尽管越来越多的人开始采用结合心率区域方法(HR)的项目,也就是心率训练,但总的来说,健身行业似乎缺乏对这种编程概念的科学事实和局限性的坚实理解。因此,目标是提供相关信息,以便健康从业者健身爱好者可以更好地了解使用HR区域的利弊。
最大心率(MHR)
许多模型利用数学公式来确定基于一个人的年龄的最大心率(MHR),假设所有相同年龄的人都有相同的MHR - 这不能进一步来自真相(1)。最大HR主要由遗传学确定,并且以每个人的个性化而不是通过公式概括 - 无数事件影响它包括:
年龄
- 虽然人类在我们的年龄时见证了与MHR的年龄相关的减少,但它并不一定是线性减少,也不一定是每分钟(BPM)每分钟的每分钟。存在数据以证明如何适应个人可以维持相同的MHR为15 - 20年 - 不适合的个体;然而,随着时间的推移,确实显示更线性的减小(2)。
调理水平
- 随着心肺系统适应训练(主要是有氧运动),MHR可能会随着最大心脏输出(Q)通过卒中量(SV)的增加而降低。心输出代表心血管系统(HR X SV)的工作能力,而SV代表血液的体积从每个节拍(3)中泵出左心室。
压力
- 兴奋剂,恢复地位和血容量(水合)都可以影响休息,锻炼和MHR - 因为它们可以在日常生活中变化,因此一个人的MHR变化也可以变化。
虽然存在超过30种不同的MHR公式,但福克斯和Haskell模型(220年龄)可能是鉴于其简单使用的最受欢迎。但是,它也有一个最显著的误差幅度-这个误差估计约为12 bpm(一个标准差)(4,5)。这意味着作为一个例子,对于一组100岁,20岁的个体,68%的人的真实MHR范围在188-212 bpm(220岁±12 bpm)(图1)。
扩展到两个标准偏差或大约95%的组,错误将24bpm翻倍(即,MHR = 176-224 BPM);3标准偏差占该组的约99%,误差在估计的两侧扩展到36bpm(即,MHR = 164-236 BPM)。此外,该公式倾向于在年轻个体中过度估计(例如,25岁可能永远不会获得195 BPM)。它倾向于在老年人估计(例如,60岁的人可以超过160 bpm)。您现在可以看到错误的概率。这里的外带是,如果要使用MHR公式(这不应该),请考虑具有较小错误的一个(例如,Tanaka = 208 - {0.7 x年龄})。
图1:220岁公式在20岁人群中估计MHR的错误示例
区域方法论
大多数模型都包含百分位以区分其区域,基于任意思路,简单性或数学便利性而不是基于证据的科学来选择值。
有些甚至订阅了每个区域范围最佳地引起一些特定的代谢反应(例如,60-75%MHR =脂肪燃烧区)的假设。不幸的是,没有一个一致的证据来支持一个特殊的强度唤起在所有人中的特殊强度唤起的概念。例如,在某些人中,它们的最佳烧结区可能发生在55-60%的MHR,而在其他情况下,它可能高达80-85%MHR。事实是,我们的新陈代谢与我们的指纹和性别,荷尔蒙水平,饮食,适应行使特异性,遗传,药物以及更多影响它的独特。那么,我们如何通过一些通用范围定义一个区域?
Take MyZone™ as an example that incorporates a 5-zone model – Grey, Blue, Green, Yellow, and Red, with each representing a specific intensity range (e.g., 50-59% MHR; 60-69% MHR, etc.). Does each zone represent a particular physiological or metabolic event? Doubtful when using a one-size-fits-all approach. They use percentile ranges for other purposes – while they do not represent physiological or metabolic zones, they can be used to represent intensities from which you can attain accomplishments, recognitions, badges or rewards (i.e., gamification).
应该使用这些度量来测量进度和遵守。在这里,我们也需要了解锻炼心率的局限性,这也受许多事件的影响:
血容量
- 脱水的身体通常会减少血容量,随后增加高于正常水平的HR反应——这是否意味着你会因为脱水而得到更多的分数?
模拟剂(例如,咖啡因)
- 他们可以激活交感神经系统,它加速了高于正常的人力资源响应 - 再次是一个奖励兴奋剂的奖励?
压力和缺乏恢复
- 身体不能从锻炼或生活压力中获得足够的恢复,可能会显示出高于正常水平的HR反应。
健身的改进
- 由于心肺呼吸效率的提高,训练适应性降低了HR反应——随着时间的推移,达到预先设定的强度范围会变得更加困难(例如,一个人发现由于健身的提高而更难获得区域积分)。为什么他们会因为变得更健康而受到惩罚?
因此,我们应该询问 - 如果在从%MHR中衍生出来的追踪时间或达到的时间不一致,那是遵守,进步或改进的有效指标吗?
