心臓血管系の重要な機能の2つは、次のとおりです：
1. 体温を調節し、体液バランスを維持します。
運動をすると、筋肉が通常よりも多くの酸素と栄養素を必要とし、より多くの廃棄物を生成してより多くの熱を発生するため、これらの機能に対する要求が高まります。
心血管系の反応の程度は、トレーニング刺激による要求によって決まり、要求が大きければ大きいほど、反応も大きくなる。 心血管系は、基本的に心臓(cardio)と血管(vascular)の2つの部分から構成されています。 このページでは、運動に対する心臓の反応に注目します。
心拍出量（Q）、心拍数（HR）、一回拍出量（SV）の反応です。
心拍出量は、心臓から送り出される血液の総量を指し、通常1分あたりのリットル数で測定されます。 心拍数とは、心臓の拍動回数のことで、これも1分間に測定される。 ストローク量とは、心臓が1回の拍動で送り出す血液の量を指します。 つまり、心拍数と一回拍出量の積が心拍数ということになる。 これは隣のグラフに示されており、ウォーキング、ジョギング、ランニングの段階的な要求に合わせて、心拍数 (単位は bpm) がどのように増加するかを示しています。
また、どのタイプの運動前にも、心拍数が上がり始めることは注目に値します。
この初期反応は、単に体を活動に備えるためのもので、自律（不随意）神経系の交感神経部門によって制御されている。
脳卒中量も、人が運動を始めると上昇し、活動の強度が増すにつれて上昇し続けている。 これは、隣のストローク量のグラフで、立位、歩行、ジョギングの間の増加として示されている。 この増加は、主に心臓に戻る血液の量が増えるためです。
また、立っているときよりも寝ているとき、あるいは座っているときのほうが、一回拍出量が多いことに気づくでしょう。 これは、人が横になっているときや座っているときは、血流に対する重力の影響がそれほど大きくないため、血液が心臓に戻り、満たされやすくなるためです。
ただし、一回拍出量の増加は、ある時点までしか続きません。 運動の強度が最大心拍数の50～60％を超えると、ジョギングとランニングの一回拍出量は同じようにグラフに示されるように、一回拍出量の増加が止まる。
これは主に、心拍数の増加によって、心拍のたびに心臓が満たされる時間が足りなくなったためです。
心拍出量は、運動の強度を上げると、疲労困憊するまで直線的に増加する。 これは、運動強度に対する心拍数とストローク量の反応の直接的な結果として起こる。
人の最大心拍数の50～60%までの強度における心拍出量の増加は、心拍数とストローク量の増加に起因している。
運動の強度が最大心拍数の60%を超えると、心拍数の増加のみに起因します。
最大心拍数に達するまでに、心拍数はどのくらい高くなるのでしょうか。
フィットネス業界でよく使われる、その人の最大心拍数（HR Max）を見積もる簡単な計算式があります。
HR maxは隣のグラフに示されている。 心拍数は、強度（この場合はトレッドミルの速度）の増加に対して直線的に増加し、HR maxに達するとそれ以上増加しなくなる点（グラフでは約185bpm）まで上昇することが示されています。
最大心拍数を達成するために必要な強度は、すべての人にとって相対的なものです。 例えば、健康でない人が時速8kmでジョギングをするとHRマックスに達するかもしれませんが、健康な人が時速20kmでランニングをするとHRマックスに達するかもしれません。
クライアントのプログラムを設計する際には、このことを念頭に置くことが重要です。自分にとっては簡単な強度（たとえば、トレッドミルで時速10kmでジョギングするなど）でも、運動を始めたばかりの人にとっては文字通り「死ぬ」かもしれません!
心拍数とエクササイズ強度
心拍数（および特定の心拍数を達成するために必要な強度）は人によって大きく異なるため、多くのトレーナーは「知覚的労作評価」（RPE）スケールを使用して、クライアントのエクササイズ強度を測定し設定します。
RPE スケール (隣接図) は、クライアントが、自分にとってどのくらい難しく感じるかに応じてエクササイズの強度を評価する、シンプルな 1 ～ 10 のスケールです。
例えば、新しいクライアントに低中強度のサイクリング ワークアウトを実施しようとした場合、彼らがワークアウトを 7 と評価したら、あなたが計画した強度より高い (というよりクライアントの処理能力を超えているかも) ということでしょう!
