公式“最大心率=220
前
言
第一次接觸該公式是在十多年前給患者進行運動心電圖試驗的時候。受試者完成極量運動試驗的指標之一是達到年齡預測的最大心率,即采用公式“最大心率=220-年齡”計算得到的數(shù)值。如患者的年齡為50歲,系統(tǒng)就默認該患者需通過運動試驗達到170次/分的心率,才算患者達到最大功能能力水平。
但是幾乎沒有多少人能夠完美地剛好能在運動至極限時達到年齡預測的最大心率?;颊咦匀徊槐卣f,因為疾病的影響限制了活動能力。健康的受試者,其運動測得的真實最大心率和年齡預測的心率也存在差異,有些甚至上下偏差可達到10次/分。
由此可見,由公式“最大心率=220-年齡”只能是粗略的預測值,其和極量運動試驗檢測到的真實最大心率之間是存在偏差的,有時候甚至偏差很大。但為何該公式應用如此廣泛,不僅在運動試驗中應用,在運動訓練中也大量應用。這個公式是如何誕生?是否經(jīng)過了實踐驗證?它的廣泛的應用是否有充足的依據(jù)?
新墨西哥大學的兩位生理學家Robert A. Robergs和Roberto Landwehr 饒有興趣地開始了一番探索。兩人先在數(shù)據(jù)庫里查找,發(fā)現(xiàn)預測最大心率的最早文獻發(fā)表于1938年,但是當時的公式是HRmax=212-0.77×(年齡)。兩人無論在數(shù)據(jù)庫還是在教材引用的文獻里均找不到“最大心率=220-年齡”的原始文獻,于是求教于芬蘭著名的運動生理學家Dr M. J. Karvonen (1918-2009)。
Karvonen教授在運動生理學領域可謂無人不知無人不曉。他最早提出儲備心率的概念,并闡述了儲備心率和攝氧量之間的關系。Karvonen公式(靶心率=(最大心率-休息心率)×%強度 休息心率)在運動訓練和康復醫(yī)學領域廣泛應用于設定有氧運動訓練的強度。Karvonen教授首先提出,60-75%的儲備心率強度的運動能有效地提高心血管耐力。這是目前采用中等強度有氧運動進行心血管疾病預防和康復的基礎。

Dr M. J. Karvonen (1918-2009)
然而Karvonen教授聲明他從未做過最大心率預測的研究,他建議Robert A. Robergs和Roberto Landwehr聯(lián)系另一位大師,現(xiàn)代運動生理學的奠基者,瑞典的Dr. ?strand。彼時恰逢美國運動生理學年會,Dr. ?strand來美接受第一屆終身成就獎,研究者得以與其面談。

Per-Olof ?strand (1922–2015)
Dr. ?strand認為公式“最大心率=220-年齡” 應用非常方便,同時也與真實的測試結(jié)果接近,但他也同樣否定了自己是該公式的創(chuàng)造者。在其早年的關于年齡與運動測得的最大心率的研究中,推算出來的公式為HRmax = (-0.8421×age) 216.6,該公式的預測值和實際測得值相差較大,達11次/分,且該公式不適用于10歲以下兒童。

Dr. ?strand關于年齡與心率的研究
研究者繼續(xù)探究發(fā)現(xiàn),公式“最大心率=220-年齡”比較明確的來源是1971年FOX發(fā)表的一篇關于體力活動與冠心病預防的研究報告。文中提出的預測最大心率的公式并非來自原始的數(shù)據(jù)分析,而是來自一系列關于最大心率的研究。FOX認為“最大心率=220-年齡”是最接近所有研究結(jié)果的一個公式。
然而即使從FOX引用的研究中推算出來的預測公式并不是220-年齡。事實至此已經(jīng)很明了,公式“最大心率=220-年齡”其實就是FOX的主觀且無根據(jù)的斷言而已。也許因為這個公式應用便利,計算簡便,雖然之后仍有很多預測公式的誕生,依然沒有任何一個公式像“220-年齡”這樣得到廣泛應用。
在進行運動評估和運動訓練時候如何正確認識年齡預測最大心率呢?首先,個體確實存在最大心率,通過運動試驗可以測得真實的最大心率;其次,最大心率和年齡相關,年齡增長,最大心率降低,但其機制尚未明了;第三,目前應用的220-年齡預測最大心率存在較大偏差,尤其年齡大于60歲以后,該公式預測的最大年齡比真實測得的最大年齡要偏低較多;第四,目前尚無其他公式替代該公式,雖然Tanaka提出的208-0.7×年齡的預測偏差更小,更值得推廣應用。
最后其實也是最重要的,當個體年齡大于40歲,或者有任何心血管的危險因素,在進行較高強度的運動訓練之前,強烈建議進行運動心電圖試驗或運動心肺功能檢測,這兩項檢查都能檢測出個體的真實最大心率?;谡鎸嵶畲笮穆实倪\動訓練的強度制訂將更加準確。
(中山大學附屬第一醫(yī)院 梁 崎)
參考文獻:
Robergs, Robert A. & Landwehr, Roberto (2002) The surprising history of the 'HRmax=220-age' equation. Journal of Exercise Physiology Online, 5(2), pp. 1-10.
http:///karvonen-formula/karvonen-biography
https://en./wiki/Per-Olof_%C3%85strand
Tanaka , H., Monahan, K.G. and Seals, D.S. Age – predicted maximal heart rate revisited. J Am Coll Cardiol 2001;37:153-6.
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網(wǎng)址: 公式“最大心率=220 http://www.u1s5d6.cn/newsview27816.html
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