故事
乳酸阈值
乳酸是燃料,不是废物。乳酸阈值是乳酸产得比清得快的那个拐点,它限制了你能长时间撑住的配速,也能靠训练往后推。
最后更新:
先读这一段 乳酸不是堆在肌肉里的废物,而是一种燃料。 不是这个 — 乳酸是力竭和酸痛的元凶 — 乳酸本身是燃料,不是废物;酸来自氢离子累积,它和乳酸同时产生,但不是乳酸造成的。
科普内容,不替代医师诊断或处方;有症状或在服药请咨询医师。
旧模型 · 乳酸 = 废物 旧教科书模型把乳酸看成肌肉缺氧时产生、引起酸化的代谢废物, 而缺氧、致酸、废物这三点都是错的。
健身房口头禅 · 流传几十年的错模型 乳酸堆积造成灼烧和延迟酸痛 (DOMS) 这个流传几十年的模型错了三处: 灼烧来自 H⁺, 乳酸反而消耗 H⁺, 时间线也对不上。
故事路径
第 1 章
乳酸是燃料,不是废物
Lactate is fuel
乳酸不是堆在肌肉里的废物,而是一种燃料。你一用力,快肌靠糖酵解(不需要氧、把葡萄糖快速拆开取能的那一步)出力,顺带把乳酸放进血里;心脏、慢肌和大脑会把它捞过去当燃料烧,肝脏还能把它改回葡萄糖。这条从产出到用掉的运输链,生理学叫乳酸穿梭(lactate shuttle)。乳酸是缺氧、疲劳和废物的标志那套旧说法,几十年前就被推翻了,却还在健身房里流传。
所以血里乳酸升高,是有氧和无氧两套系统在一起干活,不是事故。训练要练的不是让身体不产乳酸,而是让它捞得更快、清得更利索。
所以血里乳酸升高,是有氧和无氧两套系统在一起干活,不是事故。训练要练的不是让身体不产乳酸,而是让它捞得更快、清得更利索。
机制 · 乳酸穿梭怎么走
高强度发力时,快肌纤维(II 型)靠糖酵解出力,顺带产出大量乳酸。乳酸随血液流走,被心脏、慢肌、大脑当成燃料捞去烧;剧烈运动时,它们常常比葡萄糖还先用乳酸。用不完的那部分,肝脏能把它改回葡萄糖再送回来供肌肉用,兜成一个循环,这就是 Cori 循环。乳酸穿梭这个概念由运动生理学家 Brooks 提出;他 2018 年在 Cell Metabolism 上的综述把几十年的证据汇总在一起。常被单独拎出来的一个说法是:剧烈运动时,心脏有相当大一部分能量来自乳酸。这是穿梭有多重要的一个侧写,不是说乳酸越多越好。
所以训练时血乳酸升高不是坏事。要练的也不是不让身体产乳酸,而是让它把乳酸捞得更快、清得更利索,好把那个开始堆积的拐点往后推。线粒体(细胞里烧燃料的地方)变多、烧脂肪的本事变强,会让同样强度下产出和清除更容易打平(Hawley 2018)。阈值往后挪,靠的是清运能力,不是少产。
第 2 章
阈值是乳酸开始堆积的点
Where lactate starts to build up
先凭体感建一个画面:总有一个配速,你能一直撑着不崩;再快一点点,没几分钟就开始喘、腿发沉。还撑得住和撑不住之间的转折,就是所谓的阈值。
它落在乳酸的一笔收支上。肌肉往血里放乳酸,心脏、慢肌、肝脏又不停捞走。强度低时放得慢也清得掉,血里的乳酸稳在平线上;一旦放得比清得快,就开始堆。这个由平转堆的点,就是乳酸阈值(lactate threshold, LT)。
衡量耐力比赛能跑多快,这个拐点往往比(VO2max,身体每分钟最多能用掉多少氧)更贴近实际:你能长时间维持的配速,很大程度上是被它卡住的。
它落在乳酸的一笔收支上。肌肉往血里放乳酸,心脏、慢肌、肝脏又不停捞走。强度低时放得慢也清得掉,血里的乳酸稳在平线上;一旦放得比清得快,就开始堆。这个由平转堆的点,就是乳酸阈值(lactate threshold, LT)。
衡量耐力比赛能跑多快,这个拐点往往比(VO2max,身体每分钟最多能用掉多少氧)更贴近实际:你能长时间维持的配速,很大程度上是被它卡住的。
机制 · 两道坎落在哪
生理学上其实分高低两道坎。低的那道(LT1)是血乳酸刚比静息高一点的强度,常用约 2 mmol/L 作参考。在这里你还能正常说话、撑很久,大致是 Zone 2(能全程说话的轻松强度)的上沿。
高的那道(LT2)是乳酸还勉强能维持稳态的最高强度,常用约 4 mmol/L 作粗略参考;和它最接近的概念叫最大乳酸稳态(maximum lactate steady state, MLSS)。每个人在这一点的乳酸浓度差得不少,4 只是一个平均的路标。再往上,乳酸就一路往上堆,这个强度撑不了多久。
