一般認為心臟的跳動呈高度規則，由觸診、聽診及心電圖均顯示心臟搏動有固定的節律。然而在安靜的狀態之下，正常人心率有相當於平均值10%左右的波動。這種波動的消失或降低，即完全規則的心跳，反而是心臟調節機制異常的一種表現。
壹、何謂心率變異
心率變異（heart rate variability‚HRV）指在竇性心律的一定時間內，心搏和心搏間（beat-to-beat）的時間變異數，即是分析心率的快慢差異性的大小、快慢及其規律。HRV的分析不同於以每分鐘為單位的平均心率差，而是分析每個心動週期細微的時間變化及其規律。心率受呼吸、血壓、內分泌、情緒等影響，故可藉此觀察自律神經及心臟竇房結間的相互影響。其能判斷心血管疾病的病情及預後，也是預測心臟性猝死和心律失常的一個有價值指標。
貳、何謂自律神經（autonomic nervous system ；ANS）
生物體的正常生理活動是一連串複雜、相互制約、協調的過程，而這個過程有賴生物體內環境的恆定。自律神經系統主要功能即維持體內環境恆定，使組織及器官的功能活動處於最協調狀態。自律神經系統是Langley 在1921 年假設體內分布於內臟、血管、各個腺體、平滑肌中，會不隨大腦意識、反射性地調節維持生命所必需的呼吸、循環、消化、吸收、代謝、排泄、生殖等功能，並加以命名。
自律神經可分為交感神經系統（ sympathetic system ） 與副交感神經系統
（parasympathetic system），通常這兩個系統的作用互相拮抗。大部份器官受到兩者的雙重支配。交感神經支配整個內臟使個體處於備戰、緊繃狀態（瞳孔放大、豎毛肌收縮、支氣管鬆弛、心收縮力及心跳速率增加、促腎上腺髓質分泌）。副交感神經則使個體呈休息放鬆狀態（瞳孔縮小、支氣管收縮、心收縮力及心跳速率降低、胃小腸平滑肌收縮）。
参、自律神經對心率的控制
人類的心跳速率在心臟副交感神經纖維（迷走神經的心臟分支）興奮下會減緩、交感神經興奮使之加快。在安靜的情況下以迷走神經對心率的影響較大。在解剖學上交感神經和迷走神經不僅有傳出纖維進入心臟，同時也有許多傳入纖維構成反射路徑。
1、副交感神經（迷走神經）效應
副交感神經支配竇房結、房室結、心房肌。副交感神經興奮時會導致心搏速度變慢，房室傳導延長，心電圖呈PQ 間期延長。在HRV 的頻域分析中副交感神經功率處高頻段（HF：表副交感神經活性）。
2、交感神經效應
交感神經節後纖維支配整個心臟，刺激交感神經使心率增快及心肌收縮力增強、心輸出量增加、促進房室傳導，PQ 間期縮短。在HRV 的頻域分析中交感神經功率處低頻段（LF：表交感神經活性）。
3、交感神經與副交感神經相互作用
在安靜狀態下以副交感神經影響為主（心率較慢），隨運動量增加，副交感神經的活性降低而交感神經的興奮性增加（心率增快）。
肆、變異性的分析方法
分析指心動周期變異的分析。分析方法有時間領域分析法（time domain methods）、頻74率領域分析法（frequency domain methods）、非線性分析法（nonlinear
methods）。
1.時間領域分析法（time domain methods）
可分為統計法與圖解法，整體來說時間領域分析法的各種指標都是用定量的方法對心動周期（R-R 間期）的直方圖（SDNN；standard
deviation of all normal to normal R-R intervals）或R-R 間期差值的直方圖（RMSSD；The root mean square of successive
differences betweenadjacent normal cycles）形狀的描述。HRV 直方圖的外形越寬越低則表心率變異性大，反之心率變異性小。
