books maximum heart rate

الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب (HRmax) هو أعلى معدل لضربات القلب يمكن للفرد تحقيقه دون مشاكل حادة خلال إجهاد التمرين، وينخفض بشكل عام مع التقدم في السن. ولأن الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب يختلف حسب الفرد، فإن الطريقة الأكثر دقة لقياس HRmax لأي شخص هو عن طريق اختبار الضغط القلبي. في هذا الاختبار، يخضع الشخص للإجهاد الفسيولوجي الخاضع للرقابة (بواسطة جهاز المشي) مع مراقبته من قِبَل جهاز تخطيط القلب. ويتم زيادة كثافة التمرين دوريا حتى يتم الكشف عن بعض التغييرات في وظيفة القلب على شاشة تخطيط القلب، وعند هذه النقطة يتم وقف التمرين. وتتراوح المدة النموذجية للاختبار من عشر إلى عشرين دقيقة.

وكثيرا ما يُنصح الكبار الذين يبدأون نظام تمارين جديدة بإجراء هذا الاختبار فقط في وجود الطاقم الطبي، وذلك بسبب المخاطر المرتبطة بارتفاع معدلات ضربات القلب. وغالبا ما تستخدم معادلة لتقدير معدل ضربات القلب الأقصى للشخص للأغراض العامة. ومع ذلك، فقد تم انتقاد هذه الصيغ التنبؤية بأنها غير دقيقة لأنها عممت متوسطات السكان، وعادة ما تركز على عمر الشخص. ومن الثابت أن هناك "علاقة ضعيفة بين معدل ضربات القلب القصوى والعمر"، مع وجود انحرافات معيارية كبيرة بالنسبة لمعدلات ضربات القلب المتوقعة.

يتم استخدام عدد من المعادلات لتقدير HRmax.

تأثير التوتر

يُحفز كل من المفاجأة والتوتر استجابة فسيولوجية للجسم في صورة رفع معدل ضربات القلب بشكل كبير. وفي دراسة أجريت على 8 من الممثلين من الطلاب والطالبات الذين تتراوح أعمارهم بين 18 و 25، مع ملاحظة رد فعلهم على حدث مفاجئ (سبب التوتر) خلال القيام بمسرحية من حيث معدل ضربات القلب. وقد وُجِد في البيانات التي تم جمعها أنه كان هناك توجه ملحوظ بين مواقع الممثلين (على خشبة المسرح وفي الكواليس) وارتفاع معدلات ضربات قلوبهم نتيجة للتوتر، حيث تكون استجابة الممثلين الموجودين في الكواليس للضغط في الحال، والدليل على ذلك هو الارتفاع الفوري لمعدل ضربات القلب في اللحظة التي وقع فيها الحدث غير المتوقع، لكن الممثلين الموجودين على خشبة المسرح وقت وقوع الحدث المفاجئ تفاعلوا بعد مرور 5 دقائق (يتضح ذلك من خلال ارتفاع معدل ضربات القلب على نحو متزايد). ويُدعَم هذا الاتجاه فيما يتعلق بالضغط ومعدل ضربات القلب من قِبَل دراسات سابقة. حيث يكون للمشاعر السلبية تأثير مُطَوّل على معدل ضربات القلب لدى الأفراد الذين تأثروا بشكل مباشر. بينما في ما يتعلق بالشخصيات الموجودة على خشبة المسرح، فقد ارتبط بطء الاستجابة للحدث بالدفاع السلبي غيرالفعّال، مع توقع أن يكون انخفاض استجابة معدل ضربات القلب الأولية له ميل أكبر إلى الانفصال. وعلاوة على ذلك، يجب ملاحظة أن معدل ضربات القلب هو مقياس دقيق للتوتر والاستجابة الهائلة التي يمكن ملاحظتها بسهولة لتحديد آثار بعض الضغوطات.

نيس وآخرون

واستنادا إلى قياسات 3320 من الرجال والنساء الأصحاء الذين تتراوح أعمارهم بين 19 و 89 عاما، بما في ذلك التعديل المحتمل لتأثير نوع الجنس، وتكوين الجسم، والنشاط البدني، وجد نيس وآخرون أن

• أقصى معدل لضربات القلب= 211 − (0.64 × السن)

وقد ُوجِد أن هذه العلاقة أُقيمت بغض النظر عن نوع الجنس، أو النشاط البدني، أو الحد الأقصى لامتصاص الأكسجين، أو التدخين، أو مؤشر كتلة الجسم. ومع ذلك، يجب الوضع في الاعتبار وجود خطأ قياسي في التقدير 10.8 نبضة / دقيقة عند تطبيق الصيغة على الإعدادات السريرية، وخَلُصَ الباحثون إلى أن القياس الفعلي عن طريق الاختبار الأقصى قد يكون مُفضَل كلما كان ذلك ممكنا.

تاناكا ومونهان وسيلز

من تاناكا، ومونهان، وسيلز (2001):

• أقصى معدل لضربات القلب= 208 - (0.7 × السن)

وقد خَلُصَ تحليلها التلوي (من 351 دراسة سابقة شملت 492 مجموعة و 18,712 موضوعا)، والدراسة المختبرية (على 514 من الأشخاص الأصحاء) إلى أنه، باستخدام هذه المعادلة، يرتبط HRmax ارتباطا قويا جدا بالسن (r = -0.90). وكانت معادلة الانحدار التي تم الحصول عليها في الدراسة المعملية (209 - 0.7 x العمر) مماثلة تقريبا لتلك الناتجة من التحليل التلوي. وأظهرت النتائج أن HRmax لايعتمد على الجنس ولا الاختلافات الواسعة في مستويات النشاط البدني المعتاد. كما وجدت هذه الدراسة انحرافا معياريا بمقدار 10 نبضات في الدقيقة لكل فرد في أي عمر، بمعنى أن صيغة HRmax المعطاة لديها دقة بمقدار ± 20 نبضة في الدقيقة.

