運動生理學網站　Heart Rate Control

運動生理週訊(第207期)

Heart Rate Control(October 15, 2005)

王順正

　　在一些較新、功能齊全的運動工具中，以控制固定心跳的方式(heart rate control)進行運動，是相當普遍的運動器材新設計。例如跑步機(Smooth 9.25HR Treadmill with Heart Rate Control下中圖、高島X-1000 光感應樂跑機，下下左圖)、橢圓機(elliptical trainer ，下右圖)、踏步機(stepper，下右圖)、原地腳踏車(ergometer，下下右圖與下下下左圖(靠背))、划船練習器(rower，下下下右圖)等。這些價位不是很高的運動器材，提供了完全不同以往的運動參與方式(固定強度負荷運動或漸增強度負荷運動)，讓維持在固定心跳率下運動變的相當容易，也因此保障了運動參與者維持心臟機能的安全性，而且也提供運動訓練控制的指標。

　　這種透過heart rate control的方式進行運動參與方式自動控制的運動新型態，主要是透過「操控面板內建機能，能接收無線胸帶所發射出來的心跳值。電腦會依據胸帶的心跳指數，配置適當的仰角坡度，以幫助使用者最有效的達成運動健身目的。」。也就是說，提供一個帶在胸部的心跳發報設備(wireless chest strap heart rate transmitter，下圖)，透過運動參與設備控制面板的接收，將運動時的心跳率記錄下來，並且做為跑步機、橢圓機、踏步機、原地腳踏車、划船訓練器等，控制機器速度與負荷的依據，正是這種運動參與方式的主要控制機制。只是這種heart rate control的運動工具控制方式並沒有一個標準的模式，有些設計為了安全，有些設計則為了運動訓練時控制強度的需要。如何界定清楚heart rate control的設計需求，進而提供標準化的運動參與方式，讓減肥者、提升心肺機能的訓練者，可以透過不同的運動過程設計(program design)，精準的獲得運動參與的目標(減肥或提升心肺耐力)，將是未來這類運動參與工具的主要設計新方向。

　　Young, Morris, Dempsey, Virulhsri, Ribar, Gammons, Rodriguez, and Niedfeldt (2004)以12名平均年齡31.6±6.0歲、平均跑步經驗14.7±7.4年的健康休閒跑者(5名男性、7名女性)，進行3次的heart rate control在最大心跳率75%(以電腦控制心跳率在目標心跳率的3下以內)的單盲(blind)式(及跑者無法由跑步機面板看到跑步的距離與速度)的20分鐘跑步測驗，而且每次測驗至少間隔一天。研究結果發現12名跑者的跑步距離的平均變異係數(mean coefficient of variation)為0.02、自覺量表的平均變異係數為0.1，所有受試者的變異係數皆小於0.04。Young等人發現這種heart rate control的運動方式(至少間隔一天的休息下)，可能是相當有用的控制跑步運動新方法，特別是在非最大運動 (submaximal) 的相對條件下。由此可見，heart rate control的相關研究還是相當的不足，還有很多的heart rate control運動效益疑問，需要透過適當的實驗設計來獲得更完整的研究結果與資訊。我們的研究 (林必寧、王錠堯、王彥欽、楊群正、呂盈賢、王順正，2005) 也發現，心跳率控制 (80%HRmax) 跑步速度變異 (running speed variable，RSV) 可以有效評量3000公尺跑步成績；實際進行心跳率控制RSV測驗時，可以採用1600公尺進行心跳率控制測驗。

　　由運動參與工具的器材設備，廣泛應用heart rate control的狀況，以及相關研究發現測驗的再現性極高來看，利用heart rate control的運動控制新方式，將會是一個重要的研究新課題。而且，heart rate control在運動器材上的應用與發展，顯然比起heart rate control的研究論文還先進不少。

參考資料：

Young, C. C., Morris, G. A., Dempsey, R. L., Virulhsri, P., Ribar, M. A., Gammons, M. R., Rodriguez, J. M., & Niedfeldt, M. W. (2004). The reproducibility of computerized heart rate monitoring as control for running studies. Medicine & Science in Sports & Exercise,36(5),S26.

林必寧、王錠堯、王彥欽、楊群正、呂盈賢、王順正(2005)：固定心跳率跑速變異評估3000公尺跑步成績之研究。運動生理週訊第201期，http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=201