在數據爆發的現代體能訓練，以往需仰賴精密儀器監測的心跳及生理指標，如今透過穿戴式裝置就能精準掌握。
其中，智慧手錶以全天候監控與日常便利性深植人心；而心率帶則憑藉醫療級的準確度，在運動競技場上穩居核心地位。
對於追求卓越的運動玩家而言，心率監控除了是對數據真實性的堅持，更是進步的必要條件。
但，雖然智慧手錶的功能日新月異，為何在執行高強度訓練或運動專項時，心率帶仍是重要配備？
本文將介紹常見的心率監測知識，並比較智慧手錶與心率帶，帶你理解這兩大裝備在物理極限上的核心差異。
▋認識 6 個心率數據
在了解心率監測前，我們先釐清幾個常出現的名詞。把這些數據當成身體的「儀表板」，就能安全操控訓練強度：
- 靜止心率：心跳「基本分」
- 剛起床時的心跳，是評估心肺健康的基本指標。如果靜止心率最近變高了，有可能沒睡好、壓力太大或身體生病
- 最大心率：「性能極限」
- 心臟搏動的極限，常見的算法是 220 – 你的年齡，它是訓練時的安全防線，提醒我們不要運動過頭，以免心臟負荷過多發生危險
- 儲備心率：「可用油量」
- 代表心臟在運動中能靈活運用的範圍，比單看心跳次數更精準，也是制定個人化運動計畫的科學基礎
- 運動 / 目標心率：當下的「即時轉速」
- 運動當下測到的心跳，可用來確認心跳區間。
- 心率變異度：「壓力評估」
- 指「心跳與心跳之間」幾毫秒的微小差距，差距越大，代表自律神經越靈活、恢復越好；差距變小，就代表累了、該休息
- 1 分鐘平均心率：長期的「心率趨勢」
- 一分鐘的平均心跳，對於監測有沒有「心律不整」或「心搏過速」很有用。這方面智慧手錶在夜間或安靜時的準確度通常已經非常足夠
▋為什麼要使用心率監測？對運動表現有何幫助？
心率是將主觀的「疲累感」轉化為客觀數據的方式。對於追求運動表現的玩家來說，精準的心率監測有以下四大不可替代的價值：
- 準確控制運動強度與區間
- 訓練成效取決於強度管理。監測能確保我們在高強度訓練中，確實達到預期的生理刺激，避免訓練強度不足
- 評估恢復狀態與自律神經系統
- 除了訓練當下的數據，心率變異度（HRV）也反映自律神經系統對心臟的調節能力
- 高的 HRV 通常代表體能狀態佳、恢復充足；趨勢下降則暗示疲勞累積
- 維護訓練安全性與臨床健康監測
- 精準的心率數據可防止運動負荷過多，特別對於癌症術後恢復或心血管健康管理的族群，精準監測能輔助使用者在專業人員建議的安全區間內運動
▋PPG 光學式 vs. ECG 電極式心率測量的 3 個核心差異
差異 1｜PPG 與 ECG的測量原理
智慧手錶與心率帶的測量原理分別是「光學」與「電生理」兩種科技。
- 智慧手錶：PPG 光學感測（血液容積監測）
- 利用綠光 LED 照射皮膚，監測微血管中血液容積的波動，是看心跳後血液流動
- 物理極限： 血液流到手腕有時間差，且容易受環境光、汗水與肢體晃動干擾
- 心率帶：ECG 電極感應（心電訊號監測）
- 直接捕捉心臟跳動時產生的電子訊號，它是監測心跳的起源
- 優點： 零延遲，能精確捕捉毫秒差距的R-R 間期（連續兩次心跳的時間差），是運動科學界的標準
一張表看懂 PPG v.s. ECG
| 比較項目 | 智慧手錶 (PPG) | 心率帶 (ECG) |
| 測量原理 | 綠光偵測微血管血液容積變化 | 直接偵測心臟電生理訊號 |
| 精準度等級 | 脈搏率變異 ，屬估算值 | 運動測量黃金標準 |
| 反應速度 | 存在物理延遲，強度改變時會有落差 | 幾乎零延遲，即時捕捉 R-R 間期 |
| 抗干擾能力 | 易受震動、肌肉緊繃與漏光干擾 | 極強，不受肢體揮動與汗水影響 |
| 靜止 / 低強度 | 與 ECG 具有高度一致性 | 始終維持極高準確度 |
| 高強度 / HIIT | 準確度顯著下降，易低估心率 | 即使在極限運動下依然精準 |
差異 2｜訊號交叉
文獻指出，週期性的規律運動（如跑步）可能使光學心率感測器發生訊號交叉。
例如，誤把跑步步頻當成心跳訊號。當節奏與心率接近時，算法會產生混淆，導致手錶呈現錯誤數據。相較之下，心率帶採用的電極感應只對心電訊號有反應，不會被物理震動干擾。
差異 3｜反應滯後與肌肉干擾
在進行 高強度間歇訓練 (HIIT) 或衝刺時，心跳應在幾秒內迅速攀升。
以我的經驗，我時常進行風扇腳踏車間歇訓練：衝刺 30 秒、休息 30 秒。
在全力衝刺剛結束時，我的智慧手錶顯示心率僅 120bpm。這顯然不符合體感，於是我立即手動測量頸動脈脈搏，10 秒內跳了 27 下，換算出當下真實心率大約 162bpm。
為什麼手錶會「漏掉」這 40 下心跳？可能的原因如下：
- 手錶的弱點
- 由於 PPG 依賴末梢血流，感測器在捕捉心率驟變時通常會有 10 到 20 秒的反應滯後
- 低估數據背後的風險
- 有文獻指出，當監測設備在運動中低估實際數值時，使用者為了達到目標強度，往往會不自覺地過度訓練）
- 這在癌症運動處方中需非常小心重要，癌友相較一般人，運動強度需要更精準拿捏，因此，對於需要嚴格遵從臨床指導的族群，心率帶（如 Polar H10） 會是優先選項
- 心率帶能即時反映心跳升降，即時回饋對需要精準掌握心率區間的玩家與需要嚴格監控強度的特殊族群來說，是非常重要的
此外，在引體向上動作中，肌肉收縮可能影響手腕血管，導致手錶心率「突然跳水」。
