最大心率的计算方法(你的心率的正确计算)

使用一个既方便测量又能够准确反映运动训练状态的标志物,平衡训练和恢复,是运动员面临的一个热点问题。

找到这个标志物,是科学家们面临的一个热点问题。

最大心率的计算方法(你的心率的正确计算)(1)

随着便携式心率测试设备,特别是可穿戴传感器技术及相关算法的发展,近年来,利用心率变异性指标,监测训练状态,以及利用监测结果指导训练,也就是训练的“监”与“控”两方面,都有了坚实证据,有望为改进个体化耐力训练提供循证依据。

操控训练压力及其恢复是提高耐力素质的重要原则,然而,如果不能保持训练—恢复之间的微妙平衡,训练引起的疲劳可能会累积导致过量训练。

最大心率的计算方法(你的心率的正确计算)(2)

准确监测训练引起的疲劳或恢复/适应水平,精准调整训练负荷,能使训练计划更加符合个体需求。

评估自主神经对训练负荷变化的反应,有助于了解耐受或适应运动应激的能力。

自主神经的调节可以通过心率变异性来评估,从此反映训练状况。

*关于你的自主神经

自主神经系统控制平滑肌、心肌、腺体等组织的功能,例如心脏搏动、呼吸、血压、消化和新陈代谢,与躯体神经系统共同组成周围神经系统;

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十分复杂的系统

人无法靠意识去完全控制自主神经系统的活动。

不确切的简单解释如下:

1) 交感神经系统:

负责调动身体的资源来应对环境中的压力。

2) 副交感神经系统:

于休息时负责补充修复的功能。3) 肠神经系统:

遍布整个肠胃消化管道,接受中枢调节较少。

1. 概念与问题

目前首选的心率变异性参数,是反映心脏副交感神经活动的连续相邻R-R间期差的均方根(root mean square of successive RR interval differences,rMSSD,此处需要结合你的读心电图技能与统计学知识)。这是因为与其他心率变异性参数相比,它受呼吸频率的影响较小,在测量稳定性和重复性上占有优势,并且测试耗时短。

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心电图的R-R间期差示意图,单位通常是毫秒

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均方根计算公式

如果仪器测量准确,只需1分钟的稳定期以及1分钟的心率收集期即可得到准确的rMSSD值。近些年,一些心率带与运动手表等的准确性已达到与心电图相仿的水平,单独利用某些智能手机软件测试rMSSD的高效度及信度,也已得到严谨实验的验证。

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在测量时,应尽量使测试条件标准化,以解析出训练对自主神经功能的影响。早晨刚睡醒卧位测试更准。要想解释数据,第一步是确定哪些变化是正常日常波动,哪些变化真正反映了训练的影响与对训练的适应。普遍采用的方法是计算最小有意义变化(smallest worthwhile change,SWC)。在身体机能稳定的连续2至8周,连续测试每日晨起rMSSD,计算所有值的平均值及标准差,则最小有意义变化等于标准差×0.5,也就是说,如每日具体值落在“平均值±标准差x0.5”这个最小有意义变化范围内,则应解释为正常波动。另一个方法是引入7天滚动平均值计算,即每日的7天滚动平均值是当日算起近七天rMSSD的平均值。

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虚点表示每日晨起rMSSD独立值;实点表示7天rMSSD滚动平均值;灰色区域表示rMSSD最小有意义变化(SWC)范围,反映正常波动范围,计算方法是最初4周准备期rMSSD测试值的平均值±标准差×0.5;黑色区域表示中/高强度训练期间;虚线区域表示低强度训练期间;箭头代表三千米跑成绩测试的时间点。具体操作:如果7天rMSSD滚动平均值落在个人正常波动范围内,就安排中/高强度训练,否则就进行低强度的训练且持续到rMSSD恢复至平均水平再开始安排高强度训练。

不过,当用孤立的单日值分析时,rMSSD数据会导致误判,即当运动员训练状态良好时,rMSSD单日值有可能远低于正常波动范围。与单日的孤立值相比,近7日rMSSD平均值更能准确反映自主神经活动的变化。7天滚动平均值高于正常波动范围,反映了运动员处于功能性过量训练。

2. 实证研究

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2007年,科学家首次发现,与常规训练相比,心率变异性指导的训练提高最大跑速幅度更大,且只有心率变异性指导的训练显著提高了最大摄氧量。相对于常规训练,rMSSD指导的训练较少利用高强度运动或训练总次数减少,但耐力上的获益相当或更优。业余跑者和女性跑者采用rMSSD指导的训练获益更大。

3. 优秀运动员的独特性

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他,就是优秀运动员的代表

优秀运动员训练负荷高但恢复期短,会不断触及功能性与非功能性过量训练的边界以最大程度增进体能。由于遗传及训练差异,优秀运动员对训练压力及随后恢复的反应可能与一般锻炼者有所差异。

一般训练者,其训练负荷远未挑战生理极限,当提高训练负荷时,rMSSD变异系数通常会增加,而随后如果降低则意味着对当前负荷的积极适应。rMSSD变异系数可以理解为“机能波动”,波动大意味着对训练刺激有反应且机能复原能力强,而波动小有可能意味着积极适应,或机体对训练刺激已无反应。

4. 局限及改进

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如果不能与个体需求契合,再好的训练方法也是白瞎

rMSSD只是一种捕捉副交感神经活动的方法,其反映的是机体生理压力的总体水平。训练不可能是日常生活中唯一的压力源,心理因素也可影响晨起心率变异性水平,难以将心率变异性的变化归因于特定的因素

然而,从另一个角度看,如果晨起心率变异性与训练负荷完全相关,当测量了训练的外部负荷后,则意味着心率变异性这个指标并无实践价值,因为它没有提供任何新的信息。事实上,当训练负荷增加,晨起rMSSD可保持在正常范围或增加,这意味着对训练压力的反应很好,是训练适应良好的标志。另一方面,也可以观察到由于如睡眠不足、长途旅行、超时工作等引起的晨起心率变异性显著降低,这反映了机体对生理总压力的适应不良。

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心率派圣经,生意成分居多

晨起rMSSD水平实质上反映了机体(主要是心血管自主神经机能)适应和应对总压力的“机能盈余”,较高的训练压力通常以晨起rMSSD的减少为突出表现,但对训练压力的良好适应可使晨起rMSSD保持稳定或增加。这个“机能盈余”的信息有重要实践价值,它可以提供客观的机能适应的反馈从而对训练做出有意义的调整。因此,在没有适当的生活及训练背景下可能会错误解读晨起心率变异性的意义。不过,新近的相关研究的测试中已包括了生活和训练背景以及心理指标测量,这也将是未来研究及监控实践必要的组成部分。

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跑步心率与癌细胞演化都存在巨大个体差异

目前大多数面向消费者的、旨在监测心率变异性的可穿戴传感器仍没有进行效度及信度验证,对心率变异性的计算准确性,要求远高于运动心率测量

中国运动医学杂志2022年10月刊

作者/时雪莹 孔兆伟 聂金雷

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