厌氧训练和人力资源
任何时间运动强度发生变化,身体的心肺系统适应满足新的需求。遗憾的是,这需要时间 - 根据强度挑战(6,7),从30-45秒到几分钟。身体满足当前能源需求的能力被称为稳态(SS),通常被称为“第二风” - 它基本上代表了匹配工作需求的人力资源响应。
为什么我们关心SS-强度运动?SS-HR响应在次最大工作(即,休息的HR或MHR之外)与氧气消耗相比相互关联(vo2.),可以始终如一地估计卡路里。但是,这种相关性仅适用于运动期间的SS-HR响应,而不是非SS练习(3,6)。
考虑到当今许多锻炼的普及,参与者在少于3分钟的工作间隔(例如,HIIT型训练,阻力训练集),它们主要涉及非SS HR响应,而不是SS-HR响应。
因此,测量的人力资源反应并不一定反映身体实际执行的工作。为了证明这种人力资源反应滞后的概念或证明间隔型训练的非ss性质,进行以下简单的测试:
- 在监控和记录HR响应时执行4分钟的SS,光到中等强度锻炼4分钟(通过4分钟,您应该理想地曝光,达到SS-response)。接下来,在返回放宽的步伐之前,请执行全外60-75秒的高强度运动,以恢复 - 完成以下任务:
- 人力资源部门的反应花了多长时间才开始攀升?它增加了10秒吗?那30秒的时候呢?到工作间隔结束时,它可能仍在上升。
- 在恢复的前30秒钟内监控HR响应。人力资源在早期恢复期间继续攀升,或者在运动后结束后立即下降?
也就是说,在间隔式训练中测量的HR不能用来估计身体的实际工作或卡路里,因为它的反应时间延迟了——因此,它只是一个数字。但是,作为一个数字,如果相同的工作强度在较低的非ss心率反应下持续进行,或者在恢复阶段心率下降更快(即,这两者都意味着心肺效率的提高),它仍然具有一定的价值。
我们从中采取了什么结论?我们同意,数学公式,特别是220岁的缺陷,以及使用任意定义范围的区域。旨在获得基于锻炼人力资源的区间的评分或聚合时间过于不一致,并且受到艰巨的变量与行使工作不相关的影响。此外,某些型号未能调整其区域以适应培训适应。此外,在非SS,间隔型运动期间,HR响应不反映由身体(即时间延迟)进行的实际生理工作,也不反应用于准确估计卡路里的HR响应。
那么,我们应该放弃区域教学法吗?区域教学法提供了系统地划分适应的潜力,就像我们在阻力训练中看到的那样(即耐力、肥厚、力量)。然而,我们需要依赖更准确的方法,对身体系统施加适当的要求,以唤起所需的适应(例如,脂肪燃烧效率,无氧能力)。
最合理的解决方案是利用一个人独特的代谢标记物(即,通气阈值一- vt1;通气阈值二 - vt2)而不是来自MHR的通用公式(3,7)。
- VT1是一种好氧效率的代谢标志,并提供对我们燃烧的燃烧(例如脂肪,碳水化合物) - 又热量的良好洞察力。这里的相关性是,它将显着影响我们在SS练习期间燃烧的影响,更重要的是,我们整天都燃烧了燃料。
- VT2是无氧能力的代谢标志,并提供了对卡路里量的深入了解(即,与表现或体重减轻相关的卡路里数量)。
使用源自独特代谢标记物的个性化区域计划的美妙之处在于,它们可以随着身体的适应而不断调整,为监测进展和成就提供更现实的手段。但是,请记住,即使使用这个模型;没有准确测量非ss人力资源反应的解决方案——我们需要接受这个不可避免的事实。
今天的技术和可穿戴设备正在迅速推进,在健身产业中的创新者在基于MHR的区域方法中过渡并基于新陈代谢采用更好的模型,这只是时间问题。(Ambiotex™是一家创新的技术公司,开发了一种可携带的衬衫,衡量这些代谢生物标志物)。鉴于HR区更重要的商业用户的纯粹规模,如橙色理论Fitness™和Myzone,我相信它们可能是将整个健身行业转向前进的催化剂。在结束时,如果您是一个以创新和证据为基础的人,也许是时候开始考虑如何以及何时以及何时何时才能过渡到这些尖端的想法和应用程序。
参考文献
- Robergs R,和Landwehr R,(2002)。HRMAX = 220岁方程的令人惊讶的历史。锻炼生理学杂志在线,5(2),ISSN 1097-9751。
- Bryant CX,Merrill S和Green DJ,(编辑),(2014)。个人教练手册(5TH.版)。圣地亚哥,加利福尼亚州。美国锻炼理事会。
- Kenney WL,Wilmore JH和Costill DL,(2012)。运动和运动的生理学(5TH.版)。香槟,IL。,人类动力学。
- Skinner JS, Bryant CX, Merrill S和Green DJ,(编辑),(2015)。医疗练习专家手册。圣地亚哥,加利福尼亚州。美国锻炼理事会。
- Riebe D(编辑)(2018)。ACSM运动测试和处方指南(10TH.版)。Riverwoods,IL,沃尔斯康威尔健康。
- Kraemer WJ,Fleck SJ和Deschenes Mr(2012)。锻炼生理学:整合理论和应用。巴尔的摩,MD。Lippincott Williams和Wilkins。
- POCARI J,BRYANT CX和COMANA F,(2015)。锻炼Phsyiology。费城,帕。F.A. Davis和公司。