储备心率与储备摄氧量：让你的训练强度不再算错的锚点

从一个「数字对不起来」的个案说起

几年前我带过一位在竹科上班的工程师学员，姑且叫他阿哲。他很认真，买了心率表、下载了训练 App，照着网络上「最大心率 70% 做有氧」的建议骑车。问题是，他每次照着那个数字骑，都觉得「怎么这么轻松，像在散步」；但另一位跟他年纪相近、体能却普通的同事，用同一个 70% 的数字去骑，却喘到讲不出话。

同样是「最大心率 70%」，两个人的体感天差地远。阿哲一度怀疑自己的心率表坏了。其实表没坏，坏的是那个公式的假设。

这正是我今天想跟你谈的主题：当我们在讲「训练强度」时，到底该拿哪个心率当基准？是最大心率的百分比（%HRmax），还是储备心率（Heart Rate Reserve, HRR）的百分比？这两者听起来很像，实际上对某些人差了整整一个训练区间，足以让你的间歇课变成慢骑、或让你的恢复骑变成硬操。

阿哲的问题，换成储备心率法（也就是 Karvonen 法）重新计算后，答案立刻清楚了——他因为长期骑车，安静心率只有 48 bpm，远低于一般人的 65 至 70 bpm。而 %HRmax 这个方法完全没把安静心率放进计算，于是系统性地低估了他真正需要的心率。这一篇，我们就把这件事彻底讲清楚。

观念基础：两种「百分比」到底在算什么

最大心率百分比（%HRmax）

这是最直觉、也最常被 App 缺省采用的方法。做法很简单：

目标心率 = 最大心率 × 目标强度百分比

例如某人最大心率 190 bpm，想做 70%，那就是 190 × 0.70 = 133 bpm。

这个方法的问题在于：它把「0 bpm」当成强度的起点。可是人不会在 0 bpm 运动——你连躺着睡觉，心脏都还在跳。真正的「休息」不是 0，而是你的安静心率。把 0 当基准，等于把「休息到最大」这整段区间的分母算大了，于是同一个百分比对应到的实际运动强度就被系统性压低。

储备心率百分比（%HRR）

Karvonen 的洞见就在这里。他把「可用的心率空间」定义成从安静心率到最大心率这一段，称为储备心率：

储备心率（HRR）= 最大心率 − 安静心率

然后目标心率的公式变成：

目标心率 =（最大心率 − 安静心率）× 目标强度百分比 + 安静心率

这条公式由芬兰生理学家 Martti Karvonen 在 1950 年代提出，内核精神是：强度的「起点」不该是 0，而是你真正的休息状态——安静心率。它把个人的休息基准线纳入计算，因此对安静心率特别低（训练有素）或特别高的人，都能给出更贴近实际的目标。

用阿哲的数字实际跑一遍

阿哲的数据：最大心率约 185 bpm、安静心率 48 bpm，目标做 70% 有氧。

方法	计算	目标心率
%HRmax（70%）	185 × 0.70	约 130 bpm
%HRR（70%，Karvonen）	(185 − 48) × 0.70 + 48	约 144 bpm

差了 14 bpm。对心率训练来说，14 bpm 常常就是一整个区间的落差。难怪阿哲用 130 bpm 觉得像散步——因为那对他而言根本还没进到有氧耐力区。而他那位安静心率 70 bpm 的同事，用 %HRmax 算出来的目标反而不会低估这么多，体感自然接近。

这就是为什么「同一个 %HRmax，两人体感天差地远」：%HRmax 对安静心率的差异视而不见，而人与人之间安静心率可以差到 20 至 30 bpm。

为什么储备心率法更「准」：它对齐的是摄氧量

讲到这里，你可能会问：凭什么说 Karvonen 比较准？「准」的标准是什么？

答案是：它更贴近你身体实际的耗氧强度。

训练强度的黄金标准，其实是摄氧量（VO2）——也就是你的肌肉实际消耗了多少氧气在做功。运动生理学界公认，运动强度最本质的度量是「用了最大摄氧能力的百分之多少」。心率之所以有用，是因为它跟摄氧量高度连动、又便宜好量测。

