不同水平男子越野滑雪運動員自由式滑輪長距離比賽表現及其專項耐力和力量素質的關聯性探究

尚 磊，蔡旭旦，張 蓓，黎涌明，陳小平

越野滑雪是典型的周期性耐力運動項目，要求上下肢肌肉協調配合，需在3～120 min 的比賽時間內滑行不同長度和坡度的上坡、平地和下坡路段，注重更好的能量代謝供能能力和肌肉力量?；営柧毷窃揭盎┻\動員夏季專項訓練周期采用的最主要訓練手段，滑輪技術動作和動力學特征與越野滑雪技術相一致，同時在夏訓周期中訓練量占比超過80%［1］。通過研究越野滑雪運動員身體形態、生理機能和體能與越野滑輪比賽成績的關聯，對培養其專項競技能力至關重要。

越野滑雪項目比賽距離從1.0～50 km 不等，比賽場地單圈長度為0.5～8.3 km，同時包括不同數量和長度的上坡、平地和下坡路段。因此，將越野滑雪分為上坡、平地和下坡進行分段研究，已成為國際越野滑雪領域高度關注的研究熱點和重點問題。近年來，通過可穿戴設備實現的數字化技術監控訓練和比賽負荷逐漸取代了視頻記錄、人工計時等傳統手段。全球衛星導航系統（GNSS）可穿戴設備具有高采樣頻率（50～200 Hz）和準確的測量精度，可有效分析運動員滑行速度、運動軌跡、加速度等指標［2］，是近一個時期越野滑雪項目進行分段研究的主要工具。Bolger 等研究后認為，世界級越野滑雪運動員長距離比賽中傳統技術和自由技術的比賽時間差異主要表現在上坡段［3］。Sandbakk 等研究世界級女子越野滑雪運動員10 km 傳統技術比賽分段時間后發現，上坡段時間是影響比賽成績最重要的因素［4］。Andersson 等研究世界級短距離越野滑雪運動員比賽分段時間、速度及其與生理機能指標的相關關系后發現，上坡段時間和最大攝氧量能力對比賽成績有重要作用［2］。Sandbakk 等經研究發現，世界級短距離越野滑雪運動員實驗室自由式滑輪最大攝氧量和最大速度與短距離比賽上坡段和平地段時間有關，世界級運動員表現出更高的攝氧量峰值、更高效的技術動作、更快的峰值速度以及更長的步幅［1］。

越野滑雪比賽中由于路段的起伏變化，使得多種滑行技術轉換頻率增加，從而對身體不同部位的肌肉力量和體成分產生了相應的影響［5］。有氧代謝能力是越野滑雪運動員必備能力之一，世界級越野滑雪運動員表現出更高水平的攝氧量能力［6］。近十年來，現代越野滑雪運動員的平均比賽速度顯著提高，不僅得益于器械裝備的科技化，而且源于越野滑雪運動員的最大力量和爆發力的大幅度提高［7］。盡管前人研究結果表明身體形態、生理機能、專項體能等測試對越野滑雪運動員競技表現和比賽成績有重要作用，但這些測試能否為越野滑雪運動員提供有效的預測分析，目前還沒有得到論證。為此，本研究擬以我國現役高水平越野滑雪運動員為研究對象，在充分了解和深入總結前人研究成果的基礎上，運用實驗室超大滑雪跑臺和相關測試設備，對越野滑雪不同水平運動員自由式滑輪25 km 比賽分段時間和體能測試結果進行關聯性研究分析，探究影響我國不同水平男子越野滑雪運動員比賽成績差異的主要原因。以期對我國越野滑雪高水平運動員的訓練和比賽，以及冬季其他同類項目的身體機能測試和針對性訓練的設計與實施具有借鑒意義。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

12 名越野滑雪國家集訓隊男子運動員（6 名運動健將，6 名一級運動員），其個人基本信息由表1 所示。按照運動員技術等級分為健將組（n=6）和一級組（n=6），所有運動員均充分了解研究目的和比賽測試流程，并在參加測試前近1 個月內無運動損傷，身體健康。

