摘" " 要" "目的：探究我國優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員短距離比賽競技表現(xiàn)以及與其有氧、無氧能力的相關(guān)關(guān)系，其數(shù)據(jù)和成果對訓(xùn)練和比賽具有重要指導(dǎo)作用。方法：對21名越野滑雪國家集訓(xùn)隊(duì)男子運(yùn)動(dòng)員分別進(jìn)行有氧、無氧能力和短距離比賽測試；使用GNSS定位系統(tǒng)和計(jì)時(shí)設(shè)備記錄短距離比賽中運(yùn)動(dòng)員時(shí)間、速度和技術(shù)等數(shù)據(jù)；通過典型相關(guān)分析方法，評價(jià)有氧、無氧能力指標(biāo)與短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果：1）有氧能力測試中乳酸閾攝氧量、最大攝氧量和總效率指標(biāo)及無氧能力測試中上肢最大功率、平均功率指標(biāo)分別與短距離比賽的競技表現(xiàn)指標(biāo)密切相關(guān)（plt;0.05）；2）短距離比賽的比賽時(shí)間、上坡段時(shí)間、平地段時(shí)間、G3使用比例、G3最大速度與有氧、無氧能力指標(biāo)具有較高的相關(guān)性（plt;0.05）。結(jié)論：以測試氧攝取指標(biāo)為主的有氧能力和以測試上肢最大功率指標(biāo)為主的無氧能力與越野滑雪短距離比賽競技表現(xiàn)高度相關(guān)；乳酸閾攝氧量、最大攝氧量、總效率等有氧能力指標(biāo)是影響比賽成績的重要因素，更高的上肢爆發(fā)力水平與更好的短距離比賽競技表現(xiàn)顯著相關(guān)。建議：注重發(fā)展我國越野滑雪運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)技術(shù)的有氧能力和上肢峰值功率水平。未來的研究可以通過實(shí)驗(yàn)室和雪上環(huán)境下進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步探討有氧和無氧能力的動(dòng)態(tài)變化對短距離比賽全程和分段競技表現(xiàn)的直接影響。

關(guān)鍵詞" "短距離項(xiàng)目；有氧能力；無氧能力；競技表現(xiàn)

中圖分類號：G808.1" " " " " "學(xué)科代碼：040303" " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14036/j.cnki.cn11-4513.2024.03.008

Abstract" " Objective： To reveal the competitive performance of China’s elite cross-country skiers in sprint race and explore the correlation between their aerobic and anaerobic abilities. The insights and findings obtained from this research are served as a crucial guide for training and competition. Methods： A total of twenty-one male athletes from the national cross-country skiing team participated in this study. The aerobic and anaerobic capacities were assessed， along with race performance in the 1.5km sprint competition. Athletes’ times， speeds， and skating techni-que are concurrently measured using GNSS systems and timing equipment in sprint race. The canonical correlati-on analysis were conducted to evaluate the correlation between the aerobic and anaerobic ability tests and the performance indicators for the sprint race respectively. Results： 1） The indicators of the oxygen uptake at lactate threshold， gross efficiency， and maximal oxygen uptake in the aerobic capacity test， as well as maximal upper body power， average power， and maximal lower body power in the anaerobic capacity test， showed a significant correlation with the performance index of the sprint race （plt;0.05）. 2） Performance indicators of the sprint race， such as race time， the distribution of G3， time spent on the uphill and flat terrain， as well as maximum speed with G3， demonstra-ted a high correlation with the indicators derived from both aerobic and anaerobic capacity tests （plt;0.05）. Conclu-sions： The competitive performance in cross-country skiing sprint race has a strong correlation with both aerobic capacity and anaerobic capacity. Key indicators of aerobic capacity， including oxygen uptake at lactate threshold， maximal oxygen uptake， and gross efficiency， play a crucial role for competitive performance. Furthermore， higher levels of explosive upper body power were significantly associated with better competitive performance in the sprint events. It is suggested that focuses should be put on developing the aerobic capacity and upper body peak power of cross-country skiers to improve their sport performance. Future researches could focus on the direct impa-cts of dynamic changes in aerobic and anaerobic capacity on competitive performance throughout and in segments of sprint races through standardized experimental designs in both laboratory and snow conditions.

Keywords" "sprint event; aerobic ability; anaerobic ability; competitive performance

能量代謝是決定越野滑雪短距離項(xiàng)目專項(xiàng)能力的基礎(chǔ)，并且構(gòu)成了專項(xiàng)耐力訓(xùn)練的核心。越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在滑行過程中的能量代謝水平對運(yùn)動(dòng)成績有著至關(guān)重要的指導(dǎo)意義［1］。越野滑雪短距離比賽時(shí)間通常約為3～4 min，運(yùn)動(dòng)員需在不同的上坡、平地和下坡路段中選擇合適的專項(xiàng)技術(shù)，這就要求運(yùn)動(dòng)員具備出色的有氧和無氧能力［2-3］。因此，改善運(yùn)動(dòng)員的有氧和無氧能力將有利于提高滑雪速度，從而獲取優(yōu)異的比賽成績。

