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運動生理週訊運動生理週訊電子報
Online ISSN : 1814-7712
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主題:「220-年齡」可以有效推估最大心跳率嗎?
發言 : beening 時間 : 06/01/29(22:04:31) From : 203.187.37.126
運動生理週訊(第214期)

「220-年齡」可以有效推估最大心跳率嗎?(January.29.2006)

林必寧

  以心跳率作為判定運強度的作法行之有年,隨著心率表的普及,運動全程配戴心率表,隨時監控運動強度的作法,已逐漸取代運動後按壓頸動脈或橈尺動脈,立即量測並計算運動後心跳率的作法,使運動強度的控制,具有立即與正確的意義。

  運動心跳率控制強度的發展,最早是以透過安靜心跳率與最大心跳率差異為基準的儲備心跳率(heart rate reserve)作為計算公式,而後研究發現,有過度低估運動強度的現象,建議直接以最大心跳率的百分比,來代表運動時的強度百分比。後來,美國運動醫學會(ACSM),也在1998年新版的體適能指導手冊中,取消儲備心跳率的相關資訊,改以最大心跳率的百分比,做為評量運動心跳率範圍(heart rate range)的依據。其計算公式「每分鐘的最大心跳率=220-年齡」,計算運動強度時再以最大心跳率的百分比來代表運動強度的百分比,是相當簡單也是最普遍的運動強度表示方式。不管如何預估最大心跳率,事實上,最有效的方法,是透過實驗室內漸增負荷的運動測驗方式取得。

  為了探究「220-年齡」與實際最大心跳率之落差,許多學者利用多種研究方法進行研究,瞭解影響最大運動心跳率的因素,以求更精確的推估最大心跳率,並加以應用。一般來說,提出影響最大心跳率的因素包括年齡、性別、體能水準、運動型態、心血管疾病、安靜心跳率、體重、海拔高度、最大努力程度等等,若單一以年齡做為計算基準,在實際應用上可能仍有高估或低估運動強度的情形,其列舉三種對於最大心跳率的推估結果所產生的數據均具有相當大的落差 (Gappmaier,2002) :一、估計標準誤差(Standard error of the estimate)達10-25 bpm (Takana, Monahan, & Seals, 2001)。二、相關係數(Correlation coefficients)偏低。三、95%信心區間落差(95%confidence interval) 可達 40-60 bpm。

  Tanaka, Monahan, and Seals (2001)以整合分析(Meta-analytic)研究法進行研究,蒐集351個研究,包括492個群體、18,712個受試者的研究結果,結果發現推估最大心跳率的公式為「208-0.7x年齡」(相關為-0.90);以514位健康男性的實驗室最大心跳率驗證的結果發現,推估最大心跳率的公式為男性「209- 0.7x年齡」(r=-0.79)、女性「207- 0.7x年齡」(r=-0.73) (如圖一)。


「220-年齡」可以有效推估最大心跳率嗎?
圖一、最大心跳率的實驗室驗證結果圖。


  比較「220-年齡」與「208-0.7x年齡」的公式以20與60歲不同年齡為對象,計算80%最大運動心跳率其結果如下:舊法=(220-20) x 0.8=200 x 0.8=160,新法=【208-(0.7x20) 】x 0.8=194 x 0.8=155,差距有 +5 bpm。以60歲老年人之80%HRmax為例,舊法=(220-60) x 0.8=160 x 0.8=128,新法=【208-(0.7x60) 】x 0.8=167X0.8=133,差距反而有 -5 bpm之多。這種低估老年人HRmax的傾向,另若以新法「209 - 0.7 x 年齡」計算出60歲的老年人,反而會有高於舊法6 bpm的計算結果,與行政院體育委員會公佈之「八十八年度臺閩地區男性與女性體能檢測基本資料」所示,「年齡越高、成績越好」的現象有些類似(王順正,2000)。

  Dagny (2006) 於跑者世界(Runner's World)網站撰文提供較為精確的新公式: (A) MHR = 「208 - 0.7 x 年齡」 ,(B) MHR = 「205 - 0.5 x 年齡」並加以比較其差異;浩浩 (2006) 也將A、B組與220-年齡三種公式式製成表格,發現在三十歲之前,「220-年齡」的預測值最高,公式B其次;而在三十歲之後到四十歲間時,公式B的預測值最高,而「220-年齡」其次;在四十歲時,「220-年齡」與公式A的預測值相同,但「220-年齡」從此之後所預測值都是最低的,而公式B的預測值在三十歲之後的預測值都是最高(如圖二)。認為「220-年齡」在三十歲以前高估MHR,而在四十歲之後又低估MHR。跑者世界的編輯人員對A、B這兩組公式進行測試,結果達成以下結論:兩組公式對年紀在四十歲以下的跑者都可適用,但對四十歲以上跑者而言,公式B就較精確。因此,跑者世界以公式B為評量跑者最大心跳率的標準公式(We now believe that (B) is the single best formula for predicting maximum heart rate, and we're adopting it as our Runner's World standard.)。