表1 越野滑雪國家集訓隊男子運動員基本信息表

1.2 實驗室測試

1.2.1 體成分測試

要求所有受試者在測試前8 h 不要攝入任何食物，同時在測試前8 h 無劇烈運動。在iDXA 測試前，要求受試者取下身體佩戴的所有金屬物品，著輕便服裝進行iDXA 體成分測試（Luna iDXA，General Electric Company，美國）。在測試前，測試人員將受試者的個人基本信息錄入測試系統軟件（Encore 2007，Version 11.4，General Electric Company，美國）。在iDXA 體成分測試過程中，要求受試者身體處于平躺仰臥位置，身體中線與方框中線對齊，頭部和腳步均處于掃描區域方框內部。在測試過程中，要求受試者兩腿并攏、掌心朝下、身體放松、兩眼自然閉合，并且保持本姿勢至全身掃描結束［8］。iDXA 體成分測試的掃描順序為從頭至腳，待腳部掃描結束后，本次體成分測試結束。

1.2.2 專項耐力測試

1）15 s 最大功率測試。受試者在完成15 min 熱身活動后，在滑雪測功儀（Concept2 Ski Erg,Morrisville VT,美國）上進行15 s 最大功率測試。本測試要求受試者以同推技術動作全力完成15 s，記錄受試者在15 s內的平均功率和最大功率，共測試3 組，每組間歇5 min。在測試完成后即刻采集受試者指尖血進行血乳酸測定，測功儀的阻力設置為10 檔，受試者被要求在整個測試過程中使用滑雪中的同推技術。受試者與滑雪測功儀之間的距離是固定的，并且在地上設置醒目的標志，以保證每次測試的距離保持一致。

2）自由式滑輪乳酸閾測試。在測試前，所有運動員需要進行熱身活動，主要包括10 min 的低強度自由式滑輪熱身［自我感覺疲勞等級（RPE，1-10）=2］和上下肢肌肉激活練習。待熱身結束后，為運動員穿戴測試所需設備。自由式滑輪乳酸閾使用逐級遞增負荷方法測試［9］，并在專業跑臺上完成測試。跑臺（Rodby RL3500E，瑞典）起始坡度為1°（1.75%），起始速度為9 km/h，每級運動負荷時間為5 min，隨后跑臺速度遞增坡度1°，進入下一級運動負荷，如此進行循環。每級運動負荷過程中，記錄運動員在每階段最后30 s 的平均心率。在運動結束后采集和記錄跑臺速度、即刻血乳酸和RPE 值，當運動員某一級運動結束后即刻血乳酸水平大于4 mmol/L 時，則停止測試，即表明運動員完成本次自由式滑輪乳酸閾測試。

3）自由式滑輪最大攝氧量測試。受試運動員完成自由式滑輪乳酸閾測試后主動恢復5 min（慢跑或者騎功率自行車），在跑臺上完成遞增負荷的最大攝氧量測試。運動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），采集和記錄運動員攝氧量、通氣量、心率等指標。跑臺初始坡度為4°（7.0%），起始速度為低于運動員乳酸閾速度1 km/h，以整數計算，跑臺速度每分鐘增加1 km/h，直至力竭。最大攝氧量定義為運動員在最后30 s 內的攝氧量平均值。最大心率定義為運動員在測試過程中心率最高5 s 的心率均值。測試結束后采集運動員即刻血乳酸值和RPE 值，并記錄最后一級運動負荷的速度和持續時間［9］。

1.2.3 專項力量測試

1）臥拉最大力量測試。受試者俯臥于臥推椅，調整到合適的高度，雙腳與地面保持30～50 cm 間距，頭部懸垂，頸部接觸臥推椅面最前端，雙手以適合的寬度抓握杠鈴桿。之后，受試者拿起杠鈴，向斜后拉動杠鈴，雙肘要達到或小于90°，然后發力向下至雙肘完全伸展，不得借助慣性完成動作，身體不得借力，有明顯技術質量問題時不計數，計量單位為千克（kg），精確到整數。測試過程如下：以受試者預估1RM 的60%重量進行5～10 次熱身，休息1 min；增加重量5%～10%，運動員重復完成3～5 次，休息2 min；增加重量5%～10%，運動員重復完成2 次，休息2～4 min；增加重量5%～10%，運動員完成1 次；如果仍可以繼續，則休息2～4 min 后增加5%～10%，完成1 次；如果不能完成，則休息2～4 min 后減少5%～10%，完成1次。