越野滑雪短距離比賽的能量供應(yīng)特征研究最早可追溯到2007年，奧地利學(xué)者Thomas St？觟ggl利用跑臺分析了多次短距離比賽中的攝氧量和血乳酸水平，從而揭示了有氧與無氧代謝變化的特點(diǎn)［4］。一方面，有氧代謝水平是獲取短距離比賽優(yōu)異表現(xiàn)的必備條件。越野滑雪短距離滑輪比賽的有氧代謝比例在70%以上，是最主要的供能來源［3］。另一方面，無氧能力是影響短距離比賽成績的重要因素。有研究者通過跑臺和塑膠場地分析自由滑輪短距離比賽或單一上坡段氧虧和血乳酸峰值后發(fā)現(xiàn)短距離越野滑雪運(yùn)動(dòng)員需具備較高的無氧能力［5-7］。盡管前人針對越野滑雪運(yùn)動(dòng)員短距離比賽的能量供應(yīng)特征進(jìn)行了研究，但是以跑臺、陸地、單一路段等為主，尤其缺乏雪上短距離全程比賽時(shí)間、速度和專項(xiàng)技術(shù)使用與有氧和無氧能力的進(jìn)一步分析。由此，本研究以我國現(xiàn)役男子優(yōu)秀越野滑雪項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員為測試對象，對越野滑雪運(yùn)動(dòng)員有氧和無氧能力測試結(jié)果與短距離1.5 km比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性探究。旨在準(zhǔn)確掌握越野滑雪短距離比賽的專項(xiàng)特征，發(fā)現(xiàn)和理解制勝規(guī)律，為進(jìn)行科學(xué)化訓(xùn)練提供參考和依據(jù)。

1" "研究對象與方法

1.1" 實(shí)驗(yàn)對象

21名越野滑雪國家集訓(xùn)隊(duì)男子運(yùn)動(dòng)員，其中包括2名國際級運(yùn)動(dòng)健將、8名運(yùn)動(dòng)健將和11名一級運(yùn)動(dòng)員，其個(gè)人基本信息如表1所示。運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練周期階段為2021年9月—2021年11月，每周耐力（滑雪、滑輪和跑步）和力量訓(xùn)練平均時(shí)間分別為（19.9±2.2 ）h和（3.0±0.8）h，訓(xùn)練課次分別為（13±2）課時(shí)和（3±1）課時(shí)，耐力訓(xùn)練距離為（305±20）km，低強(qiáng)度和高強(qiáng)度耐力訓(xùn)練時(shí)間比例分別為（92±4）%和（8±4）%。所有運(yùn)動(dòng)員均充分了解研究目的和比賽測試流程，運(yùn)動(dòng)員參加測試前近1個(gè)月內(nèi)無運(yùn)動(dòng)損傷，且身體健康。

1.2" 測試指標(biāo)

根據(jù)前人研究，結(jié)合越野滑雪短距離比賽特征，對運(yùn)動(dòng)員的有氧和無氧能力水平及短距離比賽競技表現(xiàn)進(jìn)行綜合評估。

1.2.1" 有氧能力指標(biāo)

1.2.1.1" " 氧攝取指標(biāo)

攝氧量是綜合反映心肺功能和有氧能力的重要生理指標(biāo)，肺的通氣與換氣機(jī)能會(huì)影響有氧能力［8］。主要測試指標(biāo)包括：1）乳酸閾攝氧量絕對值（LT4絕對值，4mmol·L-1 threshold/L·min-1）、乳酸閾攝氧量相對值（LT4相對值/mL·kg-1·min-1）、總效率（gross efficiency/%，GE）；2）最大攝氧量絕對值（VO2max絕對值/L·min-1）、最大攝氧量相對值（VO2max相對值/mL·kg-1·min-1）、最大通氣量（maximal voluntary ventilation/L·min-1，MVV）及最大攝氧量測試時(shí)間（time trial/s，TT）。

1.2.1.2" " 氧運(yùn)輸指標(biāo)

氧的運(yùn)輸主要依賴紅細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白與氧的結(jié)合和解離，是影響有氧能力的重要因素［9］。相關(guān)研究表明，世界優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出相對較高的血紅蛋白總水平［10-11］，主要指標(biāo)包括血紅蛋白（Hemoglobin/g·L-1，Hb）和紅細(xì)胞（red blood cells/g·L-1，RBCs）。

1.2.2" 無氧能力指標(biāo)

無氧能力測試主要分為上肢和下肢30 s最大功率測試，評價(jià)運(yùn)動(dòng)員磷酸原、糖酵解系統(tǒng)供能和耐乳酸能力等［12-13］。上肢最大功率測試指標(biāo)包括滑雪測功儀平均功率（SkiErgM / W）、峰值功率（SkiErgmax / W）、平均功率相對值（SkiErgM_rel /W·kg-1）、峰值功率相對值（SkiErgmax_rel / W·kg-1）、峰值血乳酸（Blapeak_SkiErg / mmol·L-1）。下肢最大功率測試指標(biāo)包括功率自行車平均功率（BikeErgM / W）、峰值功率（BikeErgmax / W）、平均功率相對值（BikeErgM_rel / W·kg-1）、峰值功率相對值（BikeErgmax_rel / W·kg-1）及峰值血乳酸（Blapeak_BikeErg / mmol·L-1）。

1.2.3" 短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)

短距離1.5 km自由技術(shù)比賽測試指標(biāo)包括：1）分段時(shí)間，即比賽時(shí)間（sprint time trial，STT/ s）、上坡段時(shí)間（uphill time trial，TTuphil / s）、平地段時(shí)間（flat time trial，TTflat / s）和下坡段時(shí)間（downhill time trial，TTdownhill / s）；2）專項(xiàng)技術(shù)，即動(dòng)作周期數(shù)量（number of cycles/ NC）、G2比例（Gear2，G2%）、G3比例（Gear3，G3%）、G2速度（Velocity at G2，VG2 / m·s-1）和G3速度（Velocity at G3，VG3 / m·s-1）。

