心率训练：基于心率监测的科学训练（第2版）

图书在版编目（CIP）数据

心率训练：基于心率监测的科学训练：第2版 / （美）罗伊·本森（Roy Benson），（美）德克兰·康诺利（Declan Connolly）著；高炳宏译.--北京：人民邮电出版社，2022.8

ISBN 978-7-115-58313-0

Ⅰ.①心… Ⅱ.①罗… ②德… ③高… Ⅲ.①运动医学—心率—监测 Ⅳ.①G804.49

中国版本图书馆CIP数据核字（2022）第013909号

定价：128.00元

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内容提要

本书系统地介绍了基于心率监测的训练。

本书分为3部分，第1部分介绍了心率监测的基础知识，包括心率监测、评估和自定义心率区间，以及心率监测器的应用；第2部分介绍了以心率为目标的专项训练，以及如何通过心率训练增强有氧耐力，提高无氧阈、速度和爆发力；第3部分结合心率监测给出了针对特定运动项目的训练计划指导，包括步行、慢跑与跑步、自行车、游泳、铁人三项、赛艇、越野滑雪和团体运动项目。本书可以帮助专业运动员和健身爱好者通过心率监测制订个性化训练计划，从而更加科学地进行训练，实现运动性能和表现的提升。

献词

当时得令著书，是天赐良机，还是纯属好运？随你怎么说，但本书的创作源于一位高人的指导。两位作者的年龄相差30岁左右，但是他们的职业道路均得到了权威人士的精心指引。两位作者见面后不久，就开始讨论运动强度的管理。在聊天过程中，他们意识到两人的理念惊人地相似。两人后来才知道，对方也曾接受过克里斯蒂安·佐纳（Christian Zauner）博士的指导，即他们所认识的Z博士。受教于Z博士的经历对他们有着持久而深刻的影响。两人毕业后选择的道路非常不同，但是Z博士的影响一直显而易见。

1969年，对比其6年的田径和越野教练经验及2年的高中地理教学经验，本森（Benson）得出结论，他宁愿编写训练计划也不愿写课程计划。获得体育硕士学位可以让他有机会担任全职大学教练。那年的秋天，他开始在佛罗里达大学（University of Florida）攻读体育硕士学位。该大学的运动生理学研究生课程并不多，但所开设的课程由一位杰出的教授负责，那就是Z博士。Z博士还碰巧在他的后院的游泳池里训练一群年轻的游泳运动员。有一天，Z博士在课上提到了他如何在间歇训练期间使用游泳运动员的心率来确定其恢复情况。这让本森灵光乍现。当时，他还是佛罗里达大学长跑运动员的研究生助理教练。他迅速举起手，问Z博士如何测量心率。Z博士通过在颈动脉处数心跳次数来测量心率，这个测量过程非常有意义。要让跑步运动员在每一轮训练结束时不再表现得那么疲惫，不要反复问训练是否结束了，这一直是一场苦战。在他们每次跑完一段距离后再让他们继续跑步就更难了，因为他们总是恳求更多休息时间。脉搏成了非常奇妙的工具，可以揭示运动员真实的疲劳和恢复程度。

这个偶然的时刻使本森投身于心脏对运动反应的相关工作和研究。当Z博士成为他的导师时，他的知识面确实得到了拓展，并且他们成立了一家与医院合作的公司，这家公司主要提供体能康复服务。他们的康复计划是围绕心率测量而设计的，当时还没有心率监测器，必须手动测量心率。几年后，他们将公司出售给医院，该公司成为美国东南部第一批医院保健中心的前身。不久之后，他们俩都离开了盖恩斯维尔（Gainesville），且没有再联系。多年后，本森去俄勒冈州科瓦利斯市（Corvallis, Oregon）拜访一位朋友时，得知Z博士就住在同一条路上，只相隔几个街区。本森与Z博士之间的友谊得以重续，Z博士是对他的职业生涯影响最大的人之一。

康诺利（Connolly）的职业生涯也得益于Z博士的指导。1987年6月，康诺利毕业于北爱尔兰阿尔斯特大学（University of Ulster），获得了体育研究学位。1990年夏天，他从罗德岛大学（University of Rhode Island）毕业，获得运动科学硕士学位。在担任训练营顾问时，他向美国各地的研究生院申请资助。他联系了时任俄勒冈州立大学（Oregon State University）运动科学系主任的Z博士，Z博士说他也许能够为康诺利找到工作，但工资不足以支持康诺利攻读博士学位。康诺利开车穿越全国，站在了Z博士的家门口。在解释了自己的身份之后，康诺利获得了3个月的资助，但Z博士告诉他，如果他无法做出成绩，他就不能留下。到了秋天，Z博士加大了对康诺利的资金支持力度，为他提供各种工作机会帮他赚更多的钱，并向他分享自己在该领域的见解。Z博士周游各国，了解各国学生所面临的挑战。Z博士会邀请学生去他家过节，会为学生找暑假工作，并传授其处世智慧。当学生家长到访时，Z博士会接待家长们，并允许学生用其电话与家里人通话。最重要的是，Z博士会指导学生取得成功。那时康诺利没有什么特长，也无处可去，Z博士为他提供了机会。对于这个机会，康诺利永远感激不已。康诺利于1995年毕业于俄勒冈州立大学，获得了运动科学博士学位及营养生物化学专业的辅修学位。他曾夺得爱尔兰国家自行车锦标赛冠军，参加过3届世界铁人三项赛，并成了佛蒙特大学（University of Vermont）英式橄榄球队的主教练。在所有这些领域中，他都使用了从Z博士那里学到的“科学的工具”来优化运动成绩和恢复能力。

