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但秒表上的读数或重复的次数不等于努力的结果。你无法从秒表读数或重复的次数中得知身体对锻炼的反应，也无法知道锻炼是否已经足够。只有一个办法可以让你知道是否正以适当的强度活动，这就是直接测量活动量。以前的计划从未有一项是这样做的。
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多年来，美国人想方设法通过练习沃尔特·坎伯设计的“每天体育健身活动”，以保持身体健康。1911年全美人民都用这套练习来保持身体健康，便于参加足球运动。这个活动的一个最大缺陷是自始至终都做同样的、变得越来越容易的活动。未了，一点也没得到锻炼。就像慢跑的人每天都以同样的时间跑1英里{1.6公里}路一样，参加沃尔特·坎伯计划的人，他们的身体状况在年底比在头2个月底要糟。
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接着要说的是查尔斯·阿特拉斯的等比例“活动张力”法。他曾于1921年荣获世界身体最发达的男性的称号。这项由黑丁格尔和谬勤二位博士检证的计划表明，每天用6秒钟就可满足锻炼的需要。就骨骼肌肉纤维而言，这是千真万确的。但是骨骼肌肉对于身体并不亦然，它的适应力并不能决定有机体的适应力。从头到尾只有6秒钟的锻炼对循环系统无甚作用。
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下面要说的是加拿大皇家空军的训练。这些训练在当时极受欢迎，现在仍不失人们的青睐。这些训练，有比没有好，但仍有诸多不足之处。它仍然建立在运动成绩的基础之上，而不从生理上进行调整。它们要求你一味地增加运动量，而你永远也不知道生理负荷是否已足够，或是太多了。
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下面谈谈有氧锻炼。这一系统的发明者肯尼斯·库泊承认，美国人不需要肌力，而需要耐力。他强调心脏、循环及氧气消耗。考虑这三者是很重要，但他没有提供测量手段。他简单地提出假设：走得越快越远，需要用的氧气就越多。他认为，如果竭尽全力身体肯定可以得到锻炼。
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库泊的计划近于锻炼的体外控制和体内控制之间的过渡，但不大奏效。把体育运动和氧气消耗等量齐观是错误的。
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在实验室里这种做法有很多。我们可以测出活动时消耗氧气多少，吸收空气多少，血压升高多少，脉搏跳得有多快。在这些当中，最容易测的是脉搏，它在计算身体各系统耗费的相对力气、并得出最后结果上不仅有着较为有利的条件，而且还是生理活动强度的可靠指示物。
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现在，我们破天荒第一次把体育活动分开为适应力项目和运动项目。要是你和另外一人一同慢跑，想比他跑得快、跑得远，那么，你不是为练适应力而跑步的。假如你不适应这种紧张的竞赛，这可是致命的。
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从医学安全的角度上看，数脉法比以往的锻炼方法都有着令人信服的优势。可是它有一个令医生烦恼的固有特点。从医者一想到除了医生外任何人都可做医生的工作就不寒而栗。在第二次世界大战期间进行体育训练的人员受体育顾问医生的鼓励，试图测试入伍新兵对锻炼的反应。其中的一项实地测试是测心脏的复原速度。有一天，医疗团上校从训练场走过，看到训练官正用听诊器作适应力检查。“我的上帝，”他大声叫道，“那些中士们在干什么鬼名堂？习医？快把那些听诊器统统地给我弄走。”象这样的小插曲令我沮丧，更无法考虑推广脉率测试方法了。
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首次对脉率的测试
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可是，我的试验工作还是继续进行。1945～1946年间，我领导美国国家科学院的一支考察队，测定军队在雪地里演习时所消耗的能量。美国正在为有可能和苏联开战而作准备；当时人们认为，任何这样的战争至少局部地在阿拉斯加展开。美国政府想知道它可以指望士兵在冰天雪地里能做什么。他们要消耗多少的能量？需要多少食物？在新罕布什尔演习期间，我们进行了试验，很快就弄清楚心率或脉搏数可用来预测某些任务是否可行。要是平底雪撬负载过量，或者速度过快，士兵简直无法活动。士兵的心率偏高并不是因为心跳本身不太舒服，它只是表明：耗用能量的速度太快，人很快就会疲乏。由于我们有意挑选了非运动员做试验对象，研究成果可用于常人。较高的脉搏数支撑一段时间后，即发出工作能力不支的信号。