2.頻率領域分析法（frequency domain methods）
將心率變化曲線轉變為頻譜常用的方法有快速Fourier（傅立葉）轉換法和回歸分析法。頻率領域分析法對短時間及長時間的分析結果意義有所差別。短時間（
頻率領域分析法選用的指標包括VLF（極低頻）、LF（低頻）、LF（norm；低頻標準值）、HF（高頻）、HF（norm；高頻標準值）、LF/HF（LF
與HF 之比，表自律神經〔ANS〕的平衡狀態）。
3.非線性分析法（nonlinear methods）
非線性分析法取決於血液動力學、電生理、體液及自律神經調控間的相互影響。RRV 點狀繪圖為非線性分析法的應用。正常成年人93.9%~98%呈銀河系狀，急性心肌梗塞、糖尿病患者多呈魚雷狀或不規則狀，心衰竭患者如呈不規則狀，易發生猝死。
五、HRV 的臨床應用
1.已具肯定應用價值的領域
〈1〉急性心肌梗塞（acute myocardial infarction；AMI）研究證實心肌梗塞時HRV 的高頻（HF：副交感活性）明顯消失或降低，HRV 的高頻（HF）降低預測心肌梗塞患者是否會出現心臟性猝死或心律失常的敏感性為58%。
〈2〉糖尿病（Diabetes mellitus；DM）糖尿病患者的HRV 心率分析中，LF
與HF 都降低，說明交感神經受到損害。HRV 心率分析與周邊神經的損害一致，可作為早期糖尿病自律神經是否受損害的方法。1999 年王敏等對糖尿病患者自律神經病變發生與病程的關係，結果顯示，代表副交感神經活性的HF、RMSSD 及代表交感神經的LF 皆降低，說明已出現自主神經損傷。另外罹病15 年以上者SDNN、LF/HF、
TP 降低說明交感與副交感神經失衡，此階段患者病情較嚴重、多已出現合併症，自律神經受損嚴重。
2.具研究前途的心血管疾病領域
〈1〉心臟性猝死（SCD）研究證明急性心肌缺血時，副交感神經張力降低，特別是伴隨交感神經興奮時，易發生心室震顫而猝死。由於HRV 能反應自律神經的狀況，可作為預測心臟性猝死最有價值的獨立指標。
〈2〉心臟衰竭（CHF；congestive
heart failure）通常心衰竭的病因不同，代償的程度不一，會使自律神經調節反應不一致。CHF 患者的低頻（交感）和高頻（副交感）都下降。
〈3〉高血壓（Hypertension)高血壓患者的夜間血壓通常低於白天，正常人HRV 的低頻段在夜間是降低的，但高血壓患者的低頻段在晝夜沒有明顯的差別。可能是高血壓患者的交感神經活性往往比較高，所以在HRV 上的改變以低頻段（LF)為主。
3.具研究前途的其它領域
〈1〉呼吸窘迫症候群和嬰兒猝死症候群
經研究發現，出生時發生窒息，出現呼吸窘迫症候群或者在出生一週內死亡的新生兒HRV 都偏低。
〈2〉睡眠呼吸中止症候群
患者呼吸暫停後，呼吸恢復期HRV 降低與交感神經張力降低有關。
〈3〉藥物對HRV 的影響-抗鬱劑（fluoxetine、doxepin）
HRV 評估此兩種藥物的治療，發現對治療有反應者其SDNN 增加，無反應者SDNN 降低。
〈4〉年齡對HRV 的影響
隨年齡增長，交感、副交感及壓力感受器在血流動力學調節中的作用會發生變化。低頻部份（交感神經活性）隨年齡增加而降低，高頻部份（副交感活性）略低，呼吸性心律不整現象隨年齡增加而減少。
〈5〉吸煙對HRV 的影響
長期吸煙會導致心臟交感神經活性增高，副交感活性降低，是造成冠狀動脈心臟病危險因素。吸煙後SDNN、RMSSD 明顯降低，LF 增高、HF 降低。結論為吸煙對副交感神經活性的抑制作用不容忽視，其機轉可能與菸鹼型膽鹼受體參與副交感神經節的傳遞有關。
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