休闲骑行者与铁人三项运动员临界功率(Critical Power, CP)、W′及峰值摄氧量(Peak VO2)同日测定与隔日测定的一致性分析

《Physiologia》：Agreement Between Same-Day and Separate-Day Assessment of Critical Power, W′, and Peak Oxygen Uptake in Recreational Cyclists and Triathletes

　　

目的：本探索性研究旨在检验在递增骑车测试（Incremental Cycling Test, ICT）后进行三日全出力测试（3-Minute All-Out Test, 3MAT）所得之临界功率（Critical Power, CP）与无氧功容量（W′），与另一日单独进行3MAT所测得数值之间的均值差异、可靠性及一致性。方法：10名有规律训练的休闲骑行者与铁人三项运动员完成4次实验室访视，包括ICT＋30 min恢复后行3MAT（同日条件），以及另一日单独行3MAT（隔日条件）。由两次3MAT分别推算CP与W′，采用配对t检验及Bland–Altman一致性分析法进行比较。结果：CP（均值差：1.72 ± 36.5 W）与W′（均值差：0.99 ± 5.9 kJ）在同日与隔日条件下均未观察到系统性差异，效应量为微不足道至小；峰值摄氧量（Peak VO2）在各测试条件下亦无显著差异（p = 0.483）。然而Bland–Altman分析显示CP（一致性界限?69.8 至 73.3 W）与W′（一致性界限?10.7 至 12.7 kJ）个体水平的一致性界限较宽，提示个体间存在较大变异。结论：尽管同日测试未给CP或W′估算引入系统性偏差，较宽的一致性界限表明两种方案不可个体水平互换使用。同日测试可用于群体水平评估，但在应用于个体运动员监控时应谨慎。

论文解读：《休闲骑行者与铁人三项运动员临界功率(Critical Power, CP)、W′及峰值摄氧量(Peak VO₂)同日测定与隔日测定的一致性分析》

一、研究背景与立题依据

在耐力运动科学化训练过程中，生理机能评价是关键环节，其中临界功率（Critical Power, CP）代表人体可长时间维持的最高代谢输出率，W′代表超过CP之上可完成的有限无氧功容量（即above-CP work capacity above CP, 单位通常为kJ），二者被广泛用于自行车项目的能力剖析与训练区间设定；最大/峰值摄氧量（VO₂max / Peak VO₂）则反映有氧上限。CP与W′常用三日全出力测试（3-Minute All-Out Test, 3MAT）推导，VO₂max常通过递增骑车测试（Incremental Cycling Test, ICT 或 IET）测定。现行推荐多要求分开多日完成，造成时间与后勤负担，并干扰正常训练安排。将ICT与3MAT合并于同一日测试可减少负担，但是否影响CP、W′测定及其与隔日单独3MAT结果的一致性与可互换性尚缺乏直接证据。部分文献提示3MAT衍生指标存在受试者个体变异，强调不仅要看组间均值，还需考察可靠性（reliability）与一致度（agreement）。本研究因此直接比较同日后3MAT与隔日单独3MAT所得CP、W′及Peak VO₂，重点放在个体水平协议互换可行性，以期为应用情境提供依据。本文发表于《Physiologia》。

