從一個「數字對不起來」的個案說起
幾年前我帶過一位在竹科上班的工程師學員，姑且叫他阿哲。他很認真，買了心率錶、下載了訓練 App，照著網路上「最大心率 70% 做有氧」的建議騎車。問題是，他每次照著那個數字騎，都覺得「怎麼這麼輕鬆，像在散步」；但另一位跟他年紀相近、體能卻普通的同事，用同一個 70% 的數字去騎，卻喘到講不出話。
同樣是「最大心率 70%」，兩個人的體感天差地遠。阿哲一度懷疑自己的心率錶壞了。其實錶沒壞，壞的是那個公式的假設。
這正是我今天想跟你談的主題：當我們在講「訓練強度」時，到底該拿哪個心率當基準？是最大心率的百分比（%HRmax），還是儲備心率（Heart Rate Reserve, HRR）的百分比？這兩者聽起來很像，實際上對某些人差了整整一個訓練區間，足以讓你的間歇課變成慢騎、或讓你的恢復騎變成硬操。
阿哲的問題，換成儲備心率法（也就是 Karvonen 法）重新計算後，答案立刻清楚了——他因為長期騎車，安靜心率只有 48 bpm，遠低於一般人的 65 至 70 bpm。而 %HRmax 這個方法完全沒把安靜心率放進計算，於是系統性地低估了他真正需要的心率。這一篇，我們就把這件事徹底講清楚。
觀念基礎：兩種「百分比」到底在算什麼
最大心率百分比（%HRmax）
這是最直覺、也最常被 App 預設採用的方法。做法很簡單：
目標心率 = 最大心率 × 目標強度百分比
例如某人最大心率 190 bpm，想做 70%，那就是 190 × 0.70 = 133 bpm。
這個方法的問題在於：它把「0 bpm」當成強度的起點。可是人不會在 0 bpm 運動——你連躺著睡覺，心臟都還在跳。真正的「休息」不是 0，而是你的安靜心率。把 0 當基準，等於把「休息到最大」這整段區間的分母算大了，於是同一個百分比對應到的實際運動強度就被系統性壓低。
儲備心率百分比（%HRR）
Karvonen 的洞見就在這裡。他把「可用的心率空間」定義成從安靜心率到最大心率這一段，稱為儲備心率：
儲備心率（HRR）= 最大心率 − 安靜心率
然後目標心率的公式變成：
目標心率 =（最大心率 − 安靜心率）× 目標強度百分比 + 安靜心率
這條公式由芬蘭生理學家 Martti Karvonen 在 1950 年代提出，核心精神是：強度的「起點」不該是 0，而是你真正的休息狀態——安靜心率。它把個人的休息基準線納入計算，因此對安靜心率特別低（訓練有素）或特別高的人，都能給出更貼近實際的目標。
用阿哲的數字實際跑一遍
阿哲的資料：最大心率約 185 bpm、安靜心率 48 bpm，目標做 70% 有氧。
| 方法 | 計算 | 目標心率 |
|---|---|---|
| %HRmax（70%） | 185 × 0.70 | 約 130 bpm |
| %HRR（70%，Karvonen） | (185 − 48) × 0.70 + 48 | 約 144 bpm |
差了 14 bpm。對心率訓練來說，14 bpm 常常就是一整個區間的落差。難怪阿哲用 130 bpm 覺得像散步——因為那對他而言根本還沒進到有氧耐力區。而他那位安靜心率 70 bpm 的同事，用 %HRmax 算出來的目標反而不會低估這麼多，體感自然接近。
這就是為什麼「同一個 %HRmax，兩人體感天差地遠」：%HRmax 對安靜心率的差異視而不見，而人與人之間安靜心率可以差到 20 至 30 bpm。
為什麼儲備心率法更「準」：它對齊的是攝氧量
講到這裡，你可能會問：憑什麼說 Karvonen 比較準？「準」的標準是什麼？
答案是：它更貼近你身體實際的耗氧強度。
訓練強度的黃金標準，其實是攝氧量（VO2）——也就是你的肌肉實際消耗了多少氧氣在做功。運動生理學界公認，運動強度最本質的度量是「用了最大攝氧能力的百分之多少」。心率之所以有用，是因為它跟攝氧量高度連動、又便宜好量測。
