文／練健康肌力與體能教練 施庠甫、編輯／魏琪芳（大衛編）
大家都知道有氧能力相當重要，心臟是人體中幾乎可以說是最重要的器官之一，許多疾病也都跟心臟有關係，心肺功能如果不好，小則日常小毛病叢生，大則引發嚴重的心肺疾病。那究竟該如何提升自我的心肺功能？必須要先從理解心肺能力開始！今天要教給大家一些可以自行操作的測試方式～
心肺功能是什麼？
心肺功能是人體心臟供血及肺部吸入氧氣的能力，而兩者的能力又直接影響全身器官及肌肉的活動。
人體全身均需依靠氧氣，以燃燒體內儲存的能量，讓它們變成熱能，器官及肌肉得到熱能才能活動。 而氧氣吸入至肺部，故肺部容量大小及運動便很重要；而心臟則負責把氧氣，透過血液循環系統 送到各個器官及部位，故心臟跳動的強弱會影響血液的流量。
心肺功能是包括了血液的循環速度、心臟跳動的強弱、次數，肺部的氣體交換能力。 而要度量心肺功能，最好便是進行運動測試，因為人體運動時對氧氣的需求量十分大，故最能「考驗」心臟及肺部的活動能力。 心肺功能指的是人的攝氧和轉化氧氣成為能量的能力。
心率區間是什麼？該如何計算？
最直接的來說，心率區間就是心臟每分鐘跳動次數的範圍，大致上可以分為五個階段，理解各區間的意義能夠協助自我評估體能狀態，以及相對應的訓練強度，無論是專業選手、運動愛好者，或甚至是醫療評估，心率區間都是相當重要的數據。在進行任何進一步的討論之前，我們必須先知道自己的「最大心率」、「靜止心率」與「儲備心率」！
最大心率又是什麼呢？就是個人進行激烈運動所能達到的最大心跳，是現行運動科學上用以評估體能的方式之一！靜止心率則相反，代表坐著或躺著不動時一分鐘內心跳的次數。那麼該如何知道自己的這三項數據呢？
（一）最大心率
計算方式：220－年齡
此公試是最簡便了解最大心率的方式，當然最準確的方法是進行運動壓力測試或最大攝氧量測試，但是上述這兩項測試都需要在實驗室中進行，成本相對較大，因此目前都建議大家可以採用以上公式來得知自己的最大心率！
例如，40 歲的人的估計最大心率為 180（即 220 – 40 = 180）。
當然，並非所有 40 歲、20 歲或 60 歲的人都處於相同的身體健康水平。因此實際最大心率可能與此計算結果有所不同。但是，如果沒有透過運動壓力測試或最大攝氧量測試獲得更精確的最大心率，那麼這是了解您應該考慮的安全運動閾值的一個很好的起點。
（二）靜止心率
最簡單的方式是我們熟悉的以手量脈搏，並計算一分鐘內的心跳次數來確定您的靜止心率，專家建議早上第一件事就是做這件事，以獲得最準確的結果。
隨著科技進步，目前許多穿戴式心率監測器可以測量任何特定時刻的靜止心率，或者他們可能會根據幾天的平均值顯示靜止心率。
對於大多數人來說，靜止心率的頻率介於每分鐘 60 到 100 次之間。身體素質良好的運動員的靜止心率通常低於身體健康狀況不佳的人。
（三）心率儲備
心率儲備=最大心率－靜止心率。
簡單來說，心率儲備就是最大心率與靜止心率之間的差值。同時涵蓋兩種數據可以幫助我們更加準確地得知自己的體能狀況，相比只參考最大心率更為準確！延續上面的40歲例子。假設靜止心率為每分鐘 70 次（bpm）。
心率儲備為 180（最大心率）減去 70（靜止心率），等於 110。
（四）來算算你的心率區間吧！
得知你的最大心率和靜止心率之後，我們就可以來計算你的心率區間了！計算訓練區域的 Karvonen 公式如下：
（[最大心率 – 靜止心率] x % 強度）+ 靜止心率 = 訓練區域。
為了簡化一些，這裡有另一種方式：
- 最大心率-靜止心率=心率儲備
- （心率儲備 x % 強度）+ 靜止心率 = 訓練區
舉例來說，最大心率為180，靜止心率為60，因而得知可以進行中高強度的心肺運動（50%-70%），這項數字就是適合此人的心率區間。接下來，我們要來討論目標心率，有了心率區間與儲備心率的數據，可以更加精準制定自己的有氧運動計劃。
目標心率幫助你更確定訓練目標與狀態
透過上述方式得知自己的心率區間後，我們可以進一步確認自己的目標心率！
各區域的目標心率
得知心率儲備後，可以將心率儲備乘以每個心率區域所代表的最大心率百分比，找到每個心率區間的目標心率：
- 區域 1 為 50% (0.5)。
- 區域 2 為 60% (0.6)。
- 區域 3 為 70% (0.7)。
- 區域 4 為 80% (0.8)。
- 區域 5 為 90% (0.9)。
以下接續用40 歲作為範例：
| 區 | 最大心率（220 – 年齡） | 心率儲備（最大心率-靜止心率） | 心率儲備 x % 區域強度（每個區域的低端） | + 靜止心率 | 目標心率（每個區域的低端） |
| 1區 | 220 – 40 = 180 | 180 – 70 = 110 | 110×0.5=55 | 55 + 70 = 125 | 125 次/分鐘 |
| 2區 | 220 – 40 = 180 | 180 – 70 = 110 | 110×0.6=66 | 66 + 70 = 136 | 136 次/分鐘 |
| 3區 | 220 – 40 = 180 | 180 – 70 = 110 | 110 x 0.7 = 77 | 77 + 70 = 147 | 147 次/分鐘 |
| 4區 | 220 – 40 = 180 | 180 – 70 = 110 | 110×0.8=88 | 88 + 70 = 158 | 158 次/分鐘 |