储备摄氧量（VO2R）与它的孪生兄弟

跟储备心率平行的概念，是储备摄氧量（VO2 Reserve, VO2R）：

储备摄氧量 = 最大摄氧量 − 安静摄氧量

这里的逻辑跟储备心率一模一样：不是从「0 摄氧」算起，而是从你安静躺着时的基础代谢耗氧（大约 3.5 毫升/公斤/分钟，也就是 1 个代谢当量 MET）算起。

关键事实来了：研究显示，储备心率的百分比（%HRR）与储备摄氧量的百分比（%VO2R）之间，是接近 1:1 的线性对应关系。也就是说，当你骑在「70% 储备心率」，你大约也就是在「70% 储备摄氧量」的强度上做功。这个发现重要到让美国运动医学会（ACSM）在 1998 年调整了运动强度指引，把 %VO2R 与 %HRR 视为可互换的等效指针。

相对地，%HRmax 对齐的是 %VO2max，但这个对应关系并不是 1:1，中低强度时尤其偏差明显。所以如果你想要「用心率去代表真正的生理强度」，%HRR 是更诚实的翻译。

三种百分比放在一起比一比

为了让你更有画面，我把三种常见的强度表达方式并排。假设一位中低安静心率的骑士（最大心率 185、安静心率 50、HRR = 135），看看同一个「70% 强度」在不同语言下的差别：

表达方式	定义基准	对齐的摄氧指针	70% 对应心率	常见误用风险
%HRmax	从 0 到最大心率	%VO2max（非 1:1）	约 130 bpm	对安静心率低者严重低估
%HRR（Karvonen）	从安静到最大心率	%VO2R（接近 1:1）	约 145 bpm	安静心率量不准则失真
%VO2R	从安静到最大摄氧	自身即摄氧指针	需气体分析才能量	一般人难以直接量测

这张表想传达一件事：如果你手上只有心率表、又想让数字尽量贴近真正的生理耗氧，%HRR 是实务上最务实的选择——它免设备、只要三个数字，却能拿到接近 %VO2R 的对应精度。

一个要诚实说明的但书

我必须提醒：这个 1:1 不是铁板一块。研究也指出，当强度越接近最大时，%HRR 与 %VO2R 会逐渐偏离理想的 1:1；而且个体之间的变异相当大。心脏疾病族群的相关研究发现斜率非常接近 1（约 0.96 至 0.97），但那是群体平均，落到你我个人身上仍会有出入。

所以请把 Karvonen 当成一个更好的估算工具，而不是一把绝对精确的尺。真正的精确，还是要靠实验室的摄氧分析或个人化的乳酸/换气阈值测试。这一点我后面会再谈。

那为什么一堆 App 还是缺省 %HRmax？

你可能会纳闷：既然 %HRR 这么好，为什么很多手表与 App 缺省还是用 %HRmax？原因很现实——%HRmax 只需要一个数字（最大心率），不必问你安静心率，对「不想麻烦用户」的产品设计比较省事。它不是「错」，而是「粗」：对安静心率接近人口平均值的用户，两者差距不大；但对两端的人（训练有素或心率天生偏高者）就会失准。

所以我的建议很单纯：如果你的 App 允许切换强度计算方式，把它改成 Karvonen／HRR，并老实填入你量准的安静心率。这个十秒钟的设置，可能就是你未来几个月训练「踩对强度」与「一直踩歪」的分水岭。顺带一提，切换之后你会发现各区间的心率上下限普遍往上移，一开始可能觉得「怎么变重了」，那不是变重，是你以前其实练得太轻。

