Invasive blood sampling and costly metabolic carts are the golden standard but impractical methods for tracking blood lactate levels during exercise, an important marker for performance and fatigue. This project explores a simpler, more affordable alternative which is a portable mask equipped with off-the-shelf CO₂ and total volatile organic compound (tVOC) sensors to estimate lactate-like metabolic changes in real time. By comparing exhaled breath data across different exercise intensities, the research examines whether trends in CO₂ and acetone (the primary component of tVOCs in breath) parallel rises or falls in blood lactate and workload.

Results show that while raw sensor data were influenced by factors such as breath frequency and sensor lag, an algorithmic correction to reduce the effect of varying breath frequency for CO₂ readings revealed patterns that broadly follow changes in exercise workload. Acetone readings, measured via a generic tVOC sensor, exhibited more noise and sensor contamination but still indicated potential shifts in metabolism. Although the correlation between breath-derived measures and blood lactate was moderate, partly because of limited blood lactate sampling and multi-session design, the study demonstrates the feasibility of using two low-cost sensors to gain metabolic insights. This innovation could lower barriers for sports teams, fitness enthusiasts, and clinical contexts, offering a stepping stone toward real-time, non-invasive monitoring of anaerobic metabolism and training thresholds.

Invasiva blodprov och dyra metabolmätare är idag vanliga metoder för att mäta mjölksyrenivåer i blodet under träning, en viktig markör för prestation och trötthet. Detta projekt undersöker en enklare och mer kostnadseffektiv lösning. En portabel andningsmask utrustad med kommersiellt tillgängliga sensorer för koldioxid (CO₂) och flyktiga organiska föreningar (tVOC) i utandningsluften, i syfte att uppskatta mjölksyreliknande förändringar i realtid. Genom att jämföra utandningsdata under olika träningsintensiteter undersöker studien huruvida trender i CO₂ och aceton (huvudkomponenten i tVOC i utandningsluften) speglar förändringar i blodlaktat.

Resultaten visar att de råa sensorvärdena påverkades av faktorer som andningsfrekvens och sensorfördröjning. Genom att använda en algoritm med syfte att normalisera CO₂-data för att minimera effekten av varierande andningsfrekvens framträdde mönster som i stora drag överensstämde med förändringar i arbetsbelastningen. Acetonvärden, mätta med en allmän tVOC-sensor, uppvisade större brus och störningar men indikerade ändå potentiella skiften i ämnesomsättningen. Även om sambandet mellan utandningsbaserade mätningar och blodlaktat var måttligt, delvis på grund av begränsat provantal och dataserier i flera sessioner, visar studien att två enkla sensorer kan ge värdefulla insikter om kroppens metabolism. Denna metod kan sänka tröskeln för sportlag, träningsintresserade och vårdgivare, och bana väg för icke-invasiv övervakning av anaerob metabolism och träningsnivåer i realtid.