2）引體向上測試。要求受試者雙手正握，間距比肩略寬，在發力拉起過程中不允許突然發力或身體擺動，上拉至下頜過桿。在計算受試者按要求完成動作的次數時，有明顯技術質量問題的引體向上不計數［10-11］。

3）深蹲測試。要求受試者兩腳稍寬于肩站立，腳尖可外旋15°～30°，下蹲至大腿前側達到或低于水平線再發力蹲起，有明顯技術質量問題的深蹲不計數，計量單位為千克（kg），精確到整數。測試流程與臥拉最大力量測試相同，詳見臥拉最大力量測試。

4）六角杠鈴硬拉測試。要求受試者站到六角杠鈴中，確保雙腳與杠鈴的前后距離相等，兩腳稍寬于肩站立，緊握杠鈴手柄，雙腳用力蹬地，伸直雙腿，髖部向前推，有明顯技術質量問題的硬拉不計數，計量單位為千克（kg），精確到整數。測試流程與臥拉最大力量測試相同，詳見臥拉最大力量測試。

5）軀干力量測試。受試者在測試前完成準備活動后，由測試人員向受試者詳細介紹測試目的和指標。軀干力量測試使用“人馬機”測試系統（BMFC Centaur，英國）。受試者站到器械上，先調整下肢固定位置，高度大約在髂前上棘，固定運動員髖部和大腿后調整上肢固定位置，雙手抱在胸前，不允許觸碰把手。受試者在0°、45°、90°和135°旋轉做一個90°的屈伸，通過本體感覺控制生物反饋系統使測試屏幕中的綠點始終保持在中心位置。測試人員記錄受試者在不同角度下的動作維持時間。

1.3 自由式滑輪比賽

12 名越野滑雪國家集訓隊男子運動員參加2021年國際雪聯越野滑雪FIS 積分賽自由式滑輪25 km比賽，運動員出發形式是個人30 s 間隔出發。比賽場地位于河北承德壩上雪上項目訓練基地內，賽道長度為8.3 km（國際雪聯官方認證），高度差為63 m，最大爬坡為11 m。男子自由式滑輪25 km 比賽要求運動員按照賽道設置和路標，使用自由技術連續滑行3 圈（3×8.3 km），并在比賽場地內設有專業裁判。根據越野滑雪比賽場地規則［12］將8.3 km 的比賽場地分為18 段落，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，上坡段有4 個（S4、S7、S10、S12），平地段有9 個（S1、S3、S6、S9、S11、S13、S15、S17、S18），下坡段有5 個（S2、S5、S8、S14、S16），如圖1 所示。8.3 km 的滑輪比賽場地上坡段總計1555m，占比為18.6%；平地段共計5 292 m，占比為63.9%；下坡段共計1 441 m，占比為17.4%。根據運動員比賽中GPS 定位系統數據，計算不同路段的時間和速度，自由式滑輪比賽當天溫度為16～25 ℃，西南風1～2 級。

圖1 越野滑雪8.3 km 比賽場地剖面分段

男子運動員在比賽中的位置和速度數據使用“Catapult Optimeye S7”定位系統和慣性測量設備測量，GNSS 數據以10 Hz 采樣頻率記錄，慣性測量數據以100 Hz 采樣頻率記錄。測試當天，在室外比賽場地提前打開設備10 min 以上，確保設備與衛星進行有效連接。相關研究表明，GNSS 設備在越野滑雪比賽中的定位、速度和時間分析結果具有準確性（水平面距離誤差為1.0 m，速度誤差為0.1 m/s）［13］。運動員的滑雪杖（高度不得超過身高83%）、頭盔和護目鏡根據個人尺寸進行選擇，運動員出發前通過隨機抽簽的方式選擇自由式滑輪，所有自由式滑輪均為統一型號和相同重量。