儲備攝氧量（VO2R）與它的孿生兄弟
跟儲備心率平行的概念，是儲備攝氧量（VO2 Reserve, VO2R）：
儲備攝氧量 = 最大攝氧量 − 安靜攝氧量
這裡的邏輯跟儲備心率一模一樣：不是從「0 攝氧」算起，而是從你安靜躺著時的基礎代謝耗氧（大約 3.5 毫升/公斤/分鐘，也就是 1 個代謝當量 MET）算起。
關鍵事實來了：研究顯示，儲備心率的百分比（%HRR）與儲備攝氧量的百分比（%VO2R）之間，是接近 1:1 的線性對應關係。也就是說，當你騎在「70% 儲備心率」，你大約也就是在「70% 儲備攝氧量」的強度上做功。這個發現重要到讓美國運動醫學會（ACSM）在 1998 年調整了運動強度指引，把 %VO2R 與 %HRR 視為可互換的等效指標。
相對地，%HRmax 對齊的是 %VO2max，但這個對應關係並不是 1:1，中低強度時尤其偏差明顯。所以如果你想要「用心率去代表真正的生理強度」，%HRR 是更誠實的翻譯。
三種百分比放在一起比一比
為了讓你更有畫面，我把三種常見的強度表達方式並排。假設一位中低安靜心率的騎士（最大心率 185、安靜心率 50、HRR = 135），看看同一個「70% 強度」在不同語言下的差別：
| 表達方式 | 定義基準 | 對齊的攝氧指標 | 70% 對應心率 | 常見誤用風險 |
|---|---|---|---|---|
| %HRmax | 從 0 到最大心率 | %VO2max（非 1:1） | 約 130 bpm | 對安靜心率低者嚴重低估 |
| %HRR（Karvonen） | 從安靜到最大心率 | %VO2R（接近 1:1） | 約 145 bpm | 安靜心率量不準則失真 |
| %VO2R | 從安靜到最大攝氧 | 自身即攝氧指標 | 需氣體分析才能量 | 一般人難以直接量測 |
這張表想傳達一件事：如果你手上只有心率錶、又想讓數字盡量貼近真正的生理耗氧，%HRR 是實務上最務實的選擇——它免設備、只要三個數字，卻能拿到接近 %VO2R 的對應精度。
一個要誠實說明的但書
我必須提醒：這個 1:1 不是鐵板一塊。研究也指出，當強度越接近最大時，%HRR 與 %VO2R 會逐漸偏離理想的 1:1；而且個體之間的變異相當大。心臟疾病族群的相關研究發現斜率非常接近 1（約 0.96 至 0.97），但那是群體平均，落到你我個人身上仍會有出入。
所以請把 Karvonen 當成一個更好的估算工具，而不是一把絕對精確的尺。真正的精確，還是要靠實驗室的攝氧分析或個人化的乳酸/換氣閾值測試。這一點我後面會再談。
那為什麼一堆 App 還是預設 %HRmax？
你可能會納悶：既然 %HRR 這麼好，為什麼很多手錶與 App 預設還是用 %HRmax？原因很現實——%HRmax 只需要一個數字（最大心率），不必問你安靜心率，對「不想麻煩使用者」的產品設計比較省事。它不是「錯」，而是「粗」：對安靜心率接近人口平均值的使用者，兩者差距不大；但對兩端的人（訓練有素或心率天生偏高者）就會失準。
所以我的建議很單純：如果你的 App 允許切換強度計算方式，把它改成 Karvonen／HRR，並老實填入你量準的安靜心率。這個十秒鐘的設定，可能就是你未來幾個月訓練「踩對強度」與「一直踩歪」的分水嶺。順帶一提，切換之後你會發現各區間的心率上下限普遍往上移，一開始可能覺得「怎麼變重了」，那不是變重，是你以前其實練得太輕。
實務方法：把公式變成你能用的區間表
第一步：取得三個數字
Karvonen 法需要三個輸入：安靜心率、最大心率、目標強度。
安靜心率：這是 Karvonen 法的靈魂，務必量準。建議做法：