令人遗憾的是，2015年11月，Z博士在俄勒冈州波特兰市（Portland,Oregon）的家中去世。两位作者很高兴Z博士能审读（当然还有指正）本书的第1版。Z博士的退休生活是与其妻子贝蒂（Betty）一起度过的，他是一位令人自豪的父亲和祖父。许多学生都很怀念Z博士。

致谢

《心率训练：基于心率监测的科学训练（第2版）》的读者，感谢你的信任。如果你已读过本书的第1版，我相信你会发现值得花时间和金钱来阅读第2版中的修订和补充内容。我还需要对我所执教的所有跑步运动员、许多参加过我的跑步训练营（Running Camps）的人，以及我的杂志专栏读者表示最深切的感谢。特别感谢所有使用我推荐的心率监测器的人。我相信以疲劳程度为导向的训练方法具有“指导性”意义，我希望这种理念能对你的跑步练习产生积极的影响。最重要的是，感谢我可爱的、充满爱心和耐心的妻子贝蒂（Betty）：你是“我的翼下之风”，只有在你的支持下，这一切才有可能实现。还要感谢我们的孩子薇姬（Vickie）和雷（Ray），感谢你们分享我与我的跑步大家庭。

——罗伊·本森（Roy Benson）

感谢我的妻子香农（Shannon），她与家人的不懈努力使我有时间投身于包括本书在内的许多项目。她作为母亲所具有的适应能力和自豪感给了我极大的自由，我很感激她。还要感谢我的孩子们，基亚兰（Kiaran）、菲奥娜（Fiona）、西里安（Cillian）、努娅拉（Nuala）和奇安（Cian），感谢他们能正确地看待我的工作（也许有一天他们会阅读本书）。感谢我的父母查理（Charlie）和杰拉尔丁（Geraldine），他们给予我极大的自由，让我可以追求自己的目标。最后，感谢和我一起运动的朋友们，他们为我提供了不断梳理和探索的机会。

——德克兰·康诺利（Declan Connolly）

简介

祝贺你！你即将了解为什么心率监测对训练来说是最便捷、最有效的一种方法。你很快就会通过一种更具时效性的方法让自己的体能得以增强。在你了解自己的心率，学习如何测量心率并配备可靠的心率监测器之后，你就可以建立一个按科学方法设计的训练计划，这是为你量身定制的训练计划，其训练效果是有保证的。心率监测很棒的一点是，你可以全天候进行监测，不管是在办公室还是在家，当然在运动时也可以监测。所有这些信息将帮助你追踪自己的运动反应，这样做不仅是为了保证训练效果，还为了提高整体健康水平。这些信息使你能够做出个性化决策，优化自己的训练计划。

大多数训练计划的主要问题在于，它们的设计并非基于你的体形、身材、生理反应，以及最重要的，当前的体能水平。它们并非是专门为你设计的。实际上，这些训练计划很可能与你没什么关系。在大多数情况下，它们是基于基本运动生理学的通用计划。它们的形式有课程、训练班、俱乐部，或出现在自诩为专家的人所写的书中。但是，即使有高质量教学并遵循有效的通用原则，这些计划也并没有回答一个问题：“它们与我何干？”通常，你无法弄清楚如何将这些信息应用在自己身上。每个想要运动、锻炼身体或训练的人都面临着同样的困境：“我应该跑步吗？还是应该参加动感单车课，使用划船机？或者游泳？”做出选择后，下一个问题是：“但是我该如何执行？现在我已经选择了一种运动方式，我应该以什么距离、什么速度、什么强度、什么频率来完成？”智能手机和智能手表上的数据可以传输到计算机上，这些新科技将帮助你更好地回答这些问题。

“选什么”这个问题并不难回答。我们希望你已经选择了一项方便、有趣且有吸引力的运动，因为研究表明，如果所选择的运动符合这些条件，你更有可能坚持下去。“如何完成”这个问题才是拦路虎。

随便你怎么说，但你的训练计划必须个性化。训练计划必须以你当前的体能水平、整体能力和明确的目标为基础，还必须考虑运动模式和你的年龄。制订个性化的训练计划有一个最简单的方法，就是追踪心脏对身体所选择运动的反应。你可以观察身体的适应情况，这体现的是你自己的反应，而不是其他人的反应，因此你可以据此制订出个性化的训练计划。

好消息是，随着现代科技的发展，市面上出现了多款经济实惠的心率监测器。它们可以即时、可靠地反馈身体对所选运动和运动强度的反应。无论你是新手、中级运动员，还是高级运动员，总有一款心率监测器适合你，可满足你的所有需求。智能手机和智能手表能够追踪、观察和记录你的所有数据，以此为你提供独特的、制订个性化训练计划的机会。

本书将指导你完成必要的步骤，并帮助你实现4个目标。

1.找出让心率监测器服务于你的最佳方法。

2.学习运用运动生理学的各个原则来达到最佳状态。

3.把上述两个目标结合起来，你就可以从完全个性化的训练中获益，适应你的能力。

4.指导你记录数据，并根据这些数据适当地调整训练计划。

我们多年来一直在使用心率监测器对各种人群进行研究，为了帮助你实现第一个目标，我们会分享在这些工作中积累的经验。我们介绍的工具和思路集众家所长。我们会解释如何确保获得可靠的测量结果，以及如何解读这些数据，以帮助你了解自己的状态。

我们还将解惑释疑，回答有关心率训练的常见问题。例如，我们将解释常见资料中提到的心率训练区间。某篇文章可能声称为了保持状态，运动员在训练中应该保持最大心率的某个百分比；而另一篇文章则指出，运动员应在最大摄氧能力的某个百分比区间内进行训练，通常表示为的百分比，或写作最大摄氧量的百分比。这两个都是合理的建议，因此我们将两者结合起来，以便尽可能容易地计算出运动员的目标心率（数据按习惯做了舍入）。此计算方法会在第2章进行介绍。