1.4 統計分析

1）采用Shapiro-Wilk 檢驗測試數據正態性，數據以平均值±標準差（M±SD）表示。2）使用Pearson 相關系數或Spearman 相關系數比較上坡段、平地段和下坡段的時間與總時間的相關性。相關系數r值是0.1～0.3，為低度相關；r值是0.3～0.5，為中度相關；r值是0.5～0.7，為中高度相關；r值是0.7～0.9，為高度相關；r值是0.9，為極其高度相關。3）單因素方差分析比較各組運動員3 圈的分段時間和速度差異。4）使用獨立樣本t檢驗或非參數檢驗（Mann-Whitney U 檢驗）比較健將組和一級組運動員的體成分、專項耐力、力量測試結果、自由式滑輪25 km 比賽的分段時間和速度差異。5）以總時間為因變量，上坡段時間、平地段時間和下坡段時間或專項耐力、力量測試相關指標為自變量，使用多元線性逐步回歸統計分析各自變量對因變量的貢獻率。6）計算科恩效應量（ES）=（Mean 組1-Mean 組2）/SD2 組合并以評估差異大小，0.2～0.49為小，0.5～0.79 為中等，超過0.8 為大［14］；統計顯著性水平選擇p＜0.05，所有數據使用IBMSPSS 23（SPSS Inc.,Chicago,IL,美國）進行統計檢驗。

2 研究結果

2.1 自由式滑輪25 km 比賽

2.1.1 分段時間

自由式滑輪25 km 比賽中12 名運動員總時間、單圈時間、上坡段時間、平地段時間、下坡段時間、各子路段（S1～S18）時間、速度和相關系數如表2 所示。多元逐步回歸分析結果顯示，12 名運動員的平地段（自變量）解釋自由式滑輪25 km 比賽總時間（因變量）的92.4%（R2=0.924，β=0.54）。上坡段時間、平地段時間和下坡段時間均與總時間顯著相關（上坡段：r=0.89，平地段：r=0.93，下坡段：r=0.59，p＜0.01），其中平地段相關系數最高。在各子路段分段時間與總時間相關分析結果中，平地段S3（r=0.94）、S11（r=0.88）和上坡段S4（r=0.87）相關系數高于其他子路段分段時間。

表2 自由式滑輪25 km 比賽分段時間、速度和相關分析結果（n=12）

在自由式滑輪25 km 比賽中的健將組和一級組運動員的總時間、單圈時間、上坡段時間、平地段時間、下坡段時間和比較分析結果如表3 所示。健將組運動員在總時間、單圈時間、上坡段時間、平地段時間和下坡段時間均顯著優于一級運動員（p＜0.01/0.05）。健將組與一級組的平地段時間差（54.3 s）顯著大于上坡段（23.9 s）和下坡段（19.6 s）（p＜0.05）。健將組和一級組運動員的平地段、上坡段和下坡段的時間差分別占總時間差的55.6%、24.4%和20.0%。

表3 不同水平運動員自由式滑輪比賽總時間、單圈時間和分段時間

2.1.2 配速策略

自由式滑輪25 km 比賽的健將組和一級組的運動員在上坡段、平地段和下坡段的平均速度分析結果如圖2 所示。健將組和一級組的運動員全程平均速度分別為（8.44±0.09）m/s、（8.16±0.11）m/s（p＜0.01）。健將組運動員每圈平均速度分別快于一級組運動員（2.4±0.8）%、（4.5±1.6）%和（3.4±0.9）%（p＜0.05）。上述分析結果顯示，健將組運動員第1 圈至第3 圈的平均速度存在顯著差異（p＜0.05），第2 圈和第3 圈的平均速度分別快于第1 圈（1.9±0.9）%和（1.7±1.3）%。一級組運動員第1 圈和第3 圈的平均速度均不存在顯著差異（p＞0.05）。健將組和一級組的運動員在前100 m 的平均速度分別為（7.21±0.35）m/s 和（7.10±0.24）m/s（p＞0.05）。

