数值。那为什么心电图会显示另一个不同的 HRV?你又该看哪一个?答案取决于测量的是什么、怎么测,以及测了多长⁠时⁠间⁠。

什⁠⁠⁠么⁠是⁠ HRV

你的心脏并不像节拍器那样跳动。心搏之间的时间一直在变化,呼气时变长,吸气时变短。这种变化就是心率变异性(HRV),其中很大一部分反映了迷走神经的影响。迷走神经是神经系统的一部分,会在静息时让心跳⁠放⁠慢⁠。1

rMSSD 与 SDNN

根据正常的逐搏间期概括 HRV,常用的有两种⁠方⁠法⁠:1

指⁠标测⁠量⁠的⁠是⁠什⁠么最⁠适⁠合
rMSSD相邻两次心搏之间间期变化的⁠幅⁠度较短的记录,反映逐搏的迷走神经⁠影⁠响
SDNN所有间期围绕其平均值的离散⁠程⁠度较长的记录,反映整体变⁠异⁠性

两者都以毫秒表示,而且都只使用正常心搏。早搏和噪声会被排除,因为它们会让结果⁠失⁠真⁠。

真⁠实记⁠录⁠上⁠的⁠ HRV

一段 10 秒的真实 Apple Watch 心电图,波形上方显示每两次相邻心搏之间的 R-R 间期,先降到 932 ms,又回升到 1,086 ms
ECG Tracker+ 分析的一份真实 Apple Watch 记录。R-⁠R 间期像一道缓慢的波浪,时而缩短,时而变长。左右滑动,就能跟着它们看⁠下⁠去⁠。

这是一份真实的 30 秒 Apple Watch 心电图,ECG Tracker+ 分析它的方法,与分析你的记录时完全相同。波形上方的数字是以毫秒计的 R-⁠R 间⁠期⁠。

在这 10 秒里,间期从约 1,027 ms 降到 932 ms,然后又回升到 1,086 ms。像这样缓慢的起伏,正是呼吸影响心率的典型表现。在整份记录中,平均心率约为 61 bpm,App 算出的 rMSSD 为 43 ms,SDNN 为 48 ms。

为⁠什⁠么“健⁠康”App 的 HRV 不⁠一⁠⁠⁠样

你在“健康”App 中看到的 HRV,是 Apple Watch 在你保持静止时,用手表背面的光学心率传感器测量,并以 SDNN 计算得出的。它会在一天中定期测量,在“呼吸”练习期间也会⁠测⁠量⁠。2

心电图则通过电信号测量每一次心搏,能精确记录每个 R 峰出现的时间。ECG Tracker+ 利用每份 30 秒记录中的这些间期来计⁠算 rMSSD 和 SDNN。

“健康⁠”App 中⁠的 HRVECG Tracker+ 中来自心电⁠图⁠的 HRV
传⁠感⁠器光学(PPG)电⁠信⁠号⁠(ECG)
指⁠标SDNNrMSSD 和 SDNN
测⁠量⁠时⁠间在后台定期⁠测⁠量每次记录心电⁠图⁠时
时⁠长后台的短时⁠测⁠量30 秒

由于两者使用的传感器、指标和测量时机都不同,这两个数值不能互换,也不能用其中一个去核对另⁠一⁠个⁠。

ECG Tracker+ 中一份演示记录的“测量”页面,HRV(rMSSD)为 28 ms,旁边是心率、R-R 间期、QRS、QT 和 QTc
HRV(rMSSD)和同一份 30 秒记录中的其他测量值显示在⁠一⁠起⁠。

30 秒能说⁠明⁠什⁠⁠⁠么

标准的 HRV 测量,短时分析用 5 分钟,长时分析用 24 小时。比这更短的称为超短时测量。研究人员把超短时数值视为粗略的替代指标,不能与标准记录⁠互⁠换⁠。1

