這是一份以講者演講內容為主軸，並無縫融合簡報細節的詳細雙合一演講逐字稿筆記。簡報中額外補充的數據、文獻出處與細節說明，皆已使用底線標示。
乳酸代謝與為什麼連續乳酸監測可能具有價值（續）
講者：Michael C. Riddell, PhD
乳酸的來源與去向：信號傳遞網絡
皮膚和皮膜系統（Integument）會產生乳酸，事實上，**肝門靜脈系統（Hepatic portal system）**也會快速產生乳酸。此外，我們腸道內的微生物叢（Microbiota）以及腸上皮細胞（Gut enterocytes）在進食後同樣會產生乳酸。這些在特定生理狀態下（如運動時的白肌、飯後的紅肌）產生乳酸的細胞，我們稱之為「驅動細胞（Driver Cells）」（Brooks GA, et al., J Appl Physiol 2023）。
產生出來的乳酸會流向哪裡呢？上述這些組織將乳酸送出後，它不僅僅只是肝臟的燃料，它也是心臟和紅肌的燃料。乳酸會由腎臟和肝臟處理並轉化為葡萄糖，它能影響脂解作用（Lipolysis）（並傳遞至白色脂肪組織），同時也能在大腦中用來生成 ATP。這些接收並利用乳酸的器官，我們稱之為**「接收細胞（Recipient Cells）」**。
舊理論 vs. 新理論：洗刷乳酸的污名
**「舊理論（1780年至1900年代）」**認為，乳酸只不過是一種代謝廢棄物（Waste product），是我們應該盡快排出體外的東西。過去人們認為它僅僅是無氧代謝的產物，並一直被認為是造成肌肉疲勞的元凶。但事實上，可能是「乳酸（Lactic acid）」中的「酸（Acid）」部分導致了疲勞，而「乳酸鹽/乳酸根（Lactate）」本身與疲勞無關。它是一種燃料來源，而且它並不會造成肌肉痠痛。
現在的**「新理論（2000年代至今）」**指出，乳酸在我們的身體內是持續不斷產生的，健康狀態下的靜息濃度大約在 0.5 到 1.5 mmol/L 之間。它是慢縮肌（Slow-twitch muscle）、心臟和大腦所使用的燃料；它被肝臟用於「葡萄糖新生（Gluconeogenesis）」，以在運動期間幫助我們維持血糖平衡。更重要的是，它是一種「信號分子（Signaling molecule）」或關鍵的代謝中間產物，當我們訓練時，它能在骨骼肌和其他組織中引起有益的適應性變化，例如促進血管新生（Angiogenesis）和記憶形成。因此，產生乳酸對身體是有益的。
實驗室與臨床的乳酸測試：挑戰與應用
為了在實驗室環境中測量乳酸，你必須扎手指或扎耳垂來採集乳酸樣本。這是運動生物化學中非常經典的圖表：X 軸是運動強度（Work rate，例如騎行功率**，範圍從 0 到 270 瓦**），Y 軸是血乳酸濃度（Blood lactate concentrations**，範圍從 0 到 10 mM**）。你會看到圖表呈現出一條二次多項式曲線（Second-order polynomial curve），在低強度（約 0-120 瓦）時乳酸水平保持平穩的低值。這是因為乳酸的產生會隨著運動強度的增加呈指數型增長。世界各地的運動實驗室都在進行這種測試，而臨床實驗室也會在懷疑病患有伴隨過度無氧代謝的代謝性疾病或心血管疾病（如疑似冠狀動脈疾病、慢性氣道阻塞或慢性腎衰竭等）時進行測量。
頻繁地測量乳酸是很重要的，但這同時也是個大麻煩，因為你必須頻繁地採樣才能確保正確繪製出這條曲線，藉此找出在特定運動強度下乳酸呈指數變化的轉折點。這是評估運動表現的一個關鍵指標（Key metric）。「乳酸閾值（Lactate Threshold, LT）」的定義，就是隨著工作負荷越來越重，乳酸水平開始急速上升（即超越原本平緩狀態、增加得更快速）的那一個反曲點（約落在 120 瓦處）。人體可能會有兩個乳酸轉折點，這裡我們展示的是第一個。