圖2 不同水平運動員自由式滑輪比賽全程和單圈上坡段、平地段和下坡段速度比較

從上坡分段速度來看，健將組運動員的第3 圈平均速度相較第1 圈和第2 圈分別增快（5.1±0.7）%和（7.0±1.5）%（p＜0.01），第1 圈和第2 圈的平均速度無顯著差異（p＞0.05）。從平地分段速度分析，健將組運動員的第3 圈平均速度相較第1 圈和第2 圈分別增快（3.3±1.2）%和（2.3±0.6）%（p＜0.01）；一級組運動員的第3 圈平均速度相較第1 圈增快（3.1±0.9）%（p＜0.01）。從下坡分段速度來看，健將組運動員的第2 圈平均速度分別快于第1 圈和第3 圈的（3.2±1.2）%和（6.3±1.3）%，一級組運動員的第3 圈平均速度分別慢于第1 圈和第2 圈的（4.8±4.2）%和（5.1±2.8）%（p＜0.01）。從轉換路段速度來看，全程比賽中S12～S13（上坡段至平地段）、S16～S17（下坡段至平地段）的銜接段前50 m 平均滑行速度與總時間存在顯著相關關系（r=0.7，p＜0.05），且健將組運動員的平均速度顯著快于一級組運動員（p＜0.05）。

2.2 專項測試結果

2.2.1 體成分測試

不同水平運動員體成分測試結果差異及測試指標與25 km 自由式滑輪比賽總時間、上坡段時間、平地段時間和下坡段時間的相關分析如表4 和表5 所示。健將組運動員的上肢肌肉量和上肢肌肉量百分比顯著多于一級組運動員（p＜0.05，ES=1.67，ES=1.70），其他指標均無顯著性差異（p＞0.05）。上肢肌肉量與總時間、平地段時間和下坡段時間存在顯著性中高度相關性（r=0.58，p＜0.05），其他指標均未與以上指標存在顯著相關性（p＞0.05）。

表4 不同水平男子運動員iDXA 體成分測試結果

表5 自由式滑輪25 km 總成績、分段時間與實驗室相關測試結果的相關關系

2.2.2 專項耐力測試

2.2.2.1 15 s 最大功率測試

不同水平運動員15 s 最大功率測試結果差異及測試指標與25 km 自由式滑輪比賽總時間、上坡段時間、平地段時間和下坡段時間的相關分析如表5 和表6 所示。一級組運動員在第2 組最大功率測試后即刻血乳酸值顯著高于健將組（p＜0.05，ES=1.92），兩組運動員的最大功率絕對值和最大功率相對值指標未存在顯著性差異（p＞0.05）。15 s 最大功率測試結果與上肢肌肉量和軀干肌肉量存在高度相關（r＞0.61，p＜0.05），與前100 m 滑行時間不存在顯著相關（p＞0.05）。15 s最大功率測試中運動后即刻血乳酸值與總時間、上坡段時間和平地段時間存在顯著性中高度相關性（r=0.60～0.65，p＜0.05），其他指標均未與以上指標存在顯著相關性（p＞0.05）。

表6 不同水平男子運動員15 s 最大功率測試結果

2.2.2.2 自由式滑輪乳酸閾測試

不同水平運動員自由式滑輪乳酸閾測試結果差異及測試指標與25 km 自由式滑輪比賽總時間、上坡段時間、平地段時間和下坡段時間的相關分析結果如表5和表7 所示。健將組運動員的乳酸閾攝氧量絕對值和相對值分別高于一級運動員（9.5±8.1）%和（4.3±2.9）%（p＜0.05），其他指標未表現出差異性（p＞0.05）。乳酸閾攝氧量絕對值（L/min）與總時間、上坡段時間和下坡段時間存在高度相關關系（r=0.67～0.76，p＜0.01/0.05），乳酸閾攝氧量相對值（ml·kg-1·min-1）與總時間存在高度相關關系（r=0.76，p＜0.01）。

表7 不同水平男子運動員自由式滑輪乳酸閾測試結果

2.2.2.3 自由式滑輪最大攝氧量測試

不同水平運動員自由式滑輪最大攝氧量測試結果差異及測試指標與25 km 自由式滑輪比賽總時間、上坡段時間、平地段時間和下坡段時間的相關分析如表5 和表8 所示。健將組運動員的最大攝氧量測試時間、最大攝氧量速度、最大攝氧量相對值（ml·kg-1·min-1）和最大通氣量絕對值（L/min）變化均顯著于一級組運動員（p＜0.05），其他指標未表現出差異性（p＞0.05）。多元回歸分析結果顯示，最大攝氧量測試時間和乳酸閾攝氧量絕對值指標（自變量）共同解釋自由式滑輪25 km 比賽成績（因變量）的69.0%（調整后R2=0.690，p＜0.01），表明以上2 個指標對比賽成績有較大的影響。最大攝氧量測試時間與總時間、上坡段時間、平地段時間和下坡段時間存在高度相關關系（r=0.58～0.76，p＜0.05），最大攝氧量絕對值（L/min）與總時間和平地段時間存在高度相關關系（r＞0.64，p＜0.05），最大攝氧量相對值（ml·kg-1·min-1）與總時間、上坡段時間和平地段時間存在高度相關關系（r=0.59～0.68，p＜0.05）。

