肾上腺素通过作用于心脏和自主神经系统，能够在一定条件下增加心率变异性。其作用机制主要包括增强交感神经活性、调节自主神经平衡、应激反应调节、改善心脏反应性以及影响呼吸性窦性心律不齐等。
1、增强交感神经活性
肾上腺素通过激活β1肾上腺素能受体，直接刺激心脏窦房结细胞，增加其自律性，导致心率加快。这种交感神经兴奋性增强可能使心率波动幅度增大，从而在特定情况下暂时提高心率变异性。
2、调节自主神经平衡
短期使用肾上腺素可暂时打破交感-副交感神经的平衡状态。在应激反应消退后，副交感神经可能出现代偿性反弹活动，这种自主神经系统的动态调节过程可表现为心率变异性的增加。
3、应激反应调节
在急性应激状态下，肾上腺素大量分泌引发心率急剧上升。当应激源解除后，心率从高水平快速回落至基线时，可能形成较大的心率波动区间，这种短期的剧烈变化会被心率变异性指标所捕获。
4、改善心脏反应性
肾上腺素可增强心肌细胞对神经递质的敏感性，使心脏能够更灵敏地响应自主神经系统的调节指令。这种反应性的提升有助于产生更丰富的心率波动模式。
5、影响呼吸性窦性心律不齐
肾上腺素引起的支气管扩张作用可间接增强呼吸深度，通过加强呼吸性窦性心律不齐现象（呼吸周期相关的心率波动），从而提升心率变异性的测量值。
需要强调的是，肾上腺素对心率变异性的影响具有剂量依赖性和时效性特点。长期或过量使用可能反而导致自主神经功能紊乱。临床应用时需严格遵循医疗规范，在专业人员监测下使用以确保安全性。