وفي عام 2007، قام باحثون في جامعة أوكلاند بتحليل أقصى معدلات ضربات القلب ل 132 شخص تم تسجيلهم سنويا لأكثر من 25 عاما، وأنتجوا معادلة خطية مشابهة جدا لصيغة تاناكا، أقصى معدل لضربات القلب= 206.9 - (0.67 × السن)، ومعادلة غير خطية، أقصى معدل لضربات القلب= 191.5 - (0.007 × السن2). وكان للمعادلة الخطية فاصل قدره ± 5-8 نبضة في الدقيقة، بينما كان للمعادلة غير الخطية فاصل ذات نطاق أضيق من ± 2-5 نبضة في الدقيقة. كما تم إنتاج معادلة غير خطية ثالثة: أقصى معدل لضربات القلب= 163 + (1.16 × السن) - (0.018 × السن2).

هاسكل وفوكس

وعلى الرغم من بحوث تاناكا ومونهان وسيلز، فإن الصيغة الأكثر استشهادا على نطاق واسع لHRmax . (والتي لا تحتوي على إشارة إلى أي انحراف معياري) ما زالت:

أقصى معدل لضربات القلب= 220 - العمر

على الرغم من إرجاعها إلى مصادر مختلفة، يعتقد بشكل كبير إلى أنها وُضِعَت في عام 1970 من قِبَل دكتور ويليام هاسكل ودكتور صمويل فوكس. ويكشف التحقيق في تاريخ هذه الصيغة أنه لم يتم تطويرها من البحوث الأصلية، ولكنها نتجت عن الملاحظة استنادا إلى بيانات من حوالي 11 مرجع تتكون من البحوث المنشورة أو مجموعات علمية غير منشورة. وقد اكتسبت استخدام واسع النطاق من كونها استُخدِمَت من قِبَل مخطط كهربية القلب في مراقب معدل ضربات القلب الخاص به.

في حين أن هذه الصيغة هي الأكثر شيوعا (وهي سهلة للتذكر والحساب)، إلا أنها لا توضع في الاعتبار من قِبَل متخصصي الصحة واللياقة البدنية من ذوي الثقة لتكون مؤشرا جيدا لHRmax. وعلى الرغم من انتشار هذه الصيغة على نطاق واسع، فإن الأبحاث التي تمتد على مدى عقدين تكشف عن خطئها المتأصل الكبير، S_xy = 7-11 نبضة في الدقيقة. وبالتالي، فإن التقدير الذي يتم حسابه عن طريق أقصى معدل لضربات القلب = 220 - العمر ليس لديه الدقة ولا الميزة العلمية لاستخدامها في فسيولوجيا التمارين الرياضية والمجالات ذات الصلة.

روبرغز ولاندور

وخَلُصَت دراسة أُجريت عام 2002 لـ 43 صيغة مختلفة لـ HRmax (بما في ذلك صيغة هاسكل وفوكس - انظر أعلاه) نُشِرَت في مجلة خاصة بسيكولوجية التمارين الرياضية إلى أنه:

1. لا توجد صيغة "مقبولة" في الوقت الراهن (وقد استخدموا مصطلح "مقبول" ليعني مقبول بالنسبة لكل من التنبؤ بحجم الأكسجين المُستَهلَك، ووصف نطاقات معدل ضربات القلب خلال تدريبات التمارين الرياضية).
2. وكانت الصيغة الأقل اعتراضا هي:

أقصى معدل لضربات القلب = 205.8 - (0.685× العمر)

وكان لهذه الصيغة انحراف معياري، على الرغم من أنه كبير (6.4 نبضة في الدقيقة)، إلا أنها اُعُتُبِرَت مقبولة لوصف نطاقات معدل ضربات القلب لتدريبات التمارين الرياضية.

غولاتي (للنساء)

اقترحت الأبحاث التي أجرتها مارثا غولاتي وآخرون في جامعة الشمال الغربي في عام 2010 صيغة للحد الأقصى لمعدل ضربات القلب للنساء:

الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب= 206 - (0.88 × العمر)

غيليش

تُعطي دراسة أُجريت عام 2008 في لوند- السويد قيم مرجعية (تم الحصول عليها أثناء قياس دَينَمِيَّة الدراجة الهوائية) للرجال:

الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب = 203.7 / (1 + exp (0.033 × (العمر - 104.3)))

وبالنسبة للنساء:

الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب = 190.2 / (1 + exp (0.0453 × (العمر - 107.5)))

الصيغ الأخرى

• الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب = 206.3 - (0.711 × العمر)

(ترجع غالبا إلى "لونديري وموكبيرجر من جامعة ميسوري")

• الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب = 217 - (0.85 × العمر)

(ترجع غالبا إلى "ميلر وآخرين من جامعة إنديانا")

قيود

تختلف معدلات القلب القصوى اختلافا كبيرا بين الأفراد. وحتى داخل فريق رياضي واحد من النخبة، مثل السباحين الأوليمبيين في العشرينات من عمرهم، الذين تم الإبلاغ عن أن أقصى معدلات ضربات القلب لهم تتراوح بين 160 و 220. ويعادل هذا الاختلاف فجوة عمرية تساوي 60 أو 90 سنة في المعادلات الخطية أعلاه، ويبدو أنها تشير إلى التباين الشديد حول هذه الأرقام المتوسطة. ومن الواضح أن النطاق واسع للغاية، ويقول البعض: "معدل ضربات القلب هو على الأرجح المتغير الأقل أهمية للمقارنة بين الرياضيين".