你可以看到世界各地的運動實驗室都在測試乳酸，他們通常從耳垂採血（如圖中技術人員戴著藍色手套操作手持式乳酸計），這樣運動員就可以繼續握著自行車把手。但流汗會污染這些機器的乳酸檢測結果，加上運動時的偽影（Movement artifacts）干擾，以及為了抓準閾值而必須進行的反覆採血，都讓在運動中追蹤乳酸變得非常麻煩（Pain in the ass）。正如 VELO 的運動科學記者 Jim Cotton 所言：「傳統的扎針測試笨重且可能不準確。」Astana Qazaqstan 車隊的績效主管 Vasilis Anastopoulos 也表示：「測試時車手必須停下來讓我們採樣，所以這並不是完全準確的結果。」
但大家依然在到處測量，因為這能幫助運動員設定訓練處方並評估他們的體能。乳酸之所以會隨著工作負荷呈指數增長，是因為**「乳酸出現率（Rate of Appearance, Ra）」**增長到了一定程度。**在漸進式運動中，圖表顯示代表 Ra 的實線會隨著強度穩定上升，而代表「消失率（Rate of Disappearance, Rd）」的虛線上升斜率則較為平緩。**來自收縮骨骼肌的出現率，超越了肝臟和腎臟的消失率——後者隨運動負荷呈線性增長，而前者的出現率卻是指數型增長，這導致了血乳酸濃度（[La⁻]b）指數級別的飆升。
最大乳酸穩態（MLSS）與挪威訓練法
乳酸也可以在一次短時間、爆發性的最大極限疲勞運動後進行測量。想像一下全力衝刺跑 60 秒或進行 Wingate 測試。在運動結束後的 10 到 15 分鐘（確切為 5 到 10 分鐘）左右，個體的乳酸值會飆升到大約 15 到 20 millimole（圖表顯示峰值約為 15-16 mM）。
測量乳酸的人非常關心：在穩定的乳酸濃度下，個體究竟能承受多大的運動強度，並且還能撐過例如 30 分鐘的自行車騎乘？這被稱為**「最大乳酸穩態（Maximal Lactate Steady State, MLSS）」**測量（圖表範例顯示三位受試者的 MLSS 分別穩定在約 7 mM、4 mM 和 1.5 mM，這是預測運動表現的優良指標）。這是為了幫助頂尖運動員為了適應性而明智地進行訓練。
猜猜看誰大量使用了這個方法？挪威人。你可能會注意到他們的越野滑雪選手絕對是世界上最棒的。**例如拿下 6 面奧運金牌的 Johannes H. Klæbo。**挪威在訓練中進行了大量的乳酸測試，這有助於他們精確滴定這些運動員訓練的運動強度。挪威訓練法透過血液乳酸監測來支持間歇訓練，大量的高訓練量通常設定在剛好低於或略高於乳酸閾值（大約 2.0-3.5 mmol/L）的位置，以在建立高有氧能力與乳酸清除率的同時避免過度疲勞（Burnout）。
連續乳酸監測（CLM）在職業運動中的革命
這在目前是非常熱門的話題。世界上許多的教練都表示，生物感測器（Biosensors）將幫助他們評估菁英級別運動員（無論是否患有糖尿病）的訓練強度，因為乳酸可能是最重要的測量指標。心率固然重要，但乳酸更為關鍵，因為它具有這種曲線關係。
Dr. Iñigo San Millán 是一位在加州的研究員，他同時也支援 UAE Team Emirates（阿聯酋航空職業車隊）。他認為「連續乳酸監測」將是職業車隊高強度訓練的下一個階段。**正如 2023 年 12 月的媒體文章所指出的：「忘掉功率計和心率帶吧，這將是 40 多年來繼心率監測器之後最重要的革命。」**生物感測器是未來，我們應該能夠即時測量影響運動表現的關鍵代謝物（包括乳酸、酮體、葡萄糖），將它們整合在一個感測器中，在不同動態運動狀態下運作，並顯示在自行車電腦上，讓運動員在訓練和比賽時能立刻獲得乳酸的生理回饋。
照片中是 Dr. Iñigo San Millán（我非常有幸能與他一起制定 Lancet 關於第一型糖尿病的共識指南），以及你可能認得的世界上最快的自行車手 Tadej Pogačar。他正是利用乳酸閾值訓練，成為世界上最快的競賽選手，他能在幾乎不累積過量血液乳酸的情況下，穩定輸出將近 400 瓦的功率。400 瓦！
根據 Iñigo 的說法（在 Fast Talk 第 253 集 Podcast 中提到），擁有連續乳酸監測儀（CLM），你可以：
