心率的用途,是讓訓練更有分寸,為往後的生活留下體力。
在海濱快行、跑步或上斜行山時,運動手錶忽然顯示「超出心率區間」,很容易令人懷疑自己是否練得太盡;相反,一直未達目標數字,又可能以為運動沒有作用。到了中年,希望保留旅行、行山和退休生活所需的體力,心率確實能協助控制強度,但前提是知道那個目標怎樣得來,以及它有多少不確定性。
最大心率計算有兩個不同問題:年齡公式可以提供甚麼估算,以及這個估算如何用來安排運動。公式算得再精細,也無法代替個人量度;有了最大心率,仍要分清最大心率百分比與心率儲備百分比,才不會把同一個「70%」用成兩種不同負荷。
最大心率是運動反應的上限,不能單獨代表體能
最大心率(maximum heart rate,MHR或HRmax)是人在充分用力的運動測試中可以達到的最高心跳頻率,通常以每分鐘次數(bpm)表示。年齡是重要影響因素,健康成年人整體上會隨年齡增加而下降,但相同年齡的人仍可能有明顯差異。
它與最大攝氧量(VO₂max)是兩項不同指標。心肺體能涉及輸送及利用氧氣的整體能力,不能只看心臟每分鐘跳多少下。HUNT研究亦未發現體能水平會明顯改變年齡與最大心率的關係。因此,最大心率較高,不足以證明體能較好;訓練後數字沒有上升,也不代表沒有進步。對健康老化的意義,可延伸閱讀心肺體能、肌力與長壽研究的分別。
另一個常見混淆是峰值心率(HRpeak):它只是某次活動或測試實際錄得的最高值。一次慢跑最高到150,並不表示最大心率就是150;測試若因腿部疲勞、不適或其他原因提早停止,也不能單憑最高讀數確認已到生理極限。
220減年齡、Tanaka與Nes公式,各自估算甚麼?
「220 − 年齡」容易記憶,也仍見於公共健康資料,但它屬粗略估算。Tanaka等人的研究整合351項研究、18,712名受試者的群體數據,再以514名健康成年人作實驗室驗證,提出「208 − 0.7 × 年齡」。研究指出,舊公式可能低估較年長成年人的最大心率。
另一條「211 − 0.64 × 年齡」來自Nes等人的HUNT Fitness Study。研究分析3,320名健康男女,要求測試有證據支持充分用力;公式的估計標準誤仍達10.8次/分鐘。這提醒讀者:大型研究提供了更清楚的群體依據,並沒有消除個人誤差。
| 方法 | 估算公式 | 預測心率 (次/分鐘) |
閱讀結果時的限制 |
|---|---|---|---|
| 常見年齡公式 | 220 − 年齡 | 170 | 方便作粗略參考,不能視為個人的實測上限。 |
| Tanaka | 208 − 0.7 × 年齡 | 173 | 有統合分析及實驗室驗證,仍屬健康成年人的群體預測。 |
| Nes/HUNT | 211 − 0.64 × 年齡 | 179 | 來自大型健康成年人樣本,研究報告估計標準誤10.8次/分鐘。 |
數字為公式運算結果,並非三組實測數據。來源:Tanaka等(2001)、Nes等(2013);所有公式均須保留個人差異。
若以30歲作例子,Nes公式的計算是211 −(0.64 × 30)=191.8,約192次/分鐘;並非189。小數位只是算術結果,不表示公式能準確到零點幾次心跳。
一般健康成年人需要起步參考時,可以先選一條有研究依據的公式,例如Tanaka,並在訓練紀錄中註明「估算」。不同公式不是要輪流取最高值,也沒有理由把三個數字平均後稱為個人的真實最大心率。
預測誤差會跟着訓練區間一起移動
HUNT所報告的10.8次/分鐘,是研究樣本的估計標準誤,不是「所有人的誤差最多10.8」,也不是一個適用於每人的安全範圍。有人可能與公式很接近,有人則相差更多。研究中的健康成年人,亦不能直接代表有心臟疾病、服用影響心率藥物或其他特殊情況的人。
FRIEND登錄研究分析4,796名看似健康成年人的跑步機心肺運動測試。即使新方程的平均誤差接近零,預測與實測的一致性界限仍約為−25至+25次/分鐘。群體平均接近,不能保證每個人的估算同樣準確。
最大心率估錯,按百分比計算的目標便會跟着偏移。假設公式低估最大心率10次/分鐘,按70%HRmax設定的目標也會低約7次。這是算術上的影響,並不代表修正後便能精準找到個人的代謝或換氣閾值。
手錶讀數高於預測最大心率,首先需要核對量度及當時情況。公式沒有能力畫出一條人人適用的危險線;同樣,低於公式所得的數字,也不能保證運動安全。症狀、病史、用藥及實際負荷,必須一起考慮。
心率儲備法:把靜止心率納入目標計算
心率儲備(heart rate reserve,HRR)是最大心率與靜止心率之間的差額。常稱為Karvonen方法的目標心率計算,先取這個差額的一定比例,再加回靜止心率。它計算的是訓練目標,並不是另一條最大心率公式。
心率儲備=最大心率 − 靜止心率
目標心率=靜止心率+心率儲備 × 強度比例
靜止心率應在相近條件下量度,例如早上起床前、身體安靜時,連續數天觀察,而不要把剛上樓梯、飲咖啡或緊張時的讀數當作基準。紀錄時宜保留量度時間及狀態,避免每天因短暫波動而重設全部區間。
同樣70%,可以相差18次/分鐘
以下是計算示例A,並非個人運動處方:假設50歲、靜止心率60,以Tanaka公式估算最大心率173,心率儲備便是173 − 60=113次/分鐘。