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可是，还不到15年，我们就能够用数量表示脉率与锻炼的关系了。当时，我是国家研究委员会的学术委员，正在研究轮船的卸货、加油、检修及装货的时间问题。研究地点在旧金山港口。要研究的一个方面是码头装卸工及搬运工的工作。我们想测量他们干活时所消耗的能量。这种测量通常是：在实验室里进行，使用口罩、面具，背后背着容器收集排放的空气。我建议用脉率来测量各项作业的工作水平。脉搏测试的结果显示了几个薄弱环节。这些工人在闷热的货舱里干活，温度升高时就出汗，身体开始贮藏热量。本该用来干活的能量却花在排汗上了。我们发现，脉率1分钟超过150次时就不能指望工人连续工作半个钟头以上了。要是以每分钟心率120次的水平工作，他们可以干上1个小时的时间，或许更长。根据这些数据以及进一步的研究，我们为该行业设立了标准并调整了装卸工作的时间。
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根据这次经验，我们也可以为年轻的、身体好的成年人制定一个生理工作时间表。
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突破
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到当时为止，数脉法的应用只限于学术研究。
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可是，后来发生的两件事为更广泛的应用创造了一个机会。一件是为延长太空飞行的宇航员制定高度专业化的锻炼计划；另一件是以福克斯博士为首的人们认为锻炼可以对抗美国的一号杀手——冠心病。这两者所以能相互关联是因为保持宇航员的健康和适应力的办法直接适用于预防心病学。在这两种情况下，锻炼应产生一种调节性的刺激物但又不能太强烈，以免发生损伤，这是极为重要的。为达到这个目的，在上述两种情况下，必须把对外部活动的重视转到生理活动上去。
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1964年，道格拉斯飞机制造公司的航天局请我建立一所生物技术实验室，研究宇航员在长时间的航天飞行使命中如何保持健康和适应力。我的具体任务是研制仪器，用于在地球引力为零的状态下测定宇航员对锻炼的反应。这种仪器将具备锻炼和测试的双重目的。
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但这是些怎样的器械呵！我们不想谈论任何普通的适应力训练计划。我们想说说的是要花两年时间在太空的人们。我把要求列出来时就意识到，假如我向宇航员提供标准的锻炼方法，并根据他们对锻炼的反应来判断他们的身体状况，那么，这项计划就是失败了。重复做一项练习时，操练起来肯定会更为舒适，并以更为放松、更为熟练的方法来演示。你会有一个完全不真实反应型式。因为，你做得越好，就越有这样的印象：你的生理状况已改善了。实际上，你的身体状况会衰退，因为你并没有得到足够的运动量。如果宇航员的健康如此糟糕——不仅是由于不活动，而且由于无地球引力重量而降低对身体的要求——他就完不成使命，这对航天计划是怎样的一个灾难！
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答案很清楚：我需要从身体的内部而不是外部来研究这个问题。通过限定工作量，我了解到宇航员出航完成该项工作需要些什么。确实可靠的指数便是他的心率。如果他工作不慌不忙，心率自然保持低下。如需要用力，心率就会升高。如果心率保持低下，说明没有刺激性的活动。我们于是就可增加强度，目的是提高心率。
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我们追求的不是外部的身体活动。我们关心的是宇航员的内部状况。从水星及双子座之行我们了解到，生理衰老确有其事。即使为期2周或更短时间的飞行也会发生这种情况。我们知道，如果人想继续飞往这些星球，检测这种衰退并予以制止将是很重要的。否则，到达目的地后将无法完成使命。体内衰退会蔓延全身，人会突然地干不了活。这时是很危险的，采取什么措施都来不及了。
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我开始研究这种可能性。我的研究成果使我于1966年发明了一种从生理上调节的“连动环境调节器”。这是一种复杂的固定脚踏车。人体实际上成了一个自动的恒温器，其搏动用于控制它所处的环境。在锻炼时，心率自动调节锻炼器械的阻力。该装置内的一个微型电脑自动检测心率和实际心率的差异。每隔7秒钟，便作一次运算。哪里出现差异，机器就对脚踏车施加更大的阻力。这样，心率会升至预期的水平。
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这样就把两件事了结了。休斯顿的医疗监测官任何时候想对宇航员的心循环系统功能的变化作出精确的估计，均可以把当天的测试和前一天的作比较，并制图表明宇航员此时的状况。用这种方法，监导者可以指示宇航员为达到目标需要做些什么。第二个有利条件是宇航员每天可按规定的心率锻炼。这一点的重要性只有当我们把自己的环境比作宇航员的时候才意识到。我们有地球的引力，这种引力使我们自动地锻炼。每次运动时，肌肉必须不断地排开引力，一天花几分钟时间集中锻炼就可使我们处于良好的状态。宇航员则无此引力，他们根本不用做柔体练习。相应地，在延期的太空飞行中，为保持良好的状态，完成使命，他们每天必须训练90分钟。
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