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血乳酸浓度与最大有氧运动能力

2013-11-12 14:25| 发布者: admin| 查看: 3157| 评论: 0

简介

血乳酸浓度与最大有氧运动能力　　「乳酸阈值(lactate threshold)」这样的名词代表人体运动过程中，乳酸的产生与排除的能力能够达成稳定的最大运动强度。可是，有关乳酸阈值的判定方式，却有几种不同的形式：OBLA(on ...

血乳酸浓度与最大有氧运动能力

　　「乳酸阈值(lactate threshold)」这样的名词代表人体运动过程中，乳酸的产生与排除的能力能够达成稳定的最大运动强度。可是，有关乳酸阈值的判定方式，却有几种不同的形式：OBLA(onset of blood lactate accumulation，2mmol/L以及4mmol/L乳酸阈值)、IAT(individual anaerobic threshold)、MLSS(maximal lactate state steady)、以及LMS(lacatate minimum speed)等，都是判定最大有氧运动能力的方法。因此，了解这些血乳酸浓度变化与其特殊的生理意义，对于了解血乳酸浓度与最大有氧运动能力的关系，显得相当的重要。而且，其重要性显著大于血乳酸与肌肉酸痛的关系，相当值得经常参与运动的社会大众厘清其实际意义。

　　王健教授在运动生理周讯电子报第92期「血乳酸与运动强度(May.11.2001)」一文中指出，「以渐增强度的运动负荷试验，研究血乳酸浓度与运动强度的关系发现，血乳酸浓度的变化与运动强度呈指数相关，其中，无训练者在运动强度小于50至60%VO₂max-条件下，血乳酸浓度随运动强度的增加而缓慢提高；在运动强度大于60%VO₂max条件下，随运动强度增加而快速提高；但有训练者，尤其是优秀耐力运动员，其血乳酸浓度快速积累所对应的运动强度则相对较高，通常在60至90%VO2max-之间。」下图显示血乳酸浓度在不同强度下的变化情形，以及经过六个月的训练后，血乳酸浓度变化曲线右移的情形(只是图中乳酸阈值出现的血乳酸浓度并没有因为运动训练而提高，但是出现乳酸阈值的运动强度则显著的上升。运动训练后增加乳酸阈值的能力上，除了提高运动强度的负荷以外，出现乳酸阈值时的血乳酸浓度是否会上升？)。

Accusport公司的宣传资料

　　早期有关血乳酸的相关研究，由于检测的方式不大方便，因此大部分皆以OBLA的方式进行评量，也就是说，以血乳酸累积到2mmol/L或4mmol/L的浓度时的运动强度，代表最大有氧运动能力的能力高低。实际测量时，是以较低运动强度时的血乳酸浓度(低于2mmol/L)，以及较高运动强度时的血乳酸浓度(高于4mmol/L)，透过内差法的方式进行2mmol/L与4mmol/L的运动强度计算。因此，有氧运动能力较佳者，血乳酸浓度的堆积较慢，可以达到特定浓度血乳酸的运动强度就会较高。1981年Stegmann等认为，这种以血乳酸浓度2 mmol/L与4 mmol/L，做为OBLA的乳酸阈值判定方式，并没有考虑到人体运动时血乳酸产生与排除的个别差异。

　　IAT代表血乳酸浓度的产生与排除能力得到稳定，当运动的强度增加后，血乳酸的浓度即会快速的上升(运动生理周讯电子报第119期「个体无氧阈值(April.26.2002)」。Meyer等(1999)将IAT判定的结果(下图)，作为决定最大摄氧量百分比与最大心跳率百分比适当性的标准。由此可见，确认运动时血乳酸浓度的产生与排除能力，进而考虑运动者的个别差异，才是血乳酸高低做为判定最大有氧运动能力的有效手段。否则仅以特定的血乳酸浓度进行分析，将会无法判定出有效的运动强度。可惜，在实际进行IAT的实际检测时，必须透过运动过程中、运动后的持续多次血乳酸分析，造成受试者必须多次经过采血的过程。这种在运动过程中进行侵体性采血的实验过程，显得相当的不易进行(很多人不愿意在运动中采血，实际进行运动中采血也有其限制的条件)。

Meyer等(1999)

　　除了OBLA与IAT以外，MLSS最被认为是最准确的血乳酸稳定状况的评量方式(运动生理周讯电子报第121期「稳定状态(steady state)的最大运动强度评量(May.14.2002)」)。MLSS是利用固定强度运动时的血乳酸反应状况，来评估运动时血乳酸浓度不会随着运动时间增加而提高的MLSS负荷(Jones & Doust，1998；Beneke等，1999)。不过，由于进行MLSS实验时，受试者必须经过多次的固定强度长时间运动，而且在高强度的运动状况下采血分析，也是相当不容易进行的实验限制，因此，一种由Tegtbur等(1993)提出，透过渐增运动强度的乳酸最低测验(lactate minimum test)，即被用来做为判定乳酸阈值的新方法(Jones & Doust，1998)。