- 早上剛醒、還沒下床、還沒滑手機時，靜躺量 1 分鐘。
- 連續量 3 至 5 天取平均，避免單日誤差。
- 前一晚別喝酒、別熬夜、別喝太多咖啡，這些都會墊高安靜心率。
最大心率：最準的是實測（在專業監督下做遞增測驗），但一般人可用估算式當起點。常見的年齡估算會有相當大的個體誤差（同齡的人真實最大心率可以差 ±10 至 12 bpm），所以：
- 如果你有心率錶、也常做高強度間歇，翻一下歷史資料，你在全力衝刺尾段看過的最高心率，往往比公式更接近真值。
- 用公式估出來的最大心率，請當「暫定值」，之後用體感與實測慢慢校正。
目標強度：依訓練目的選擇，見下方區間表。
第二步：Karvonen 心率區間表（範例）
以下用「最大心率 185 bpm、安靜心率 55 bpm」的假設個案示範，HRR = 130 bpm。實際使用請換成你自己的數字。強度分區採運動生理常見的五區概念，數值給範圍而非假精確。
| 區間 | 訓練目的 | %HRR | 目標心率（bpm） | 體感（RPE 1-10） |
|---|---|---|---|---|
| Z1 恢復 | 主動恢復、暖身 | 50–60% | 120–133 | 2–3，能輕鬆聊天 |
| Z2 有氧耐力 | 打底、長時間騎乘 | 60–70% | 133–146 | 3–4，可講完整句子 |
| Z3 節奏 | 有氧上限、Tempo | 70–80% | 146–159 | 5–6，講話開始斷句 |
| Z4 閾值 | 乳酸閾值、TT 能力 | 80–90% | 159–172 | 7–8，只能吐單字 |
| Z5 最大 | VO2max 間歇 | 90–100% | 172–185 | 9–10，無法交談 |
注意幾件事：
- 你會發現用 %HRR 算出來的 Z1 起點（120 bpm）已經明顯高於安靜心率，這正是 Karvonen 的優點——它不會把「幾乎沒在動」誤當成訓練區。
- 表中把 RPE（自覺費力程度）並列，是刻意的。心率會受到咖啡因、睡眠、脫水、氣溫影響而漂移，體感是最好的即時校正工具，兩者要一起看。
第三步：把區間對到實際課表
光有區間沒用，要對到訓練內容。以下是我常給不同目標學員的自行車課表骨架（時間與趟數僅為範例，請依自身狀況調整）：
| 訓練型態 | 主要區間 | 範例內容 | 一週建議次數 |
|---|---|---|---|
| 有氧長騎（LSD） | Z2 | 連續 90–180 分鐘穩定騎 | 1–2 次 |
| Tempo 節奏 | Z3 | 2×20 分鐘，中間休 5 分鐘 | 1 次 |
| 閾值間歇 | Z4 | 4×8 分鐘，休 4 分鐘 | 1 次 |
| VO2max 間歇 | Z5 | 5×3 分鐘全力，休 3 分鐘 | 1 次（進階者） |
| 恢復騎 | Z1 | 30–45 分鐘超輕鬆 | 視疲勞插入 |
這裡藏著自行車訓練最經典的原則：大部分的量放在 Z2。很多人的通病是「中強度太多、輕的不夠輕、重的不夠重」，整週都卡在不上不下的 Z3 灰色地帶，累得半死卻練不出有氧底子。用對了 Karvonen 的 Z2 心率上限，你才會知道自己是不是又騎太用力了。
台灣在地的應用情境
區間有了，怎麼對應到台灣常見的場地？分享幾個實務搭配：
- 河濱車道（如大稻埕、新店溪、東豐綠廊）：平路、少紅綠燈，最適合做穩定的 Z2 長騎與 Z3 節奏課，因為你能維持恆定強度、心率不會被走走停停打亂。
- 陽明山、風櫃嘴、汐止五指山：爬坡路段是做 Z4 閾值與 Z5 間歇的天然場地。爬坡時阻力穩定、容易把心率頂到目標區並維持住，比平路衝刺好控制。
- 武嶺、合歡山等高海拔路線：海拔越高，同樣強度下心率會偏高、攝氧受限，這時候固定心率反而不可靠，建議改以體感與功率為主，心率當參考。高海拔挑戰前也務必評估身體狀況。