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▋生理因素是否會影響智慧手錶與心率帶？4 大變數一次瞭解
除了測量原理，個人生理特徵也會影響裝置的準確度產生。以下根據科學文獻，分享 4 大生理變數干擾：
變數 1｜體脂
- 對智慧手錶（PPG）
- 理論上，肥胖者因皮膚較厚，光學訊號應該較差，實際卻發現，高 BMI 者的準確度反而可能較高，因為高 BMI 者的皮膚表面通常帶有微量的濕氣，能填補皮膚與感測器之間的微小空隙，讓手錶綠光更穩定穿透皮膚
- 對心率帶（ECG）
- 訊號強度受脂肪影響極微小，因為電極片是直接貼合皮膚偵測微電流，受體脂的干擾不大
變數 2｜年齡與血管狀態
- 對智慧手錶（PPG）
- 年長者常見的血管硬化會產生較明顯的反射波，干擾光學感測器的峰值檢測，導致 40 歲以上的數據一致性較低
- 對心率帶（ECG）
- 無明顯影響，心臟電訊號的傳導不依賴血管彈性，因此無論年齡大小，數據依然精準
變數 3｜皮膚類型（膚色深淺）
- 對智慧手錶（PPG）
- 過去認為黑色素會吸收綠光，但有文獻顯示，膚色深淺對心率監測的影響不大
- 對心率帶（ECG）
- 心率帶不使用光學偵測，因此膚色不具備任何物理上的干擾條件
變數 4｜佩戴位置與鬆緊度
- 對智慧手錶（PPG）
- 極其關鍵。手錶必須緊密貼合且戴在距離腕骨上方三個指幅處，感測器一旦產生位移，就會產生運動偽影
- 對心率帶（ECG）
- 雖然對位移的影響較低，但必須確保織帶緊貼胸骨下方，且在乾燥環境下需「沾水導電」以維持訊號穩定
▋如何發揮心率監測的最大價值？6 個實戰技巧分享
不論你使用哪種裝置，以下 6 個技巧皆能幫助減少誤差：
- 配戴位置
- 手錶配戴應避開腕骨，戴在距離手腕三個指幅處（較高處），此處干擾較少
- 若發現手背測量不準，可嘗試將錶面轉向手腕內側（掌心面），該處血管密度高、受骨骼干擾少且毛囊較稀疏
- 心率帶則穩定緊貼胸骨下方
- 濕度導電
- 使用心率帶前，在電極片上沾水或抹導電膠，這能大幅降低訓練初期的訊號雜訊
- 環境應對
- 冬天低溫導致血管收縮時，手錶數據最不準
- 運動前 5-10 分鐘可能有反應滯後或低估狀況，建議做好暖身，待身體完全熱開、讀數穩定後，再正式開始計時，進入主課表
- 定期清潔
- 建議每運動 3-5 次就手洗織帶，避免鹽分累積導致電極劣化
- 抓握力道
- 進行飛輪、划船或重訓時，應避免太用力抓握把，因為前臂肌肉過度收縮會擠壓血管，導致手錶數據失準
- 用藥考量
- 特定族群如服用利尿劑者，可能因血容量減少影響手錶準確度，建議優先選擇心率帶
▋讓每一分訓練數據都回歸真實
在穿戴裝置功能日新月異的今天，心率知識與監測早已從研究室走入日常，成為每個人掌握健康、優化運動成效的工具。
無論是追求巔峰表現的競技玩家，還是需要精準管理運動負荷的特殊族群，心率監測提供的即時回饋，能有效避免訓練不足或過度訓練。
智慧手錶與心率帶各有其優缺點。
手錶的便利性讓我們能進行全天候的健康追蹤與日常活動觀察；心率帶則在我們挑戰極限，或進行高強度間歇訓練時，提供最精準的數據，補足物理感測上的極限。
數據不應只是螢幕上跳動的數字，它是我們身體狀態的真實縮影。
當你下次準備挑戰課表，或是為了重拾健康而努力時，不妨搭配智慧手錶或心率帶。
唯有建立在真實基礎上的數據，才能讓我們更了解自己，讓每次付出的汗水都能被精準見證，也讓訓練數據回歸真實。
（內文所提之運動科學資訊僅供參考，不構成任何醫療建議。特殊族群如癌症恢復期、心血管健康管理或甲狀腺異常族群在進行任何運動訓練計畫前，請務必諮詢主治醫師或專業物理治療師，並依專業人員建議進行監測。）
參考資料
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參考資料 2：Bent, B., Goldstein, B. A., Kibbe, W. A., & Dunn, J. P. (2020). Investigating sources of inaccuracy in wearable optical heart rate sensors. NPJ digital medicine, 3, 18. https://doi.org/10.1038/s41746-020-0226-6
參考資料 3：Vermunicht, P., Buyck, C., Naessens, S., Hens, W., Verberckt, C., Van Craenenbroeck, E., Laukens, K., Desteghe, L., & Heidbuchel, H. (2025). Optimization and pre-use suitability selection for wrist photoplethysmography-based heart rate monitoring in patients with cardiac disease. European heart journal. Digital health, 6(5), 1024–1035. https://doi.org/10.1093/ehjdh/ztaf084
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