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2016年6月23日 星期四

EPSON PULSENSE PS-600 心率與燃脂的關係


記得當初減重時,選擇購買 PS-500 心率錶是因為想讓每次的運動都能有效率的燃燒脂肪。而為什麼有效率的燃燒脂肪會與使用心率錶有關係?就來看看下面是我整理後的心得。

首先要由心率是什麼說起。


從心說起

身體各部分,不管是臟器,大腦,皮膚等所需要的氧氣及養份,是由血液送來,而不需要的物質,也會藉著血液運走,這就是血液循環,運送就是血液的工作。

促成血液流動的原動力來自心臟不停搏動,心臟的搏動是心肌規律的收縮及舒張,像是吹塵球擠壓時將空氣排出吹塵球外,放開球後則將空氣吸入球體內。而心臟將血液送出時的擠壓,就是心肌收縮。心肌的舒張就像放開球體的球內部空間擴張,將外部的血液吸入心臟內。




心率是什麼?

心率(Heart Rate)是指心臟跳動的頻率,一般使用每分鐘跳動次數為單位bpm( beat per minute)





心率代表什麼?

安靜休息時:

        在講到安靜心率 Resting Heart Rate, RHR前,回顧一下前面提過,心臟的搏動會將血液吸入與送出心臟,而每次心搏時送出的血液量我們稱為心搏量Stroke Volume(SV)。對同一個人而言心臟變得越強壯有力,SV的值就越高,心臟肌力強,擠出的血液越多。

        量測SV需要動用到外科手術以侵入式方式量測,所以量測 SV並不容易。但是若長時間觀察安靜時的心率,可以了解 SV 的強弱變化判斷。其概念是這樣的,想像一下若以同一個人而言,安靜時身體每一分鐘的基本需求固定量為 B,為了達到這樣的輸出量,安靜時的心率就等於 總量除於心搏量,  RHR = B / SV 。若量測到 RHR越小,就表示 SV越大,反之,RHR越大,就表示 SV越小。

        因為上述的理論,所以長時間的觀察記錄安靜心率可當作心臟強健程度的判斷依據,RHR越低其表示心臟越強壯(與自己比較)。

       正常成人在安靜時的心率介於每分鐘 60~100 ,透過訓練RHR的數值會降低,運動員的RHR有些能低於50 bpm甚至40 bpm或更低。



運動時:

        而當開始動起來, 因為需要更多氧氣養分傳送到身體各部份,因此 B值會開始增加,運動越激烈,B值會越大。從 HR(心率) = B/SV  公式來看,增加但是SV估定,所以心率開始增加,也就是心跳加速。也因此,我們在運動時觀察心率,可藉由心率了解目前運動對於個人的強度狀況。

        前面提到 RHR,相對應我們也就要提到最大心率( Maximum Heart Rate, MHR),當心跳加速到一個值後,心率就無法再增加,這個心率值就是最大心率值。MHR並不會像RHR因為訓練而改變,MHR會因為年齡增長而降低。因為實際要量測MHR其實可能有危險性,所以目前MHR以使用預估值居多,而最常被使用的預估值公式是 MHR = 220-年齡,也就是說像我今年40歲,MHR就會被預估為 180 bpm。





為什麼要心率偵測?

前面介紹過心率的意義,在安靜休息時的狀態下是了解心臟的強度改變,以及身體的恢復狀況。

在運動時的意義是藉由偵測心率來得知當下運動強度,藉以讓調整運動維持在運動目的的運動強度內 。而為什麼要控制運動強度?除了在安全心率內運動外,不同的運動強度所提供的運動效果也不同。

PS-600的心率與強度圖 Epson官網


要注意對於不同人而言,同一個心率值所代表的運動強度並不一樣。所以用心率表示運動強度時,比較合宜的方式是使用最大心率的60-69%,這樣的方式來敘述。而不直接使用心率值 135-145 bmp當作強度。

像是上圖是 EPSON Pulsense將運動強度分為8段,以10%當作一段。而對應運動強度的運動效果再分為5個區域。方便對應強度說法,省去計算。


上圖中提到有氧運動與無氧運動,為什麼有氧區會燃脂?



人體的能量系統

這必須從人體肌肉的能量來源說起。我們的動作由肌肉伸縮帶動產生,而肌肉伸縮的能量來自哪裡?人類的能量所需不就是透過食物中的三大營養素醣類,蛋白質或是脂肪提供嗎?但這些營養素都不是肌肉可以直接取用的能量,這些能量來源的營養素還必須粒線體轉換,變成三磷酸線苷(英文簡稱ATP),三磷酸線苷 的化合物在細胞中水解時所提供能量,才能直接供給肌肉使用。

人體中的ATP大約 0.1摩爾的量,無法儲存過久,必須在短時間內使用。人體細胞需要的ATP每日約需200-300摩爾的量,所以無時無刻人體中都有ATP被產生與消耗。

人體中ATP的產生方式,以ATP產生時需要或是不需要氧氣參與過程分為有氧與無氧兩類,其中再以能量來源分為三種。



無氧類 --

     轉換成能量的過程中不需氧參與。


  • 第一種 ATP-PC 系統,肌肉細胞內儲存的磷酸肌酸(ATP-PC),提供能量的時間最快速,但因為量少,也最快速被使用完。
  • 第二種 乳酸系統,為碳水化合物不完全分解的情況下釋出能量合成ATP,產生ATP量比 ATP-PC系統多,但提供能量的速度較慢。產生副產品是乳酸,因此稱為乳酸系統。