1.3" 有氧能力測試方案

1.3.1" 乳酸閾測試

乳酸閾測試是評價(jià)供能方式以有氧代謝供能為主轉(zhuǎn)為由無氧代謝為主供能的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是評價(jià)有氧代謝能力的指標(biāo)。1）在測試前，所有運(yùn)動(dòng)員需要進(jìn)行熱身活動(dòng)，主要內(nèi)容包括10 min的低強(qiáng)度自由滑輪熱身［自我感覺疲勞等級（rate of perceived exertion，RPE，1～10）=2］和上下肢肌肉激活練習(xí)，均由隨隊(duì)體能教練帶領(lǐng)完成。2）待熱身結(jié)束后，檢查并為運(yùn)動(dòng)員佩戴測試所需設(shè)備。3）乳酸閾測試（自由滑輪）使用逐級遞增負(fù)荷方法試驗(yàn)［14］，并在滑輪跑臺上完成測試。4）滑輪跑臺（Rodby RL3500E，瑞典）起始坡度為1°（1.75 %），起始速度為9 km·h-1，每級運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí)間為5 min，隨后滑輪跑臺速度遞增坡度設(shè)為1°，進(jìn)入下一級運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，如此循環(huán)往復(fù)，運(yùn)動(dòng)員全程穿戴便攜式氣體代謝分析儀（Cortex MetaMax 3B，德國）和心率帶（Polar H7，芬蘭）。5）在每級運(yùn)動(dòng)負(fù)荷過程中記錄運(yùn)動(dòng)員在每階段最后30 s的平均心率和攝氧量。6）在測試結(jié)束后記錄速度和即刻血乳酸值，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員某一級運(yùn)動(dòng)結(jié)束后即刻血乳酸水平大于 4 mmol·L-1時(shí)，則停止測試，即表明運(yùn)動(dòng)員完成本次自由滑輪乳酸閾測試。

1.3.2" 最大攝氧量測試

最大攝氧量測試是評價(jià)運(yùn)動(dòng)員心肺功能和有氧耐力的重要指標(biāo)。1）運(yùn)動(dòng)員完成乳酸閾測試后主動(dòng)恢復(fù)5 min（慢跑或者功率自行車），之后，在滑輪跑臺上完成遞增負(fù)荷的最大攝氧量測試。2）運(yùn)動(dòng)員在最大攝氧量測試過程中全程穿戴便攜式氣體代謝分析儀（Cortex MetaMax 3B，德國）和心率帶（Polar H7，芬蘭），采集和記錄運(yùn)動(dòng)員攝氧量、通氣量等指標(biāo)。3）滑輪跑臺初始坡度為4°（7.0%），起始速度為低于運(yùn)動(dòng)員乳酸閾速度1 km·h-1，以整數(shù)計(jì)算，滑輪跑臺速度每分鐘增加1 km·h-1，直至力竭［14］。4）最大攝氧量定義為運(yùn)動(dòng)員在最后30 s內(nèi)的攝氧量平均值，測試結(jié)束后記錄最后一級運(yùn)動(dòng)員的速度和持續(xù)時(shí)間。

1.3.3" 血常規(guī)測試

血常規(guī)測試目標(biāo)是評價(jià)與有氧能力相關(guān)的血液指標(biāo)水平。測試時(shí)間為周一訓(xùn)練開始前的清晨6：00～7：00，要求運(yùn)動(dòng)員空腹，由專業(yè)醫(yī)護(hù)人員抽取運(yùn)動(dòng)員靜脈血樣本，使用全自動(dòng)血常規(guī)分析儀（GensSystem，Beckman Coulter，USA）對全血樣本進(jìn)行生化分析，并獲取相關(guān)指標(biāo)。

1.4" 無氧能力測試方案

1.4.1" 上肢最大功率測試

上肢最大功率測試目標(biāo)是評估上肢肌肉在高強(qiáng)度、短時(shí)間內(nèi)輸出功率的能力。1）受試者在完成15 min 熱身活動(dòng)后，主要測試包括10 min的65%～80%最大心率測功儀、5 min的3～4次6～8 s快速?zèng)_刺。2）在滑雪測功儀（Concept2 SkiErg， Morrisville VT，USA）上進(jìn)行30 s測功儀最大功率測試［12］，本測試要求受試者以同推技術(shù)（Double Poling）全力完成30 s，記錄受試者在30 s內(nèi)的平均功率和峰值功率。3）在測試完成后即刻，采集受試者進(jìn)行血乳酸測試（EKF Biosen C-Line，德國），采集即刻、3 min、5 min指尖末梢血。4）測功儀的阻力設(shè)置為10檔，受試者被要求在整個(gè)測試過程中使用滑雪中的同推技術(shù)，受試者與滑雪測功儀之間的距離是固定的，并且在地上設(shè)置醒目的標(biāo)志，以保證每次測試的距離保持一致。

