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为探究年轻自行车运动员乳酸阈值 2(LT2)的生理决定因素,德国体育大学等机构的研究人员开展了相关研究。结果表明,V˙O2peak、%V˙O2peak在 LT2 和 Cc 能准确预测年轻自行车运动员的 LT2 功率,且测定 90% LT2 时的 Cc 准确性最高。该研究对制定个性化训练计划意义重大。
在自行车运动的领域中,量化运动员的耐力表现一直是个关键课题。耐力运动分析和诊断依赖于可量化的参数,其中最大摄氧量(
V˙O2peak,代表机体最大的氧化供能速率 )、最大摄氧量的分数利用率(
%V˙O2peak,反映了在次最大运动强度下氧气摄取的比例 )和运动经济性(如骑行中的氧气消耗成本 Cc )十分重要。然而,确定最大代谢稳态需要多日进行多次 30 分钟恒功率测试,耗时耗力。所以,人们常用从增量测试中的血乳酸(bLa)动力学来估算乳酸阈值 2(LT2),但这些估算方法在有效性和预测性上结果不一,且单独的 LT2 功率输出或 bLa 无法提供潜在的生理特征信息。同时,年龄和性别等因素可能影响个体生理差异,进而影响模型准确性,之前的研究虽在成年男性自行车运动员中验证了模型准确性,但在年轻和女性运动员中的适用性还未知。基于此,德国体育大学(Department of Exercise Physiology, German Sport University)和德国精英运动研究中心(German Research Centre of Elite Sport)的 Jonas Fischer、Finn H?vecker 等人开展了此项研究。该研究成果发表在《European Journal of Applied Physiology》上,对了解年轻自行车运动员的耐力表现和制定个性化训练计划具有重要意义。
研究人员采用了以下关键技术方法:招募德国北莱茵 - 威斯特法伦州的年轻自行车运动员和铁人三项运动员,经筛选后 83 名符合标准的运动员参与研究。运动员在实验室条件下进行递增阶梯测试,使用 SRM 功率自行车,测试中采集血样分析 bLa,记录呼吸气体和心率。部分运动员还进行了 15 秒全力冲刺测试以测定最大乳酸积累率(
c˙Lamax )。通过多项式拟合确定 LT2,用特定公式计算
V˙O2peak、
%V˙O2peak在 LT2 和不同强度下的 Cc 等参数,运用统计软件 R-Studio 进行数据分析,包括独立样本 t 检验、Bland-Altman 分析、相关分析和回归分析等。
下面来看具体的研究结果:
- 模型准确性:无论性别和计算 Cc 的方法如何,模拟的 LT2 功率输出与通过 bLa 动力学确定的 LT2 标准之间都有极好的一致性(组内相关系数 ICC≥0.961)。其中,使用 90% LT2 时的 Cc(Cc%LT2)计算模型(modLT2%LT2)的准确性最高(ICC≥0.986),其固定偏差和随机偏差最小。
- 模型预测因素的影响:多元回归分析显示,V˙O2peak、%V˙O2peak在 LT2 和Cc%LT2三个生理变量可解释所有运动员、男性运动员 99% 以及女性运动员 98% 的 LT2 功率输出方差。V˙O2peak与 LT2 功率输出的相关性最强(r>0.75,p<0.001),在男性运动员中相关性更明显(r=0.93 );Cc%LT2与 LT2 功率输出呈负相关(r<?0.47,p<0.01 );%V˙O2peak在 LT2 与 LT2 功率输出无显著相关性(0.07<r<0.14,p>0.13)。
- c˙Lamax的作用:在 36 名进行冲刺测试的运动员子集中,c˙Lamax与 LT2 功率输出无显著相关性(r=0.23,p=0.18 ),在多元回归分析中也未显著增加方差解释。
- 性别差异:尽管男性和女性的Cc%LT2范围和与 LT2 功率输出的相关性相似,但共性分析表明,Cc%LT2对女性运动员 LT2 功率输出的贡献(33%)远高于男性运动员(8%)。此外,V˙O2peak和Cc%LT2在男性运动员中有显著的共同效应(29%),但在女性运动员中没有( - 1%)。
- 年龄的影响:年龄与V˙O2peak、功率输出呈正相关,与Cc%LT2呈负相关,与%V˙O2peak在 LT2 无显著相关性。年龄与模拟和实验测定的 LT2 功率输出差异也无显著相关性,说明模型在 12 - 21 岁年龄范围内具有广泛适用性和准确性。
研究结论和讨论部分指出,本研究验证了基于V˙O2peak、%V˙O2peak在 LT2 和 Cc 的模型能准确预测年轻自行车运动员的 LT2 功率输出,Cc%LT2在模型中的准确性最高。V˙O2peak对男女运动员 LT2 功率输出影响最大,Cc%LT2对女性运动员更为重要,%V˙O2peak在 LT2 贡献较小,c˙Lamax对 LT2 功率输出无显著贡献。该研究为制定个性化训练计划提供了依据,训练可根据运动员情况,侧重于提高V˙O2peak(如高强度间歇训练)或Cc%LT2(如重力量训练),以提高训练效率。不过,研究也存在一些局限性,如V˙O2peak可能因测试方法被低估、递增测试的步长时间可能影响V˙O2慢成分表达、模型预测因素与标准存在数学依赖以及男女运动员数量不均衡等问题。未来还需纵向研究来明确基于这些生理模型预测因素改进后的专项训练对耐力表现的影响。总的来说,该研究成果为年轻自行车运动员的训练和运动表现提升提供了重要的理论支持和实践指导。