实务方法：把公式变成你能用的区间表

第一步：取得三个数字

Karvonen 法需要三个输入：安静心率、最大心率、目标强度。

安静心率：这是 Karvonen 法的灵魂，务必量准。建议做法：

• 早上刚醒、还没下床、还没滑手机时，静躺量 1 分钟。
• 连续量 3 至 5 天取平均，避免单日误差。
• 前一晚别喝酒、别熬夜、别喝太多咖啡，这些都会垫高安静心率。

最大心率：最准的是实测（在专业监督下做递增测验），但一般人可用估算式当起点。常见的年龄估算会有相当大的个体误差（同龄的人真实最大心率可以差 ±10 至 12 bpm），所以：

• 如果你有心率表、也常做高强度间歇，翻一下历史数据，你在全力冲刺尾段看过的最高心率，往往比公式更接近真值。
• 用公式估出来的最大心率，请当「暂定值」，之后用体感与实测慢慢校正。

目标强度：依训练目的选择，见下方区间表。

第二步：Karvonen 心率区间表（范例）

以下用「最大心率 185 bpm、安静心率 55 bpm」的假设个案示范，HRR = 130 bpm。实际使用请换成你自己的数字。强度分区采运动生理常见的五区概念，数值给范围而非假精确。

区间	训练目的	%HRR	目标心率（bpm）	体感（RPE 1-10）
Z1 恢复	主动恢复、暖身	50–60%	120–133	2–3，能轻松聊天
Z2 有氧耐力	打底、长时间骑乘	60–70%	133–146	3–4，可讲完整句子
Z3 节奏	有氧上限、Tempo	70–80%	146–159	5–6，讲话开始断句
Z4 阈值	乳酸阈值、TT 能力	80–90%	159–172	7–8，只能吐单字
Z5 最大	VO2max 间歇	90–100%	172–185	9–10，无法交谈

注意几件事：

• 你会发现用 %HRR 算出来的 Z1 起点（120 bpm）已经明显高于安静心率，这正是 Karvonen 的优点——它不会把「几乎没在动」误当成训练区。
• 表中把 RPE（自觉费力程度）并列，是刻意的。心率会受到咖啡因、睡眠、脱水、气温影响而漂移，体感是最好的即时校正工具，两者要一起看。

第三步：把区间对到实际课表

光有区间没用，要对到训练内容。以下是我常给不同目标学员的自行车课表骨架（时间与趟数仅为范例，请依自身状况调整）：

训练型态	主要区间	范例内容	一周建议次数
有氧长骑（LSD）	Z2	连续 90–180 分钟稳定骑	1–2 次
Tempo 节奏	Z3	2×20 分钟，中间休 5 分钟	1 次
阈值间歇	Z4	4×8 分钟，休 4 分钟	1 次
VO2max 间歇	Z5	5×3 分钟全力，休 3 分钟	1 次（高端者）
恢复骑	Z1	30–45 分钟超轻松	视疲劳插入

这里藏着自行车训练最经典的原则：大部分的量放在 Z2。很多人的通病是「中强度太多、轻的不够轻、重的不够重」，整周都卡在不上不下的 Z3 灰色地带，累得半死却练不出有氧底子。用对了 Karvonen 的 Z2 心率上限，你才会知道自己是不是又骑太用力了。

台湾在地的应用情境

区间有了，怎么对应到台湾常见的场地？分享几个实务搭配：

• 河滨车道（如大稻埕、新店溪、东丰绿廊）：平路、少红绿灯，最适合做稳定的 Z2 长骑与 Z3 节奏课，因为你能维持恒定强度、心率不会被走走停停打乱。
• 阳明山、风柜嘴、汐止五指山：爬坡路段是做 Z4 阈值与 Z5 间歇的天然场地。爬坡时阻力稳定、容易把心率顶到目标区并维持住，比平路冲刺好控制。
• 武岭、合欢山等高海拔路线：海拔越高，同样强度下心率会偏高、摄氧受限，这时候固定心率反而不可靠，建议改以体感与功率为主，心率当参考。高海拔挑战前也务必评估身体状况。
• 室内训练台（雨季、空品差时）：台湾梅雨与夏季午后雷阵雨多、冬季某些日子空品不佳，训练台是很好的替代方案。室内散热差，心率会比同功率的户外高，记得开强力风扇并对心率漂移有心理准备。