- 室內訓練台（雨季、空品差時）：台灣梅雨與夏季午後雷陣雨多、冬季某些日子空品不佳，訓練台是很好的替代方案。室內散熱差，心率會比同功率的戶外高，記得開強力風扇並對心率漂移有心理準備。
關於補給，台灣騎士要特別注意水分與電解質。夏天濕熱、流汗量大，長騎（超過 90 分鐘）每小時大約補充 500 至 1000 毫升水分，並視流汗程度補鈉；能量方面每小時約 30 至 60 公克碳水化合物是常見的區間，實際因人與強度而異。超商密度高是台灣騎士的福利，善用補給點，別讓脫水拖垮你的心率數據與表現。
深入個案：三位安靜心率不同的騎士
光講原理容易空泛，我把帶過的三種典型學員濃縮成三位虛構但情境真實的個案，讓你看看安靜心率差異如何徹底改變區間。三人同齡、假設最大心率都是 185 bpm，差別只在安靜心率。
| 個案 | 背景 | 安靜心率 | HRR | 70% HRR 目標 | 若用 %HRmax 70% |
|---|---|---|---|---|---|
| 小美 | 久坐上班族，剛開始騎車 | 74 bpm | 111 | 約 152 bpm | 約 130 bpm |
| 阿明 | 週末騎車三年，體能中等 | 60 bpm | 125 | 約 148 bpm | 約 130 bpm |
| 阿哲 | 長期規律訓練 | 48 bpm | 137 | 約 144 bpm | 約 130 bpm |
看出玄機了嗎？三人若都用 %HRmax 的 70%，目標心率一律是 130 bpm，好像很公平，其實對阿哲這種訓練有素的人嚴重低估（他真正的 70% 有氧要到 144）。而 Karvonen 給出的目標隨著安靜心率不同而分開：小美 152、阿明 148、阿哲 144。
有趣的是，安靜心率越低（越有訓練），Karvonen 目標與 %HRmax 目標的差距反而越小的直覺是錯的——實際上這個差距最大的正是阿哲。原因在於：安靜心率越低，被 %HRmax「無視」的那段基線就越長，低估越嚴重。這也解釋了為什麼越認真訓練的人，越不能用 %HRmax，否則你會一直把自己框在偏輕的強度，練了半天卻總覺得不夠痛快。
反過來看小美：她安靜心率高，%HRmax 對她的低估相對輕微，但 Karvonen 仍然給了她比較合理的起點。等她練了半年、安靜心率從 74 掉到 62，她的整套區間就要重新計算——這正是我一再強調「每 4 到 6 週更新」的原因。
常見錯誤與修正
帶學員這麼多年，同樣的坑我看過無數次。列幾個最常見的：
錯誤一：安靜心率隨便填一個
Karvonen 的準度，一半以上押在安靜心率上。有人直接填「60」交差，結果自己其實是 48 或 72，整套區間全歪。修正：認真量、取多日平均、每隔幾週重量一次（體能進步後安靜心率會下降，區間要跟著更新）。
錯誤二：把估算的最大心率當成聖旨
年齡公式的個體誤差很大，硬套可能讓你的 Z5 上限訂得太低（練不到刺激）或太高（永遠碰不到、徒增挫折）。修正：把公式值當暫定，用高強度課的實際峰值心率與體感反覆校正。真心想練，找有做遞增測驗的運動科學中心實測一次最省事。
錯誤三：忽略心率的「當日漂移」
台灣夏天又濕又熱，同樣的功率輸出，大熱天的心率可以比涼爽時高 5 至 15 bpm（心血管漂移 + 散熱負擔）。如果你死盯著固定心率數字，大熱天會被迫降強度、以為自己退步。修正：熱天以體感/功率為主、心率為輔；或乾脆把心率目標整體上調幾 bpm 作為熱環境補償。台灣的夏季午後也建議避開最曬時段訓練，清晨或傍晚較安全。
錯誤四：拿別人的區間表套自己
看到隊友的區間就直接抄，是最沒意義的事。每個人的最大心率、安靜心率都不同，Karvonen 的價值恰恰在於個人化。修正：花十分鐘算自己的，別偷懶。