1.4.2" 下肢最大功率測試

下肢最大功率測試目標(biāo)是評估下肢肌肉的快速?zèng)_刺能力。1）受試者首先測量體重，隨后采用功率自行車輸入信息，功率車通過向配重施加負(fù)荷來準(zhǔn)備測試（男性為體重的10％），受試者需要從前方30 cm處開始，找到測試的最佳發(fā)力點(diǎn)以便更好地發(fā)力。2）在測試期間，受試者需要保持坐姿。3）測試人員在2 min休息結(jié)束時(shí)發(fā)出倒計(jì)時(shí)5、4、3、2、1，開始的。在聽到開始口令后，受試者立即盡最大能力，以原地起動(dòng)方式全力騎行30 s［15］。4）測試人員在測試期間要給予受試者積極的口頭鼓勵(lì)，并告知受試者15 s倒計(jì)時(shí)，并倒數(shù)最后10 s（配重在轉(zhuǎn)速超過70 r/min的時(shí)候自動(dòng)掉落）。5）測試結(jié)束后即刻、3 min、5 min、7 min采集末梢血，使用EKF臺式血乳酸儀（EKF Biosen C-Line，德國）測試血乳酸。

1.5" 短距離比賽測試

短距離比賽是按照越野滑雪國際競賽規(guī)則進(jìn)行的正式比賽。1）要求運(yùn)動(dòng)員按照賽道設(shè)置和路標(biāo)滑行，運(yùn)動(dòng)員使用自由技術(shù)，間隔15 s出發(fā)，并在比賽場地內(nèi)設(shè)有專業(yè)裁判。2）短距離比賽場地使用2022年北京冬奧會(huì)越野滑雪1.5 km比賽場地（國際雪聯(lián)官方認(rèn)證），高度差為29.9 m，最大爬坡為29.4 m，總爬坡為56.7 m。3）根據(jù)越野滑雪比賽場地規(guī)則將1.5 km比賽場地分為6段［16］，上坡和下坡路段的高度差在10 m以上，平地段包括短距離的緩上坡和下坡，高度差小于10 m。其中：上坡段為2個(gè)（S3、 S5）；平地段為2個(gè)（S1、S6）；下坡段為2個(gè)（S2、S4）（如圖1～2所示）。1.5 km比賽場地總長度為1 461 m。其中：上坡段總計(jì)566 m，占比38.7%；平地段共計(jì)348 m，占比23.8%；下坡段共計(jì)547 m，占比37.5%。4）測試前進(jìn)行40 min熱身活動(dòng)，熱身方案主要包括10 min動(dòng)態(tài)拉伸、25 min低強(qiáng)度訓(xùn)練（70%～80%最大心率）、5 min高強(qiáng)度沖刺訓(xùn)練（82%～87%最大心率）。5）所有運(yùn)動(dòng)員都被要求在測試前的最后2 d進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練負(fù)荷（小于1.5 h的低強(qiáng)度訓(xùn)練）。6）運(yùn)動(dòng)員的滑雪杖、滑雪鞋和自由式滑雪板根據(jù)個(gè)人尺寸進(jìn)行選擇，滑雪杖長度不得高于個(gè)人身高的90%，測試前一天自由式滑雪板由團(tuán)隊(duì)專業(yè)打蠟師進(jìn)行拋光和打蠟，測試當(dāng)天溫度為-5.0 ℃，晴天，雪濕度為29.6%，場地雪質(zhì)為粒狀雪（雪質(zhì)較硬）。7）測試當(dāng)天在起點(diǎn)處所有運(yùn)動(dòng)員腳踝位置均被佩戴計(jì)時(shí)芯片，用于記錄滑行時(shí)間。電子計(jì)時(shí)系統(tǒng)（遠(yuǎn)動(dòng)未來，中國制造）采用Prochip 芯片，全密封設(shè)計(jì)芯片，防水級別高，適用于雪上項(xiàng)目，感應(yīng)靈敏度較高，計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，使用高性能電池，耐低溫，可以在 0.003 s內(nèi)識別出運(yùn)動(dòng)員身份。8）運(yùn)動(dòng)員比賽中位置、速度和技術(shù)數(shù)據(jù)使用GNSS定位系統(tǒng)和慣性測量設(shè)備測量，體積為81 mm×53 mm×17 mm，質(zhì)量約為78 g，GNSS數(shù)據(jù)以10 Hz采樣頻率記錄，慣性測量數(shù)據(jù)以200 Hz采樣頻率記錄（Archinisis Gns，瑞士）。測試當(dāng)天在比賽室外場地提前打開設(shè)備10 min以上，確保設(shè)備與衛(wèi)星進(jìn)行有效連接。9）越野滑雪自由技術(shù)主要包括刨鎬（Gera 2）、一步一撐（Gera 3）、兩步一撐（Gera4）等［17］，GNSS系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員在使用不同技術(shù)過程中量化關(guān)節(jié)角速度、軀干角度變化及技術(shù)特征，對運(yùn)動(dòng)員不同技術(shù)使用比例和速度進(jìn)行分析，準(zhǔn)確率達(dá)到98%以上［18-19］。

1.6" 計(jì)算公式

1.6.1" 輸出功率

計(jì)算測試過程中受試運(yùn)動(dòng)員輸出功率［20］（power output，PO，式中簡記PO），包括克服重力因素的功率（Work against friction，Pg）和克服跑帶摩擦力的功率（Work against gravity，Pf），見公式（1）。

PO=Pg+Pf=mgv（sinα+cosαμ）" "（1），

式中：Pg是克服重力輸出的功率（W）；Pf是克服摩擦力輸出的功率（W）；m是運(yùn)動(dòng)員體重（kg）和自由式滑輪質(zhì)量（kg）之和；g是重力加速度（m·s-2）；α是跑臺坡度（%）；μ是自由式滑輪板和跑帶的摩擦因數(shù)；基于前人研究基礎(chǔ)，本研究中摩擦因數(shù)μ=0.024［20］；v是跑帶速度（m·s-1）。