有氧類 --

     轉換成能量的過程中需氧參與。由脂肪轉換產生,提供能量的速度最慢,但是人體內的存量多。




說明了能量系統後,大家知道為什麼要燃脂就要做有氧運動的原因了吧?因為在有氧運動時,能量由有氧系統提供,而有氧系統消耗的是脂肪,因此有氧運動就是在提取脂肪轉換為能量,也就是在消耗脂肪。


# 有氧系統能提供熱量最多。
# 有氧系痛能量提供慢,所以運動要時間拉長點才會消耗到脂肪。




心率與能量系統的關係

透過上面介紹人體內的能量系統後,認識了有氧運動會使用到脂肪,所以為什麼減脂要做有氧運動。

有氧運動時運動強度又落在什麼範圍?



強度 80% ,75%, 60%, 40% 又對應到多少心率?

根據 Karvonen Formula 卡佛納公式:


目標心率 = ( MHR - RHR )* 強度 + RHR


*RHR:Resting Heart Rate ,MHR:Maximum Heart Rate

前面提過 MHR 預估公式是 220-年齡 , RHR 可在每日睡醒時先坐在床上量測,或是戴著PS-600睡覺就會被記錄下來。

所以 75% 強度的目標心率 = (( 220-40 ) - 52 )*75% + 52 = 148  單位是 bpm ,年齡 40


如果懶得算數學的話 EPSON PULSENSE 燃脂區間計算 裡可以將你的有氧燃脂區間的心率值計算出來,可以參考看看。





看到這裡會不會看得頭昏眼花?不知所云?其實我也不知道我寫到哪去了。

所以回來說一下前面提過,對我而言,心率錶的用途是什麼?

  • 有氧運動時監控運動強度,更有效率進行有氧運動
      如果以減脂為目的的有氧運動,既然知道減脂最佳的運動強度,於是在有限時間內,就該讓強度保持在有效的燃脂區間內以得到最佳效率。若時間許可則盡量維持每次至少30分鐘的時間。
      所以在實際使用上,我會先設定訓練模式 10分鐘目標。等10分鐘暖身時間結束時PS-600會震動提示。這時我結束訓練模式,再設定一次40分鐘目標繼續另一段新的訓練模式。這40分鐘內,我將強度盡量維持在高效有氧區的高點而不超過。所以我會同時啟動手錶的告警功能,當心率超過範圍時提醒我。我就可以不用一直盯著錶看,盡量加速到告警提示後,再降低一些強度。然後維持直到時間結束提醒。

       另外最近從 心跳率,你最好的運動教練   這本書中看到 心率法特雷克(Heart Rate Fartlek ) ,在20分鐘內讓強度在 60-75% 之間擺盪,也是一種耐力鍛鍊的方式。

操作心率法特雷克時的心率圖
      像這樣有目標的,以心率監測再控制運動強度就是使用心率計監控運動的另一種方式。


  • 觀察無氧運動後恢復狀況,平時身體疲勞恢復狀況
      觀察 RHR 就是了解身體疲勞指數的方式,當身體在休息時,RHR比平常高,這表示血液忙著運送資源與廢物給身體各部位做修復。因此累積一陣子的連續運動後,就需要好好休息幾天。待RHR再恢復後再繼續動起來。


戴著 PS-600 睡覺,它會幫你記錄下安靜時的心率(RHR),這樣運動強度區間的數值就會更符合個人實際的體力狀況。




如果沒有心率錶其實也可以做心率計算的。

用什麼偵測心率?

人工偵測:
   
        在運動上使用心率量測的方式,有簡單的手觸摸動脈或是胸部,在10秒內,數看看心跳數,再乘於 6 。  上面的動作想也知道在運動時是不方便的,還要考算術,大概量測RHR還可以。


心率帶:

        心跳帶是透過心跳帶背面兩個電極感應片,偵測身體上微量的電極訊號,再加以計算心率,之後透過 ANT+ 的無線傳輸(近年也有低功耗藍牙版本)將心率值傳到手錶或是手機上顯示記錄。


光學心率錶:

        光學心率偵測,由較早指腹偵測到近一兩年開始量產的新技術,因為光學偵測的技術改進。  所以可將光學偵測元件放在手錶背面,只要戴在手上就可量測心率,而且可在運動狀況下偵測,配合錶面畫面顯示,以及不用多戴一條帶子在胸前,越來越多單車,跑步的人採用。



這些方法我都使用過,人工方式會中斷運動行為,記錄上更不方便,直接刪除吧。
剩下心跳帶與心率錶,來做個比較。


為什麼使用光學心率偵測錶,而不用心跳帶?


  • 心跳帶每次穿戴都要掀衣服起來,女生戴不方便
  • 流汗時不舒適,用完帶子濕搭搭,沖洗後要晾起來,不處理會發臭
  • 心跳帶的帶子還會照成摩擦破皮,痛啊
  • 通常需要一支手錶或是搭配手機在旁才可以即時觀看心率變化



Epson官網

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