心率
什么是心率？
心率 (HR) 是心脏每分钟收缩的次数（每分钟心跳次数，或 bpm）。它是四个主要生命体征之一，是生理状态的直接指标，对身体对氧气和燃料的需求做出瞬间反应。
您的心率是动态的——它本应发生变化。它在运动期间升高以向肌肉输送更多血液，在睡眠期间代谢需求低时下降。
How HealthKit Measures Heart Rate
Apple Watch 使用 光电容积脉搏波描法 (PPG)： * 绿色 LED 每秒闪烁数百次。 * 感光光电二极管测量流经手腕的血液吸收的绿光量。 * 血液是红色的，因为它反射红光并吸收绿光。当心脏跳动时，血流量（和绿光吸收）更大。在两次跳动之间，它更少。 * 通过每秒闪烁数百次 LED 灯，Apple Watch 可以计算出心脏每分钟跳动的次数。
科学背景
心率的作用
心脏是一个适应性引擎。其主要目标是维持 心输出量（每分钟泵出的血液量），其计算公式为： $$心输出量 = 每搏输出量 \times 心率$$
数值根据以下因素波动： * 身体活动： 肌肉需要更多氧气。 * 自主神经系统： “战斗或逃跑”（交感神经）系统提高心率；“休息和消化”（副交感神经）系统降低心率。 * 温度： 在炎热环境下，心脏跳动更快以将血液泵到皮肤进行降温。 * 水分： 脱水会降低血容量，迫使心脏跳动更快以进行补偿。
源自心率的临床指标
HealthKit 使用原始心率数据来获取特定的临床见解，这些见解在各自的章节中涵盖： * 静息心率 (RHR)： 心血管效率基准。 * 心率变异性 (HRV)： 压力与恢复平衡。 * 心率恢复： 运动后心率减慢的速度。 * 步行心率平均值： 对典型日常运动中身体状况的估算。
临床意义
监测心率区间
临床医生和运动生理学家根据您的最大心率 (Max HR) 将心率划分为“区间”。这有助于对强度进行分类：
| 区间 | 最大心率百分比 | 效果 |
|---|---|---|
| 区间 1 (恢复) | 50-60% | 热身、恢复、非常轻微的活动。 |
| 区间 2 (耐力) | 60-70% | 基础有氧训练、脂肪燃烧、“全天”配速。 |
| 区间 3 (有氧) | 70-80% | 提高有氧能力和血液循环。 |
| 区间 4 (阈值) | 80-90% | 增加高速耐力。感觉不适。 |
| 区间 5 (最大) | 90-100% | 最大努力。只能维持数秒/数分钟。 |
什么时候是“过高”
- 心动过速：休息时心率 > 100 bpm。这可能由发烧、贫血、压力、甲状腺问题或心脏病引起。
- 最大运动量： 在运动期间达到较高的心率通常是安全的，但明显超过您的理论最大值（大约 220 减去年龄）或感到胸痛时，应立即停止。
建议
使用心率进行训练
- 两极化训练： 理想情况下，将 80% 的运动时间花在区间 1-2（打造引擎），20% 的时间花在区间 4-5（提高速度）。这可以防止“区间 3 停滞”。
- 倾听趋势： 如果在相同的步行速度下，您的心率比平时高 10-15 bpm，您的身体很可能正在对抗疾病、脱水或过度训练。
参考文献
- American Heart Association. (2015) All About Heart Rate (Pulse).
- Tanaka H, et al. (2001) Age-predicted maximal heart rate revisited. Journal of the American College of Cardiology, 37(1), 153-156.
- Seiler S. (2010) What is best practice for training intensity and duration distribution in endurance athletes? International Journal of Sports Physiology and Performance, 5(3), 276-291.