阈值能落在的多高处,人和人差得很开,而且训练能把它往上推。所以顶尖选手往往不是吸氧的天花板高得离谱,而是能贴着天花板跑得更久。
实操 · 怎么把阈值往后推
练阈值最常用的是节奏跑(tempo run),也叫阈值训练。教练们常见的安排是:强度:贴着 LT2,辛苦但撑得住的配速,能蹦短句、没法整句聊天时长:一次连续 20-40 分钟,或拆成 4-6 组、每组 5-8 分钟的间歇频率:每周 1-2 次,连着做 8-12 周
坚持两三个月,阈值在里占的比例通常能往上提一些。
Zone 2(能全程说话的轻松强度)训练是另一条腿:它把线粒体养多、把烧脂肪的本事练强,省着糖原用,从而把阈值出现的时机往后推。对精英耐力运动员训练记录的观察发现,他们大约八成时间在轻松强度,两成在阈值及以上;运动科学家 Stephen Seiler 把这种分配叫极化训练(polarized training),也就是常说的 80/20。它描述的是顶尖选手的做法,对业余跑者是不是最优,证据还不多。
教练们普遍提醒要躲开的,是不上不下的中等强度大量堆量:它不够 Zone 2 那么轻,又不够阈值那么狠。这块灰区被认为是业余跑者进步停滞的常见原因之一。
第 3 章
为什么阈值决定你能跑多快
Why the threshold caps your pace
比赛里你能长时间撑住的配速,主要被乳酸阈值的第二道坎(LT2)卡住,而不只是被卡住。
把强度想成水龙头。阈值以下,乳酸产得慢也清得掉,血里浓度稳得住,你可以一直跑。越过 LT2,产的比清的快,乳酸和氢离子一起往上堆,身体很快就得降速。LT2 和最大乳酸稳态(MLSS)这个概念很接近:乳酸还能维持稳态的最高强度。
两个人最大摄氧量(VO2max)一样,谁的 LT2 更靠近自己的天花板,谁就能用更高的比例去跑。
把强度想成水龙头。阈值以下,乳酸产得慢也清得掉,血里浓度稳得住,你可以一直跑。越过 LT2,产的比清的快,乳酸和氢离子一起往上堆,身体很快就得降速。LT2 和最大乳酸稳态(MLSS)这个概念很接近:乳酸还能维持稳态的最高强度。
两个人最大摄氧量(VO2max)一样,谁的 LT2 更靠近自己的天花板,谁就能用更高的比例去跑。
数字 · 配速和能撑多久
这条线把你能跑多久和能跑多快绑在了一起:在 LT2 以下:可以维持很久,从一小时到一整天,越慢越持久正好卡在 LT2 上:大约能撑一小时左右,差不多是训练有素的人跑半程马拉松的配速越过 LT2 之后:撑不了多久,通常几分钟到半小时就得降速
阈值落在(VO2max)的多高处,人和人差得很开。大致的范围是:久坐的人 LT2 在 60% VO2max 上下,业余跑者 70-75%,精英马拉松选手能到 85-90%(Joyner 2008)。顶尖选手不是天花板高得离谱,而是能贴着天花板跑得更久。
第 4 章
实战 · 我怎么知道我在哪个区间
Practical zone-finding
没有乳酸仪,也能大致判断自己在哪个强度区。最省事的是说话测试:还能一整句聊天,大概在轻松的 Zone 2;只能蹦五到七个词的短句,差不多到阈值了;连单个词都要就着喘气往外挤,已经接近的强度。
最常见的失误是 Zone 2 跑太快,一不留神滑进不上不下的灰区。想要更具体的数,可以按最大心率或 5 公里成绩反推,也有人干脆用 180 减年龄给心率封顶。
最常见的失误是 Zone 2 跑太快,一不留神滑进不上不下的灰区。想要更具体的数,可以按最大心率或 5 公里成绩反推,也有人干脆用 180 减年龄给心率封顶。
数字 · 心率、配速与 180 减年龄
想更量化一点,可以看心率或配速。下面是教练常用的经验换算,不是实验室里测出的你个人的阈值:按最大心率算:Zone 2 大约是最大心率的 60-70%,阈值约 80-87%,强度约 90-95%按 5 公里最好成绩反推:Zone 2 大约比 5 公里配速每公里慢 90-120 秒,阈值每公里慢 20-30 秒,最大摄氧量间歇跟 5 公里配速差不多快
为了强行压住强度,教练 Phil Maffetone 给了个好记的上限:用 180 减去你的年龄,心率别超过这个数。它是一条经验公式,不是实验室测出的阈值,作用是一道刹车,防止 Zone 2 跑进灰区。