1.6.2" 總效率

總效率（GE，式中簡記為E）是指輸出功率與能量代謝供能總量的比值，以百分比表示。當(dāng)攝氧量達(dá)到穩(wěn)態(tài)，同時(shí)呼吸交換率（respiratory exchange ratio，RER，式中簡記為R）≤1.00且略低于通氣閾的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，被認(rèn)定為總效率［20-21］。計(jì)算乳酸閾測試中受試運(yùn)動(dòng)員總效率時(shí)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)過程中攝氧量絕對值（式中簡記為V/L·min-1）、呼吸交換率等計(jì)算總能量消耗（gross energy expenditure，Egross），見公式（2）。

Egross =（1.1R+3.9）×V（2）。

將總能量消耗Egross轉(zhuǎn)化為能量供應(yīng)（metabolic rate，MR，式中簡記為M），見公式（3）。

M=（Egross×4 184）÷60" " （3），

總效率為輸出功率與能量供能總量之商，見公式（4）。

E=（PO/M）×100" " "（4）。

1.7" 統(tǒng)計(jì)分析

1）采用“Shapiro-Wilk”檢驗(yàn)測試數(shù)據(jù)正態(tài)性，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD）表示。2）使用Pearson相關(guān)系數(shù)或Spearman相關(guān)系數(shù)分析比賽成績、上坡段時(shí)間、平地段時(shí)間、下坡段時(shí)間等指標(biāo)與有氧、無氧能力指標(biāo)的相關(guān)性，當(dāng)相關(guān)系數(shù)r = 0.1～0.3時(shí)，表明低度相關(guān)；當(dāng)r = 0.3～0.5時(shí)，表明中度相關(guān)；當(dāng)r= 0.5～0.7時(shí)，表明中高度相關(guān)；當(dāng)r= 0.7～0.9時(shí)，表明高度相關(guān)；當(dāng)rgt;0.9時(shí)，表明極其高度相關(guān)［22］。3）使用典型性相關(guān)分析方法，分析自變量組和因變量組的相關(guān)關(guān)系。統(tǒng)計(jì)顯著性水平選擇αlt;0.05，所有數(shù)據(jù)使用“SPSS 26”進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。

2" "結(jié)果

2.1" 越野滑雪運(yùn)動(dòng)員有氧和無氧能力測試結(jié)果

我國越野滑雪運(yùn)動(dòng)員乳酸閾、最大攝氧量、血常規(guī)（9項(xiàng)有氧能力指標(biāo)）、滑雪測功儀測試、功率自行車峰值功率（10項(xiàng)無氧能力指標(biāo)）測試及短距離比賽競技表現(xiàn)的指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果（M±SD）如表2、3所示。

2.2" 有氧能力與短距離比賽競技表現(xiàn)的典型相關(guān)分析

2.2.1" 雙變量相關(guān)分析

有氧能力與短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果如表4所示。LT4絕對值、LT4相對值、GE、VO2max絕對值、VO2max相對值和TT一共6個(gè)有氧能力指標(biāo)與STT、TTuphill、TTfla、TTdownhill、NC、G2、G3、VG3一共8個(gè)短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)存在顯著線性相關(guān)關(guān)系（rgt;0.45，plt;0.05）。

2.2.2" 典型相關(guān)分析

W1為6個(gè)有氧能力指標(biāo)（X1～X6）的線性組合，V1為8個(gè)短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)（Y1～Y8）的線性組合，二者之間僅1個(gè)典型變量有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（典型變量相關(guān)系數(shù)=0.98，F(xiàn)=2.7，plt;0.01）。表5為W1與有氧能力組6個(gè)指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系（載荷系數(shù)），具體與最大攝氧量相對值、總效率、最大攝氧量測試時(shí)間的相關(guān)性較高，載荷系數(shù)絕對值均大于0.59。表6為V1與短距離比賽競技表現(xiàn)8個(gè)指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系（載荷系數(shù)），具體與比賽時(shí)間和平地段時(shí)間具有高度相關(guān)關(guān)系，載荷系數(shù)絕對值均大于0.70。冗余分析結(jié)果顯示：W1對有氧能力組6個(gè)指標(biāo)的信息提取量為40.4%；V1對短距離比賽競技表現(xiàn)8個(gè)指標(biāo)的信息提取量為35.5%。以上數(shù)據(jù)表明，6個(gè)有氧能力指標(biāo)和8個(gè)短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)存在顯著相關(guān)關(guān)系（如圖3所示）。

2.3" 無氧能力與短距離比賽競技表現(xiàn)的典型相關(guān)分析

2.3.1" 雙變量相關(guān)分析

無氧能力與短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果如表7所示。SkiErgM、SkiErgmax、SkiErgM_rel、SkiErgmax_rel、BikeErgM和BikeErgM_rel一共6個(gè)無氧能力指標(biāo)與STT、TTuphill、TTflat、NC、G2、G3、VG2、VG3一共8個(gè)短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)存在顯著線性相關(guān)關(guān)系（rgt;0.44，plt;0.05）。