实现第二个目标需要完成一个挑战，它与实验室和运动员更衣室中使用的语言有关。不幸的是，学术界和普通民众都没有就相关词汇达成一致意见。与其使用目前的实验室词汇或词典定义，不如使用流行资料中常见的说法。此外，尽管权威机构、作家和运动员使用了许多其他术语来指代和定义在达到巅峰状态的过程中所发展的其他身体能力，但本书将主要讨论体能的4个组成部分：耐力、体力、经济性和速度。最重要的是，我们将教你如何根据这些体能组成部分的目标水平调整运动训练的4个因素：强度、持续时间、频率和方式。在这4个因素中，最重要的是使用心率监测器测量运动强度。

在使用心率监测器时，实现第3个目标要容易得多，因为它可以帮助你完善你的个性化训练。要遵循的原理虽多，但是你的能力、状态和目标决定了你的调整对策。

监测心率并记录数据将帮助你实现第4个目标。通过不断评估心率对运动的反应，你将得到适当的休息和恢复，并在身体准备好时更加努力地训练。你还可以多次评估自己对给定运动的心率反应，从而评估自己对增强体能的运动刺激的反应水平。

本书内容由浅入深。第1章至第3章介绍了基本的生理适应、器材问题，以及与训练和体能有关的其他信息。第4章至第7章介绍了在完成训练计划的过程中逐步体验到的各个适应阶段。第8章介绍了训练计划设计的原则。第9章至第15章为步行、慢跑与跑步、自行车、游泳、铁人三项、赛艇、越野滑雪提供了一系列训练计划。第16章介绍了如何在团体运动项目的训练中使用心率监测。书中介绍的训练计划包含不同的级别，或者说不同的强度，以适应个人的体能水平和目标。

《心率训练：基于心率监测的科学训练（第2版）》包含第1版资料的更新版本及一些全新的资料。具体来说，我们将会讨论“智能技术”、24小时监测、心率变异性（HRV）的应用、如何在减重计划中使用心率监测，以及如何通过监测心率来指导终身健身。智能手机应用程序、可穿戴技术和智能服装的普及，以及越来越多的人通过监测心率来指导恢复运动，这些趋势导致心率训练的使用率显著提高。因此，我们希望这些新资料既会让第1版的读者喜欢，也会让新读者怦然心动！

第1部分 基础

第1章 用于提高运动表现水平的心率监测

本章介绍心率监测的概念，并说明如何准确地监测心率，以实现个体所需的特定适应。因此，我们首先要明确有哪些适应，它们是体能的4个组成部分：耐力、体力、经济性和速度。由于这些组成部分是相互依赖的，因此必须按顺序发展。心率训练可以帮助你在恰当的时长内将心率保持在目标区间，并避免出现过度训练这种常见问题。一旦理解了这些组成部分，以及达到更高的体能水平所需的时间，你会发现，为自己编排和设计训练计划变得更容易，类似于我们在后续内容中提供的示例。本章还提供了关于影响适应程度的其他因素的见解，并介绍了不同强度的体能水平所带来的变化和感觉。阅读完本章后，你将知道如何监测训练，使整个过程变得更有趣和更准确。

心率训练的好处在于，它依赖心血管系统全天候地反映整体压力状态。它可以反映出你何时感到疲倦、训练过度、生病、冷或热，因此可以指导你更改训练计划。更重要的是，从运动的角度来看，它可以即时提供关于压力水平、强度水平和整体适应性的一致反馈。最新的科技使得我们可以用简单且无创的方法24小时测量心率。以前，只有在被怀疑患有心脏疾病时，出于医学原因才对个体心率进行24小时监测，且通常需要佩戴动态心电监测仪（Holter Monitor），这是专门用于检测心脏病患者不规则心脏节律的仪器。目前，24小时心率监测可用于田径运动，以评估训练课后的恢复情况、预测伤病，并最终实现对训练负荷和训练课安排的实时调整。监测24小时的心率数据可以使我们发现静息心率和运动心率的微小变化，这是很有意义的数据。揭示异常反应的数据使教练和运动员均可据之调整休息时间、恢复时间和负荷量。我们这样做的具体目标就是要最大限度地提升运动表现并减少损伤，优化休息安排，同时确保在间歇训练等运动过程中充分恢复。总的来说，这可以更好地推进整体训练进度，并且避免极易导致伤病的过度训练情况。

24小时心率监测有许多好处，以下重点介绍其中4个。

1.它使运动员能够衡量训练课以外的总体负荷。通常，运动员的日常活动会明显增加其日常疲劳感，因此需要在营养或恢复方面进行干预。

2.它有助于更好地了解总热量消耗。

3.它可以提供有关睡眠质量（一个恢复指标）的反馈。

4.它可以更实时地反馈身体对单次训练课的反应，因此可以据此对后续训练课进行及时调整，这意味着训练安排会更加合理。

当然，获得所有这些好处的前提是正确使用和分析心率数据。因此，我们必须了解心率监测和训练的基础知识才能实现理想的效果。一旦了解如何监测和解读给定运动的心率反应以及如何做出相应调整（如休息、提高运动强度、降低运动强度），就可以优化身体适应能力。本章提供的信息将使你能够独立且自信地设计个性化的训练计划。但是在详细讨论之前，我们需要先了解一些重要的背景知识。

