监控训练强度一直是科学化训练十分重要的一环，运动强度太高或太低也都无法达到良好的训练效果，所谓的训练主要是由「训练时间」与「训练强度」所构成。训练时间非常容易量化，例如持续10分钟、多跑1分钟、休息15秒，只要有时钟在旁就可以轻松掌控训练时间，然而训练强度的量化就不是那么容易了，不同人对于不同运动强度皆有不同的定义，或是根本不知道该如何去定义，因此耐力网推出了一系列的能力检测系统，希望透过《Daniels’ Running Formula》中的五种训练强度，帮助大家厘清各种强度的定义，并让训练变得更有效率。直到目前为止，监控训练强度方式有很多种，包括：
· 耗氧量（oxygen consumption）
· 血乳酸浓度（blood lactate concentration）
· 心跳率（heart rate）
· 自觉运动强度（RPE）
· 功率计（power measurement）
· 训练配速（pace）
其中以监控「耗氧量」为最精确的监控方式，耗氧量（或称摄氧量）是指我们在运动时所消耗/摄取的氧气量，随着运动强度的增加，耗氧量也会以同样的比例上升，但监察耗氧量的缺点是必须透过实证室的设备才能准确测量，而且每个人的耗氧量皆有一个最大值(VO2max)，这个数值也都需要亲身到实证室进行特定的步骤才能得知，因此到目前仍未普及于日常训练上；目前我们主要是以最大心率的百分比来定义训练强度，主要是因为监控心跳的设备在目前已经算十分普及，而且心跳率之百分比与耗氧量百分比具有密切的关联性1，因此对于一般大众甚至是专业运动员来说，心跳率可以说是监控训练强度非常合适的数据。
最精准监控运动强度的方法是在运动时监控氧气消耗量，再来决定最大摄氧量之百分比，或是定时测量血液中的乳酸浓度来决定乳酸阈值。直到目前为止，要取得准确的最大摄氧量值需要到实验室进行。如果无法进行最大摄氧量测试，运动处方（训练计划）可以使用心跳率、自觉运动强度、代谢当量、或是运动速度来监控运动强度。
心率也许是最常用来定义运动强度的方法，理由在于心率和耗氧量之间有密切的关系，特别是当运动强度是处于最大摄氧量或是储备心率（最大心率与安静心率之差）的50%-90%之间。最精确的运用此方法来制定运动强度的方式是要找出心率与最大摄氧量百分比之间的关联，或是心率与乳酸阈值间的关联。
为什么「储备心率法」比「最大心率法」更好？
我们为求更准确地利用心率来监控训练强度，认为最大心率之百分比(%MHR)确实难以根据每个人不同的体能状况加以修正（因为当我们直接拿最大心率百分比来监控训练强度时，我们是从心跳为零开始算起，那就会产生误差；当然只使用%MHR来监控强度也有其好处，就是省去测量安静心率的步骤），因此我们希望可以透过储备心率（Heart Rate Reserve, 简称HRR）来定义出原有的五种训练强度，储备心率的概念最初是由卡蒙内(Karvonen)等人首先提出，其计算公式如下：
目标训练强度心率 = 目标训练强度百分比 × (最大心率 – 安静心率) 安静心率
由于安静心率可以作为个人有氧适能(aerobic fitness)的指标，体能越佳者其安静心率越低，体能越差者（或未经训练者）则安静心率会越高；因此以储备心率来设定训练强度就能够考虑到个别运动员的体能差异，让每一位运动员不会受到个别的体能差异而影响训练的强度；假设现在有A、B两名运动员，他们的最大心率同样是200bpm，但A运动员经过长时间的耐力训练，安静心率为50bpm，而B运动员却才刚接触耐力训练，所以他的安静心率为较高的80bpm，在这种情况下，如果只采用最大心率的百分比(%MHR)来计算强度，两位运动员会得出同样的结果：
强度
%MHR
下限
上限
有氧耐力（E）
65 – 79%
130
158
有氧动力（M）
79 – 89%
158
178
乳酸阈值（T）
89 – 92%
178
184
无氧耐力（A）
92 – 97.5%
184
195
无氧动力（I）
97.5 – 100%
195
200
但我们都知道，由于A运动员之体能较佳，其储备心率(200-50=150)会比B运动员的(200-80=120)还要高，也就是说其实A、B两位运动员在运动时心率的起始点本来就不一样，所以在同样的训练强度下两者的心跳率应该会是不一样才对，如果我们只采用%MHR来判定训练强度的话，两位运动员会得到一样的结果，可知%MHR并不是界定训练强度最好的方法。