Zone 2 为什么能养线粒体、它跟怎么搭配,分别在 Zone 2 · 线粒体训练 和 HIIT vs 稳态有氧 两篇里。
第 5 章
阈值训练对谁值得 · 普通人怎么办
Who threshold training is for
先说明白:乳酸阈值这套东西,主要是给认真比赛的耐力跑者用的,从 5 公里到马拉松。如果只是为了健康、每周动两三次,几乎不用惦记它。
以健康为目标,做到能坚持、攒够总量、大部分时间用还能说话的轻松强度,偶尔来点喘的,就已经拿走运动带来的绝大部分好处,一次乳酸测试都不用做。只有为比赛训练时,阈值才值得专门去练。
以健康为目标,做到能坚持、攒够总量、大部分时间用还能说话的轻松强度,偶尔来点喘的,就已经拿走运动带来的绝大部分好处,一次乳酸测试都不用做。只有为比赛训练时,阈值才值得专门去练。
实操 · 健康优先级与极化训练
对以健康为目标的人,优先级大概是这样,从最要紧往下排:能坚持:一项你愿意长期做下去的运动,比任何精妙的强度分配都重要攒够总量:大方向上每周 150 分钟中等强度活动,是世卫组织等各国指南的共识底线慢的占大头:大部分时间用能正常说话的轻松强度(Zone 2),恢复成本低、可以天天做偶尔来点快的:每周一两次稍微喘的强度,就够顶住心肺
如果你确实在为比赛训练,阈值才真正值得专门练。这时最常被引用的框架是 80/20 极化训练(polarized training, Stephen Seiler):大约 80% 的训练时间放在轻松、能正常说话的 Zone 2, 20% 放在阈值或更高强度,把中间那块又不够轻松又不够狠的灰区尽量压缩。更完整的强度分配,见 Zone 2 · 线粒体训练。
说到底,乳酸阈值是个很有用的概念:它让你看清,跑到累这件事不是一条平滑的直线,而是有个可以靠训练往后推的拐点。但它更像给想跑得更快的人锦上添花,不是每个想健康的人的必修课。
第 6 章
酸痛不是乳酸造成的
Lactate isn't what burns
乳酸既然是燃料,训练时那种灼烧感从哪来?目前主流的生化解释是:灼烧主要跟肌细胞里的酸度上升(pH 下降)有关,它会刺激肌肉里的痛觉感受器。让 pH 下降的是氢离子(H⁺)的累积,而氢离子主要来自 (细胞的能量货币)被分解的过程;高强度时 ATP 周转极快,氢离子来不及清。
乳酸在体内的酸碱度下以离子形式存在,本身不是酸;生成乳酸的那一步还会消耗一个氢离子,反而起了缓冲作用。所以乳酸就是灼烧、就是疲劳是半个世纪前的旧模型。
训练后两三天才来的酸痛叫(DOMS),跟乳酸更没关系:乳酸在练完 30-60 分钟内就清掉了,而 DOMS 目前被认为来自离心动作(肌肉一边用力一边被拉长)造成的微损伤和随后的神经敏化,时间线对不上。
乳酸在体内的酸碱度下以离子形式存在,本身不是酸;生成乳酸的那一步还会消耗一个氢离子,反而起了缓冲作用。所以乳酸就是灼烧、就是疲劳是半个世纪前的旧模型。
训练后两三天才来的酸痛叫(DOMS),跟乳酸更没关系:乳酸在练完 30-60 分钟内就清掉了,而 DOMS 目前被认为来自离心动作(肌肉一边用力一边被拉长)造成的微损伤和随后的神经敏化,时间线对不上。
误区 · 排乳酸的几种说法
围绕乳酸的几个常见说法,逐条对一下:排乳酸按摩(健身房、美容院常见):训练后 30-60 分钟乳酸已经清完,所以按摩在任何时间都不是在排乳酸。按摩可能让酸痛的感觉舒服一些,但跟排毒无关。碱性水、小苏打饮料防乳酸:胃酸 pH 大约 2,任何碱性水喝下去先被胃酸抵消。真正能临时缓冲氢离子的,是训练前一段时间按每公斤体重 0.3 克吃小苏打(碳酸氢钠,NaHCO₃)。一项 (Carr 2011)显示它对某些高强度项目的表现有帮助,但不少人会因此闹肚子、胃胀,实际能用上的人不多。乳酸阈值就是你的疲劳极限:阈值是乳酸生成与清除的拐点,不是疲劳极限本身。真正让你停下来的是什么,后面讲疲劳到底从哪来的一章会拆开。
用咖啡因、桑拿、拉伸来排乳酸,都属于同一类话术错误。
brooks-1986-lactate-shuttlecarr-2011-alkalosis-acidosis-meta
第 7 章
那到底是什么让你练不动
So what does stop you
乳酸不是让你练不动的元凶。那到底是什么?
