训练强度在运动表现中的重要性
训练强度是运动员体能训练的基石，在提升表现中起着关键作用。耐力运动中的强度指的是运动员身体的代谢状态， 判断你是在进行有氧运动还是无氧运动。
理解每次训练的强度可以帮助制定针对特定能量系统和表现目标的个性化训练计划。通过调整强度， 运动员可以实现最佳表现并获得竞争优势。训练强度并非只靠努力，它是要靠聪明的训练。恢复性训练需要进行简单的有氧运动， 而较高强度的训练则应接近无氧阈值。每次训练都是由强度和持续时间决定的。然而，挑战在于如何每天判断当前的训练是否是轻松的， 还是我在间歇训练中太过用力了。
测量强度
在过去的几十年里，训练强度的测量和理解经历了显著的进化。最初，使用主观的自我感觉强度评分(RPE)是一种广泛使用的方法，为运动员提供了一个 简单而有效的方式来评估他们的努力水平。然而，随着运动科学的发展，更多的客观测量方法也被开发出来。这些方法包括心率监测、功率输出 (如在骑行和划船中)以及速度(如在跑步和游泳中),它们为强度提供了精确的量化。
心率作为强度指标
心率监测一直是评估训练强度的有效工具，提供了一种非侵入性、简单的方法让运动员了解自己的努力水平。心率与运动过程中身体对氧气和能量的需求相对应； 强度越高，心率也越高。然而，单靠心率并不能告诉你“实际强度”。以心率150跑步可能是有氧运动，也可能是无氧运动。 由于强度指的是运动员身体的代谢状态，心率测量本身并不足以反映这一点。
这是可穿戴设备行业面临的主要挑战之一，即心率的个体差异。一个运动员可能在心率160时进行有氧运动，而另一个人同样的心率 下则已超过无氧阈值。因此，心率本身并不能告诉我们身体代谢状态下的实际强度。因此，市场上有各种基于区域的公式试图帮助 消费者设定合适的强度水平。但这非常困难，因为每个人的身体工作方式不同，不同运动的强度水平也不同。
从实验室找到真相
这就是实验室测试发挥作用的地方。实验室测试通过测量直接的生化指标来分析从有氧代谢到无氧代谢的转变，提供了一个更精确的训练强度测定方法。 通常通过在不同强度下测量血液乳酸浓度来进行。
乳酸阈值(LT)是定义无氧阈值的最常见方法，但它受多种因素的影响，包括个体的健康水平、代谢反应和运动模式。不同的方法允许根据 可用设备、运动项目的特殊性和所需精度的不同来灵活选择测量方式。一些方法更适合实验室环境，而另一些方法可以在实地应用。 随着对乳酸阈值理解的深化，新的测量方法被开发出来，以反映最新的乳酸在运动过程中如何表现的科学见解。
不同的方法也揭示了为每位运动员定义无氧阈值的挑战。最终，为了让运动员获得正确的强度水平，测试协议、实验室 和工作人员的不同可能导致结果的差异很大。一篇研究文章中的一张图表显示了不同乳酸阈值方法针对同一测试数据集的结果。 这些结果的差异很大，阈值可能在243瓦特到338瓦特之间。该图表显示了乳酸曲线上各个方法的结果，每个方法以一个圆圈表示， 并在方法后标出了相应的功率数值。
Picture from the article the anaerobic threshold: 50+ years of controversy by David C et all (3), illustrates the different methods to evaluate the lactate threshold in one graph.
将实验室结果应用到实际训练中
在日常训练中利用实验室结果面临诸多挑战，这主要由于以下几个因素导致。
运动项目的差异
不同的运动项目具有不同的强度水平。在跑步跑步机或骑行功率计上的实验室测试结果， 并不能代表这些强度可以直接应用于越野滑雪或足球等其他运动。这就形成了一个挑战，即测试协议中的测量结果未能揭示运动员在具体运动中 可能采用的实际强度水平，而这些运动可能是其日常训练的一部分。
运动的类型会受到多种因素的影响，包括涉及的肌肉群、运动模式、生物力学、能量系统的贡献和环境条件。
- 例如：跑步相比骑行涉及更多的肌肉群和离心收缩，这可能增加乳酸的产生并减少乳酸的清除。
- 游泳使用更多的上半身肌肉，并且身体处于水平状态，这可能改变血液流动和气体交换
- 划船涉及上下肢的肌肉，并且划桨频率和功率输出是可变的，这可能会影响乳酸动力学和氧气摄入。
研究《三项全能运动员在跑步机和骑行功率计心肺运动测试结果的差异及其与体成分和身体质量指数的关联》(Szymon et al.)[2]是一个例子， 突出了跑步与骑行强度水平的不同。 研究中的结果显示，跑步与骑行在参与者心率上平均差异为13次/分钟。同时， 研究还显示了参与者之间的心率平均差异为6次/分钟。(2)
因此，重要的是要针对每项具体运动评估并确定强度水平，而不是使用通用值或将一种 运动的强度值套用到另一项运动中。此外，还需考虑与运动相关的特定因素，如技术、装备、地形条件、空气或水温、风速等，这些因素都可能影响预设的强度水平。
日常变化
随着时间的推移，运动员的无氧阈值可能会因训练适应而改变。随着身体的适应，阈值可能提高，运动员需要调整训练强度以继续提高。
强度测量中的一个常见挑战是环境因素的影响。如果你在炎热的环境中跑步，心率可能比平常高出10-20次/分钟。这使得判断是否仍处于目标强度水平变得极为困难。 类似的问题也出现在以跑步速度来测量强度的情况下，若你在技术性地形或冬季条件下跑步，测量结果可能不准确。此外，海拔也会导致心率增加10-20次/分钟。
运动员的身体状况可能会由于睡眠、营养、压力和恢复状态等因素的影响而每天有所不同。个人的日常变化——你是夜猫子还是晨型人——也会对一天中的表现产生影响。 这些日常波动会影响无氧阈值，从而使在不同训练课程中保持一致的训练强度变得困难。这些变化甚至可能在一天内非常显著。
以下是研究《运动员中最大摄氧量的昼夜变化是日间变化的两倍以上》(Knaier R等人)[4],说明了研究参与者 在一天中不同时间最大摄氧量(VO2max)的变化。在这项研究中，可以观察到VO2max的平均差异：
- 昼夜变化：5.0±1.9 ml/kg/min
- 日间变化：2.0±1.0 ml/kg/min
换算意义上，5ml/kg/min的差异可能意味着 马拉松比赛中有10-15分钟的差异，或跑步速度每公里有10-15秒的差异。 这实际上意味着运动员在第3区间进行训练时，实际上可能是在第5区间训练。
