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在功率递增运动过程中，机体消耗的能量在不同阶段有不同的来源。起始阶段的能量主要来源于磷酸肌酸分解释放的ATP（adenosine triphosphate，三磷酸腺苷）和无氧酵解合成的ATP，这一阶段常常持续数秒至数十秒。之后进入第二阶段，机体消耗的ATP主要通过有氧代谢合成，此阶段一般持续数分钟。随着负荷功率的继续增加，单位时间的能量需求增加到一定程度，超过有氧代谢产生ATP的速率时，无氧代谢开始参与进来，此处即为无氧阈（AT）。
达到AT后，VCO 2 生成量超过了VO 2 ，同时机体开始产生乳酸，乳酸被碳酸氢盐缓冲系统中和，生成CO 2 排出体外，导致VCO 2 的第一次增加。AT时，CO 2 、H + 浓度升高，刺激颈动脉体化学感受器，每分钟通气量（VE）出现第一次增加。随着负荷功率的进一步增加，机体产生的乳酸超过体液缓冲系统的能力，H + 浓度升高，再次刺激通气，呼吸频率（breath frequency，BF）增加，此时VE出现第二次增加，此时即为呼吸代偿点（图2-1）。出现RCP后，乳酸大量堆积，血pH值下降。
图2-1 功率递增运动过程中CPET主要指标变化
此外，运动初期消耗的底物以脂肪为主，随着负荷功率的增加，底物转为以葡萄糖为主，由于脂肪的呼吸商低于葡萄糖的呼吸商，此时VCO 2 可能会出现第二个拐点。