請注意，國際自行車聯盟（UCI）已經在正式比賽中禁止使用 CGM（連續血糖監測）與乳酸感測器。**UCI 規定在比賽期間禁止使用所有測量葡萄糖、乳酸、酮體及其他代謝數值的生物感測裝置。**既然被禁用了，那它肯定非常重要。這就像是禁用某種已知會讓他們騎得更快的藥物一樣。所以連 UCI 都相信，對於非糖尿病運動員來說，感測乳酸和葡萄糖是個非常好的主意。
訓練區間（5+ Zone Concept）與生理適應
人們使用它的原因是試圖描繪出在非比賽期間最適當的訓練區間。根據多數專家的說法，你基本上會希望在「乳酸閾值 1 (LT1)」和「乳酸閾值 2 (LT2)」之間進行訓練。我聽了很多 Peter Attia 醫師和 Iñigo 談論乳酸閾值訓練的 Podcast——當然這是在 Peter 被捲入 Epstein 檔案風波之前，我想他現在大概被「取消（Canceled）」了。（笑）但我們仍在全球廣泛使用他的訓練技術來讓跑者跑得更快。
這裡我們展示了被教練和訓練員廣泛使用的「5 個以上有氧與無氧訓練區間概念」圖表：
我們來比較兩位跑者。一位擁有非常早期的乳酸閾值（Poor runner），他的圖表曲線會很早向左陡升（在 280 m/min 時乳酸就高達 ~7 mM），他在比賽中會表現得很差。另一位個體則擁有較晚的乳酸閾值（Good runner），能以快得多的跑步速度前進而不積累過量的乳酸**（曲線平緩右移，直到 340 m/min 時才達到 ~7 mM）**。透過訓練，我們希望達成的就是簡單地將這條曲線「向右移」，這對你的代謝健康和運動表現都有極大幫助。
從運動生理學文獻中大量優秀的研究得知，如果你在乳酸閾值 1 和乳酸閾值 2 之間訓練，你將能改善各種運動表現指標。**根據 Hunter Allen 與 Andrew Coggan 博士（TrainingPeaks 共同創辦人與知名運動生理學家）的整理表（Table 3.2）顯示，在 Tempo（Zone 3）與 Lactate Threshold（Zone 4）區間訓練，可以帶來極大程度的適應，包含：**你將增加血漿容積（Plasma volume）、粒線體酵素密度（Mitochondrial density）、乳酸閾值右移、提升肌肉肝醣儲存（Muscle glycogen storage）、微血管密度（Capillarization）、每搏輸出量/最大心輸出量（Stroke volume/maximal cardiac output），以及快縮肌纖維的相互轉換（Type IIx 轉 Type IIa）等。
創新感測技術與加州大學爾灣分校 (UC Irvine) 數據
我們應該測量它。但我們可以在身體的哪裡測量呢？ 目前正在開發一些概念驗證（Proof of concept）的感測器。(根據 BioRender 圖解) 這些裝置能以非侵入方式測量眼睛（眼淚/隱形眼鏡）、唾液（護齒套）、汗水（貼片/手錶），當然還有皮下間質液（ISF，透過微針）的乳酸水平。
有幾家公司正在崛起。大約有七八家公司（包括 Abbott 亞培）正在公開領域中努力支援葡萄糖和乳酸的「雙重感測」。有一款是利用汗水測量乳酸，它顯示出與血液乳酸的高度相關性，對於那些不想把感測器埋入皮下的患者來說很棒。還有另一家公司（PercuSense Atlas Health）也是利用汗水乳酸，並提供了一個不錯的 App 應用程式（顯示代謝分數與具體的 0.9 mmol/L 數據）。
但如果你仔細觀察某些公司，他們並沒有提供 millimoles（毫莫耳）的實際數據。這有點像早期的酮體感測器，他們有點害怕與你分享真實數據。顯示出來的可能會像「綠色是OK的，橘色要注意，紅色可能危險過高」。請注意這一點。他們不敢以 millimoles 分享酮體和乳酸數據，因為在糖尿病領域，我們還沒有完全弄清楚這些數值代表的是好是壞。（另一家公司 PKvitality 推出了號稱世界首款無針連續乳酸監測手錶 Cori K-Watch）。
