运动计划背后的数字是什么？
任何健身安排——不管是随意散步、马拉松备赛还是力量周期——最终都会归结为几个指标：身体卖多大力（心率、METs）、能用多少氧气（VO₂max）、特定肌肉有多强（1RM）、在地面上移动多快（配速），以及日常活动累积多少（步数与距离）。本页为每一项提供一个计算器。它们没有一个是场地上直接测得的——全部是用拟合于小型参照人群的回归方程，从几个输入（年龄、体重、时间、距离、心率）估算出来的。个体误差带很宽（±5–10% 很常见），但这些方程用于设定区间、追踪数周内的变化、并排比较活动仍然有用。
三个必须分清的概念：心率（HR）是每分钟搏动次数；最大心率是你能维持的最高心率；靶心率区间是一个心率窗口（最大值的 50–90%），特定训练适应性在该窗口内发生。MET（代谢当量）是努力程度单位，1 MET ≈ 静息耗氧量；5 METs = 5 倍静息。1RM（单次最大重量）是你以标准动作只能举起一次的最重重量；用次极限组（比如 80 kg × 8 次）估算 1RM，让你无需每周实测极限就能安排训练。
最大心率——五种公式，五个答案
最大心率很难实测（必须练到力竭，理想情况下在跑步机或功率车上按递增方案进行），因此多数计算器用年龄估算。经典的 Fox 公式 220 − 年龄（1971）最古老、引用最多，但标准误达 ±10–12 bpm——相当宽。Tanaka（2001）是一项荟萃分析：208 − 0.7 × 年龄；在多数年龄段低于 Fox，被认为更准。Gulati（2010）专门在女性中拟合：206 − 0.88 × 年龄，中年段略低于 Tanaka。以示例（30 岁），本页返回：Fox 190、Tanaka 187、Gulati 180、Gellish 186、Inbar 185 bpm——相差 10 bpm。这些都不考虑训练状态、遗传或测量方案；它们是粗糙的人群默认值——Tanaka 是最好的通用默认，Gulati 适用于女性，Fox 靠心算便利存活至今。
训练区间——Karvonen 对比 Zoladz
有了最大心率（最好还有静息心率）之后，可以切成 5 个训练区间：区间 1（50–60%，恢复/热身）、区间 2（60–70%，耐力/燃脂）、区间 3（70–80%，有氧/心肺）、区间 4（80–90%，乳酸阈/节奏）、区间 5（90–100%，无氧/冲刺）。Karvonen 法（基于心率储备）用 目标 = 静息 + % × (最大 − 静息)；它考虑个体有氧基础，因为体能好的人静息心率低，同等努力水平下绝对目标心率反而更高。Zoladz 法（基于最大心率）更简单：目标 = % × 最大心率，忽略静息值。以最大 190、静息 65（Karvonen）为例：区间 1 = 128–140、区间 2 = 140–153、区间 3 = 153–165、区间 4 = 165–178、区间 5 = 178–190 bpm。常见训练计划把每周 80% 的时间花在区间 1–2、20% 在区间 3–5（两极化训练）。
VO₂max——身体的有氧天花板
VO₂max（最大摄氧量）是全身运动时身体每分钟每公斤体重能利用的氧气体积——心肺适能的金标准。实验室里用面罩和气体分析仪测定；本页用场地测试估算。Cooper（1968）：12 分钟内尽力跑/走最远距离，VO₂max（mL/kg/min）= (距离_m − 504.9) / 44.73。以示例（2400 m），VO₂max = 42.4（成年男性"一般"档——很差 <32、一般 38–44、良好 44–51、优秀 51–57、极佳 ≥57）。Rockport（1987）：尽快走完 1 英里，记录结束时心率，用 5 变量回归（体重、年龄、性别、时间、心率）。Cooper 需要全力输出；Rockport 适合年长者或体能较弱者。
1RM——用次极限组推力量