Beneke等(1999)

　　Tegtbur等(1993)等以20名男性与5名女性的幽谢长跑选手、以及5名男性篮球选手为受试对象，进行一次间歇性的血乳酸最小测验，以便获得受试者出现最小血乳酸的跑步速度(LMS，lactate minimum speed)。研究的第一个测验流程，是先以一次300公尺与200公尺(篮球选手为两次200公尺)的最大努力测验，两次测验间隔一分钟，然后，经过八分钟后，进行六个不同速度的800公尺固定跑步速度(速度由低而高，每次增加每秒钟0.33公尺)测验，每次800公尺跑步皆在7分钟以内完成，每次完成跑步后休息30秒进行采血，分析血中的乳酸浓度变化状况(下图左)，以便取得出现最低血乳酸浓度的跑步速度。研究发现平均LMS为每秒4.49±0.44公尺(耐力选手)与3.81±0.07(篮球选手)。研究的第二个测验流程是以LMS与LMS+0.2m/s的速度，进行平衡次序的两次8公里跑步测验，测验过程中每1.6公里时进行采血，以便确认跑步过程的血乳酸浓度变化状况，结果发现LMS强度时的血乳酸浓度并没有显著的改变，但是每秒增加0.2公尺的速度下，血乳酸浓度会随着运动时间的增加而提高，而且受试者无法在该速度下完成8公里的跑步。研究的第三个测验流程，是以400公尺、800公尺、以及1200公尺(每个固定速度的跑步距离)进行LMS评量结果的差异比较，结果发现以400公尺进行测验的LMS显著大于800公尺与1200公尺进行测验的结果(下图右)。

Tegtbur等(1993)

　　Carter等(1999)的研究发现，8名优秀的耐力选手先进行最大摄氧量与乳酸阈值测验，然后受试者在跑步机上，进行最大摄氧量强度120%的速度，进行300公尺与200公尺的非最大强度运动，两次跑步测验的间隔时间为1分钟，然后，受试者以每小时5公里的速度走路8分钟，紧接着进行8次不同强度开始的LMS测验(低于乳酸阈值每小时3公里的速度到高于乳酸阈值每小时1公里的速度，进行每个速度5分钟的跑步测验，每个固定速度间隔1km/hour，每次完成跑步机的跑步后，受试者站在跑步机旁进行10至15秒的指尖采血)。研究结果发现，开始进行LMS测验的强度高低，会显著影响到LMS的测量结果，因此认为LMS不是一个有效的评量乳酸阈值的方式(下图)。但是，MacIntosh等(2002)的研究则发现脚踏车运动的LMS测验信度达到(r²=)0.904，LMS与20公里脚踏车成绩的相关达到0.860。似乎，以LMS进行最大有氧运动能力的有效性仍然有些争议，不过其简易、短时间、在休息时间采血的效益，都是其可能更广泛被采用的基础。

Carter等(1999)

　　最近几年来，相当流行lactate thresshold training的训练方式，甚至也有这样的专书出现(右图，Dr. Peter Janssen)，专门介绍如何透过心跳率与血乳酸浓度的监测，进行最大有氧运动能力的训练。由此可见，透过简易的生理反应(心跳率与血乳酸)评估与监测，不仅可以评量出运动参与者的最大有氧运动能力，进行耐力运动项目的选才，更是测量心肺适能是否进步的科学手段，相当适合针对优秀选手进行心肺适能监控。

参考数据

Beneke, R., Hutler, M., & Leithauser, R. M. (2000). Maximal lactate-steady-state independent of performance. Medicine and Science in Sports and Exercise, 32(6),1135-1139.

Carter, H., Jones, A. M., & Doust, J. H. (1999). Effect of incremental test protocol on the lactate minimum speed. Medicine and Science in Sports and Exercise, 31(6),837-845.

Jones, A. M., & Doust, J. H. (1998). The validity of the lactate minimum test for determination of the maximal lactate steady state. Medicine and Science in Sports and Exercise, 30(8), 1304-1313.

MacIntosh, B. R., Esau, S., & Svedahl, K. (2002). The lactate minimum test for cycling : estimation of the maximal lactate steady state. Canadian Journal of Applied Physiology, 27(3),232-249.

Meyer, T., Gabriel, H. H. W., & Kindermann, W. (1999). Is determination of exercise intensities as percentages of VO₂max or Hrmax adequate? Medicine and Science in Sports and Exercise,31(9),1342-1345.

Stegmann, H., Kindermann, W., & Schnabel, A. (1981). Lactate kinetics and individual anaerobic threshold. International Journal of Sports Medicine,2,160-165.

Tegtbur, U., Busse, M. W., & Braumann, K. M., (1993). Estimation of an individual equilibrium between lactate production and catabolism during exercise. Medicine and Science in Sports and Exercise, 25(5),620-627.