70%最大心率的算法是173 × 0.70=121.1,約121次/分鐘;70%心率儲備則是60+113 × 0.70=139.1,約139次/分鐘。兩者相差18次。閱讀課表或設定手錶時,百分比後面寫的是HRmax還是HRR,會直接改變訓練目標。
納入靜止心率,可讓計算考慮多一項個人資料;但如果最大心率仍來自年齡公式,其誤差也會保留。美國運動醫學會的運動處方立場文件同樣指出,兩種方法的準確性會受最大心率如何估算影響,不能宣稱HRR對所有人都最準確。
強度分類要註明依據,談話測試用來交叉核對
按上述ACSM文件的相對強度分類,中等強度約為40%至59%HRR,或64%至76%HRmax;較高強度約為60%至89%HRR,或77%至95%HRmax。這些是不同方法下的概略分類,並非能逐點互換的等式,也不是所有健康機構、運動手錶或訓練系統採用的唯一區間。
例如,美國心臟協會的公眾指引以50%至70%HRmax描述中等強度、70%至85%描述較高強度,與上述ACSM分類有別。這種差異提醒讀者,百分比須連同所用框架及個人反應理解。
沿用示例A,40%至59%HRR對應約105至127次/分鐘,可用來理解計法;它仍不能取代個人評估。按這套分類,65%HRR已屬較高強度。裝置顯示的「Zone 2」也需要查看定義,單憑區間名稱,無法知道其採用最大心率、心率儲備或另一套設定。
美國疾控中心的談話測試提供實用的交叉核對:中等強度時,呼吸加快,仍能交談,但難以唱歌;較高強度時,往往只能說幾個字便要停下換氣。以0至10的自覺強度尺度看,中等強度大致為5至6,較高強度由7至8開始。這與Borg的6至20尺度不同,記錄時也要寫清楚使用哪一種。
如果預定是一課中等強度快行,卻已氣促至難以說話,就不宜只為追上手錶數字繼續加速。心率、呼吸及自覺強度不一致,是重新核對設定、環境與身體狀態的理由。
「燃脂心率」不能代替減脂與耐力的完整安排
把60%至70%最大心率直接稱為「最佳燃脂區」,容易把運動強度與長期減脂混為一談。年齡公式不會量度個人運動時用了多少脂肪,也不能計算一星期的能量平衡。某個區間適合持續完成活動,並不等於它能保證最多減脂。
CDC的體重與活動指引把減重放在活動消耗、飲食攝取及持續習慣之間理解。對一般成年人,能穩定累積的帶氧活動、配合肌力訓練及合適飲食,比追一個名為「燃脂」的心率更具實際規劃價值。即使體重沒有明顯下降,運動仍可能有其他健康及功能上的益處。
需要更個人化的數據時,專業測試有甚麼作用?
有明確訓練需要的人,可與合資格醫護或運動生理專業人員討論漸進運動測試。受監察的運動負荷測試可在跑步機或單車上逐步增加負荷,記錄心電圖、血壓、心率及症狀;是否需要做測試,要按測試目的及健康狀況決定。
測試有時以診斷、症狀或其他停止條件為目的,未必是尋找真正最大心率。因此,報告中的最高心率,仍要由專業人員連同用力程度及停止原因解讀。達到年齡預測值的85%,只表示達到那個預測比例,不能單憑此證明已到個人生理極限。
運動種類及測試方法亦會影響心率與負荷的關係。跑步與踩單車的結果不宜直接當作完全相同;往後比較進步時,保留相近的測試種類及條件較有意義。單靠戶外衝刺直至筋疲力盡,尤其在炎熱天氣下,並不是一般中年讀者取得數據的必要步驟。
曾在運動中出現胸口不適、暈厥或不尋常呼吸困難,或已有心臟疾病的人,應先由醫護評估提高強度及測試是否適合。活動中出現這些症狀須停止;持續或嚴重的不適,應立即求醫。
運動手錶錄得最高值,仍要核對量度品質
腕式光學心率監測方便觀察日常趨勢,但讀數品質會隨裝置及活動而變。Gillinov等人的研究以50名健康成年人測試跑步機、單車及橢圓機活動,發現不同穿戴式裝置的準確性有差異;研究中的胸帶式監測器與心電圖最一致。
這項研究使用當時的裝置,不能直接為所有現售手錶排名。較合理的應用,是將突然跳高、短暫尖峰或與呼吸感受不符的數據先作核對,必要時使用經驗證的胸帶,或接受專業量度。一次異常尖峰不宜直接輸入為新的最大心率;反過來,手錶的正常讀數也不能用來排除心臟問題。
使用挪威4×4文章中的心率計算工具時,同樣要確認所選的年齡公式與HRR設定。計算器能減少運算錯誤,個人的生理不確定性仍需保留。
藥物與香港天氣,會改變數字的實際意義
β受體阻斷劑會減慢心率,對不同人的影響也不同。服藥後若沿用一般年齡公式,可能已感到很吃力,心率卻仍低於目標。這時需要醫療團隊協助調整,並配合談話測試及自覺強度;不能為追上數字而加速,亦不應自行停藥來完成測試。
持續運動期間,心率可能隨時間及水分流失而上移。補水與心血管漂移的研究以10名耐力訓練者的兩小時單車活動,顯示水分狀態會影響心率反應。這種實驗結果不能直接變成所有人的補水份量。香港戶外訓練遇上高溫,宜降低速度或負荷,結合呼吸感受判斷,不能把室內或涼天的配速原封不動搬過來。
香港衞生防護中心的防中暑指引建議,在酷熱天氣避免劇烈及長時間戶外活動,安排較清涼時段、適時補水,並留意天氣警告。頭暈、噁心、異常氣促或意識混亂,不能只當作心率區間問題,須停止活動、降溫及求助。
觀察長期進步,回到相同活動與可持續的一週
最大心率主要協助定位強度。想觀察體能是否改善,更有用的做法,是在相近天氣、路線及量度條件下,比較同一速度的心率與感受,或同一可控強度下完成的距離、時間及日常活動能力。這些紀錄仍會受環境和身體狀態影響,宜看多次趨勢,避免用單一天的高低判定成敗。