錯誤五：以為 Karvonen 能取代閾值測試
Karvonen 是很好的「起手式」，但它終究是基於最大與安靜兩點的線性內插。真正決定你耐力表現的乳酸閾值、換氣閾值，位置因人而異，不見得剛好落在某個固定 %HRR。修正：認真的耐力運動員，建議進一步做閾值相關測試（如 20 分鐘功率測驗推估 FTP、或實驗室換氣閾值分析），把區間校得更貼身。
錯誤六：把 Karvonen 的百分比跟 %HRmax 的百分比混著講
這是我看過最容易造成溝通災難的坑。教練說「今天做 70%」，學員回家用手錶的 %HRmax 設定去對，結果強度整整低了一截，還以為自己有練到。修正：講強度時一定要講清楚是「70% HRR」還是「70% HRmax」，兩者不是同一件事。同樣一個數字，Karvonen 的百分比一律對應到比 %HRmax 更高的實際心率。團隊訓練時，最好統一用同一種語言，避免各說各話。
錯誤七：忘了區間會隨體能「移動」
很多人算了一次區間就用一整年。問題是隨著你變強，安靜心率會下降、同樣配速下的心率也會下降（心臟每跳一下打出更多血）。半年前的區間，半年後可能已經偏低。修正：把「更新區間」排進你的訓練週期，換季、換訓練階段、或明顯感覺體能有變化時，就重新量安靜心率、重算一次。
給不同程度讀者的行動建議
剛入門、只想健康騎車的你
你不需要糾結五個區間。掌握兩件事就好：
- 用 Karvonen 算出你的 60–70% HRR（Z2），這是你大部分時間該待的「舒服有氧」區。
- 學會「講話測試」：能輕鬆講完整句子 = 強度剛好；喘到只能吐單字 = 太用力了。
對一般健康促進，每週累積約 150 分鐘的中等強度有氧就很有價值。把心率當參考、體感當主導，你會騎得又久又不受傷。
想認真進步的中階車友
- 完整算出五區，落實「Z2 為主、Z4/Z5 為輔」的分配。
- 每 4 至 6 週重新量一次安靜心率、更新區間。
- 開始記錄訓練日誌，把心率、功率、體感三者對照，找出屬於你自己的閾值心率大概落在第幾區。
進階、追成績的選手
- 把 Karvonen 當校準前的粗估，正式訓練以功率或閾值心率為主錨點。
- 定期實測最大心率與閾值，別讓區間過期。
- 理解 %HRR≈%VO2R 的 1:1 在高強度會偏離，所以你的 Z5 間歇更該靠功率與體感把關，別只信心率。
一份快速自我檢核清單
| 檢查項目 | 你做到了嗎？ |
|---|---|
| 安靜心率是清晨靜躺、多日平均量的 | ☐ |
| 最大心率是實測或至少用高強度峰值校正過的 | ☐ |
| 區間是用 Karvonen（有把安靜心率放進去）算的 | ☐ |
| 大部分訓練量落在 Z2 | ☐ |
| 熱天有做心率/體感的補償 | ☐ |
| 每 4–6 週更新一次區間 | ☐ |
六項都打勾，你的強度錨點就穩了。把這張表存在手機裡，每個月固定回頭檢查一次，你會發現訓練品質默默地穩定下來。
常見問答（FAQ）
帶學員時最常被問到的幾個問題，一次整理給你。
Q1：我沒有實驗室，怎麼估最大心率比較保險？
年齡估算式（例如常見的「220 減年齡」或更新的版本）可以當起點，但請記得它的個體誤差可以到 ±10 bpm 以上。比較實際的做法是：翻你心率錶裡做過的高強度課，找一次你確實全力衝到快吐、心率再也上不去的紀錄，那個峰值往往比公式更接近你的真實最大心率。若你想要一個相對安全又標準化的實測，可以在暖身充分後做「爬坡全力衝 3 到 4 分鐘」的測驗，但前提是你心臟健康、且最好有人陪同。
Q2：安靜心率每天都在變，我到底該用哪個數字？
用「清晨靜躺、連續 3 到 5 天的平均」。單日數值會被睡眠、壓力、咖啡因、前一天訓練量影響。順帶一提，如果你發現某天安靜心率比平均高出 5 到 7 bpm 以上，那通常是身體在告訴你「還沒恢復好」，那天適合把課表調輕——安靜心率本身就是很好的恢復監測指標。