「220-年齡」可以有效推估最大心跳率嗎?
圖二、三種最大心跳率評量結果的比較。
(資料來源:http://www.taipeimarathon.org.tw/知識園地/專文報導/FindingYourMHR.htm)


  綜合以上研究顯示,使用「220-年齡」的最大心跳率預估方式,似乎有低估運動強度的現象存在(針對40歲以上的運動參與者而言),因此,在利用其從事相關研究時應該加以考量,若能利用「220-年齡」、「208-0.7x年齡」、「205-0.5x年齡」針對不同年齡層加以驗證,或許是一個有趣的研究課題。

  若針對健康的老年人從事訓練,無論利用何種公式作為訂定強度的參考,雖要考量低估的情形造成訓練強度偏低的影響,但是,對於初學者仍應由較低強度開始循序漸進,不可貿進,隨時觀察訓練中因負荷所造成身體反應,適可而止不可逞強,避免造成意外事件發生。

參考文獻

Dagny, S. (2006). Follow Your Heart. Runner's World, Retrieved January 29,2006 from the World Wide Web: http://www.runnersworld.com/article/0,5033,s6-52-0-0-1039,00.html

Gappmaier, E. (2002). "220-Age" prescribeing exercisee based on heart rate in the clinic. Cardiopatmonary Physical Therapy Journal, 13(2).11.

Tanaka, H., Monahan, K. D., & Seals, D. R. (2001). Age-Predicted Maximal Heart Rate Revisited. Journal of American college cardiology, 37(1), 153-156.

王順正(2000)。登階測驗。運動生理週訊,95,1。線上檢索日期:2006年1月27日。網址:http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=95

浩浩譯(2006)。心率監視器在訓練與比賽上的應用。線上檢索日期:2006年1月27日。網址:http://www.taipeimarathon.org.tw/知識園地/專文報導/heartrate.htm

回應 : 1 scwang時間 : 2006/2/2 下午 01:23:33 From : 203.187.37.126

一篇相當不錯的文章


回應 : 2 datoe時間 : 2006/2/2 下午 03:48:07 From : 66.188.131.28

先指出一個小小的typo..內文有一位作者是Tanaka,不是Takana。講個我最近所知的。對於這個公式,之前ASEP的ROBERTS也有針對這公式的來源進行考究,他詢問瑞典的運動生理學家Astrand,證實不是他提出來的(可參考ASEP的online journal)。另一方面,我的指導教授TANAKA也有類似的困惑,因此他在Boulder進行了這一篇revisit的研究。我發現,他們的共同結論是,並沒有任何一篇文獻來支持這個公式的應用,也就是說沒有一篇研究歸納出這個公式。然後TANAKA在上課中提到,後來他查詢的結果是一位哈佛大學的研究生在參與研討會後,等坐飛機時無聊時,將手邊的資料算了算所歸納出來的公式,後來大家就跟著一起沿用了。跟大家分享。


回應 : 3 beening時間 : 2006/2/2 下午 05:25:58 From : 220.129.5.148

謝謝datoe學長的指導,而且分享這段小故事,受益良多喔!並祝新年快樂。


回應 : 4 scwang時間 : 2006/2/2 下午 08:05:30 From : 203.187.37.126

Tanaka看起來像是日本人的名字。datoe現在受教於Tanaka嗎?

其實,「220 - 年齡」是目前ACSM的相關資料中常用的公式。如果runner world就認為「205-0.5*年齡」是比較標準的,運動生理學網站也可以來認定一個適合國人的最大心跳率推算公式!


回應 : 5 datoe時間 : 2006/2/3 上午 12:50:56 From : 66.188.131.28

大家新年快樂。YA... 我是在TANAKA的實驗室 (Cardiovascular Aging Research Lab in UT-Austin)


回應 : 6 hubert_時間 : 2006/2/3 下午 11:24:52 From : 222.166.160.176

請問有沒有些文章是給單車運動員呢?