体能的4个组成部分

健身过程涉及体能的4个组成部分，即耐力、体力、经济性和速度，它们都是分阶段发展的，这也是训练时各个组成部分的发展顺序。图1.1所示的训练的基本模型大致指出了这些组成部分。每个组成部分均依靠特定强度的训练来发展，并且在训练的早期阶段，可以取得最佳训练效果的强度区间是非常明确的。低于目标强度区间的运动将无法提供增强体能所需的刺激。高于目标强度区间的运动会导致运动员适应不良，例如增加受伤风险、过早达到峰值或出现过度训练性心理疲劳，所有这些都会导致运动表现下降。每个组成部分的目标强度区间都有上限和下限。心率监测是最简单有效的运动强度监测方法，可以确保个体在正确的体力负荷区间内进行训练。

在本书中，我们谨慎地混合使用通俗语言和实验室语言，以使我们的概念更容易理解。我们将“有氧”和“无氧”这两个术语与体能的这些组成部分关联起来。氧气在循环系统和呼吸系统中流通，尽管我们不计算呼吸频率，但是这些关于呼吸的描述与有氧运动和无氧运动紧密相关。如果用讲话来形容呼吸，有氧运动所涉及的呼吸就像要大声读出威廉·福克纳（William Faulkner）的一个绵延婉转、可能持续整整一页才结束的长句。而无氧阈运动中所涉及的呼吸则更像是读出欧内斯特·海明威（Ernest Hemingway）的只有几个单词的经典句子。做无氧运动时几乎是无言的，旁人只能听到非常沉重、快速的喘气声。下面我们来学习一下体能各组成部分的定义和解释。

耐力（阶段Ⅰ）

耐力训练是第一个训练阶段。耐力是指肌肉有氧重复一个动作直至燃料耗尽的能力。在这个阶段，我们不关注动作速度的减慢幅度。为了兴趣和健身而慢跑，以及为了准备参加马拉松而长跑，都是培养耐力的经典运动例子。例如，准备参加马拉松，为了培养耐力，跑步运动员就需要每周将长跑距离延长若干英里。当跑步运动员达到其当前耐力水平时，他们便接近糖原燃料供应不足的程度。为了达到当天的里程目标，他们会放慢速度以最终坚持到训练结束。随着肌肉学会如何改善脂肪供应的新陈代谢时，耐力也会增强。简而言之，就是从A点跑到B点，而不管你需要将速度降得有多慢，到达多低的强度。通常，发展基本有氧耐力要求心率低于最大心率（Maximum Heart Rate，MHR）的75%。我们可以将此训练阶段视为健身。如果你进行慢跑只是为了保持健康，那么你同样需要努力地训练。

体力（阶段Ⅱ）

体力训练是第二个训练阶段。体力是指肌肉在未超过无氧阈的情况下以更快的速度重复动作的能力。我们可以将其视为以更快的速度从A点移动到B点的能力，但该距离较短。体力训练的目的是最大限度地减少使用碳水化合物燃料（糖原和葡萄糖），同时最大限度地利用脂肪燃料，从而提高对氧债的耐受性。我们可以将此训练阶段视为比赛准备阶段。在此阶段，体能训练的重点是使心血管系统和呼吸系统为艰苦的训练（非过度训练）做好准备。以75%～80% MHR进行45～60分钟的稳态训练就是很好的体力训练的例子。以80%～85% MHR进行20～30分钟的节奏跑训练，有助于将体力提高到稍高水平。如果你是一名业余运动员，想参加各种赛事并笑到最后，那么你的训练也需要达到此强度水平。通常，培养体力的心率区间为75%～80% MHR。

经济性（阶段Ⅲ）

经济性训练是第三个训练阶段。经济性是指肌肉以更快的速度重复动作的能力，尽管运动时间更短，但已超过其无氧阈。经济性训练的目的是在适应比赛配速的同时忍受氧债水平不断提高（肌肉中乳酸不断堆积）的能力，此外，还可以训练肌肉在更高的体力负荷水平上优化使用氧气和碳水化合物燃料。我们可以将此训练阶段视为通过间歇训练、山地短跑和法特莱克跑（Fartlek Running；Fartlek，是“速度游戏”的意思，它属于瑞典式体能训练体系，其中包含频繁的速度变化。）等训练来为你的发动机（肌肉）增加马力，从而增强你的比赛体能的过程。经济性训练的例子包括中等至高强度的连续节奏跑训练方案，以及具有较多重复次数的间歇训练方案。如果你想参加体育赛事，则必须在训练计划中纳入此训练阶段。通常，培养经济性的心率区间为85%～95% MHR。

速度（阶段Ⅳ）

速度训练是第四个训练阶段，速度是指肌肉在无氧条件下以最大速度全力重复动作的能力。它是指在短时间内全力以赴，并在承受肌肉组织中乳酸水平升高的同时保持放松的能力。此阶段的爆发力训练最终还将带来力量的增，以及强柔韧性和协调性的提高。速度训练的最佳示例就是上坡冲刺和间歇训练，这样的训练运动时间更短、速度更快，并要求以最大运动强度完成，还有充分的恢复时间。有些人可能会把这种全力以赴竞技的意愿比作加入了“P.T.A（疼痛、折磨、痛苦）协会”，因为他们学会了如何承受最大的疲劳感。一般来说，培养速度的心率区间为95%～100% MHR，并且训练速度通常会超过比赛速度。

我们都知道，这些并不是确切的字典中的定义或标准的实验室语言；但是，在讨论运动和健身时，这些都是主流资料中常见的说法。就本书而言，我们认为采用这种语言有助于你正确理解心率区间，让你可以根据自己的目标，按照训练金字塔逐步提高至最佳状态。我们首先要确定一些概念，因为它们与摄氧量的概念紧密相关，当然了，通过心率可以方便地（尽管是间接地）估算出摄氧量。图1.1展示的是训练金字塔的经典图形表示版本。