RPEスケールは、クライアントのフィードバックに従って強度を測定し、クライアントがトレーニングすべき強度について指示を与えるための、簡単で「クライアントに優しい」方法です。
「自分が『軽い』と感じる3/10の強度で30分間ジョギングする」と「心拍数が120～135bpmの間で30分間ジョギングする」、どちらの指示がクライアントにとってわかりやすいと思いますか？
有酸素トレーニングに対する心拍反応
運動の強さが一定であれば（すなわち。 心拍数は「定常状態」と呼ばれる状態になるまで上昇し、心血管系が運動による要求を満たすため、比較的一定に保たれます。
グラフは、運動終了後に心拍数が安静時のレベルに戻る様子も示しています。 運動強度が高いほど、心拍数が安静時の値に戻るまでの時間が長くなる。
運動の強度が変動すると、心拍数も変動する。 これは、強度の高い運動と強度の低い運動が交互に繰り返される場合に見られる。 強度が上がると心拍数も上がり、強度が下がると心拍数も下がります。
次のグラフは、さまざまな地形を含む11マイルのランニングを通して、人の心拍数がどのように変動するかを示しています。
4.5マイルの地点で、ランナーは速度を大幅に上げ、心拍数が最も上昇したことに気づきます。
嫌気性トレーニングに対する心拍数の反応
筋力、スピード、パワーのためのトレーニングは、嫌気性エネルギー系から来るエネルギーに焦点を当てています。
作業時間または「セット」は通常短く(5～30秒)、強度は非常に高く(8～10/10 RPE)、休息時間はそれに比べて長く(≥2～3分)なっています。
作業時間が短く、無酸素性経路からエネルギーを使用するため、心拍数は大きく上昇せず、したがって各作業時間中に緩やかな上昇を示すだけである。
また、各休息時間には安静時近くまで戻り、運動の停止後数分で正常なレベルに戻る。
これらのタイプのトレーニングでは、心血管系は主に無酸素性エネルギー系を補充するために機能し、そのため最小限の刺激しか受けない。
心拍反応は、各運動期間/セットの持続時間が長くなり(30秒以上)、または回復期間が短くなる(1分以下)と大きくなる。
特に筋肥大、筋持久力、無酸素運動のトレーニングでは、蓄積した老廃物（CO2や乳酸）を除去するために心血管系への要求が高くなるため、このような現象が見られるのです。
これらのタイプのトレーニングでは、心拍数が上昇し、各トレーニング期間/セットの終了時にピークに達する。
筋持久力と無酸素性フィットネスに重点を置いたトレーニングでは、ピークはより大きくなる（作業時間が長く、各作業時間/セット間の回復時間が短い）。
筋持久力と無酸素フィットネスのトレーニングでは、作業時間/セット間の回復時間が短いため、心拍数はワークアウトを通じて段階的に上昇し、各セットの終了時にピークを迎える傾向があります。
これは、働いている筋肉から大量の血液を送り出し、重要な臓器に血液を戻し、老廃物（乳酸 & CO2） の蓄積を取り除くために、心臓血管系に大きな需要がかかるためです。
運動後のこの長引く心拍の上昇は、「EPOC」（運動後過剰酸素消費）と呼ばれています。 蓄積された乳酸を代謝して体を恒常性に戻すため、こうしたタイプのトレーニングの後は、基本的に心拍数が長く上昇したままになります。
したがって、筋肥大ワークアウト、そしてより高度な筋持久力と無酸素フィットネスワークアウトは、終了後も効果が続くワークアウトと考えることができ、不要な脂肪蓄積を取り除きたい人にとって確実に有益です！
筋肉肥大ワークアウトと筋持久力ワークアウトは、終了後にも効果が続くワークアウトと考えることができ、不要な脂肪蓄積を取り除きたい人にとって確実に有益です！
筋肉肥大ワークアウトと筋持久力ワークアウトを終了後にも効果が続くワークアウトと考えることができ、より高度な筋持久力と無酸素フィットネスワークアウトを行うことによって、より多くのカロリーが燃焼され、結果として、さらに長い時間心拍数を上昇させ、さらに、より長い時間心拍数を上昇させます。