二、主要技术方法与受试对象

研究人员招募10名有规律骑行或铁人三项训练经历的休闲级受试者（最终n=10：8男2女，年龄26.5±5.6岁，身高171.2±5.82 cm，体重69.8±11.4 kg），经健康筛查排除心肺与神经肌肉疾病。所有受试者完成4次实验室访视：测试会话1（TS1）先行ICT至力竭并验证VO₂max，接着主动恢复3 min、再被动恢复共约30 min后完成3MAT（同日条件）；测试会话2（TS2）仅行单独3MAT（隔日条件）；TS3与TS4为其他高强度间歇方案不纳入本次分析。ICT用以确定VO₂max、达到VO₂max时对应功率（pVO₂max）及峰值功率输出（Peak Power Output, PPO），并通过105% pVO₂max验证阶段确认VO₂max。3MAT采用基于PPO推算的固定阻力，开始前3 min无负荷热身，随后全尽力蹬踏3 min，以最后30 s平均功率定义为CP，前150 s超出CP部分积分计算W′＝(150×(P₁₅₀?CP))/1000（单位kJ）。气体代谢由开放式气体分析仪采集，心率由胸带监测。统计学上采用配对t检验比较各参数，单因素重复测量方差分析比较各场合Peak VO₂，Bland–Altman法评估一致限度（Limits of Agreement, LoA），并计算组内相关系数（Intraclass Correlation Coefficient, ICC）、典型误差（Typical Error）、标准测量误（Standard Error of Measurement, SEM）与变异系数（Coefficient of Variation, CV）。显著性水准设为p＜0.05。

三、研究结果

3. Results（结果）

研究人员报告最终分析样本n=10（9名骑行者＋1名铁人三项运动员）。ICT中PPO为339.1±55.8 W，VO₂max为55.9±6.8 mL·kg^?1·min^?1。配对t检验显示同日与隔日3MAT所得CP（均值差1.72±36.5 W）、W′（均值差0.99±5.9 kJ）、最大功率(pMax)、各分钟平均功率(p1Min, p2Min, p3Min)及疲劳指数(Fatigue Index, FI)均无显著差异（p＞0.05），效应量属微不足道至小。重复测量ANOVA示ICT/验证阶段与两次3MAT所测Peak VO₂亦无显著差异（F=0.749, p=0.483, partial η²=0.05）。Bland–Altman分析给出CP一致性界限?69.8～73.3 W（ICC=0.646，典型误差25.8 W，SEM=25.0 W，CV=9.6%），W′一致性界限?10.7～12.7 kJ（ICC=0.445，典型误差4.2 kJ，SEM=4.2 kJ，CV=32.8%）。Pearson相关显示CP两场合呈中等相关(r=0.656, p=0.039)，W′相关不显著(r=0.428, p=0.217)。综上，虽组水平无系统偏移，但个体水平LoA较宽，尤W′可靠性偏低。

四、讨论与结论翻译

讨论总结： 本研究发现同日ICT后3MAT与隔日单独3MAT所获CP与W′组均值无系统差异，但Bland–Altman一致性界限宽，不支持个体水平协议互换。此与既往报道组水平相似但忽视个体变异的研究形成补充，强调须以一致性而非仅均值差评判测试方案等价性。CP无偏可能与30 min恢复已使主要疲劳因素消退有关，但个体恢复动力学差异或致LoA扩大；W′对先前剧烈运动及恢复状态更敏感，残存疲劳／磷酸肌酸未完全恢复及个体差异可致其更低ICC及更差一致度，且W′两场合相关不显著。Peak VO₂在各场合无差异，但3MAT中VO₂peak不应视同传统ICT所得VO₂max。研究者指出样本量小、男性为主、未测血乳酸／磷酸肌酸／主观疲劳等恢复标志物系局限，结果宜视作探索性假说生成。

5. Conclusions（结论部分译文）： 本探索性研究发现同日与隔日3MAT方案所得CP或W′均值无系统差异；然而可靠性指标及较宽一致性界限提示个体水平互换性有限，尤以W′为甚。峰值摄氧(Peak VO₂)反应在ICT/验证阶段与两次3MAT间无显著差异，但3MAT中获取之VO₂peak不应视为等同于传统带验证之递增测试所测VO₂max。呼应近期强调CP/W′估测具方案依赖性变异、3MAT结果存受试者水平变异性及W′恢复具个体差异之文献，本研究提示当后勤限制仅需群体水平评定时，同日测试有其用途；但若将CP与W′用于个体运动员监控、训练处方或纵向绩效追踪，仍建议采用隔日分别测试方案。