下部较轻松区域的活动可导致特定的生理和生物力学适应，而上部较困难区域的活动则会带来重要且不同的生化和神经适应。培养速度需要使用相当复杂的训练方法，心率需控制在训练金字塔的无氧区域对应的心率区间内，甚至还要收窄该区间。这些内容将在后面进行详细讨论。

表1.1以另一种方式总结了我们已介绍过的大部分内容，我们将在后面的章节中再对其进行详细讨论。

*ATP-PC：三磷酸腺苷-磷酸肌酸系统。

我们对表1.1中的心率区间要抱有开放的态度，且其区间范围最大可达15%。原因是，根据我们的经验，在更高的心率下，比起骑自行车、赛艇或游泳，跑步通常让人感到更舒适。在耐力训练区间跑步时，你的心率可能为70%～75% MHR；而在游泳时，你的心率可能为60%～65% MHR。当你训练有素后，你将可以在任何活动中更轻松地达到更高水平，这是我们预期的进步过程。关于MHR的一个要点：每项运动的MHR有所不同。因此，你需要了解每项运动的真实MHR，铁人三项运动员尤其要注意这一点。我们将在后面的内容对此进行更深入的讨论。

个人考虑因素

本质上，所有人都是由相同的部分组成的。但是，重要的差异（如训练目标和遗传基因）会影响个体对运动的反应和适应。

你想改善心血管的健康状况并控制体重吗？如果你想，那么我们建议你经常进行大量的、对有氧耐力水平要求非常低的运动，但不要期望短期内会有明显的改善。你需要将运动变成一种生活习惯。

你是否认为，仅单纯地参与（而非真正的竞技）一场10千米公路赛，以笑对比赛结果为目标，是一种享受社交娱乐的好方法？如果你觉得是，那么你要在几个月到一年的时间内耐心地增加耐力训练量，但是要将其中几天的训练替换为体力训练。

你是否想参加竞赛并努力提高和创造个人纪录？如果你想，那么你需要每周至少进行一天高强度的无氧经济性或速度训练，并且该训练需达到非常困难且在精神上具有挑战性的水平。

以上是有助于你思考训练目标的一般思路。训练原因将影响训练目标心率的选择。此外，你的反应和适应也会受到其他因素的影响：你的基因。

大家都知道，进行轻松的运动时心率较低，而进行较困难的运动会导致心率升高。尽管在大多数情况下都是如此，但这种关系的可预测性并不是那么一致，尤其是对绝对数值的预测。这意味着两个人在运动中到达相同的绝对心率[如145 bpm（次/分）]时，其舒适度和生理反应可能会有极大差异。基因差异（如快缩型肌纤维和慢缩型肌纤维的结构差异）可能导致令人困惑的心率反应。快缩型肌纤维（如短跑运动员）的耗氧率与慢缩型肌纤维（如马拉松运动员）的耗氧率不同。另一个导致能力和体能相似的两个人心率反应差异很大的因素是心脏的解剖结构和大小。这些差异可能导致以相同速度跑步的人产生35～70 bpm的心率差异。目标心率和工资很像——最好不要讨论它们。心率比其他人更高并不意味着你不够健康。

需要指出的是，最后一个基因问题是很重要的，但远没有那么明显——男女心脏大小的差异。这种差异体现为：男性的平均静息心率是72 bpm，而女性的平均静息心率是84 bpm。本书将帮助你监测自己的训练情况，告诉你如何测量自己的心脏对你的训练计划的反应，而该训练计划是针对你的特定目标设计的。

主观疲劳感知等级：你的后备系统

个性化训练方案假设你已了解困难与轻松之间的区别。（前者让你脸部扭曲、喘着粗气，而后者则使你可以一路有说有笑。）我们每个人都可以在主观上区分困难任务和轻松任务。在遥测心率监测器使测量脉搏变得如此方便之前，如博格量表（Borg Scale）所示的主观疲劳感知等级（Rate of Perceived Exertion，RPE）是利用自身能力来主观衡量困难与轻松的运动量的标准。例如，可以使用博格（Borg）博士的15分制量表来描述普通人从步行1英里（1英里≈1.61千米，后文不再标注）渐进到尝试在4分钟内跑完1英里的感觉。该量表将静息或走路描述为非常轻松的运动，而将疲惫或跑步描述为非常困难的运动。此外，博格量表还引入了一个从6分（静息）到20分（疲惫）的分值体系。简而言之，博格试图将定量测量与其定性体系关联起来。

尽管博格量表很有用，但是它未提供客观的方法来测量运动量。对于竞技运动员来说，心率监测器更适用于获取这些测量值。

人们的训练目标不同，这可能是进行个性化训练最重要的原因。以MHR的百分比表示，你的目标心率区间到底是多少？计算心率区间的需求是一个挑战，我们要与你分享一些有用的方法。因此，我们有充分的理由认为，你应该使用本书中的信息来帮助自己正确地使用心率监测器。你的身体与其他任何人都不一样，那么你为什么要像其他人一样训练呢？无论你有什么独特的天赋，当前的体能水平或目标如何，本书都将帮助你确定自己的目标心率区间并帮助你制订个性化的训练计划。

