# 심장재활에서 운동 강도를 정할 때 카르보넨 공식에 사용되는 지표로 옳은 것은?

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> subject: 심장재활과 운동처방

## 문제

심장재활에서 운동 강도를 정할 때 카르보넨 공식에 사용되는 지표로 옳은 것은?

## 보기

1. 안정시 혈압
2. 최고 산소섭취량
3. 안정시 심박수 **✔ 정답**
4. 최대 환기량
5. 1초간 노력성 날숨량

**정답: 3**

## 해설

카르보넨 공식은 목표심박수 = 안정시 심박수 + (최대심박수 - 안정시 심박수) × 운동강도(%)로, 안정시 심박수를 반영하여 여유심박수를 구하는 방식이다. 최고 산소섭취량, 1초간 노력성 날숨량, 최대 환기량, 안정시 혈압은 이 공식에 사용되지 않는다.

## 심화 해설

카르보넨 공식(Karvonen formula)은 목표 심박수(target heart rate)를 산출할 때 안정시 심박수(resting heart rate)를 포함한 여유 심박수(heart rate reserve, HRR) 개념을 적용하는 방법입니다. 심장재활을 포함한 유산소 운동 처방에서 운동 강도를 정할 때 단순히 최대 심박수의 일정 비율만 사용하는 방식보다 개인의 기초 체력 수준과 자율신경계 긴장도를 반영할 수 있다는 장점이 있습니다.

카르보넨 공식의 기본 구조는 다음과 같습니다.

목표 심박수 = [운동 강도(%) × (최대 심박수 − 안정시 심박수)] + 안정시 심박수

여기서 최대 심박수와 안정시 심박수의 차이가 여유 심박수이며, 이 값에 목표로 하는 운동 강도 비율을 곱한 뒤 다시 안정시 심박수를 더해 줍니다. 따라서 카르보넨 공식을 적용하려면 최대 심박수와 함께 반드시 안정시 심박수를 측정해야 합니다. 안정시 심박수는 개인의 심혈관 체력 수준, 약물 복용 상태(특히 베타차단제), 자율신경계 균형 등에 따라 달라지므로, 같은 연령과 성별을 가진 환자라도 목표 심박수가 다르게 설정될 수 있습니다.

심장재활 환자에게 운동을 처방할 때는 최대 운동부하검사를 시행하기 어렵거나, 관상동맥질환·심부전 등으로 인해 최대 심박수 도달이 제한되는 경우가 많습니다. 근거 자료에서도 관상동맥질환 환자와 만성 심부전 환자에서 최대 심박수나 제1 환기역치 심박수를 추정하는 예측 공식의 정확성이 떨어진다는 점이 지적되었습니다 [2][3]. 이런 임상적 제한 때문에 카르보넨 공식처럼 안정시 심박수를 포함하는 여유 심박수 기반 처방이 상대적으로 안전하고 개별화된 대안으로 사용됩니다.

보기에서 최고 산소섭취량(peak VO₂)과 최대 환기량(maximal voluntary ventilation), 1초간 노력성 날숨량(FEV₁)은 모두 심폐운동검사나 폐기능검사에서 얻을 수 있는 지표이지만, 카르보넨 공식의 계산 요소로 직접 사용되지는 않습니다. 최고 산소섭취량은 운동 강도를 산소섭취량 기준으로 처방할 때 기준이 되며, 최대 환기량과 FEV₁은 환기 제한이나 호흡기능 평가에 쓰입니다. 안정시 혈압 역시 운동 전 활력징후 평가와 운동 중 혈압 반응 모니터링에는 중요하지만, 카르보넨 공식의 심박수 산출에는 포함되지 않습니다.

카르보넨 공식은 여유 심박수에 운동 강도 비율을 적용하므로, 같은 목표 강도 비율이라도 안정시 심박수가 낮은 사람은 더 높은 목표 심박수를, 안정시 심박수가 높은 사람은 더 낮은 목표 심박수를 갖게 됩니다. 이는 심장재활 초기 단계에서 운동에 따른 심근 부담을 조절하고, 저강도에서 시작해 점진적으로 강도를 올리는 원칙을 적용하는 데 유용합니다. 다만 베타차단제를 복용 중인 환자는 약물에 의해 안정시 심박수와 운동 시 심박수 상승이 모두 억제되므로, 카르보넨 공식만으로 강도를 정하기보다 운동자각도(RPE)나 호흡곤란 척도 같은 보조 지표를 함께 활용해야 합니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [2]Predictive Equation for Peak Heart Rate and First Ventilatory Threshold Heart Rate in Patients With Coronary Heart Disease.일반논문Zheng X, Wang P, Wang S, Cui H, Tan H, Guan L, Zhang S, Zhang H, Wang F, Hou X, Li Q, Cao T, Zheng Y, Wu X, Wu J, Yu B. (2026) · DOI: 10.1155/crp/4446755

- [3]Non-invasive prediction of the first ventilatory threshold in Chinese patients with chronic heart failure for personalized exercise prescription.일반논문Liu X, Yuan J, Yang Q, Fan Y, Xiu W, Shen Y. (2026) · DOI: 10.3389/fcvm.2026.1805304

## 임상 시나리오

심장재활 운동강도 처방: 카르보넨 공식 적용여유심박수 기반 개별화 목표심박수 산출
카르보넨 공식은 안정시 심박수를 포함한 여유심박수(최대심박수 - 안정시심박수)에 운동강도 비율을 곱해 목표심박수를 산출합니다. 같은 연령이라도 안정시 심박수가 낮은 환자는 더 높은 목표심박수를, 높은 환자는 더 낮은 목표심박수를 갖게 되어 개별화된 처방이 가능합니다.

심장재활 초기에는 40~60% 강도에서 시작해 점진적으로 증량하며, 관상동맥질환이나 심부전 환자처럼 최대심박수 도달이 제한된 경우 여유심박수 기반 처방이 상대적으로 안전한 대안이 됩니다.

주의베타차단제 복용 환자는 안정시심박수와 운동 시 심박수 상승이 모두 억제되므로 카르보넨 공식만으로 강도를 결정하지 말고 운동자각도(RPE)나 호흡곤란 척도를 함께 활용해야 합니다. 안정시 심박수는 기상 직후 누운 자세에서 측정하는 것이 가장 정확합니다.

## 핵심 개념

- **카르보넨 공식** — 목표심박수 = [운동강도(%) × (최대심박수 - 안정시심박수)] + 안정시심박수. 여유심박수 개념을 적용해 개인의 기초체력과 자율신경긴장도를 반영한 운동강도 처방법
- **여유심박수** — 최대심박수와 안정시심박수의 차이. 운동 시 실제로 사용 가능한 심박수 범위를 의미하며 카르보넨 공식의 핵심 요소
- **안정시심박수** — 휴식 상태에서 측정한 심박수. 심혈관 체력, 약물(베타차단제 등), 자율신경계 균형에 따라 개인차가 커서 카르보넨 공식에서 반드시 측정해야 하는 지표
- **최대심박수** — 운동부하검사에서 도달한 최고 심박수 또는 연령 기반 추정식(220-연령)으로 산출한 값. 카르보넨 공식에서 여유심박수 계산의 기준
- **베타차단제** — 교감신경 베타수용체를 차단해 안정시심박수와 운동 시 심박수 상승을 억제하는 약물. 복용 환자는 카르보넨 공식 단독 적용이 부적절할 수 있어 RPE 등 보조지표 병행이 필요

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