圖2：這位女運動員正確地佩戴了心率胸帶，剛好在她的運動胸罩下面。有些女性甚至更喜歡把胸帶塞在運動胸罩下面，這也是合適的。
心率胸帶從20世紀80年代初開始出現（3）。它們需要通過一些練習來有效地獲取心率信號（尤其是對女性而言），因為它們必須非常舒適並靠近心臟（心率胸帶的佩戴示例見圖1和圖2）。然而，一旦佩戴好胸帶，它們就可以準確地監測心率，並可與三導聯心電圖的心率記錄數值相媲美（3）。因此，當對心率的準確度要求很高時，胸帶往往是心率監測的首選。例如，如果客戶在鍛鍊期間需要使用心率精確監測運動強度或遵循運動專業人員的預定目標，建議使用含電極的胸帶。當進行有氧運動時（如：使用跑步機、室內自行車或橢圓機時），光學腕帶心率監控也被認為是相對準確的（4,5）。然而，由於胸帶（電極信號）與腕帶（光學信號）的技術差異，光學腕帶心率計的準確度可能變化很大（6），導致心率被低估或高估的數值高達每分鐘30次（7）。因膚色較深、BMI（身體質量指數）較高和不同的身體活動類型所導致的錯誤率可能較高（4）。包括手腕或手臂的過度活動或不規律的動作（如拳擊、有氧運動、循環或重量訓練）均可導致腕帶心率計的數值出錯。此外，如果腕帶心率計佩戴不舒適（或太緊），也可能發生測量錯誤。儘管存在這些局限性，腕帶心率計仍提供了一種大致不差的測量心率的方法。因此，腕帶心率計仍有其實用性，可以回顧性評估總體的運動強度情況（比如一周內），以查看客戶是否達到了他們的運動目標。
理解最大心率以優化技術
最大心率通常用於制定運動處方，為訓練設定靶心率區間，並使用這些目靶心率區間來監控訓練強度。儘管通過最大有氧運動能力測試（也稱為VO2Max測試）可以測出最大心率，但這並不總是可行的。此外，健身專業人士可使用「次級運動測試」來估算最大心率（1）。然而，由於簡單和方便操作，許多健康和健身專業人士包括私人教練、團操教練和運動生理學家，都使用年齡預測最大心率方法（APMHR）得出估計值。最常使用的心率估算公式是APMHR =220 - 年齡（1）。然而，在更廣泛的人群和更大的年齡範圍內，業已推導出一些其他的公式（1）。重要的是要記住，計算得出的最大心率是實際最大心率的估計值，實際最大心率可以高出或低於計算值12-15次/分鐘（8）。
大多數可穿戴技術使用這種心率估算公式（APMHR = 220 - 年齡）作為默認設置（9），即這類設備要求用戶輸入年齡或生日，然後使用年齡計算APMHR。不管是最大心率是通過測量還是預測得出的，目標心率的計算方法都是一樣的：目標心率 = 最大心率（測量或預測值）x期望的運動強度百分比。
一旦測量或估算出最大心率，就可以使用心率監測設備有效地監測運動強度。儘管APMHR通常是大多數可穿戴健身技術設備的默認設置，但許多設備允許用戶輸入自主測量得出最大心率值。例如，大多數Polar™設備允許用戶輸入測量的最大心率值，以便更準確地測量運動過程（10）。此外，管理大多數Fitbit品牌設備的Fitbit手機端應用程式允許用戶進入他們的帳戶設置（在心率區間下）並輸入自定義的最大心率，比如測量的最大心率值（9）。同樣，管理大多數Garmin品牌設備的Garmin Connect™手機端應用程式允許用戶進入設置、用戶配置文件和心率區間以輸入最大心率（11）。如果可能的話，一旦運動專業人員測量出客戶的最大心率，他們應與客戶合作以確保將該測量值輸入可穿戴技術裝置中。
雖然這種基於APMHR計算目標心率的方法很常見，但也存在一些局限性。除了不能準確計算運動強度的可能性之外，藥物作用也會影響到最大心率的估算，如β-受體阻斷劑，它會在休息和運動期間改變心率（1）。糖尿病或心血管疾病患者的運動心率也會受到影響（1）。因此，考慮到客戶的一般健康狀況、年齡、健身水平和身體活動習慣，目標心率應由健康或運動專業人員計算得出（1）。此外，訓練的心率區間可根據醫療提供者（如初級護理醫師或心臟病專家）給出的數值進行計算。目標心率通常計算為一個範圍值，即訓練區間。許多設備都有設置自定義訓練區間的選項（9、11），這些區間可以在運動專業人員的幫助下創建。
理解運動強度以優化技術
測量心率的技術可以為用戶提供各種信息：（a）以每分鐘心跳數為單位的實際心率，（b）最大心率的百分比（通常是估計最大心率的百分比，除非已測量最大心率並將其輸入設備中），或（c）達到的特定「訓練區間」或運動強度。遺憾的是，基於最大心率百分比的特定「訓練區域」或運動強度在不同裝置之間差別很大，並可能不同於美國運動醫學會（ACSM）定義的運動強度（見表1）。例如，美國運動醫學會將中等運動強度定義為最大心率的64%到76%（1）。這類似於Fitbit定義的有氧區間（最大心率的70%到84%），Polar™定義的中等強度區間（最大心率的70%到80%），以及Garmin定義的區間3（最大心率的70%到80%）的上限範圍。儘管這些差異很小，但重要的是要了解這些目標心率區間在不同設備之間並不一致，也不一定符合美國運動醫學會關於心肺運動強度的分類。運動專業人士如ACSM認證運動生理學家（ACSM-EP）或ACSM認證臨床運動生理學家（ACSM-CEP），有助於幫助客戶根據ACSM建議正確地解釋其心率區間。如前所述，許多設備都有設置自定義訓練區間的選項（9、11），這些區間可以在運動專業人員的幫助下進行優化。