| 5區 | 220 – 40 = 180 | 180 – 70 = 110 | 110×0.9=99 | 99 + 70 = 169 | 169 次/分鐘 |
一般人可以先設定什麼程度的目標？中強度運動是有效建議！
對大多數人來說，對心臟健康最重要的是努力多運動。任何運動，無論時間長短，都會改善您的心血管健康。因為心臟是一塊肌肉，就像身體中的任何其他肌肉一樣。
「如果心率高於休息時的心率，則有助於改善心血管健康」專家建議，「提高休息時的心率和正常日常活動時的心率時，您的心血管健康狀況就會得到改善，這就是關鍵。即使只是一點點，也會增強您的心臟功能，有助於改善血壓、膽固醇、血糖等。
為了獲得最佳的心血管健康，美國心臟協會建議每週至少要進行150 分鐘的中等強度有氧運動（1 至 3 區）。如果想在更短的時間內獲得更多益處，可以每週進行 75 分鐘的劇烈有氧運動（3 至 4 區）。
那麼我們該如何界定中等強度的運動？
簡單的說話測試（talk test）可以幫助你確認！當你在運動時還可以跟旁邊的人聊天，但是沒辦法唱歌。如果在運動的時候會有點喘，還可以跟同伴聊天，但是沒辦法唱歌，這是屬於中等強度運動。
保持理想體態適合哪個心率區間？
很多人容易認為將自己推向極限是最有效的減肥方法，對嗎？更多流汗，更多喘氣，更多喘氣，更多體重減輕，對嗎？其實不太正確喔！因為心率越高，身體使用碳水化合物和蛋白質（而不是脂肪）作為燃料的量就越多。
為了減脂和增強耐力，最好在依賴脂肪作為燃料的區域進行鍛鍊，也就是1 到 3 區。當你的心率加快，吸入的氧氣就會減少。當氧氣較少時就無法足夠快地氧化脂肪。因此，身體會轉向另一種更容易獲得的能源來為您提供燃料——糖原，也稱為碳水化合物。你可以在更高、更強烈的心率區域進行短暫爆發來推動身體。但總體來說，最好花更長時間接近最大心率的 50% 到 70%，才能獲得最有效的結果。
更重要的是，肌力訓練對於減脂也很重要！
擁有更多的肌肉質量可以提高你的新陳代謝率（休息時燃燒的卡路里數量），擁有更多的肌肉，身體會在一天中燃燒更多的卡路里，這將有助於促進減脂。
補充：最大攝氧量公式
前文有提到最大攝氧量是測試最大心率的一種方法，但是最準確的結果在測驗過程中其實相當複雜。不過有些測試公式不需要任何運動測試，而有些則是基於在低強度和中等強度有氧運動中的表現，大家可以使用以下一些公式來衡量有氧能力。
- 心率指標公式：最大攝氧量 = 15.3 x（最大心率/靜止心率）
- 羅克波特步行健身測試：最大攝氧量= 132.853 – (0.0769 x 您的體重磅) – (0.3877 x 您的年齡) + (如果您是男性，則為6.315；如果您是女性，則為0) – (3.2649 x 時間您需要快走 1 英里）–（0.1565 x 1 英里步行結束時的心率）。
- 楊百翰大學慢跑測驗：
- 女性：100.5 – (0.1636 x 體重公斤) – (1.438 x 慢跑 1 英里所需的時間) – (0.1928 x 慢跑結束時的心率)
- 男性：108.844 – （0.1636 x 體重公斤） – （1.438 x 慢跑 1 英里所需的時間） – （0.1928 x 慢跑結束時的心率）
參考、引述資料
- https://slowjogging.com.tw/max-hr-raise-training-effect/
- https://health.clevelandclinic.org/exercise-heart-rate-zones-explained
- https://my.clevelandclinic.org/health/diagnostics/16984-exercise-stress-test
- https://health.clevelandclinic.org/what-is-vo2-max-and-how-to-calculate-it/
- https://health.clevelandclinic.org/normal-heart-rate/
- https://my.clevelandclinic.org/health/articles/24649-heart-rate-reserve
- https://www.heart.org/en/healthy-living/fitness/fitness-basics/aha-recs-for-physical-activity-in-adults
- https://health.clevelandclinic.org/build-muscles-lose-weight-by-adding-strength-training-to-your-workout/
- https://health.clevelandclinic.org/calories-burned-in-a-day/
- http://www.oshf.ca/CMFiles/Forms/Rockport%20Protocol.pdf
- https://www.researchgate.net/publication/14744769_VO2_max_estimation_from_a_submaximal_1-mile_track_jog_for_fit_college_age_individuals