关于补给，台湾骑士要特别注意水分与电解质。夏天湿热、流汗量大，长骑（超过 90 分钟）每小时大约补充 500 至 1000 毫升水分，并视流汗程度补钠；能量方面每小时约 30 至 60 公克碳水化合物是常见的区间，实际因人与强度而异。超商密度高是台湾骑士的福利，善用补给点，别让脱水拖垮你的心率数据与表现。

深入个案：三位安静心率不同的骑士

光讲原理容易空泛，我把带过的三种典型学员浓缩成三位虚构但情境真实的个案，让你看看安静心率差异如何彻底改变区间。三人同龄、假设最大心率都是 185 bpm，差别只在安静心率。

个案	背景	安静心率	HRR	70% HRR 目标	若用 %HRmax 70%
小美	久坐上班族，刚开始骑车	74 bpm	111	约 152 bpm	约 130 bpm
阿明	周末骑车三年，体能中等	60 bpm	125	约 148 bpm	约 130 bpm
阿哲	长期规律训练	48 bpm	137	约 144 bpm	约 130 bpm

看出玄机了吗？三人若都用 %HRmax 的 70%，目标心率一律是 130 bpm，好像很公平，其实对阿哲这种训练有素的人严重低估（他真正的 70% 有氧要到 144）。而 Karvonen 给出的目标随着安静心率不同而分开：小美 152、阿明 148、阿哲 144。

有趣的是，安静心率越低（越有训练），Karvonen 目标与 %HRmax 目标的差距反而越小的直觉是错的——实际上这个差距最大的正是阿哲。原因在于：安静心率越低，被 %HRmax「无视」的那段基线就越长，低估越严重。这也解释了为什么越认真训练的人，越不能用 %HRmax，否则你会一直把自己框在偏轻的强度，练了半天却总觉得不够痛快。

反过来看小美：她安静心率高，%HRmax 对她的低估相对轻微，但 Karvonen 仍然给了她比较合理的起点。等她练了半年、安静心率从 74 掉到 62，她的整套区间就要重新计算——这正是我一再强调「每 4 到 6 周更新」的原因。

常见错误与修正

带学员这么多年，同样的坑我看过无数次。列几个最常见的：

错误一：安静心率随便填一个

Karvonen 的准度，一半以上押在安静心率上。有人直接填「60」交差，结果自己其实是 48 或 72，整套区间全歪。修正：认真量、取多日平均、每隔几周重量一次（体能进步后安静心率会下降，区间要跟着更新）。

错误二：把估算的最大心率当成圣旨

年龄公式的个体误差很大，硬套可能让你的 Z5 上限订得太低（练不到刺激）或太高（永远碰不到、徒增挫折）。修正：把公式值当暂定，用高强度课的实际峰值心率与体感反复校正。真心想练，找有做递增测验的运动科学中心实测一次最省事。

错误三：忽略心率的「当日漂移」

台湾夏天又湿又热，同样的功率输出，大热天的心率可以比凉爽时高 5 至 15 bpm（心血管漂移 + 散热负担）。如果你死盯着固定心率数字，大热天会被迫降强度、以为自己退步。修正：热天以体感/功率为主、心率为辅；或干脆把心率目标整体上调几 bpm 作为热环境补偿。台湾的夏季午后也建议避开最晒时段训练，清晨或傍晚较安全。