在足球、英式橄榄球、美式橄榄球和长曲棍球运动员中，心率监测越来越普及，从事其他非有氧运动（如摔跤、举重和拳击）的运动员也是这样。但是，由于这些运动具有急停急起的特点，使用心率来监测运动强度有一定的局限性；它实际提供的是有关能量消耗和恢复的信息，而不是总体运动强度。这并不意味着你参加这些运动就无法进行心率监测。像参加有氧运动的运动员一样，你可以在训练计划的有氧训练部分利用心率来监测训练状态和强度，或者在间歇训练（这种训练体系要求在短于比赛时间的一段时间内完成重复的训练内容，并且要求在85%～95% MHR这种相当高的强度下完成）期间了解恢复心率，这也是非常有意义的。它也是一种有用的恢复工具。

在高强度无氧运动中使用心率监测还会涉及其他更复杂的生理反应。在本书后续内容中，我们为在非有氧环境中使用心率监测提供了更多建议，但现在我们关注的重点是典型的耐力型运动员，即跑步、自行车、赛艇、越野滑雪或铁人三项等项目的运动员。

心率揭示的信息

心率可以提供很多信息，但是你必须拥有可提供能够靠数据的心率监测器。准确的数据将使你能够正确评估自己的反应、适应、能量消耗、训练计划等。需要牢记的一点是，你所追求的是高度个性化的知识，因此可靠的心率监测器更有可能帮助你获得所需的结果。如果你拥有可靠的心率监测器，以下是你可以从心率监测中了解的信息。

●用于发展有氧系统的正确强度。

●用于发展无氧系统的正确强度。

●在适当的训练区间中应花费的时长。

●间歇训练过程中的适当恢复期。

●训练课之间的适当恢复期。

●有效评估对训练计划的适应性。

●过度训练的预警信号。

●热应激反应的早期迹象。

●能量耗尽的早期迹象。

●延长竞技状态的比赛配速策略。

上述清单会让你相信，心率训练确实是值得的（并且这些只是其中的一些好处）。

了解心率

监测心率的好处是，它以你自己的心脏的能力为基础，而不是其他人的心脏。心脏是一块肌肉，其反应方式与其他肌肉差不多，随着不断锻炼，它会变得更大、更强壮。在非运动时间，心脏会继续将血液泵入肌肉，以促进其修复和恢复。因此，心率可以间接反映肌肉的恢复状态。如果有肌肉轻微撕裂或正在更换燃料，你的新陈代谢会加快，你的心率则会通过略微升高来反映这种情况。因此，每天早晨醒来时监测并记录心率，就可以了解自己是否仍处于上一次训练后的恢复状态。正是这个原因让早晨静息心率成为一个重要的心率数据，而MHR则是另一个重要的心率数据。MHR是一分钟内心脏搏动的最快速度或最大次数。

MHR的变化其实并非是训练的结果，但是所有的训练区间都是根据该数据计算得出的。因此，我们需要一个准确的MHR（参见第2章中的“确定MHR”部分）。此外，早晨静息心率的确会随着训练而改变，并且通常会随着体能水平的提高而降低。有时，早晨静息心率会升高，这通常代表着疲劳、过度训练或疾病。记录早晨静息心率可以帮助运动员及早发现这些情况。

图1.2所示为运动员在30天内的早晨静息心率反应。注意观察在进行高强度的短跑训练或长跑后几天的情况。每当运动员完成困难的训练课或长跑，其早晨静息心率都会在第二天升高。此信息很有用，因为它可以帮助运动员在未完全恢复时调整自己的训练内容，并可能防止过度训练和损伤。这是心率监测如何帮助运动员制订恢复计划的一个例子，它同样可用于确定运动强度。

根据所达到的运动强度，全身各个部位会有不同的适应。我们将这种效果简单表达为，较轻松的运动会引起心血管（有氧）变化，较困难的运动会引起生化（无氧）变化。两者都是提升运动表现所必需的，任意一种变化过多或过少都会导致不合理的适应。心率可以帮助确定运动强度，从而使你保持在所需的训练区间。我们将在第2章中详细讨论如何计算目标心率区间。

心率及摄氧量与运动强度的关系

到目前为止，我们的讨论都集中在心率上。但是，常见的资料中经常会提到摄氧量，它是心率的“近亲”。专家们似乎提出了互相矛盾的观点，或者至少可以说是让读者感到困惑的观点，因为他们建议以这两种身体能力的不同百分比进行训练。此外，摄氧能力被表示为不同的形式，有时是，有时是O₂摄取。无论如何，表示消耗的氧气量，而则表示一个人可以消耗的最大氧气量，这通常发生在最大运动强度下。通常，体能水平越高，你的就越高。心率和都是衡量一个人运动困难程度（强度）的指标。心率指标仅衡量心血管系统分配氧气的困难程度，而指标可衡量心血管系统以及呼吸系统和肌肉系统使用氧气的困难程度。

在有氧运动中，心率和随运动强度的升高而升高。但是，这两个变量的反应模式是不同的。科学研究使用“线性”和“非线性”等术语来描述这两个变量之间的关系。术语“线性”表示当一个变量增长，另一个变量相对第一个变量成比例增长。如果一个变量发生变化，而另一个变量没有成比例地变化，则二者为“非线性”关系。

尽管心率和均随运动强度的升高而升高，但其反应并非完全成线性。例如，在较低的运动强度下，两个变量都以相似的方式（线性）增加；但是在较高的运动强度下，心率反应趋于平稳（非线性），而反应则继续上升。这不会降低信息的价值，只是说明两者的反应模式有所不同。

反应模式的另一个重要区别是，无论运动强度如何，我们都可以在运动开始时看到心率快速上升。开始慢跑的人的心率可能会立即增加25～40 bpm，可能会从75 bpm升至110 bpm，其心率在5～10分钟后将稳定下来，甚至可能略有下降，并最终保持在105 bpm。此外，在运动开始时，的反应比较慢，我们可能在运动开始后的5～7分钟内仅能看到很小的变化，即使运动强度突然变化，它仍会以缓慢且稳定的速度持续发生变化。在较低的运动强度下，心率将持续发生大幅度变化，然后在较高的运动强度下逐渐减慢变化速度，从而趋于平稳。理解这种关系很重要，因为它可以帮助解释运动表现的各个方面，如热身和恢复。下面我们来更详细地了解心率、和运动强度的总体关系。