2.3.2" 典型相關(guān)分析

U1為6個(gè)無氧能力指標(biāo)（X1～X6）的線性組合，Z1為8個(gè)短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)（Y1～Y8）的線性組合，二者之間僅1個(gè)典型變量有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（典型變量相關(guān)系數(shù)=0.94，F(xiàn)=2.2，plt;0.05）。表8為U1與無氧能力組6項(xiàng)的相關(guān)關(guān)系（載荷系數(shù)），具體與SkiErgmax和SkiErgM的相關(guān)性較高，載荷系數(shù)絕對值均大于0.88。表9為Z1與短距離比賽8項(xiàng)的相關(guān)關(guān)系（載荷系數(shù)），具體與TTuphill和VG3具有高度相關(guān)關(guān)系，載荷系數(shù)絕對值均大于0.67。冗余分析結(jié)果顯示：U1對無氧能力組6個(gè)指標(biāo)的信息提取量為33.2%；Z1對短距離比賽8個(gè)指標(biāo)的信息提取量為31.6%。以上數(shù)據(jù)表明，6個(gè)無氧能力指標(biāo)和8個(gè)短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)存在顯著相關(guān)關(guān)系（如圖4所示）。

3" "討論

3.1" 有氧能力與短距離比賽競技表現(xiàn)分析

高水平越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在多輪次的短距離比賽中維持較高的有氧代謝供應(yīng)對提高機(jī)體的快速恢復(fù)速度至關(guān)重要。攝氧量水平是評價(jià)有氧能力的最重要指標(biāo)之一。相關(guān)研究顯示，越野滑雪短距離運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量能力與短FIS積分、比賽成績及上坡滑行速度存在顯著相關(guān)關(guān)系［6，23］。

在本研究中，乳酸閾攝氧量和最大攝氧量與短距離比賽競技表現(xiàn)指標(biāo)存在高度相關(guān)關(guān)系，越野滑雪運(yùn)動(dòng)員具有出色的有氧能力的重要性得以體現(xiàn)。一是越野滑雪短距離比賽的特點(diǎn)要求運(yùn)動(dòng)員具有出色的有氧代謝能力。這種能力對于適應(yīng)不同路段的變化及在連續(xù)多輪比賽中有效地?cái)z取、運(yùn)輸和利用氧氣至關(guān)重要［24-25］。二是由于坡度和海拔的增加使得上坡段輸出功率和能量消耗增大。相關(guān)研究表明，越野滑雪上坡段的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度通常超過100%最大攝氧量［26-28］。盡管此時(shí)的無氧糖酵解系統(tǒng)供應(yīng)顯著增多，但良好的有氧代謝水平有利于體內(nèi)能量代謝底物的高效使用，可以延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的出現(xiàn)時(shí)間。同時(shí)，高水平的有氧能力有利于運(yùn)動(dòng)員自身攝取更多的氧氣參與代謝，減少上坡滑行初期的累積氧虧。這對于越野滑雪運(yùn)動(dòng)員短距離比賽中延緩和快速恢復(fù)機(jī)體疲勞起著重要作用。三是越野滑雪短距離比賽有氧、無氧代謝供能比例的動(dòng)態(tài)變化特征表現(xiàn)為，無氧代謝供能在比賽開始時(shí)～100%，前20 s主要以無氧代謝系統(tǒng)為主要供能來源（60%～70%），無氧糖酵解系統(tǒng)提供大部分能量，從20 s到結(jié)束，有氧代謝系統(tǒng)開始成為主要的能量來源［29］。在比賽的后半程，隨著能量供應(yīng)水平的下降，無氧糖酵解的供能比例相對較小，而有氧代謝成為主要的供能方式，這進(jìn)一步凸顯了有氧代謝在能量供應(yīng)中的重要性。高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后乳酸堆積和糖原消耗受到抑制，但是會(huì)刺激有氧代謝供應(yīng)增加，有氧供能比例增多一定程度上可以彌補(bǔ)糖酵解供能比例的減少，從而能保持較大的輸出功率。Vesterinen等模擬4輪越野滑雪短距離比賽的研究結(jié)果顯示，盡管無氧能力與第一輪比賽成績密切相關(guān)，但是有氧代謝供能與后3輪比賽成績的相關(guān)性更加顯著［5］。綜上所述，良好的有氧能力是越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在短距離比賽中作出優(yōu)異競技表現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。

總效率指標(biāo)與越野滑雪運(yùn)動(dòng)員短距離比賽競技表現(xiàn)顯著相關(guān)。耐力運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)異表現(xiàn)與能量供應(yīng)（有氧和無氧代謝）有關(guān)，能量供應(yīng)轉(zhuǎn)化為輸出功率或速度的總效率決定了其快慢［30］。良好的總效率可以減少運(yùn)動(dòng)過程中的能量消耗，對越野滑雪運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)間和專項(xiàng)技術(shù)表現(xiàn)具有重要作用。本研究結(jié)果表明，我國優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員的總效率指標(biāo)與短距離比賽成績和專項(xiàng)技術(shù)之間的相關(guān)系數(shù)高于其他有氧能力指標(biāo)，進(jìn)一步凸顯了總效率在短距離競技表現(xiàn)中的重要性。Sandbakk等經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)總效率對短距離比賽成績的重要作用，總效率與短距離比賽成績之間存在較高的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r = -0.83）［31］，該研究者還發(fā)現(xiàn)，在中等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度提升到高強(qiáng)度的自由滑輪G3測試中，世界級短距離越野滑雪運(yùn)動(dòng)員無氧代謝供應(yīng)顯著低于國家級運(yùn)動(dòng)員，同時(shí)表現(xiàn)出更高的總效率［20］。因此，優(yōu)秀短距離越野滑雪運(yùn)動(dòng)員獲得優(yōu)異的比賽成績，不僅需要高水平的能量供應(yīng)，同時(shí)需要提高將供能量轉(zhuǎn)換為滑行速度的效率。這與其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目相類似，良好的總效率與跑步、賽艇等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目比賽成績相關(guān)［32-33］。因此，提高越野滑雪運(yùn)動(dòng)員總效率水平與提高短距離比賽成績和產(chǎn)生優(yōu)異專項(xiàng)技術(shù)表現(xiàn)顯著相關(guān)。建議我國越野滑雪運(yùn)動(dòng)員通過實(shí)驗(yàn)室滑輪標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練、雪上多組專項(xiàng)技術(shù)間歇訓(xùn)練以及長時(shí)間中低強(qiáng)度專項(xiàng)耐力訓(xùn)練提高自身有氧能力和氧氣的利用效率。