回應 : 7 Andes_Cheng時間 : 2006/2/7 下午 02:57:18 From : 61.60.31.61

記得ACSM在2000年的運動處方指引書中曾提及,220-年齡的計算方式,所計算出的最大心跳率,其誤差達+/- 11下/分。因此,個人認為對於初次參與運動者,使用這種方法來進行運動的話,應該無妨,因為可在往後的課表中,逐漸根據前次的個人感覺作調整,而這也是在沒有精密儀器的情況下,所可採用的權宜之計。不過,對於實驗研究而言,個人並不建議使用,實驗的操弄應較嚴謹些,其中包含精確的運動強度設定。


回應 : 8 ed時間 : 2006/11/29 下午 04:35:59 From : 140.130.42.82

求教諸先進,220-年齡的推估最大心跳是如何而來?


回應 : 9 beening時間 : 2007/3/7 下午 03:29:36 From : 192.192.178.37

根據Robert A. R. and Roberto L.(2002)蒐整各方文獻後指出:以220-年齡推估最大心跳率的公式,缺乏原創引用的証明,僅能間接證明首由Karvonen這位學者在1957年的教科書上提出儲備心跳率(heart rate reserve)的概念.然而,Karvonen也表示並未發表原創性論文.經由Karvonen的推薦作者再訪問Åstrand學者也是獲得一樣的答案.但是Åstrand表示從過去的發表顯示此一公式接近研究發現.Robert A. R. and Roberto L.(2002)利用Åstrand多篇的原創性論文中(n=225,male=115,female=110,)以腳踏車或跑步機實驗流程不一所測得的data推估出適合10歲以上受試者的最大心跳率計算公式為216.6-0.84x年齡,與220-年齡相仿,達顯著相關(r=.43).
誠如前文所述,推估最大心跳率的公式相當多也有相當大的落差,但是它仍是目前簡便有效控制運動強度的方法.

以上的說明,請大家參考,謝謝囉


回應 : 10 hermerod時間 : 2007/3/9 下午 03:26:30 From : 140.114.202.132

根據文章的圖可看出即使是同年齡,最大心跳能有不同,是不是可以這樣說,"最大心跳越高的人可以接受強度越高的訓練,因此是天生條件較好?"還有一般最大心跳除了參考上述公式之外,有明確的測量法嗎??謝謝!


回應 : 11 beening時間 : 2007/3/10 上午 08:18:48 From : 220.129.1.69

請參閱週訊的139期可以讓您參考
../../epsport/week/show.asp?repno=139&page=1


回應 : 12 asdf412時間 : 2008/1/9 上午 11:12:22 From : 58.33.68.196

有一个小小的疑问,当我们利用任何一种估算最大心率法来推算运动强度的时候,是否是最心率的80%,60%,40%,甚至是10%的时候都是同样的准确呢?对于这种计算方法,是否有一个有效的强度区间? 对于不同的估算方法之间有存在差异,对于同一种方法的不同强度也一定存在差异吧?


回應 : 13 JungleSun時間 : 2008/7/23 下午 06:04:14 From : 221.10.62.162

請問一下最大心跳率
../../epsport/board/show.asp?repno=3835


回應 : 14 JungleSun時間 : 2008/7/23 下午 06:07:42 From : 221.10.62.162

年齡和最大心率之間關係的縱向模型研究

RONALD L. GELLISH; BRIAN R. GOSLIN; RONALD E. OLSON; AUDRY McDONALD; GARY D. RUSSI; VIRINDER K. MOUDGIL

目的:依賴個人年齡的最大心率(HRmax)預測公式經常用來設定運動強度和其他的臨床應用。不同的有代表性的研究結果顯示運動中最大心率隨年齡的增加呈線性遞減。相反,它不能很好的評估同一個體隨著年齡的增加而呈線性關係的縱向追蹤。本研究探討年齡和運動中最大心率的縱向關係。

方法:2006年進行了對最大遞增運動測試進行了一次回顧分析:受試者在1978年和2003年,在一個大學為基礎的健康評估中心進行了測試。資料記錄從一個具有廣泛年齡和體能水準的受試者(N=132)奡量得到。HRmax預測公式依據參與者的年齡和測試中引出的最大心率,運動線性混合模型的資料分析方法而產生的。

結果:在最大遞增運動測試過程中經過臨床測量產生了一個單變數的預測模型:HRmax=207-0.7×年齡。模型參數具有顯著的統計學意義(P < 0.001)。

結論:本縱向研究發現的年齡和最大心率之間的關係預測公式不同於傳統的預測公式(220-年齡),而且從最近的有代表性的調查中已經證實了這個研究結果。

摘自:Medicine & Science in Sports & Exercise. 39(5):822-829, May 2007.




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