错误四：拿别人的区间表套自己

看到队友的区间就直接抄，是最没意义的事。每个人的最大心率、安静心率都不同，Karvonen 的价值恰恰在于个人化。修正：花十分钟算自己的，别偷懒。

错误五：以为 Karvonen 能取代阈值测试

Karvonen 是很好的「起手式」，但它终究是基于最大与安静两点的线性内插。真正决定你耐力表现的乳酸阈值、换气阈值，位置因人而异，不见得刚好落在某个固定 %HRR。修正：认真的耐力运动员，建议进一步做阈值相关测试（如 20 分钟功率测验推估 FTP、或实验室换气阈值分析），把区间校得更贴身。

错误六：把 Karvonen 的百分比跟 %HRmax 的百分比混着讲

这是我看过最容易造成沟通灾难的坑。教练说「今天做 70%」，学员回家用手表的 %HRmax 设置去对，结果强度整整低了一截，还以为自己有练到。修正：讲强度时一定要讲清楚是「70% HRR」还是「70% HRmax」，两者不是同一件事。同样一个数字，Karvonen 的百分比一律对应到比 %HRmax 更高的实际心率。团队训练时，最好统一用同一种语言，避免各说各话。

错误七：忘了区间会随体能「移动」

很多人算了一次区间就用一整年。问题是随着你变强，安静心率会下降、同样配速下的心率也会下降（心脏每跳一下打出更多血）。半年前的区间，半年后可能已经偏低。修正：把「更新区间」排进你的训练周期，换季、换训练阶段、或明显感觉体能有变化时，就重新量安静心率、重算一次。

给不同程度读者的行动建议

刚入门、只想健康骑车的你

你不需要纠结五个区间。掌握两件事就好：

1. 用 Karvonen 算出你的 60–70% HRR（Z2），这是你大部分时间该待的「舒服有氧」区。
2. 学会「讲话测试」：能轻松讲完整句子 = 强度刚好；喘到只能吐单字 = 太用力了。

对一般健康促进，每周累积约 150 分钟的中等强度有氧就很有价值。把心率当参考、体感当主导，你会骑得又久又不受伤。

想认真进步的中阶车友

• 完整算出五区，落实「Z2 为主、Z4/Z5 为辅」的分配。
• 每 4 至 6 周重新量一次安静心率、更新区间。
• 开始记录训练日志，把心率、功率、体感三者对照，找出属于你自己的阈值心率大概落在第几区。

高端、追成绩的选手

• 把 Karvonen 当校准前的粗估，正式训练以功率或阈值心率为主锚点。
• 定期实测最大心率与阈值，别让区间过期。
• 理解 %HRR≈%VO2R 的 1:1 在高强度会偏离，所以你的 Z5 间歇更该靠功率与体感把关，别只信心率。

一份快速自我检核清单

检查项目	你做到了吗？
安静心率是清晨静躺、多日平均量的	☐
最大心率是实测或至少用高强度峰值校正过的	☐
区间是用 Karvonen（有把安静心率放进去）算的	☐
大部分训练量落在 Z2	☐
热天有做心率/体感的补偿	☐
每 4–6 周更新一次区间	☐

六项都打勾，你的强度锚点就稳了。把这张表存在手机里，每个月固定回头检查一次，你会发现训练品质默默地稳定下来。

常见问答（FAQ）

带学员时最常被问到的几个问题，一次整理给你。

Q1：我没有实验室，怎么估最大心率比较保险？

年龄估算式（例如常见的「220 减年龄」或更新的版本）可以当起点，但请记得它的个体误差可以到 ±10 bpm 以上。比较实际的做法是：翻你心率表里做过的高强度课，找一次你确实全力冲到快吐、心率再也上不去的纪录，那个峰值往往比公式更接近你的真实最大心率。若你想要一个相对安全又标准化的实测，可以在暖身充分后做「爬坡全力冲 3 到 4 分钟」的测验，但前提是你心脏健康、且最好有人陪同。