3.2" 無氧能力與短距離比賽競技表現(xiàn)分析

盡管越野滑雪短距離競技表現(xiàn)與有氧能力高度有關(guān)，但世界級短距離越野滑雪運(yùn)動(dòng)員同樣具備出色的無氧能力［3，34］，單次短距離比賽成績與較好的無氧能力密切相關(guān)［5］。越野滑雪短距離全程比賽的無氧供應(yīng)比例為20%～30%［29］，這主要是由于越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在高強(qiáng)度的短距離比賽中機(jī)體需要募集更多的運(yùn)動(dòng)單位和提高無氧糖酵解系統(tǒng)供應(yīng)，而這又有利于保持較快的啟動(dòng)加速階段、上坡段和沖刺階段的滑行速度。

在30 s滑雪測功儀測試中，峰值功率、平均功率、平均功率相對值、峰值功率相對值等指標(biāo)與短距離比賽中上坡段時(shí)間、G3速度有顯著相關(guān)性。這些30 s滑雪測功儀測試的功率指標(biāo)凸顯了上肢爆發(fā)力在越野滑雪運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)中的重要作用。這一點(diǎn)已經(jīng)在許多研究結(jié)果中得到了體現(xiàn)［17，29，35-36］。越野滑雪運(yùn)動(dòng)員通過增加上肢爆發(fā)力，有利于改善越野滑雪比賽成績和專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作經(jīng)濟(jì)性。St？觟ggl等的研究表明，上肢肌肉力量與同推技術(shù)最大速度及傳統(tǒng)技術(shù)短距離比賽成績高度相關(guān)［35］。首先，越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在滑行過程中，上肢肌肉力量通過滑雪杖轉(zhuǎn)化為向前的推進(jìn)力，肱三頭肌是能夠獲取高推進(jìn)力的重要上肢肌肉。上肢肌肉力量可以為自由技術(shù)提供50%以上的推進(jìn)力，在傳統(tǒng)交替滑行技術(shù)中能夠貢獻(xiàn)15%～30%的推進(jìn)力［29］。其次，上肢肌肉力量對越野滑雪運(yùn)動(dòng)員短距離比賽的上坡滑行至關(guān)重要［17，36］。更大的峰值功率和相對峰值功率指標(biāo)反映了上肢肌肉更高的爆發(fā)力水平。例如，在比賽啟動(dòng)階段和沖刺階段，越野滑雪運(yùn)動(dòng)員主要通過增加撐杖頻率加快滑行速度，而保持高速的步頻和較大的推進(jìn)力需要依賴于良好的上肢肌肉爆發(fā)力。Andersson等的研究結(jié)果顯示，瑞典優(yōu)秀越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在短距離比賽中由靜止到快速啟動(dòng)加速階段，較快的速度與上肢肌肉力量有關(guān)［17］。因此，越野滑雪運(yùn)動(dòng)員較大的上肢肌肉力量與短距離比賽的啟動(dòng)加速和比賽成績高度相關(guān)。

盡管本研究中發(fā)現(xiàn)下肢最大功率測試與比賽成績和分段時(shí)間未顯示出較顯著的相關(guān)性，但下肢力量對自由式技術(shù)的高速滑行能力有著重要作用。例如，自由式技術(shù)一步一撐除了以上肢力量作為滑行動(dòng)力之外，良好的下肢力量在蹬地滑行過程中則有利于獲得更大的步幅。再例如，上坡段中隨著坡度的增大，使用刨鎬技術(shù)時(shí)下肢力量的參與程度會(huì)逐漸增大。而在傳統(tǒng)式交替滑行技術(shù)中，當(dāng)高速滑行時(shí)，腿部的快速蹬伸是實(shí)現(xiàn)高滑行速度的關(guān)鍵。這主要是因?yàn)橥炔康派鞎r(shí)間縮短，在最大滑行速度時(shí)，專項(xiàng)力量水平與最大速度呈現(xiàn)出相關(guān)性。在本研究中，自由式G3技術(shù)的腿部蹬伸對向前的推進(jìn)力有重要作用［37］，但腿部蹬伸時(shí)間多于傳統(tǒng)交替滑行技術(shù)（310 vs 230 ms），這主要是由于自由式G3動(dòng)作的腿部蹬伸主要以側(cè)向蹬伸為主［38］。

綜上所述，30 s最大功率測試的上肢肌肉爆發(fā)力水平對專項(xiàng)技術(shù)的最大速度至關(guān)重要。建議我國越野滑雪運(yùn)動(dòng)員通過陸上滑輪多組短時(shí)間（10～30 s）的高強(qiáng)度速度沖刺訓(xùn)練和滑雪測功儀的專項(xiàng)爆發(fā)力訓(xùn)練維持和發(fā)展上肢最大功率水平，提高以磷酸原系統(tǒng)供能為主的專項(xiàng)技術(shù)快速啟動(dòng)能力和以糖酵解-有氧系統(tǒng)混合供能為主的沖刺能力。