在常用指标中,rMSSD 在极短记录中的表现最稳定。一项大型研究发现,只需 10 秒的片段,rMSSD 就已经接近较长记录的结果,而 SDNN 需要约 30 秒,或者几段 10 秒的片段,才能达到同样的效果。3这项研究使用的是从血压记录中得到的间期,而不是心电图,所以它支持的是这个原理,并不针对任何特定⁠设⁠备⁠。

落到实际上,来自 30 秒心电图的 rMSSD,是对这 30 秒的真实测量。它最适合用来比较你自己在相似条件下做的记录,不应直接与医院或其他设备的 5 分钟或 24 小时数值⁠相⁠比⁠。

怎⁠样的 HRV 才⁠⁠⁠算⁠“⁠好⁠”

HRV 没有一个统一的正常值。它通常在年轻人中较高,并随年龄增长而下降。1健康人之间的差异也很大。呼吸、姿势、一天中的时间、近期的运动、睡眠、酒精、咖啡因、生病和压力,都会让它发生⁠变⁠化⁠。

所以,你自己的历史记录比任何平均值图表都更重要。用同样方法测得、对你来说属于平常水平的数值,才是最好的⁠参⁠照⁠。

如⁠何公⁠平地⁠跟⁠⁠⁠踪⁠ HRV

  • 尽量在每天相近的时间记录,最好是早上静⁠息⁠时⁠。
  • 记录前先坐几分钟,正常⁠呼⁠吸⁠。
  • 保持相同的姿势和手臂⁠位⁠置⁠。
  • 记下任何不寻常的情况,比如没睡好或很晚才⁠运⁠动⁠。
  • 有早搏或噪声的记录,可比性较低,看待时要有所⁠保⁠留⁠。

在 ECG Tracker+ 中,趋势里的 HRV 卡片会显示这段时间的中位数及其变化。ECG Tracker+ 的 Apple Watch 配套 App 也能在你的手腕上显示 HRV 趋⁠势⁠。

Apple Watch Ultra 上的 ECG Tracker+,显示 30 天 HRV(rMSSD)趋势,中位数为 42 ms
手表上的 HRV 来自你的心电图记录,而不是光学心率传⁠感⁠器⁠。
HRV 不是健康⁠评⁠分

HRV 偏低或偏高,本身并不能诊断任何问题。如果你发现 HRV 的变化同时伴有症状,请咨询⁠医⁠生⁠。

常⁠⁠⁠见⁠问⁠⁠⁠题

Apple Watch 用的⁠是 rMSSD 还⁠⁠⁠是⁠ SDNN?

“健康”App 以 SDNN 报告 HRV,由光学传感器测量。ECG Tracker+ 则根据你的心电图记录计⁠算 rMSSD 和 SDNN。

为⁠什⁠么我⁠的心⁠电⁠图 HRV 和“健⁠康”App 里的 HRV 不⁠一⁠⁠⁠样⁠?

两者使用的传感器、指标和测量时机都不同。30 秒心电图得出的 rMSSD 和后台光学测量的 SDNN 不能互换,所以数字不同在预料⁠之⁠中⁠。

30 秒测出的 HRV 准⁠⁠⁠确⁠吗⁠?

它能准确描述这 30 秒的情况,而且 rMSSD 在短时记录中的表现相当稳定。但它只是一个超短时的快照,最适合用来比较你自己用同样方法做的⁠记⁠录⁠。

rMSSD 多⁠少算⁠正⁠⁠⁠常⁠?

没有统一的正常值。rMSSD 在健康人之间差异很大,并会随年龄增长而下降。你自己在相似条件下做的记录,才是最有用的⁠参⁠照⁠。

参⁠⁠⁠考⁠资⁠⁠⁠料

  1. Shaffer F, Ginsberg JP: An overview of heart rate variability metrics and norms, 2017
  2. Apple: Heart rate, calorimetry and activity on Apple Watch (November 2024)
  3. Munoz ML et al.: Validity of (ultra-)short recordings for heart rate variability measurements, PLOS ONE 2015

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