ACSM指的是美國運動醫學會；CDC指的是美國疾病控制和預防中心。
運動員和健身愛好者可以選擇在訓練期間以多種方式監測運動強度。例如，瓦特（功率）和/或速度可與心率結合使用，以更詳細地記錄訓練過程。高端設備能夠測量（或整合來自其他技術的信息）單車騎行速度/功率或跑步速度。雖然瓦特（功率）和/或速度可以直接反映運動表現，但心率可能會受到過熱或脫水等因素的影響。例如，與較冷的環境相比，高熱環境中相同絕對負荷下的目標心率更高。脫水也會導致特定運動負荷下的心率高於水合狀態下的數值（15）。與恢復良好狀態下的訓練相比，過度訓練還可能導致休息和運動時的心率升高（16）。因此，將目標心率與其他運動表現指標結合使用可以幫助客戶最大限度地提高運動表現，同時也有助於降低熱病、脫水或過度訓練的風險（1）。
利用儲備心率優化技術
儲備心率法也被稱為Karvonen公式法，是健康和健身專業人士為客戶設定目標心率的最準確的方法（1）。使用最大心率百分比法計算運動處方時，低估或高估理想心率以達到健身目標的可能性較大。與單獨使用最大心率計算運動期間的目標強度相比，儲備心率法同時使用最大心率（測量或估計值）和靜息心率來計算目標強度。使用儲備心率計算目標心率的公式如下：目標心率=（最大心率-靜息心率）x期望的運動強度百分比+靜息心率。
儘管大多數新技術裝備不使用儲備心率來計算運動強度，但運動期間的心率測量與運動處方結合使用仍將有助於客戶達到規定的運動強度。美國運動醫學會（1）將運動強度用儲備心率百分比定義如下：
・極低強度，<30
・低強度，30-39
・中等強度，40-59
・高強度，60-89
・最大次級強度到最大強度，≥90
然而，一些可穿戴技術確實能夠將心率區間設置為儲備心率的百分比（11），並且許多技術能夠輸入心率絕對值來自定義訓練區間（9,11）。也可以在運動專業人員的幫助下，將這些基於儲備心率百分比計算得到的心率絕對值輸入可穿戴設備以創建對應的訓練區間。
使用可穿戴技術測量心率的最佳實踐
1.確保設備收集儘可能多的信息。
年齡。大多數設備都會要求輸入年齡，因為這是估計最大心率值（或估計儲備心率）的主要部分。
您的生日（以及當前日期）。如果未直接輸入年齡，則設備可以使用生日和當前日期來計算年齡。
靜息心率。有些裝置可能需要輸入靜息心率。這一點很重要，因為它是計算儲備心率的一個組成部分。確保按照指示準確測量靜息心率。
運動期間的實際最大心率。許多可穿戴技術依賴於使用預測公式來估算最大心率，但有些設備可能會讓佩戴者完成一項測量最大心率的健身測試。如果可能的話（如果健身專家和/或醫生允許鍛鍊者參加最大強度的運動），請完成此測試並確保設備收集到此信息。
自定義心率區間。自定義心率區間可以在某些設備中進行修改。這使得運動專業人員可以規定心率區間，作為在訓練期間監測運動強度的一種方法。
2.確保設備佩戴正確。胸帶和腕帶心率計都需要佩戴舒適。確保遵循特定設備的所有操作指引。佩戴的越好，設備的準確性越高，尤其是腕帶心率計。
3.了解您的心率計的局限性。您的設備是使用最大心率還是儲備心率來確定訓練區間？該設備是如何確定最大心率的？
4.了解您的設備如何定義訓練區間的。例如，美國運動醫學會將中度運動強度定義為最大心率的64%至76%（1）。這類似於Fitbit定義的有氧區間（最大心率的70%到84%），Polar™定義的中等強度區間（最大心率的70%到80%），以及Garmin定義的區間3（最大心率的70%到80%）的上限範圍。
結論
儘管胸帶比腕帶的光學監測更準確，但使用胸帶或腕帶心率計是一種很好的跟蹤運動強度的方法，無論是在訓練期間還是在訓練結束後。跟蹤運動強度是FITT-VP原則的重要組成部分，也是運動處方的重要組成部分，因為它可以幫助客戶對運動強度進行必要的調節。如果不對運動強度進行跟蹤，客戶最終可能會在不適當的訓練區間進行運動，而得不到他們所希望的改善。隨著心率監測技術越來越容易獲得並被許多人使用，這是健身專業人士將運動訓練知識與客戶已在使用的技術結合起來以幫助優化運動處方的絕佳機會。
監控運動強度很重要，這樣客戶就知道他/她是否達到了訓練目標。使用新技術進行心率監測很有幫助，健身專家可以幫助優化可穿戴設備中的心率參數。其中一個參數包括儲備心率（最大心率減去靜息心率），而不是美國運動醫學會建議用來監測有氧運動強度的預測最大心率百分比。此外，採用不同技術的各種可穿戴設備，都可以實現心率監測。客戶偏好或預算可能決定其選擇。無論如何，當與健身專業人士的運動處方結合使用時，這些設備可以有效地支持客戶監測訓練強度。
Source：Jennifer L. REVISITING HEART RATE TARGET ZONES THROUGH THE LENS OF WEARABLE TECHNOLOGY. ACSM's Health & FitnessJournal, 2019, 14.
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轉載自小泥巴團隊
原創： Jennifer L
編譯：iPerform