研究目的:人体能量代谢由中强度(有氧供能为主转)向高强度(无氧供能为主)转换的临界点(阈)是近半个多世纪以来运动生理学探究的热点和学界争论的焦点之一,相关”阈”的概念包括,无氧阈(AT)、最大乳酸稳态(MLSS)、临界功率(CP)、通气阈(VT)、等。与这一”阈”相关的研究成果为运动员的训练计划制定和运动能力评估,以及健身人群的运动处方制定和健康状况监测提供了理论依据。临界功率(Critical Power,CP)是肌肉或肌肉群在没有疲劳的情况下可以持续的最高运动强度,其被认为是最重要的疲劳阈值。现有研究普遍认为,临界功率是划分中强度和高强度的金标准。与通过侵入性获取的血液指标(MLSS、LT)和通过复杂设备获取的肺通气指标(VO2max、VT)来确定运动强度的方法相比,临界功率具有测量简便、无损害和易于专项化的特点,以其为基础构建的功率-持续时间曲线,可以同时评价有氧和无氧做功能力。相比国外的持续关注,国内对临界功率的关注PF-02341066说明书非常有限,运动生理学和运动训练学相关教材也鲜见对临界功率的介绍。鉴于此,本文拟对临界功率的生理学基础和实践应用进行梳理,为全面认识和应用临界功率提供理论参考。研究方法:文献资料法,在中国知网以”临界功率”为检索词进行主题检索,共得到19篇文献,以”Critical Power”为检索词在Web of Science和PubMed进行主题检索,并对检索到文献进行筛选,共得到1085篇文献,检索截止日期为2023年2月13日。研究结果:(1)CP与VO2max之间具有中度到高度的相关性(r=0.68-0.98),这一相关关系涉及不同的人群(运动员、健康成年人、健康儿童)和不同运动方式(功率自行车、跑步机、赛艇测功仪)。影响VO2max的因素同时对CP也产生影响,较大的快肌纤维比例、急性缺氧、血流限制、高温或预热、低温或预冷、动机和心理因素等会造成VO2max的下降,同时也造成CP的下降。CP对应的代谢强度约为75-90%VO2max,与多数类型的高水平耐力运动表现高度相关。(2)CP明显高估了VT1的功率,平均高估30%,CP与VT1具有高度相关性(r=0.81-0.84)。MLSS较CP平均低约11%,CSmoothened AgonistP与MLSS相关系数为r=0.77。RCP和VT2比CP分别高6%和21%,CP与RCP相关系数为r=0.80,CP与VT2相关系数为r=0.86。(3)不同肌纤维类型百分比会对CP和W'产生影响,VO2动力学慢速部分与高比例的Ⅱ型肌纤维相关,W'与VO2慢速部分的振幅相关,Ⅱ型肌纤维是全力运动过程中W'积累的主要贡献因素。VO2动力学的快速部分与较高比例的Ⅰ型肌纤维相关,CP与氧化能力和抗疲劳能力更强的Ⅰ型慢肌纤维相关。(4)不同肌肉收缩占空比通过操控血流改变了血液循环中氧气输送和氧气利用的条件,较高的占空比导致较低的CP,而不同的占空比对W'没有影响。20%占空比的CP显著性高于50%占空比的CP,而W'无显著性差异。20%占空比的肱动脉血流(QBA)、O2的提取率(DO2/Q)显著增加,运动结束时的VO2比50%占空比升高了约50%。(5)高海拔地区急性缺氧会降低CP,但只有严重缺氧才会影响W'。人体在急性缺氧时会使体内血氧饱和度、肺部气体交换、最大心输出量、和腿部血流峰值降低,降低了VO2max,从而导致CP降低。急性常压缺氧(FiO2=0.13)条件下,CP下降16.7%,而W'与常氧下无显著性差异。(6)运动频率的变化会影响运动的能量成本,在相同输出功率下采用较高的频率会产生较低的CP估计值。较高运动频率能量成本增加的原因包括,快肌纤维的募集、激活成本增加和肌肉协调性的下降、原动机和拮抗肌的共收缩、肌肉负功的增加、非生产性工作增加等。(7)CP对耐力训练敏感,可作为耐力评估的有效手段,W'对高强度间歇冲刺训练敏感,可用于评估运动员无氧代谢能力。(8)在自行车、跑步、游泳、赛艇、轮椅竞速等运动项目中,通过临界功率模型预测的运动表现成绩与实际成绩之间具有较高的相关性,临界功率与运动表现的相关性比VO2max和VT更高。CPBrain Delivery and Biodistribution与17km和40km场地自行车比赛成绩具有显著相关性(相关系数r分别为-0.77到-0.91),CV与场地跑步测试1km、10km和21.1km的成绩间具有显著相关性(相关系数r分别为-0.75、-0.85和-0.79)。CV与400m自由泳速度(r=0.864)、CV与2000m赛艇模拟比赛成绩(r=0.97)、5000m轮椅竞速预测速度值与实测速度值(r=0.78-0.96),之间具有较高相关性。研究结论:临界功率(CP)表示人体代谢和呼吸能够保持稳定的最高运动强度,被认为是划分中强度和高强度运动边界的”金标准”。临界功率与VO2max和次最大代谢指标(VT1、MLSS、VT2、RCP)具有显著相关性,改变呼吸、循环和肌肉代谢的因素对其产生影响,临界功率与耐力表现相关,对耐力训练敏感,是评价有氧代谢能力的有效指标。能量储备与VO2慢速部分振幅相关,具备无氧代谢属性,可通过高强度间歇冲刺提升。临界功率理论在生理学的基础上为运动负荷的”量”和”强度”之间构建了数学框架,以高于”临界强度”(CP/CV)的”强度”运动,运动的”量”(T/D)是高度可预测的,因此临界功率理论在运动实践中具有广泛的应用价值。