如何定义储备心率的百分比
但问题就来了，我们从《Daniels’ Running Formula》中知道了E、M、T、I各训练强度的%MHR区间，但书中其实并没有对储备心率有太多的描述，因此我们并不知道这几种训练强度的%HRR区间范围是多少，那么到底要如何使用储备心率来安排这五种强度上呢？
上文提到，NSCA最新版的教科书指出：「心跳率百分比与耗氧量百分比具有高度的关联性」，其中书上更列出了在不同强度下VO2max、HRR与MHR之间的关系，从表中可见%VO2max与%HRR两者间的百分比完全吻合：
摘自Thomas R. Baechle, & Roger W. Earle (2008). Essential of strength training and conditioning 3rd edition., 493. National Strength and Conditioning Association(U.S.): Human Kinetics.
既然我们知道%VO2max与%HRR有如此大的关联性，也就说如果我们得知《Daniels’ Running Formula》中五种训练强度的%VO2max后，便可以推断出各强度的%HRR为何。而我们发现在Daniels的书中正好有五种强度的%VO2max（见下图左栏）；根据前面提到%VO2max与%HRR之间的密切性，所以我们认为各强度的%VO2max区间应该可以直接转换成%HRR，并用来作为训练时的依据。
摘自Jack Daniels, PhD(2013). Daniels’ Running Formula Third Edition., 48. United States of America: Human Kinetics.
我们利用Daniels所提供的%VO2max区间转换成%HRR，再重新计算A、B两位运动员五种强度的区间（计算方式如下：59% × (200-50) 50=139，如此类推），可以发现%HRR的方式更乎合训练的个别化原则：
A运动员的%HRR训练区间(安静心率=50bpm)：
强度
%HRR
下限
上限
有氧耐力（E）
59 – 74%
139
161
有氧动力（M）
74 – 84%
161
176
乳酸阈值（T）
84 – 88%
176
182
无氧耐力（A）
88 – 95%
182
193
无氧动力（I）
95 – 100%
193
200
B运动员的%HRR训练区间(安静心率=80bpm)：
强度
%HRR
下限
上限
有氧耐力（E）
59 – 74%
151
169
有氧动力（M）
74 – 84%
169
181
乳酸阈值（T）
84 – 88%
181
186
无氧耐力（A）
88 – 95%
186
194
无氧动力（I）
95 – 100%
194
200
最大心率法和储备心率法的比较表：
以同样的最大心率200bpm的AB两位运动员为例，比较这两种方式，我们会发现强度愈低，误差愈大。尤其对安静心率较低的运动员来说，使用最大心率法（%MHR）时，E／M强度的心率区间就会有较大的误差；如下列比较表，B的最大心率为200bpm，安静心率为50bpm时，若使用最大心率法，E心率区间是130~158bpm，但储备心率法的E心率区间是151~169bpm，差距相当大。这也是为什么要使用储备心率法的缘故。但提高到了T／I强度时，心率区间的差别就不多了。
训练强度
%MHR的心率区间
%HRR of A的心率区间
%HRR of B的心率区间
E
130~158
139~161
151~169
M
158~178
161~176
169~181
T
178~184
176~182
181~186
A
184~195
182~193
186~194
I
195~200
193~200
194~200
无论如何，从前面A/B两位运动员的比较表中可见，以%HRR为准的训练强度确实会比%MHR更能够「因人制宜」，特别是对耐力运动的新手而言，其安静心率越高的人，以%HRR跟%MHR所算出来的训练区间落差将会更加明显，以%HRR将会是更为合适的强度标准。
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