利用心率和运动强度之间的关系是便捷的。尽管被认为是衡量运动强度和运动能力的金标准，但对于普通运动员而言，测量这个指标并不容易。其测量需要在实验室中完成并且可能费用高昂。但是，如果我们可以证明心率和之间的关系，则可以随时随地使用测量相对方便的心率来监测训练课的效果。

表1.2显示了运动时所达到的MHR的百分比与的百分比的对照关系。例如，当你运动时达到65% MHR，那么大约是达到了48%。请记住，这些数字不是绝对的，它们仅代表你所达到的某个心率和水平的近似值。这些数字的确在70%左右的水平会有偏差，因此，我们需要使用一个范围来保证其准确性。无论哪种情况，心率略高于或略低于75% MHR的运动仍然代表着容易且轻松的运动强度。

表1.2 MHR-百分比换算表

为了进一步阐明心率和之间的关系，我们来看一下佛蒙特大学的人类运动表现实验室（Human Performance Laboratory）的数据。表1.3和表1.4显示了来自两名受试者的数据。一名受试者在跑台上进行测试，另一名受试者则在功率自行车上进行测试。两人都是训练有素的运动员。

表中包含的数据为工作率、心率（bpm）和（ml·kg^-1·min^-1）。对于两名受试者很重要的另一项数据是无氧阈，该值在脚注中列出。请注意无氧阈的数据，因为我们可以以它为参考证明心率与之间的关系。无氧阈将在第6章中详细讨论。请注意，在无氧阈处，我们可以看到心率升高的速度会稍微加快，这也是无氧代谢增强的位置，会导致呼吸加快、心率升高和话语减少。

*受试者在跑台上进行测试。无氧阈：171 bpm。：64.2 ml·kg^-1·min^-1。MHR：183 bpm。mph：英里每小时。

时间：为计时器上显示的时长（分：秒）。

受试者在功率自行车上进行测试。无氧阈：152 bpm。：68.3 ml·kg^-1·min^-1。MHR：177 bpm。

时间：为计时器上显示的时长（分：秒）。

使用心率计算可以发现，在跑台上进行测试的受试者出现无氧阈的位置为92% MHR，但只有70%。在自行车上进行测试的受试者，出现无氧阈的位置为86% MHR，但只有77%。换句话说，使用的函数计算出来的运动强度总是较低的。这两个变量的反应模式也不同，这也是两者百分比不同的部分原因。与运动强度大致呈线性关系，而心率的线性反应仅维持到75%～80%的运动强度，随后其变化趋于平缓，并且会随着接近最大值而逐渐变为非线性关系（见图1.3）。

图1.3 心率与随着运动强度升高的变化对比

理解这种关系很重要，因为在任何给定的运动负荷下，心率都是更可靠的体能变化指标。此外，是更好的能量消耗指标，因为能量消耗与直接相关。这很重要，因为随着体能水平的提高，心率在给定运动负荷下的反应随体能的提高而降低，或能量消耗在给定运动负荷下将保持不变，除非受试者的体重有所减轻。

图1.4展示了40岁男性受试者在进行短期训练计划前后的体能测试结果。（这些数据也显示在表1.5中。）受试者在训练12周后进行了测试。受试者的体重变化不大[他减掉了4磅（1磅≈0.45kg，后文不再标注）]，他的心率随着时间的推移而降低，但他的几乎在每次测量中均保持一致，然后随着时间的推移，其有所增加，这证明其体能水平有所提高。有趣的是，即使最终阶段的训练努力程度高得多，MHR也与训练前的数据相同。这是一种理想的结果。

这正是在经过一段时间的训练后想要获得的结果：在固定运动负荷下的心率更低，而保持不变，但是所占最大有氧能力的百分比降低了，这是由于最大有氧能力提高了。（技能水平的提高也可以促进摄氧量的提高。）这两个结果都与工作率有关。的提高是由于心脏、肺部和骨骼肌组成的心肺功能网络增大，摄氧能力增强，以及脂肪代谢能力增强。固定运动负荷下的心率降低，是因为心肌现在更强壮了，每次搏动都可以运输更多的血液。其术语为每搏输出量升高。在本书后面的内容中，我们将再次查看这些数据，并详细讨论给定心率下产生的爆发力，以及如何将其用于提高体能水平。

受试者在功率自行车上进行测试。

时间：为计时器上显示的时长（分：秒）。

心率与之间的能量消耗关系

我们已经探讨了心率和运动强度之间的关系、MHR的百分比与的百分比之间的关系，以及在适当的训练下，这些变量如何随着时间的推移而变化。重要的一点是，心率和的反应模式存在微小差异。如前所述，心率的线性反应仅维持到90%～95%的MHR，然后其变化就趋于平缓了，当运动负荷继续增加时，其变化很小。此外，继续稳定上升，直至达到。图1.3显示了极量运动试验过程中心率和之间的关系。如果仔细查看数据，我们可以发现心率先于达到最大值。这意味着可以在MHR下提高运动强度和增加能量消耗，而不是在下。

随着运动强度的提高，能量消耗也随之增加，能比心率更好地反映能量消耗。当我们在实验室对受试者进行测试时，我们总是根据耗氧率或摄氧量来确定能量消耗。为此，我们需要了解能量消耗与之间的基本关系。当人们参加测试时，测试结果通常以ml·kg^-1·min^-1为单位。但是，记录这些数据时实际上以L/min为单位，然后再转换为ml/min。以一个体重为60kg的跑步运动员为例。