Q2：安静心率每天都在变，我到底该用哪个数字？

用「清晨静躺、连续 3 到 5 天的平均」。单日数值会被睡眠、压力、咖啡因、前一天训练量影响。顺带一提，如果你发现某天安静心率比平均高出 5 到 7 bpm 以上，那通常是身体在告诉你「还没恢复好」，那天适合把课表调轻——安静心率本身就是很好的恢复监测指针。

Q3：Karvonen 算出来的心率，戴手腕光学心率表准吗？

手腕光学（PPG）在稳定有氧时通常够用，但在高强度间歇、抽车、路面颠簸时容易「掉拍」或抓错（例如把踏频误判成心率）。如果你要认真做 Z4、Z5 的心率课，建议用胸带式心率带，数据稳定得多。

Q4：我吃降血压药，Karvonen 还能用吗？

这要看药物种类。乙型阻断剂会直接压低最大心率与运动心率反应，这时候不管 %HRmax 还是 %HRR 的公式都会失真。请务必先咨询你的医师，由专业人员依你的用药状况个别化调整，不要自己照公式硬套。

Q5：跑步、游泳、骑车的心率区间可以共用吗？

不建议直接共用。同一个人，跑步的最大心率通常比骑车略高（多几 bpm），游泳因为身体水平、水压与散热不同又更不一样。理想上每种运动各测一次最大心率、各算一套区间。若嫌麻烦，至少要知道「骑车的区间套到跑步会偏低」这个方向。

一个关于健康的重要提醒

心率训练有个前提：你的心脏本身是健康的。如果你有高血压、心律不整、心脏病史，或家族有心脏猝死病史，运动前务必先让医师评估。部分心血管用药（例如乙型阻断剂）会直接压低你的最大心率与运动心率反应，这时候年龄公式与 Karvonen 都会失真，必须由医师与专业人员个别化调整强度处方，不能照本宣科。

台湾就医很方便，善用健保资源。若你属于三高族群或年过中年久未运动，运动前的心脏功能评估（如运动心电图）是很值得的投资。运动中若出现胸闷、胸痛、异常喘、头晕、冷汗，立刻停下并就医，别逞强。

本文为教育性内容，不能取代医师、物理治疗师或营养师的个别诊断与治疗建议。

结语：让数字为你服务，而不是绑架你

回到阿哲的故事。改用 Karvonen 重算区间后，他终于明白自己过去为什么「怎么练都觉得太轻松」——他一直用一个没把他低安静心率考虑进去的公式，把自己框在偏低的强度里。校正之后，他的 Z2 长骑终于骑在真正的有氧刺激上，三个月后的一次爬坡计时，比先前快了将近两分钟。

储备心率法之所以值得你学，不是因为它多复杂，而是因为它多还原了一个你身上原本就存在、却被简化公式忽略的事实：你的休息基准线。当强度的起点从虚构的「0」回到真实的「安静心率」，你算出来的每一个目标，才真正属于你。

但也别忘了，公式再好都是估计。最终校准你的，永远是身体的回馈——你的呼吸、你的腿感、你隔天醒来的安静心率。把 Karvonen 当成一副更清楚的眼镜，戴上它看训练，但走路还是要靠你自己的脚感。今晚就花十分钟，把你自己的安静心率与最大心率填进公式，算出属于你的五个区间，然后从下一趟骑乘开始实践。祝你每一趟训练，都踩在对的强度上。

参考数据

• Karvonen 公式与运动强度处方原理：British Columbia Medical Journal — The science of exercise prescription: Martti Karvonen
• %HRR 与 %VO2R 的关系、ACSM 指引调整：The relationship of heart rate reserve to VO2 reserve (Medicine & Science in Sports & Exercise)
• %HRmax、%HRR、%VO2max、%VO2R 在自行车选手中的比较：Relationship between %HRmax, %HR reserve, %VO2max, and %VO2 reserve in elite cyclists (PubMed)
• ACSM 运动强度指引与 VO2R 的讨论：ACSM Exercise Intensity Guidelines (Journal of Exercise Physiology online)

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