心率(HR)

名词解释

心率(HR)

心率是指单位时间内心跳的次数,通常以1分钟的心跳次数来表示(单位为BPM)1,正常人的静息心率一般在50-90 BPM2。在一些实际场景中,为了获得实时的心跳变化,会以更短的时间来计算心率3

回车生物信号采集模块通过光电式脉搏波(PPG)采集模块测量得到,皮肤与设备接触良好时可以获得准确的实时心率值。

心率变异性(HRV)

心率变异性表示心跳间隔时间的变化, 可以提供丰富的生理与病理信息,是一种可靠的医学指标45。心率变异性的值越大表明心率变化越快,值越小表明心率变化越小。

心率变异性与自主神经系统(ANS)相关。非运动状态下,较高的HRV表明身体系统对环境变化有良好的适应性,而在压力、焦虑等情况下,心率变异性会降低4。通过有规律的深呼吸可以使心率与心率变异性呈现周期性变化,并提高心率变异性水平6

[!NOTE] 医学上采用 24 小时时域分析的 SDNN(心跳N-N间期标准差)作为 HRV 分析指标。本算法基于具体应用场景,采用短时间内(5s、1min)的 SDNN 分析 HRV,可以更实时地展示心跳变化情况以及计算压力等数据,但参考标准与医学上所用的标准值不同。


参考文献

1. Ananya Mandal. What is Heart Rate? News-medical.(2019-06-05). https://www.news-medical.net/health/What-is-Heart-Rate.aspx
2. Nanchen, David. (2018). Resting heart rate: What is normal?. Heart. 104. heartjnl-2017. 10.1136/heartjnl-2017-312731.
3. Block, Frank. (1994). What is heart rate, anyway?. Journal of clinical monitoring. 10. 366-70. 10.1007/BF01618415.
4. Walters, S.. (2015). Heart rate variability (HRV): Prognostic significance, risk factors and clinical applications.
5. Shashikant, R. & Chetankumar, P.. (2020). A Review on Impact Application of Heart Rate Variability (HRV). 10.1007/978-3-030-24322-7_1.
6. McCraty, Rollin. (2006). Emotional Stress, Positive Emotions and Psychophysiological Coherence.

最佳实践

[!TIP] 通过「最佳实践」,我们会提供一些我们已经实践过的应用场景供你参考,通过这些例子你可以了解如何将我们提供的数据和你的应用场景结合。

心率在冥想应用场景下的实践

心率与身体状态密切相关。在冥想过程中,心率的变化可能与冥想方法有关,在进入某些状态时心率可能会有所上升。一般状态下心率的变化呈现无序性,通过长期训练可以在冥想过程中使心率呈现一定的周期性节律,此时呼吸与心跳达到协调状态。

典型冥想心率变化曲线
Figure: 典型冥想心率变化曲线
冥想时心率上升示例
Figure: 冥想时心率上升示例
冥想时心率周期性示例
Figure: 冥想时心率周期性示例

HRV 在冥想应用场景下的实践

冥想过程中,HRV 也会随冥想状态有所变化,一般在呼吸放松状态下HRV值较高。随着长期的冥想练习,HRV 的总体水平将有所提高。

普通冥想者的冥想HRV变化
Figure: 普通冥想者的冥想HRV变化
经验丰富的冥想者的冥想HRV变化
Figure: 经验丰富的冥想者的冥想HRV变化
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