Variation of the % of Vo2max during day from – In Athletes, the Diurnal Variations in Maximum Oxygen Uptake Are More Than Twice as Large as the Day-to-Day Variations by Knaier
长时间训练期间的强度变化
在长时间的训练过程中，由于疲劳和代谢副产物(如乳酸)的积累，运动员感受到的“强度”会发生变化。这使得运动员在长时间训练中很难把握 合适的强度，以达到最佳表现。研究文章《Changes in the acid-base balance and lactate concentrationin the blood in amateur ultramarathon runners during a 100-km run》(Jastrzebski Z等)研究了超长距离跑步赛事中的强度 变化，基于心率、配速和乳酸水平。研究表明，在比赛过程中，心率和配速这两个强度指标逐渐下降。运动员起跑时的速度为每小时10公里以上， 心率达到最大心率的78%,随着比赛的进行，速度逐渐下降到每小时8.6公里，心率下降到最大心率的74%。与此同时，乳酸水平则逐步从 1.5 mmol/L升高到2 mmol/L,并在后期达到3-4mmol/L的峰值范围。这说明运动员在长时间的努力中使用预设的强度指标进行配速时所面临的挑战。
Changes in the acid-base balance and lactate concentration in the blood in amateur ultramarathon runners during a 100-km run Jastrzębski Z et al. The arrows has been added to graphs on this article.
总结
在耐力运动中，强度是指代谢状态，即当前的运动是有氧还是无氧。精确确定无氧阈值需要复杂的设备和测试协议，这对于所有运动员来说可能 并不容易获得。田间测试和估算可以提供一些指导，但可能缺乏实验室评估的精确性。身体的日常状态、不同运动项目以及诸如高温、海拔或 训练时间等其他因素都会影响强度水平。这为运动员在日常训练中测量和监控训练强度带来了障碍。
ZoneSense结合DDFA指数，试图消除这些障碍。
(1) BENEKE, RALPH; von DUVILLARD, SERGE PETELIN. Determination of maximal lactate steady state response in selected sports events. Medicine & Science in Sports & Exercise 28(2): p 241-246, February 1996. https://journals.lww.com/acsm-msse/fulltext/1996/02000/determination_of_maximal_lactate_steady_state.13.aspx
(2) Differences between Treadmill and Cycle Ergometer Cardiopulmonary Exercise Testing Results in Triathletes and Their Association with Body Composition and Body Mass Index by Szymon Price 1,Szczepan Wiecha 2,*ORCID,Igor Cieśliński 2,Daniel Śliż 1,3,*ORCID,Przemysław Seweryn Kasiak 4ORCID,Jacek Lach 1,Grzegorz Gruba 4ORCID,Tomasz Kowalski 5ORCID andArtur Mamcarz 1ORCID Int. J. Environ. Res. Public Health 2022, 19(6), 3557; https://doi.org/10.3390/ijerph19063557
(3) Poole, D.C., Rossiter, H.B., Brooks, G.A. and Gladden, L.B. (2021), The anaerobic threshold: 50+ years of controversy. J Physiol, 599: 737-767. https://doi.org/10.1113/JP279963
(4) Knaier R, Qian J, Roth R, Infanger D, Notter T, Wang W, Cajochen C, Scheer FAJL. Diurnal Variation in Maximum Endurance and Maximum Strength Performance: A Systematic Review and Meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. 2022 Jan 1;54(1):169-180. doi: 10.1249/MSS.0000000000002773. PMID: 34431827; PMCID: PMC10308487.
(5) Jastrzębski Z, Żychowska M, Konieczna A, Ratkowski W, Radzimiński Ł. Changes in the acid-base balance and lactate concentration in the blood in amateur ultramarathon runners during a 100-km run. Biol Sport. 2015 Sep;32(3):261-5. doi: 10.5604/20831862.1163372. Epub 2015 Jul 31. PMID: 26424931; PMCID: PMC4577565.