跑步运动员体重：60kg

（以L/min为单位）：4.0 L/min

（以ml·kg^-1·min^-1为单位）：4.0 L/min×1000=4000ml/min

4000ml/min÷60kg≈66.6ml·kg^-1·min^-1

在此水平上消耗了多少能量？为了回答这个问题，你需要记住以下关系：1L氧气=5千卡（1千卡≈4187焦耳，后文不再标注）。因此，摄氧量为4.0L/min（即66.6ml·kg^-1·min^-1）的跑步运动员每分钟消耗约20千卡。

现在，有了一些基本数据，我们就可以为任何运动项目的任何运动员计算在任何运动强度下的能量消耗。但更重要的是，你可以发现能量消耗是摄氧量的函数，而不一定是心率的函数，因为心率对运动的反应会受到许多因素的影响（我们将在第3章中讨论），而往往在静息或任何给定运动负荷下保持不变。

如今，一些跑步机或功率自行车也可以计算（估算）能量消耗。当你运动时，其实就是在给定速度下或在一定距离内移动既定的负荷（体重），或者克服负荷，如自行车上的阻力。这提供了一些已知的变量：负荷或力，还有距离。利用这些变量，我们可以计算出所需的氧气量。然后，我们根据“1L氧气=5千卡”可计算得出能量消耗。

当你踏上跑步机时，系统会询问你的体重。然后，它会使用你选择的速度和坡度来计算其余变量。功率自行车不需要使用你的体重进行计算。它使用选定的阻力作为重量。当体能水平提高时，不会改变，因为运动负荷保持不变，但是心率对相同的运动负荷的反应会减弱。这是使用心率来评估体能对给定运动负荷反应的另一种方法。现在，你可以选择一个运动方案，以完成一定的能量消耗为目标，甚至可以通过户外运动来完成。

目前，你已了解运动强度、心率和之间的关系，并可以使用给定速度下的无氧阈和心率变化计算出体能随时间的变化等。接下来的内容将帮助你更深入地了解如何以及为何使用心率来指导训练。

作者简介

罗伊·本森（Roy Benson），体育硕士，是一位运动科学家和长跑教练。他作为运动员投身竞技跑步58年，并为军队、俱乐部、大学和高中运动队提供了56年的专业指导，其中10年在佛罗里达大学任职。从1993年到2008年，他在佐治亚州亚特兰大市（Atlanta，Georgia）的圣母会高中（Marist High School）带领男子和女子越野队总共获得了16项州冠军，他带领的越野和田径选手获得了21项州个人冠军。

本森运用其心率训练的专业知识为部分品牌担任顾问，并撰写了3本基于体力负荷的跑步训练的书。在超过25年的时间里，他是《跑步时间》（Running Times）杂志的特别撰稿人，还是《跑步周刊》（Running Journal）杂志的特约编辑。由Polar Electro为他出版的手册《精准跑步》（Precision Running）已售出200000册，并已被翻译成7种语言。

本森和妻子贝蒂居住在佛罗里达州的阿米莉亚岛（Amelia Island，Florida），他在那里的费南迪纳比奇高中（Fernandina Beach High School）担任志愿越野教练。

德克兰·康诺利（Declan Connolly）博士，FACSM，CSCS，是佛蒙特大学的教授和运动生理学家，他还是人类运动表现实验室的负责人。他是许多体育组织的顾问，这些组织包括世界橄榄球联盟网络（World Rugby Union Network）、国家冰球联盟（National Hockey League）、国家橄榄球联盟（National Football League）等。他还曾多次担任国际奥委会（International Olympic Committee）顾问。

除了在科学期刊上发表的300余篇文章外，他的著作还被主流媒体广泛引用，这些媒体包括《伦敦时报》（London Times）、《跑步者世界》（Runner’s World）、《预防》（Prevention）、《健康》（Health）和《自我》（Self）。他的著作出现在24000多个网站上，并一度成为许多电视和广播网络媒体新闻报道的主题。

康诺利一生都是运动者和运动员。近年来，他将重心转向铁人三项和超级铁人比赛。康诺利和他的妻子及5个孩子住在佛蒙特州的伯灵顿（Burlington，Vermont）。

译者简介

高炳宏，博士，教授，博士生导师，上海体育学院体育教育训练学院院长；上海市领军人才；国家体育总局首批“优秀中青年专业技术人才百人计划”入选对象；国家体育总局备战2020年奥运会科技专家组、体能专家组和训练督导组成员；亚太运动训练科学委员会执委；中国体育科学学会体能训练分会副主任委员；上海市“人类运动能力开发与保障”重点实验室执行主任；《中国体育科技》和《上海体育学院学报》杂志编委；美国体能协会认证体能训练专家（NSCA-CSCS）。研究领域为优秀运动员训练质量监控、不同人群体能训练理论与方法、高原低氧训练的理论和实践研究等。长期为优秀运动员备战奥运会和全运会提供科技服务，曾担任吴敏霞、徐莉佳、张杨杨等奥运冠军的科医团队负责人。近年来，主持和参与国家级课题6项、省部级课题20余项；主编与参编学术著作4部，译著5部；在国内外期刊发表论文150余篇。

2020年获“全国体育事业突出贡献奖”，2018年获国家教学成果二等奖，2018年和2010年以第1完成人身份分别获上海市科学技术进步二等奖和三等奖各一项，2013年以第1完成人身份获国家体育总局奥运科技攻关项目二等奖，2010年以第1完成人身份获中国体育科学学会科学技术三等奖。