单次最大重量（1RM）是以标准动作只能举起一次的最重重量。直接测试耗时耗力且有风险；本页使用拟合于 1–10 次次极限组的回归方程：Epley w × (1 + 次数/30)（最简单）、Brzycki w × 36 / (37 − 次数)、Lander w / (1.013 − 0.0267 × 次数)、Lombardi w × 次数^0.10、O'Conner w × (1 + 次数/40)。以示例（80 kg × 8 次），各公式返回 101.3、99.3、100.1、98.5、96.0 kg——相差 5 kg。这些公式假设线性疲劳，超过 10 次后失效（真实 1RM 变得更不可预测）。
配速——跨越距离的速度
跑步配速是单位距离的时间——通常为分钟/km或分钟/英里。以示例（5 km 用时 25:00），配速 = 5:00 /km = 8:03 /mi，速度 = 12.0 km/h（7.5 mph）。本页还给出 400 m、800 m、1000 m 和 1 英里的分段配速——间歇课有用（例如"10 × 400 m，每个 2:00，间歇 90 秒"）。配速是速度的倒数；公式为：配速（s/km）= 时间（s）/ 距离（km），速度（km/h）= 距离 / 时间 × 3600。
卡路里——METs × 体重 × 时间
活动卡路里按 kcal = METs × 体重 (kg) × 时间 (h) 估算。MET（代谢当量）是 1 MET = 静息能量消耗（约 3.5 mL O₂/kg/min、约 1 kcal/kg/h）的单位。《身体活动汇编》收录了数百种活动的 METs：步行 3、快走 5、慢跑 7、跑步 10 km/h 9.8、跑步 12 km/h 12、跑步 14 km/h 14、中等骑行 6、游泳 8、力量训练 5。以示例（跑步 10 km/h、9.8 METs、70 kg、30 分钟），卡路里 = 9.8 × 70 × 0.5 = 343 kcal。该方程还忽略了 EPOC（运动后过量氧耗）——极重课表后 24 小时内额外增加 6–15% 的小幅"后燃"。
步数——从一个计数到距离和卡路里
计步器统计步数；把它换算成距离需要用户的步幅。本页用身高估算步幅：约 0.414 × 身高（cm）（忽略性别和步速的人群平均值）。以示例（10000 步、身高 170 cm），估算步幅 170 × 0.414 = 70.4 cm，距离 = 7040 m = 7.04 km（4.37 mi）。卡路里：10000 × 0.04 ≈ 400 kcal（非常粗略——按典型成人每步约 0.04 kcal 假设；实际随体重和步速变化）。"日行万步"的目标是 20 世纪 60 年代日本的营销数字（万歩計），不是临床阈值——现代文献显示 7000–8000 步已与显著死亡获益相关，10000 步以上收益递减。
常见误区
- 最大心率公式不是个人化的。最好的公式也有 ±10 bpm 标准误。如果训练区间感觉不对，用递增运动测试实测最大心率，或以 30 分钟计时赛作替代（训练有素者最后 20 分钟的平均心率 ≈ 最大心率的 95–100%）。
- 场地测试的 VO₂max 不等于实验室 VO₂max。真实实验室测量用逐次呼吸气体分析和递增方案至主观力竭；场地测试在动力耗尽时就停止。同一人的实验室实测值比 Cooper 或 Rockport 估算高 5–15%。
- 1RM 估算在低次数时最可靠。5 次以下公式非常准确（误差 2–3% 以内）；10 次以上开始漂移，可能高估 10% 或更多。要最准确的数字请直接测试 1RM。
- 基于 MET 的卡路里忽略后燃、身体成分和效率。70 kg 骑行者和 70 kg 跑者按 MET 算出相近的 kcal/h，但训练有素的骑行者机械效率更高（每 kcal 烧出更多瓦特），实际消耗可能更少。运动手表用个人校准来缩小这一差距。
相关工具：身体指标（决定 体重 × METs 卡路里消耗的 BMI、体脂、BSA 背景）、营养与饮食（能量平衡侧：摄入 vs 消耗）、临床医学（静息心率升高或恢复不良背后的心血管风险）。
