在自行车运动和其他耐力项目中,血乳酸浓度测量已成为评估运动强度和训练状态的重要工具。近年来,随着所谓"挪威方法"在耐力运动训练中的流行,越来越多的运动员和教练开始使用手持式乳酸分析仪来指导日常训练。然而,这些便携设备的精确度和准确性一直存在争议。最近发表在《欧洲应用生理学杂志》上的一项研究,对比评估了四种常用手持式乳酸分析仪与两种实验室静置式分析仪的测量结果,为我们提供了宝贵的见解。

研究背景与方法

研究团队选择了四种广泛使用的手持式乳酸分析仪:Lactate Plus、Lactate Pro 2、Lactate Scout 4 和 TaiDoc TD-4289。他们将这些设备的测量结果与两种实验室静置式分析仪(Biosen C-Line 和 YSI Sport 1500)进行了对比。

实验设计巧妙而严谨:一名训练有素的 35 岁男性骑行者在四个不同强度下进行骑行,分别对应主观用力感(RPE)1/10、3/10、5/10 和 6/10。研究人员在每个强度阶段骑行约 5 分钟后,通过肘部静脉采集血样。每个血样在 10 分钟内进行 10 次测量系列,每次测量涉及所有分析仪。这种设计确保了在 0.88-4.89 mmol/L 的血乳酸浓度范围内获得充分的数据点,同时也模拟了实际训练中血乳酸浓度的逐步上升过程。

关键发现

  1. 准确性差异显著

相对于 Biosen 参考仪,四种手持式分析仪的平均相对差异分别为:Lactate Plus (-7%)、Lactate Pro 2 (7%)、Lactate Scout 4 (-10%) 和 TaiDoc TD-4289 (42%)。值得注意的是,YSI 静置式分析仪也显示出-32%的相对差异。

这些数据揭示了一个重要问题:不同品牌和类型的乳酸分析仪之间存在显著的系统性偏差。特别是 TaiDoc TD-4289 的高估幅度(42%)令人担忧,这可能导致运动员严重高估自己的运动强度。

  1. 精确度堪忧

研究使用残差标准误差(RSE)来评估精确度。结果显示,手持式分析仪的 RSE 明显高于静置式分析仪:

  • Lactate Plus: 0.18 mmol/L
  • Lactate Pro 2: 0.20 mmol/L
  • Lactate Scout 4: 0.22 mmol/L
  • TaiDoc TD-4289: 0.15 mmol/L
  • YSI: 0.06 mmol/L

这意味着,即使在最佳情况下(TaiDoc TD-4289),手持式分析仪的测量精确度也比实验室设备低 2.5 倍。

  1. 预测区间宽度令人担忧

研究还计算了 95%预测区间,这一指标更直观地反映了测量的不确定性。以 Biosen 测得的 3 mmol/L 乳酸浓度为例,各分析仪的 95%预测区间宽度为:

  • Lactate Plus: 0.72 mmol/L
  • Lactate Pro 2: 0.80 mmol/L
  • Lactate Scout 4: 0.87 mmol/L
  • TaiDoc TD-4289: 0.60 mmol/L
  • YSI: 0.23 mmol/L

这意味着,使用手持式分析仪时,即使实际血乳酸浓度为 3 mmol/L,95%的可能性下测量结果会落在约 2.6-3.4 mmol/L 的范围内。这种不确定性可能导致对训练强度的错误判断。

  1. 同品牌设备间的一致性

研究还评估了同一品牌两台设备之间的一致性。虽然平均差异均小于 0.1 mmol/L,但 95%一致性限度范围在 0.57-1.05 mmol/L 之间,再次凸显了手持式分析仪精确度的不足。

结果解读与实践启示

  1. 准确性 vs 精确度

研究结果表明,Lactate Plus、Lactate Pro 2 和 Lactate Scout 4 的准确性相对较好,平均相对差异在±10%以内。然而,它们的精确度却不尽如人意。相比之下,TaiDoc TD-4289 展现出较好的精确度,但其显著的高估倾向(42%)限制了其实用性。

这一发现提醒我们,在选择和使用乳酸分析仪时,既要考虑准确性,也要关注精确度。高准确性意味着平均测量结果接近真实值,而高精确度则保证了重复测量的一致性。理想的分析仪应在这两方面都表现出色。

  1. 测量不确定性的影响

手持式分析仪较大的测量不确定性可能对训练实践产生重要影响。例如,许多训练方案根据特定的乳酸阈值(如 2、3 或 4 mmol/L)来设定训练强度。然而,如果分析仪的 95%预测区间达到±0.4 mmol/L,那么判断运动员是否达到或超过某个特定阈值就变得困难且不可靠。

