심장재활 운동처방 시 카르보넨 공식을 이용하여 목표심박수를 산출하려고 한다. 안정시심박수가 70회/분이고 최대심박수가 170회/분인 환자에게 운동강도 60%를 적용할 때 목표심박수는?

카르보넨 공식은 목표심박수 = (최대심박수 - 안정시심박수) × 운동강도 + 안정시심박수로 계산한다. (170 - 70) × 0.6 + 70 = 130회/분이다. 102회/분은 안정시심박수를 더하지 않은 값, 118회/분은 강도 40% 적용, 142회/분은 강도 80% 적용, 154회/분은 강도 90% 적용 시의 값이다. [근거] 카르보넨 공식은 여유심박수에 운동강도를 곱하고 안정시심박수를 더한다.

카르보넨 공식은 심장재활에서 운동강도를 처방할 때 안정시심박수를 고려하여 개인별 목표심박수를 산출하는 방법입니다. 최대심박수 단독으로 강도를 계산하는 방식과 달리, 환자의 기초 심박수 수준을 반영하기 때문에 비만이나 심폐체력이 낮은 환자에서도 상대적으로 더 정확한 강도 설정이 가능합니다^[1].

카르보넨 공식의 구조는 다음과 같습니다.

목표심박수 = [운동강도 × (최대심박수 − 안정시심박수)] + 안정시심박수

여기서 (최대심박수 − 안정시심박수)는 여유심박수(heart rate reserve, HRR)로, 개인이 운동을 통해 추가로 동원할 수 있는 심박수 범위를 의미합니다. 심장재활 가이드라인에서 중등도 운동강도를 처방할 때 최대심박수 백분율보다 여유심박수 백분율(%HRR)을 사용하도록 권고하는 이유도, 안정시심박수가 환자마다 다르기 때문에 동일한 운동강도라도 실제 심장에 가해지는 부하가 달라질 수 있기 때문입니다^[2].

문제의 수치를 대입하면 다음과 같습니다.

- 안정시심박수 = 70회/분
- 최대심박수 = 170회/분
- 운동강도 = 60% (0.6)

여유심박수(HRR)는 최대심박수에서 안정시심박수를 뺀 값이므로 170 − 70 = 100회/분입니다. 여기에 운동강도 60%를 적용하면 100 × 0.6 = 60회/분이 됩니다. 마지막으로 안정시심박수를 다시 더하면 목표심박수는 60 + 70 = 130회/분이 됩니다.

따라서 정답은 130회/분입니다.

이 공식에서 안정시심박수를 빼고 다시 더하는 과정은 단순한 계산 절차가 아니라, ‘개인의 심박수 예비능력 중 60%만 사용하겠다’는 생리적 의미를 담고 있습니다. 최대심박수에 바로 60%를 적용하면 170 × 0.6 = 102회/분이 되어 안정시심박수가 높은 환자일수록 실제 운동강도가 과소평가될 수 있습니다. 카르보넨 공식은 이러한 오차를 보정하여 심장재활 초기 단계에서 안전하면서도 효과적인 유산소 운동강도를 설정하는 데 유용합니다^[1][2].