Q3：Karvonen 算出來的心率，戴手腕光學心率錶準嗎？
手腕光學（PPG）在穩定有氧時通常夠用，但在高強度間歇、抽車、路面顛簸時容易「掉拍」或抓錯（例如把踏頻誤判成心率）。如果你要認真做 Z4、Z5 的心率課，建議用胸帶式心率帶，數據穩定得多。
Q4：我吃降血壓藥，Karvonen 還能用嗎？
這要看藥物種類。乙型阻斷劑會直接壓低最大心率與運動心率反應，這時候不管 %HRmax 還是 %HRR 的公式都會失真。請務必先諮詢你的醫師，由專業人員依你的用藥狀況個別化調整，不要自己照公式硬套。
Q5：跑步、游泳、騎車的心率區間可以共用嗎？
不建議直接共用。同一個人，跑步的最大心率通常比騎車略高（多幾 bpm），游泳因為身體水平、水壓與散熱不同又更不一樣。理想上每種運動各測一次最大心率、各算一套區間。若嫌麻煩，至少要知道「騎車的區間套到跑步會偏低」這個方向。
一個關於健康的重要提醒
心率訓練有個前提：你的心臟本身是健康的。如果你有高血壓、心律不整、心臟病史，或家族有心臟猝死病史，運動前務必先讓醫師評估。部分心血管用藥（例如乙型阻斷劑）會直接壓低你的最大心率與運動心率反應，這時候年齡公式與 Karvonen 都會失真，必須由醫師與專業人員個別化調整強度處方，不能照本宣科。
台灣就醫很方便，善用健保資源。若你屬於三高族群或年過中年久未運動，運動前的心臟功能評估（如運動心電圖）是很值得的投資。運動中若出現胸悶、胸痛、異常喘、頭暈、冷汗，立刻停下並就醫，別逞強。
本文為教育性內容，不能取代醫師、物理治療師或營養師的個別診斷與治療建議。
結語：讓數字為你服務，而不是綁架你
回到阿哲的故事。改用 Karvonen 重算區間後，他終於明白自己過去為什麼「怎麼練都覺得太輕鬆」——他一直用一個沒把他低安靜心率考慮進去的公式，把自己框在偏低的強度裡。校正之後，他的 Z2 長騎終於騎在真正的有氧刺激上，三個月後的一次爬坡計時，比先前快了將近兩分鐘。
儲備心率法之所以值得你學，不是因為它多複雜，而是因為它多還原了一個你身上原本就存在、卻被簡化公式忽略的事實：你的休息基準線。當強度的起點從虛構的「0」回到真實的「安靜心率」，你算出來的每一個目標，才真正屬於你。
但也別忘了，公式再好都是估計。最終校準你的，永遠是身體的回饋——你的呼吸、你的腿感、你隔天醒來的安靜心率。把 Karvonen 當成一副更清楚的眼鏡，戴上它看訓練，但走路還是要靠你自己的腳感。今晚就花十分鐘，把你自己的安靜心率與最大心率填進公式，算出屬於你的五個區間，然後從下一趟騎乘開始實踐。祝你每一趟訓練，都踩在對的強度上。
參考資料
- Karvonen 公式與運動強度處方原理：British Columbia Medical Journal — The science of exercise prescription: Martti Karvonen
- %HRR 與 %VO2R 的關係、ACSM 指引調整：The relationship of heart rate reserve to VO2 reserve (Medicine & Science in Sports & Exercise)
- %HRmax、%HRR、%VO2max、%VO2R 在自行車選手中的比較：Relationship between %HRmax, %HR reserve, %VO2max, and %VO2 reserve in elite cyclists (PubMed)
- ACSM 運動強度指引與 VO2R 的討論：ACSM Exercise Intensity Guidelines (Journal of Exercise Physiology online)