此外，除了上下肢肌肉爆發(fā)力水平影響越野滑雪短距離比賽的無氧代謝供應(yīng)之外，肌肉量指標(biāo)可能與短距離比賽的專項(xiàng)技術(shù)速度存在顯著相關(guān)關(guān)系［35］。世界優(yōu)秀男子越野滑雪運(yùn)動(dòng)員的傳統(tǒng)式技術(shù)（交替滑行、同推）速度能力的相關(guān)分析表明［35，39］，全身肌肉量與2種技術(shù)的峰值速度高度相關(guān)。自由式刨鎬和一步一撐技術(shù)強(qiáng)調(diào)上肢和下肢的肌肉協(xié)調(diào)配合發(fā)力的重要性。由于上肢力量起關(guān)鍵作用，所以在自由式技術(shù)滑行過程中的上肢肌肉的募集程度也會(huì)相應(yīng)提高［29］。相關(guān)研究表明，越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在長時(shí)間比賽過程中的疲勞累積與手臂以及腿部肌肉中的肌糖原有關(guān)，較長時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的抗疲勞能力與較高的初始糖原儲(chǔ)備有關(guān)［11］。因此，我國越野滑雪運(yùn)動(dòng)員提高專項(xiàng)技術(shù)速度能力需具備良好的全身肌肉量水平，這與提高短距離比賽專項(xiàng)技術(shù)的最大速度能力高度相關(guān)。建議我國優(yōu)秀男子越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在長時(shí)間訓(xùn)練和比賽后保持合理膳食結(jié)構(gòu)，注重碳水化合物和蛋白質(zhì)的平衡補(bǔ)充。越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在力量和耐力周期訓(xùn)練過程中的營養(yǎng)計(jì)劃主要應(yīng)以增加蛋白質(zhì)量為主，提高體成分測試的監(jiān)測頻率，根據(jù)每日訓(xùn)練計(jì)劃有針對性地制定個(gè)性化餐譜。運(yùn)動(dòng)員在賽前和賽中都應(yīng)攝入碳水化合物，以此提高肌肉和肝臟內(nèi)的糖原儲(chǔ)備［40］。

4" "結(jié)論與建議

4.1" 結(jié)論

1）自由滑輪乳酸閾、最大攝氧量、總效率等有氧能力指標(biāo)與越野滑雪短距離比賽的競技表現(xiàn)高度相關(guān)。

2）上肢最大功率測試為主的無氧能力指標(biāo)與越野滑雪短距離比賽更優(yōu)異的競技表現(xiàn)密切相關(guān)。

4.2" 建議

1）注重發(fā)展我國越野滑雪運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)技術(shù)的有氧能力。教練員根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)劣勢特征，結(jié)合專項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行針對性干預(yù)訓(xùn)練，提高總效率水平。通過低強(qiáng)度山地帶杖越野跑、滑輪專項(xiàng)訓(xùn)練、高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練等多種方式發(fā)展專項(xiàng)最大攝氧量水平，維持和提高比賽中所需的有氧能力。

2）建議我國越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在日常訓(xùn)練中維持上肢和下肢峰值功率水平，突出專項(xiàng)技術(shù)的上肢峰值功率能力，平衡發(fā)展下肢峰值功率，并在此基礎(chǔ)上將上肢峰值功率能力有效轉(zhuǎn)化為專項(xiàng)技術(shù)速度。

3）盡管本研究發(fā)現(xiàn)有氧和無氧能力與越野滑雪短距離比賽的競技表現(xiàn)存在高度相關(guān)性，但是仍受到測試運(yùn)動(dòng)員樣本量等因素限制。建議未來的研究中通過標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)測試，進(jìn)一步深入探討有氧和無氧能力對短距離比賽全程和分段競技表現(xiàn)的因果機(jī)制。

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收稿日期：2023-07-27

基金項(xiàng)目：國家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（19BTY099）。

第一作者簡介：尚磊（1991—），男，博士，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論與實(shí)踐。E-mail：13051832033@163.com。

通信作者簡介：陳小平（1956—），男，博士，教授，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論研究、高水平運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練負(fù)荷監(jiān)控和體能訓(xùn)練。E-mail：chenxiaoping@ciss.cn。

作者單位：1. 清華大學(xué)體育部，北京 100084；2. 中國政法大學(xué)社會(huì)學(xué)院，北京 102269；3. 南京師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，江蘇南京 210023；4. 洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)移動(dòng)分析與測量實(shí)驗(yàn)室，瑞士 1015；5. 國家體育總局冬季運(yùn)動(dòng)管理中心，北京 100044；6. 國家體育總局體育科學(xué)研究所運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中心，北京 100061。

1. Division of Sports Science and Physical Education， Tsinghua University， Beijing 100084，China; 2. School of Sociology， China Uni

-versity of Political Science and Law， Beijing 102269， China; 3. School of Physical Education amp; Sport Science， Nanjing Normal Univ

-ersity， Nanjing 210023， China; 4. Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne， Laboratory of Movement Analysis and Measurement， Switzerland 1015; 5. China Winter Sports Administration， General Administration of Sport of China， Beijing 100044， China; 6. Sport Science Center， China Institute of Sports Science， Beijing 100061， China.