心率區間準確性

2023 年 4 月 6 日

心率區間準確性 | The Accuracy of Heart Rate

The Accuracy of Heart Rate–based Zone Training Using Predicted versus Measured Maximal Heart Rate

By Amanda J. Marx, MS, John P. Porcari, PhD, Scott Doberstein, MS, Susan Bramwell, MS, and Carl Foster, PhD, with Daniel J. Green

在近期不斷發展的健身趨勢當中，使用心率（Heart Rate/HR）區間來制定訓練計劃儼然成為一股熱潮，在健身房的運動設備如跑步機也會使用此概念來作為訓練選項基礎。藉由使用程式推測每個運動個體的最大心率（Maximal Heart Rate/HRmax），也有團體課程使用心率監測器材並要求成員要將心率保持在特定訓練範圍當中。不過這種基本訓練概念早在六十多年前Karvonen、Kentala 和 Mustala（1957）就已經基於訓練者的最大心率HRmax或儲備心率HRR來進行目標心率的使用討論。

確定最大心率的最佳方式是進行分級運動測試，但這種方式可能無法在任意場地進行，且對於年長者、病患或缺乏運動的久坐族群可能帶來風險。因此使用推導出的方程式來預測最大心率是目前主流，大多是基於年齡。我們可以以不同人群來為區域做出定義。例如美國運動醫學學院ACSM（2018）使用最大心率或儲備心率的百分比為一班人群進行範圍定義（表1）。

資料來源：美國運動醫學院（2018)）。ACSM的運動測試和處方指南（第10版）。

研究

研究人員募集了28位年齡在18-25歲之間的受試者，研究內使用Gellish等人（2007）開發的方程式來預估每位受試者的最大心率，此方程式標準偏差為每分鐘±5到8次心跳：預計HRmax = 207–0.7*（年齡）

根據此預測方程式，將目標心率計算得出並將受試者至於5個不同訓練區塊當中，這些訓練區塊基礎來自於Edwards （1992）定義的運動員訓練強度區：

區間1 = 50–59%最大心率

區間2 = 60–69%最大心率

區間3 = 70–79%最大心率

區間4 = 80–89%最大心率

區間5 = 90–100%最大心率

受試者在電動跑步機上完成35分鐘的訓練，內容分為七回合各5分鐘的連續跑步測試。訓練區間順序為1→3→2→4→2→5→2。在建立基準點期間發現受試者在熱身其後無法回到區間1心率，因此區間1並未包括在後期間段。為了讓受試者能夠達到目標心率，跑步機速度和坡度在每個5分鐘回合內進行調整。在整個測試期間監測心率，並在每個5分鐘回合的4:30及5:00處進行記錄標記，再對這兩個心率數據進行平均，已確立7回合中每回合的運動心率。使用Borg（1973)）6到20的量表，在每回合結束後讓受試者評估自覺努力程度（RPE）等級。

每個受試者還在跑步機上完成增量最大運動測試以確定實際HRmax以及最大攝氧量（VO₂max）。跑步機測試會以自行選擇的步行或跑步速度並以0%坡度開始，過程每兩分鐘增加2.5%，直到受試者達到意志疲勞。HRmax定義為在測試過程中觀察到的最高HR；VO₂max定義為在測試過程中觀察到的VO₂最高連續30秒測量值。