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运动负荷增加到一定程度后，组织对氧的需求超过循环所能提供的氧供量，组织必须通过无氧代谢提供更多的氧。有氧代谢与无氧代谢的临界点称为无氧阈即AT，超过AT后有氧代谢产生的能量需要无氧代谢补充，肌肉和动脉血中的乳酸和乳酸/丙酮酸（L/P）比值增高。AT用VO 2 的单位（mL/min或L/min）表示。
运动方式会影响正常受试者的AT，AT在平板运动中高于脚踏车运动。AT绝对值随年龄的增长而下降。
从九宫图确定AT有两大类方法。
①V-slope法。将VCO 2 -VO 2 作图，AT处会出现一个拐点，当VCO 2 增加大于VO 2 的增加时，坡度会变陡。这种确定AT的方法称为V-slope法（图2-6）。此方法同时测量VCO 2 和VO 2 ，但不依赖于机体的肺通气反应，因此可以排除不规律呼吸对判断AT的影响，以此方法确定AT的方式见图2-7。此外VCO 2 超过VO 2 ，即RER接近或等于1的时候也可确定AT，见图2-8。
VCO 2 可以随VO 2 的增长呈线性增长，其斜率为1或略＜1，直至达到AT点。此后，VCO 2 在AT以上增长得较快，斜率陡然增大。后段曲线斜率增大的程度取决于HCO 3 - 缓冲乳酸的速率，折点处即为AT，这就是确定AT点的V-slope法。
VO 2 为横坐标，玫红色曲线以HR为纵坐标，反映VO 2 与HR的关系，玫红色的水平线范围为最大HR的预测范围，玫红色的斜线范围代表正常人HR随VO 2 变化的范围，玫红色的垂直线范围为最大VO 2 的预测范围。蓝色曲线以VCO 2 为纵坐标，反映VCO 2 与VO 2 的比例关系，横坐标垂直竖线从左至右的R、T、VT 2 和R分别代表热身开始、运动负荷开始、无氧阈时期和负荷结束的时间点。
图2-6 HR-VO 2 、VCO 2 -VO 2 曲线图
时间为横坐标，暗红色曲线以VO 2 为纵坐标，反映VO 2 与时间的变化关系，暗红色水平线以上的范围为VO 2 max的预测范围。蓝色曲线以VCO 2 为纵坐标，反映VCO 2 与时间变化的关系。绿色斜线为功率，反应功率与时间变化的关系。绿色的水平线范围为最大功率的预测范围。横坐标垂直竖线从左至右的R、T、VT 2 和R分别代表热身开始、运动负荷开始、无氧阈时期和负荷结束的时间点。
图2-7 VO 2 、VCO 2 和功率随时间变化曲线图
本图为RER和BR随时间变化的曲线图，时间为横坐标，纵坐标分别为呼吸交换率（VCO 2 /VO 2 ，RER）和呼吸储备（BR）。其中棕色曲线代表RER，暗红色曲线代表BR。横坐标垂直竖线从左至右的R、T、VT 2 和R分别代表热身开始、运动负荷开始、无氧阈时期和负荷结束的时间点。棕色水平线提示RER＝1.0，暗红色水平线范围代表BR的正常范围区间。
图2-8 RER和BR随时间变化曲线图
②通气当量法。随运动测试的功率增加，当VE第一次明显增加时，此时VCO 2 增加也超过VO 2 ，因此VE/VO 2 上升，而无VE/VCO 2 同步增加，此VE/VO 2 拐点就是AT，图2-9与此原理相似。当PetO 2 上升而无PetCO 2 同步下降时，此PetO 2 的拐点为AT，见图2-10，这种确定方法称为通气当量法。此方法有时不能有效地测出AT，如出现不规则呼吸、功率增加不恰当、作图尺度不标准或对代谢性酸中毒通气反应较弱时会影响对AT的判断。
在功率递增运动的起始阶段，VCO 2 与VO 2 呈同步线性增长，之后无氧代谢参与到机体代谢后，VCO 2 的增长开始超过VO 2 的增长，此处即为AT（即图中的VT 2 ）。
本图为反映通气效率随时间变化的曲线图，时间为横坐标，暗红色曲线以VE/VO 2 为纵坐标，蓝色曲线以VE/VCO 2 为纵坐标。横坐标垂直竖线从左至右的R、T、VT 2 和R分别代表热身开始、运动负荷开始、无氧阈时期和负荷结束的时间点。
图2-9 EqO 2 和EqCO 2 随时间变化曲线图
本图为反映PetO 2 、PetCO 2 和SpO 2 随时间变化的曲线图，时间为横坐标，暗红色曲线以PetO 2 为纵坐标，蓝色曲线以PetCO 2 为纵坐标，橙色曲线以SpO 2 为纵坐标。横坐标垂直竖线从左至右的R、T、VT 2 和R分别代表热身开始、运动负荷开始、无氧阈时期和负荷结束的时间点。
图2-10 PetCO 2 、PetO 2 和SpO 2 随时间变化曲线图
许多研究显示AT的最低值是VO 2 max预估值的40%。正常成人的AT与VO 2 max的比值在功率脚踏车或者平板运动中相似。运动员的AT与VO 2 max的比值相比于正常成人会大幅度增加，特别是进行他们擅长的运动时。运动员的AT可高达VO 2 max预估值的80%。
当循环系统无法输送足够的氧供应代谢需求时，会发生无氧代谢。在CPET期间，低于正常运动强度而出现AT低的原因如下：
①心输出量低。
②全身肌肉较少。
③动脉血周围血氧饱和度低。
●AT之后，VCO 2 的增长开始超过VO 2 的增长。
●AT之后，无氧代谢补充有氧代谢，并产生乳酸。
●HCO 3 - 缓冲乳酸产生更多的CO 2 。
●正常情况下AT应＞VO 2 max预估值（而非实测值）的40%。
●AT偏低主要是由于输送氧的能力受损，常由心脏病或外周血管病引起。