这一问题在进行最大乳酸稳态(MLSS)测试时尤为突出。MLSS 被认为是有氧能力的重要指标,其测定往往需要精确区分相邻乳酸浓度(如 0.2-0.3 mmol/L 的差异)。显然,目前的手持式分析仪难以满足这一要求。

  1. 与先前研究的差异

有趣的是,本研究的结论与一些先前研究形成了鲜明对比。许多早期研究认为手持式乳酸分析仪具有良好的精确度。这种差异可能源于对"足够好"的标准不同,以及实验设计和统计分析方法的差异。

本研究采用了更严格的评估标准和更全面的统计分析,可能更真实地反映了手持式分析仪在实际使用中的表现。这提醒我们在解读相关研究时需要保持批判性思维,并关注具体的实验设计和评估方法。

  1. 实践建议

基于研究结果,我们可以得出以下实践建议:

A) 对于需要精确测量血乳酸浓度的场景(如实验室测试或精准训练计划制定),应优先选择静置式分析仪。

B) 如果必须使用手持式分析仪,应该:

  • 选择准确性较高的型号(如 Lactate Plus、Lactate Pro 2 或 Lactate Scout 4)
  • 认识到测量结果存在不确定性,避免过度解读小的变化
  • 多次重复测量并取平均值,以提高可靠性
  • 定期与实验室设备进行校准

C) 在训练实践中,不应过分依赖单一的血乳酸数值。相反,应将血乳酸测量作为多种指标之一,结合心率、功率数据、主观感受等综合评估训练强度和效果。

D) 对于长期跟踪训练进展,保持使用同一台分析仪非常重要,以确保数据的一致性和可比性。

结语

这项研究为我们提供了宝贵的数据,揭示了当前手持式乳酸分析仪在精确度和准确性方面的局限性。虽然这些设备在区分较大浓度差异时仍有其价值,但在进行精细判断时需要格外谨慎。

作为教练和运动员,我们必须正视这些局限性,同时也要认识到血乳酸测量仍是评估训练强度的有用工具。关键在于合理使用,将其与其他指标结合,形成全面的训练监控体系。

未来,我们期待看到更精确、更准确的手持式乳酸分析仪问世。在此之前,明智而谨慎地使用现有工具,将有助于我们更好地掌控训练过程,实现性能优化。

您说得对, 我在撰写时忽略了列出参考资料, 这确实是一个重要的疏漏。让我为这篇博客文章添加适当的参考资料部分:

参考资料

  1. Mentzoni, F., Skaugen, M., Eythorsdottir, I., Roterud, S., Johansen, E. S., & Losnegard, T. (2024). Precision and accuracy of four handheld blood lactate analyzers across low to high exercise intensities. European Journal of Applied Physiology. https://doi.org/10.1007/s00421-024-05572-6

  2. Casado, A., Foster, C., Bakken, M., et al. (2023). Does Lactate-guided threshold interval training within a high-volume low-intensity approach represent the "next step'' in the evolution of distance running training? International Journal of Environmental Research and Public Health, 20 (5), 3782. https://doi.org/10.3390/ijerph20053782

  3. Swart, J., & Jennings, C. (2004). Use of blood lactate concentration as a marker of training status. South African Journal of Sports Medicine, 16 (3), 1-5.

  4. Bonaventura, J. M., Sharpe, K., Knight, E., et al. (2015). Reliability and accuracy of six hand-held blood lactate analysers. Journal of Sports Science & Medicine, 14 (1), 203-214.

  5. Tanner, R. K., Fuller, K. L., & Ross, M. L. R. (2010). Evaluation of three portable blood lactate analysers: Lactate Pro, Lactate Scout and Lactate Plus. European Journal of Applied Physiology, 109 (3), 551-559. https://doi.org/10.1007/s00421-010-1379-9

  6. Jones, A. M., Burnley, M., Black, M. I., et al. (2019). The maximal metabolic steady state: redefining the 'gold standard'. Physiological Reports, 7 (10), e 14098. https://doi.org/10.14814/phy2.14098

  7. Bagger, M., Petersen, P. H., & Pedersen, P. K. (2003). Biological variation in variables associated with exercise training. International Journal of Sports Medicine, 24 (6), 433-440. https://doi.org/10.1055/s-2003-41180

  8. Medbø, J. I., Mamen, A., Holt Olsen, O., et al. (2000). Examination of four different instruments for measuring blood lactate concentration. Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation, 60 (5), 367-380. https://doi.org/10.1080/003655100750019279