Heart Rate Reserve: Better Zones with the Karvonen Method
What heart rate reserve (HRR) is, the Karvonen formula that turns it into training zones, why it beats plain %HRmax, and how to measure the two inputs.
Heart rate reserve (HRR) is the gap between your maximum and resting heart rates. If your max is 190 and you rest at 50, your reserve is 140 beats. The Karvonen method takes a percentage of that reserve and adds your resting heart rate back on top. That one adjustment makes your zones more personal, especially if you are very fit or just starting out.
What is heart rate reserve?
Your heart rate never drops to zero, so not all of your 190 bpm is usable training range. Heart rate reserve is the part that is:
HRR = maximum heart rate − resting heart rate
A fitter heart pumps more blood per beat, so it beats slower at rest. A fitter person therefore has a larger reserve than an unfit person with the same maximum.
The Karvonen formula
The Karvonen method, published by Finnish physiologist Martti Karvonen in 1957, sets each zone boundary like this:
Target HR = resting HR + (intensity % × heart rate reserve)
Say your max is 190, your resting heart rate is 50, and you want the bottom of Zone 2 at 60% intensity:
- Heart rate reserve = 190 − 50 = 140 bpm
- 60% of 140 = 84 bpm
- Add resting back: 84 + 50 = 134 bpm
A plain "60% of max" would give 114 bpm, 20 beats lower.
심박수 예비량
135bpm
185 − 50
최대 심박수
185bpm
안정 시 심박수
50bpm
| 존 | 범위 | 무엇을 단련하는가 |
|---|---|---|
| Z1 | 회복 118–131 bpm | 능동적 회복과 워밍업; 피로를 더하지 않으면서 혈류를 촉진합니다. 매우 쉬움, RPE 1–2. 자유로운 대화가 가능하고 숨이 거의 차지 않습니다. |
| Z2 | 지구력 131–145 bpm | 유산소 기초, 지방 산화, 모세혈관 밀도를 키우는 가장 기본이 되는 존입니다. 편안함, RPE 3–4. 완전한 문장으로 말할 수 있습니다. |
| Z3 | 템포 145–158 bpm | 유산소 능력과 근지구력; '적당히 힘든' 꾸준한 운동입니다. 힘이 들어감, RPE 5–6. 짧은 문장만 가능합니다. |
| Z4 | 역치 158–172 bpm | 젖산 역치, 즉 지속 가능한 레이스 페이스의 상한선입니다. 힘듦, RPE 7–8. 한 번에 몇 마디 정도만 가능합니다. |
| Z5 | VO₂max 172–185 bpm | 짧고 강한 인터벌을 통한 최대 유산소 파워와 VO₂max입니다. 매우 힘듦에서 최대까지, RPE 9–10. 말을 할 수 없습니다. |
Z1 · 회복. 능동적 회복과 워밍업; 피로를 더하지 않으면서 혈류를 촉진합니다. 매우 쉬움, RPE 1–2. 자유로운 대화가 가능하고 숨이 거의 차지 않습니다.
Z2 · 지구력. 유산소 기초, 지방 산화, 모세혈관 밀도를 키우는 가장 기본이 되는 존입니다. 편안함, RPE 3–4. 완전한 문장으로 말할 수 있습니다.
Z3 · 템포. 유산소 능력과 근지구력; '적당히 힘든' 꾸준한 운동입니다. 힘이 들어감, RPE 5–6. 짧은 문장만 가능합니다.
Z4 · 역치. 젖산 역치, 즉 지속 가능한 레이스 페이스의 상한선입니다. 힘듦, RPE 7–8. 한 번에 몇 마디 정도만 가능합니다.
Z5 · VO₂max. 짧고 강한 인터벌을 통한 최대 유산소 파워와 VO₂max입니다. 매우 힘듦에서 최대까지, RPE 9–10. 말을 할 수 없습니다.
- Karvonen 방식은 존을 심박수 예비량(HRmax − 안정 시 심박수)에 기준을 두므로, 단순 %HRmax보다 당신의 체력에 맞게 존을 개인화합니다. 안정 시 심박수가 낮은 잘 단련된 선수일수록 그만큼 낮은 목표값을 받습니다.
- 안정 시 심박수는 아침에 일어나자마자 누운 상태에서 카페인을 섭취하기 전에 측정하세요. RHR에 5 bpm 오차가 생기면 모든 존이 어긋납니다.
당신의 개인 맞춤 결과가 담긴 PDF와, 언제든 다시 열 수 있는 QR 코드.
Why does Karvonen beat plain %HRmax?
Percent-of-maximum zones treat everyone with the same max identically. Karvonen folds in resting heart rate, a rough proxy for fitness:
- It accounts for your conditioning. A trained athlete resting at 45 and a beginner resting at 75 get different zones even with the same max.
- The zones track your fitness. As resting heart rate drops, your reserve grows and the zones update. A fixed %HRmax band never moves.
- It spreads the easy end out. Plain %HRmax puts easy efforts at implausibly low heart rates. Adding resting heart rate back lifts the low zones to numbers you can train at.
For how the different systems carve up the range, compare the heart-rate zone models.
How do I find the two numbers I need?
Resting heart rate (RHR). Measure it first thing in the morning, before you get up, averaged over several days. A chest strap or the overnight reading from a wearable both work. A daytime desk reading runs high.
Maximum heart rate (HRmax). Age formulas (220 − age, or the more accurate Tanaka, 208 − 0.7 × age) can be off by 10+ beats for any individual. A field test gives a far better number. See finding your maximum heart rate for both, or the max heart rate calculator for the estimate.
Karvonen vs. lactate-threshold zones
Karvonen is still anchored to your maximum, which barely responds to training and is hard to measure safely. The most individual anchor is your threshold. Zones set from your lactate-threshold heart rate sit where your physiology changes and rise as you get fitter. Many athletes start with Karvonen and move to LTHR zones after a 30-minute test.
For easy aerobic work, see Zone 2 heart rate, explained.
Sources
- Karvonen, M. J., Kentala, E., & Mustala, O. (1957), the original heart-rate-reserve study
- Tanaka, Monahan & Seals (2001), maximum-heart-rate estimation