答案不是一个,是两个,而且在两个不同的地方。外周疲劳在肌肉里:肌纤维本身发不出原来那么大的力了,指令到了也执行不动。中枢疲劳在神经系统里:肌肉还有余力,但大脑往下发的指令先变弱了。
同一句我练不动了,底下可能是完全不同的两件事。分清它们不是学术洁癖:它解释了为什么有人在终点线还能冲刺(肌肉一直留着余量),也解释了为什么再来一组有时候真的做得到。肌肉里哪一步先出问题,大脑为什么会主动踩刹车,是这两种疲劳各自的核心。
答案不是一个,是两个,而且在两个不同的地方。外周疲劳在肌肉里:肌纤维本身发不出原来那么大的力了,指令到了也执行不动。中枢疲劳在神经系统里:肌肉还有余力,但大脑往下发的指令先变弱了。
同一句我练不动了,底下可能是完全不同的两件事。分清它们不是学术洁癖:它解释了为什么有人在终点线还能冲刺(肌肉一直留着余量),也解释了为什么再来一组有时候真的做得到。肌肉里哪一步先出问题,大脑为什么会主动踩刹车,是这两种疲劳各自的核心。
机制 · 肌肉里先坏的是信号
教科书上流传最广的解释是:高强度运动堆积乳酸和氢离子(H⁺),酸化让收缩蛋白干不动活。这个解释在哺乳动物身上很可能作用有限:Allen、Lamb 与 Westerblad 2008 那篇生理学综述的原话就是这个意思。这和灼烧来自氢离子,不是乳酸那个说法不矛盾,而是又往前推了一步:酸不是乳酸造成的;连酸本身,大概也不是让你发不出力的主因。
那篇综述提出的替代机制有三条:
离子变化影响动作电位。 力的传递第一步是电信号能不能顺利传到肌纤维深处。反复放电之后细胞内外的离子分布被打乱,这一步本身就开始打折。肌浆网的钙释放出问题。 这是最关键的一条。肌肉收缩的触发信号是钙从肌浆网(肌细胞里储存钙的管道网)里放出来;放出来的钙少了,力自然就小了。而这个环节可以被好几种不同的机制拖慢。(ROS)。 长时间高强度收缩会产生活性氧,它会改变收缩装置和钙释放通道的功能状态。
把这三条合起来看,有一个共同点值得记住:它们坏的都不是燃料,而是信号。 肌肉不是没油了,是那条电信号 → 放钙 → 收缩的链条中间被拖住了。这也是为什么单纯补能量并不能把外周疲劳补回来。
诚实的边界(这篇综述自己写的):疲劳的机制研究绝大多数是在离体的动物组织上做的,怎么把这些结论搬到完整的人身上、尤其是搬到疾病状态,仍是一个没解决的挑战。所以这里给的是目前最好的机制图景,不是一份定论。
机制 · 大脑装了一个限速器
另一半发生在肌肉之外。肌肉里布着一类细纤维传入神经(按经典分类是 III / IV 类)。它们不报告长度或张力,而是感受肌肉内部的代谢环境:运动把这个环境搅动得越厉害,它们往上报得越凶。
Amann 2011 综述提出的模型是:这些神经把信号送进中枢之后,起的是抑制作用,会压低大脑往下发的中枢运动驱动。于是出现一件反直觉的事:在高强度耐力运动里,你停下来常常不是因为肌肉已经不行了,而是因为大脑先把油门收了。
为什么身体要这么设计?按这个模型,这个回路的作用是把外周疲劳限制在一个属于你个人的临界阈值以内,不让肌肉内环境被搅到过头,从而避免真正的伤害。换句话说,它是个保护装置,不是个 bug。
这能解释几件平时说不通的事:
终点冲刺。 如果肌肉真的到了极限,冲刺就很难出现。它之所以存在,是因为限速器一直留着余量,而快到终点这个信息让中枢放松了限制。有人陪着练能多做几次。 改变的多半不是肌肉,而是中枢驱动那一侧。同样的酸痛感,状态好的日子能多撑一会儿。 上报的信号没变,中枢愿意容忍的量变了。
边界也要说清(综述自己标的):这套调节在常规条件下看起来是主导的,但在严重缺氧或高热这类极端环境里,它可能退居次要,那种时候真正限制你的东西换了一个。
所以下次练不动的时候,值得多问一句:是肌肉执行不动了,还是限速器提前收了油?两者的处理完全不同:前者要恢复,后者往往只需要换个环境、换个节奏,或者只是知道余量还在。
参考文献 · 6
- Brooks, G. A. (2018). The science and translation of lactate shuttle theory. Cell Metabolism, 27(4), 757-785. Definitive modern review establishing lactate as fuel rather than waste; the 'lactic acid burn' framing is anatomically and biochemically incorrect. 10.1016/j.cmet.2018.03.008
- Hawley, J. A., Lundby, C., Cotter, J. D., & Burke, L. M. (2018). Maximizing cellular adaptation to endurance exercise in skeletal muscle. Cell Metabolism, 27(5), 962-976. Narrative review of strategies athletes use to amplify endurance adaptation in skeletal muscle, on the premise that a greater metabolic load and larger perturbations of cellular homeostasis, repeated over months and years, amplify training adaptation. The abstract does not rank training intensities and does not claim that low-intensity (Zone 2) work is the main driver of mitochondrial biogenesis (abstract, PMID 29719234). 10.1016/j.cmet.2018.04.014