香港衞生署的成年人活動指引建議,每週150至300分鐘中等強度帶氧活動,或75至150分鐘較高強度活動,亦可作相等組合,並至少兩天安排主要肌肉群的肌力活動。65歲及以上人士還需納入着重平衡及力量的多元素活動。這些健康目標,沒有要求每一課都接近最大心率。
久未運動者可以先從較短、較輕的活動建立習慣,再按完成情況及恢復逐步增加;已有穩定基礎的人,才按需要加入較高強度。每週健身訓練計劃生成器可協助整理帶氧與肌力日程,再配合不同年齡階段的訓練安排,把心率數字放回整體生活能力與長期習慣之中。
用估算起步,用身體反應校準
最大心率可以用年齡公式估算,個人的實際上限則需要合適測試與專業解讀。設定訓練心率時,必須分清HRmax與HRR,並保留公式誤差、量度品質、用藥及天氣的影響。對希望長期維持體力的成年人,較有用的起點是選定清楚的計法,配合談話測試記錄可重複的活動,逐步建立能持續的一週;接近極限的數字,本身不是健康或進步的證明。
參考資料
- Tanaka H, Monahan KD, Seals DR(2001)。Age-predicted maximal heart rate revisited。《Journal of the American College of Cardiology》,37(1):153–156。DOI:10.1016/S0735-1097(00)01054-8。
- Nes BM等(2013;2012年網上發表)。Age-predicted maximal heart rate in healthy subjects: The HUNT Fitness Study。《Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports》,23(6):697–704。DOI:10.1111/j.1600-0838.2012.01445.x。
- Garber CE等/American College of Sports Medicine(2011)。Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise。《Medicine & Science in Sports & Exercise》,43(7):1334–1359。DOI:10.1249/MSS.0b013e318213fefb。
- Arena R, Myers J, Kaminsky LA(2016)。Revisiting age-predicted maximal heart rate: Can it be used as a valid measure of effort?。《American Heart Journal》,173:49–56。DOI:10.1016/j.ahj.2015.12.006。
- American Heart Association(2024年8月12日覆核)。Target Heart Rates Chart。
- Centers for Disease Control and Prevention(2025年12月4日更新)。How to Measure Physical Activity Intensity。
- Centers for Disease Control and Prevention(2026年4月7日更新)。Physical Activity and Your Weight and Health。
- MedlinePlus/U.S. National Library of Medicine。Stress Tests。運動負荷測試的用途、監察、停止條件與準備事項。
- Gillinov S等(2017)。Variable Accuracy of Wearable Heart Rate Monitors during Aerobic Exercise。《Medicine & Science in Sports & Exercise》,49(8):1697–1703。DOI:10.1249/MSS.0000000000001284。
- American Heart Association(2024年1月18日覆核)。How Do Beta Blocker Drugs Affect Exercise?。
- Hamilton MT等(1991)。Fluid replacement and glucose infusion during exercise prevent cardiovascular drift。《Journal of Applied Physiology》,71(3):871–877。DOI:10.1152/jappl.1991.71.3.871。
- 香港衞生署衞生防護中心(2026年9月2日)。Beware of Heat Stroke。
- 香港衞生署「Change4Health」。Adults (aged 18–64 years);Elders (aged 65 years and above)。按WHO活動指引整理的帶氧、肌力與多元素活動建議。