我有幸與該領域的一位學者合作，他是來自加州大學爾灣分校（UC Irvine）的 Elliot Botvinick 博士。他是一位工程師，開發了名為 LIFESTRIP 的光學多重分析物感測器。傳統的實驗室設備過於龐大（正如插圖中推著整個實驗室櫃子跑步的搞笑畫面），而他開發的貼片型穿戴裝置則非常輕巧。這是一種化學技術轉為光學的應用，在貼於皮膚表面的感測器探針上讀取螢光（Fluorescence）。一根極細小的微針探頭就能同時測量酮體、乳酸和葡萄糖（儀表板顯示實時數據如 LAC: 2.4 mM, pO2: 30mmHg, 心率: 75 bpm）。
（畫面切換到實驗室測試照片：受試者戴著面罩騎乘固定式自行車，背部貼著感測貼片，並連結了監測設備）。這就是我把自己的 VO2 max 保持在 50... 呃不，是 43 的方法（開玩笑的）。這些測試既短暫又讓人精疲力竭。你必須快速且高強度地產生乳酸，然後觀察感測器是否能捕捉到它。這是我們團隊在自行車上進行間歇訓練時的一些數據：你可以看到，代表連續測量的藍線在 50 分鐘的 4 次高強度訓練脈衝中，極為動態且精確地捕捉到了乳酸在生理範圍內的變化**（乳酸值最高飆升至約 16 mM，這些數據獲得了 Helmsley 慈善信託基金和 JDRF 的支持）**。
不過你可能也注意到下方照片中的裝置，目前它還處於早期階段，必須透過實體線路連接到電腦，所以它仍是一個概念驗證，尚未準備好進入黃金時段（Prime time）量產。
第一型糖尿病患者的運動數據與未來應用
（接下來的臨床數據由多倫多 Riddell 實驗室/Centricity Research 與加州 Botvinick 實驗室共同完成）。 當我們讓患有糖尿病的個體進行這種類型的方案時，我們注意到：當他們在運動中產生大量乳酸時（圖 A: 高強度運動，乳酸與血糖波形同步上升），血糖正在攀升，而 AID（自動胰島素輸送系統）正在釋放更多的胰島素。因此，或許「乳酸」可以作為某種運動類型的「早期預警信號」，提示系統這個時候胰島素的輸送量應該要上升而不是下降。 這正是我們進行這些研究的原因，它可能會為新型的 AP（人工胰臟）系統提供重要的數據資訊。
這是一些尚未發表的最新的追蹤圖表：
我們正在研究這些關聯性。這款感測器在葡萄糖測量上有著極佳的準確度（Parkes Error Grid 顯示極佳的臨床精確性），在乳酸測量上也有著合理的準確度。比較奇妙的是，在體外（In vitro）環境下，這個乳酸感測器非常準確，你改變燒杯或試管中的乳酸濃度，它都能完美捕捉（In vitro 校準顯示 79.6% 落在極低誤差的 Zone A）；但生物體內（In vivo）的某些因素使得感測器的準確度稍微下降了。團隊正在努力找出為什麼 MARD（平均絕對相對誤差）在體內會增加，而在體外卻近乎完美。這讓我想起，當年 Medtronic（美敦力）推出第一代 Guardian 感測器時，也曾遇過完全一樣的問題（體內誤差網格顯示 54.8% 在 Zone A，45.2% 在 Zone B，反映了人體生理效應的干擾）。
總結
今天我丟給了大家很多資訊。如果你有學到新東西，請舉個手好嗎？
我試圖傳達的核心概念是：
如果你有學到東西，請舉手！非常謝謝大家。
Q&A 問答時間
主持人： 謝謝 Mike。Desi、Klemen 和 Mike，請回到台上，現在開放現場問答。發問前請先報上您的姓名、所屬機構及問題。謝謝。
Rob Andrews (英國埃克塞特大學 / University of Exeter)： 大家好，我是來自英國埃克塞特大學的 Rob Andrews。 非常感謝整個場次帶來這麼多精彩的演講。我想先做一個評論，然後再問 Mike 一個問題。
第一個關於乳酸的評論，我只是在想，剛才（潛水員）持續高乳酸的現象，是否可能是因為「冷水浸泡（Cold water immersion）」造成的？我們從 1980 年代的游泳選手身上就已經知道，這會延遲乳酸的代謝。 另外一件想說的事是，身為一個游泳愛好者，看到我們（游泳界）遙遙領先其他人真的感覺很好！我們早在 1980 年代就開始做乳酸閾值測試了，而其他人到了 2000 年代才開始普及，所以我們早就這樣做好幾十年了。（笑） 我的問題是…… (音檔至此結束)