- Robergs, R. A., Ghiasvand, F., & Parker, D. (2004). Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis. American Journal of Physiology — Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 287(3), R502-R516. The acidosis of intense exercise is from ATP hydrolysis–derived H⁺, not lactate. Lactate is in fact a proton buffer. 10.1152/ajpregu.00114.2004
- Joyner, M. J., & Coyle, E. F. (2008). Endurance exercise performance: the physiology of champions. The Journal of Physiology, 586(1), 35-44. Synthesises VO2max + lactate threshold + running economy as the three pillars of endurance performance — elite marathoners race at ~85-90% VO2max because their LT2 has shifted up. 10.1113/jphysiol.2007.143834
- Allen, D. G., Lamb, G. D., & Westerblad, H. (2008). Skeletal muscle fatigue: cellular mechanisms. Physiological Reviews, 88(1), 287-332. States that the traditional explanation - intracellular lactate and hydrogen ion accumulation impairing contractile protein function - is probably of limited importance in mammals. The mechanisms it puts forward instead are the effects of ionic changes on the action potential, failure of sarcoplasmic-reticulum Ca2+ release by various mechanisms, and the effects of reactive oxygen species. The review states its own limit explicitly: most mechanistic fatigue studies are on isolated animal tissues, and carrying those findings over to intact animals and to human disease remains a major challenge. 10.1152/physrev.00015.2007
- Amann, M. (2011). Central and peripheral fatigue: interaction during cumulative exercise. Medicine and Science in Sports and Exercise, 43(11), 2039-2045. Proposes that exercise-induced changes in the metabolic milieu of locomotor muscle affect the central projection of thin-fibre muscle afferents; these neurons give inhibitory feedback to the CNS and thereby limit the magnitude of central motor drive during high-intensity whole-body endurance exercise. The proposed purpose of the loop is to restrict peripheral muscle fatigue to an individual critical threshold, preventing excessive disturbance of muscle homeostasis and potential harm. The review also states the boundary: this regulation appears dominant under normal conditions but may become secondary under extreme environmental stress such as severe hypoxia or heat. 10.1249/MSS.0b013e31821f59ab