核心概念
心臟
心率
健康
運動
引言
您是否曾想過您的心臟一天、一個月、一年跳動多少次？或者一生中總共會跳動多少次？在平均壽命中，人類的心臟跳動超過 25 億次。為了保持心臟健康，人們應該正確飲食、不吸菸並進行規律運動。在這個科學活動中，您將測量在不同型別的體育活動期間的心率，以找出哪種運動能為您的心臟提供最佳鍛鍊，以幫助保持其健康。
背景
一個體重 150 磅的成年人平均擁有約 5.5 升血液，心臟每分鐘迴圈約三次。人的心臟持續跳動以保持血液迴圈。心臟健康專家表示，保持心臟健康的最佳方法是透過均衡飲食、避免吸菸和規律運動。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過 訂閱來支援我們屢獲殊榮的新聞報道。購買訂閱可以幫助確保有關塑造當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
有益於心臟的運動應該提高心率。但是，心率應該提高多少，持續多長時間以及多久提高一次？這與您的健康狀況和最大心率有關。對於成年人來說，最大心率約為 220 次/分鐘 (bpm) 減去您的年齡。例如，如果您 30 歲，則最大心率將為 190 bpm。美國心臟協會 (AHA) 建議進行運動，將心率提高到最大心率的 50% 到 85% 之間。這個範圍稱為目標心率區。美國心臟協會建議人們每週大多數日子至少進行 30 分鐘中等到劇烈的運動——將心率提高到目標心率區的運動——或者每週總共約 150 分鐘。
材料
• 一張廢紙
• 鋼筆或鉛筆
• 顯示秒鐘的鐘表或計時器，或者帶手錶的人幫忙
• 舒適的運動服（可選）
• 簡單有趣的運動器材，例如跳繩、腳踏車、呼啦圈、兩磅重的啞鈴等。或者，您可以進行不需要器材的運動，例如散步、開合跳、原地慢跑等。您需要進行至少兩種不同的運動，並且這兩種運動您都可以持續 15 分鐘。（記住，如果您感到虛弱，請務必停止運動。）
• 計算器
準備工作
• 練習尋找您的脈搏。用一隻手的前兩根手指觸控另一隻手的手腕上的橈動脈脈搏。您應該在手腕的“拇指側”，在手掌底部下方找到您的橈動脈脈搏。練習尋找您的脈搏，直到您可以快速做到。（或者，您也可以取您的頸動脈脈搏進行此活動，但請確保您知道如何安全地取頸動脈脈搏，並且只能用手指非常輕柔地按壓頸部。）
• 測量您的靜息心率，即您在清醒但放鬆時的心率，例如當您靜止躺了幾分鐘時。為此，在您休息時測量您的脈搏，並將您在 10 秒內數到的跳動次數乘以六。這將得出您以每分鐘跳動次數 (bpm) 為單位的靜息心率。您的靜息心率是多少？把它寫在一張廢紙上。
• 您將在 15 分鐘的時間內測量不同型別的體育鍛煉期間的心率。選擇至少兩種不同的鍛鍊。一些示例包括跳繩、舉起兩磅重的啞鈴、騎腳踏車、轉呼啦圈、散步等。收集任何需要的材料。（如果您想自制呼啦圈，則在活動“旋轉科學：將物理學應用於呼啦圈”中給出了步驟。）您認為這些活動會以不同的方式影響您的心率嗎？您認為進行每項活動將如何影響您的心率？
步驟
• 選擇您要先進行的運動。在開始運動之前，請確保您已休息幾分鐘，以便您的心臟處於靜息心率狀態。
• 進行第一個運動 15 分鐘。在您進行運動時，寫下您在活動 1 分鐘、2 分鐘、5 分鐘、10 分鐘和 15 分鐘後 10 秒內數到的跳動次數。（您需要快速檢查脈搏，因為它在停止運動後 15 秒內可能會開始減慢。）隨著時間的推移，您數到的跳動次數如何變化？在運動結束時，您感覺如何？
• 透過將您數到的跳動次數（在 10 秒內）乘以六，計算您在運動 1 分鐘、2 分鐘、5 分鐘、10 分鐘和 15 分鐘後的心率。隨著時間的推移，您的心率（以 bpm 為單位）如何變化？
• 對至少一項其他運動重複此過程。在運動之間留出足夠的時間，以便您的心率恢復到正常的靜息水平（這應該只需要幾分鐘）。在第二次運動結束時，您感覺如何？對於這項運動，您的心率如何隨時間變化？
• 檢視您為此活動寫下的結果。哪種運動使您的心率升高幅度最大？哪種運動使您的心率升高最快？哪些運動將您的心率提高到目標心率區（最大心率的 50% 到 85%，其中最大心率是 220 bpm 減去您的年齡）？您是否注意到結果中有任何一致的模式？
• 額外：再次嘗試此活動，但測試不同的體育鍛煉。當您進行其他運動時，您的心率如何變化？這些變化有何相似之處，又有何不同之處？
• 額外：測量您躺下、坐下和站立時的心率。您的心率如何隨著身體姿勢而變化？
• 額外：與其他健康的志願者重複此活動。他們的心率與您的心率相比如何？他們在運動時的心率變化與您的心率變化相比如何？
• 額外：再次嘗試此活動，但改變您的運動強度。什麼強度水平將您的心率提高到其最大心率的 50%？達到最大心率的近 85% 時呢？在運動時，請務必不要超過您建議的目標心率區！
觀察和結果
在僅進行一分鐘的運動後，您是否看到您的心率達到目標心率區？與散步等中等強度的運動相比，對於呼啦圈等更費力的運動，您的心率是否最初跳得更高？
如果您進行了中等強度的運動，例如散步，您可能會看到心率最初跳升（您的心率在運動約一分鐘內落在目標心率區的較低範圍內），但之後您的心率僅緩慢增加。15 分鐘後，您可能已經達到了目標心率區的中間位置。為了達到上限，人們通常需要進行中等強度的運動更長時間（例如 30 分鐘）。如果您進行了更費力的運動（例如呼啦圈），您可能會看到心率最初跳得更高（例如在運動一分鐘後就達到目標心率區的中間位置），然後心率在剩餘的 14 分鐘運動中保持不變。總的來說，與進行中等強度的運動相比，進行更費力的運動通常會更快地提高人的心率。
更多探索 目標心率，來自美國心臟協會
切入心臟，來自 NOVA 和 PBS
生活簡單 7——積極行動，來自美國心臟協會
心臟健康：運動時心率如何變化？，來自科學夥伴
此活動由 科學夥伴合作提供