2.2.3 專項力量測試

不同水平運動員最大力量測試結果差異及測試指標與25 km 自由式滑輪比賽總時間、上坡段時間、平地段時間和下坡段時間的相關分析如表5 和表9所示。臥拉絕對力量、引體向上與總時間、平地段時間存在高度相關關系（r＞0.58，p＜0.05），六角硬拉絕對力量與下坡段時間存在高度相關關系（r=0.75，p＜0.05）。軀干力量與總時間、平地段時間、下坡段時間存在高度相關關系（r=-0.50～-0.69，p＜0.01）。多元回歸分析結果顯示，臥拉絕對力量和軀干力量指標（自變量）共同解釋自由式滑輪25 km 比賽總時間的（因變量）75.7%（調整后R2=0.757，p＜0.01）。健將組運動員臥拉絕對力量、引體向上和軀干力量測試總分均顯著高于一級組運動員（p＜0.05），深蹲絕對力量和六角硬拉絕對力量不存在顯著性差異（p＞0.05）。

3 討論

3.1 自由式滑輪25 km 比賽分析

3.1.1 分段時間

自由式滑輪25 km 比賽的上坡段和平地段的時間與總時間高度相關，平地段時間是健將組和一級組的運動員比賽成績差異的主要原因。

兩組運動員在自由式滑輪25 km 比賽中的上坡段、平地段和下坡段的時間比例分別約為25%、55%和20%，其中，平地段時間比例最大。自由式滑輪比賽的平地段時間比例超過50%以上，主要原因與比賽場地的坡段分布有關。本研究中的8.3 km 滑輪場地經國際雪聯官方認證，符合國際雪聯FIS 積分賽的場地要求，平地段長度共計5 292 m，占比為63.9%。自由式滑輪25 km 比賽的上坡段和平地段的時間均與總時間顯著相關，表現出這兩者對總時間的重要作用。相關研究結果顯示，世界優秀男子越野滑雪運動員在傳統式和自由式比賽中的上坡段和平地段時間顯著影響比賽成績排名，且與總時間相關性最高［3］。Stoggl 等研究表明，上坡段和平地段時間是影響男女運動員長距離比賽成績的關鍵因素［15］。本研究中的多元回歸模型結果顯示，平地段時間解釋自由式滑輪25 km 比賽總時間變量的90%以上，一級組運動員與健將組運動員平地段時間差異高于上坡段和平地段。因此，平地段時間差異是造成兩組運動員比賽總時間存在差異的主要原因。

本次比賽的上坡段時間和各子上坡段時間均與總時間具有高度相關性（r＞0.80），該結果與多項研究的結果相類似［1,3］，即上坡段是越野滑雪比賽成績的關鍵因素。運動員在上坡段滑行受到重力和阻力的影響，其滑行速度及其輸出功率、上坡滑行過程中能量供能均與比賽成績高度相關。因此，減少上坡段的時間比例和增強上坡滑行專項能力對于獲得優異的比賽成績至關重要。

3.1.2 配速策略

3.1.2.1 全程比賽

健將組運動員在全程比賽中采用“逐圈加速”的配速策略，一級組運動員使用“單圈勻速”配速策略。

與健將組運動員不同，一級組運動員在比賽中的配速特征為“勻速型”策略。勻速配速是指速度變化起伏較小，速度分配較為穩定的方式，通過避免多余加速和減速，有效利用能量儲備。Foster 等認為啟動加速后的勻速配速可以實現最佳運動成績，因為增大克服空氣阻力功率是速度增加的3 倍，即速度增加1%，克服空氣阻力功率增大約3%［20］。一級組運動員在比賽的全程中保持較為均勻的速度節奏，3 圈的平均滑行速度保持在8.1～8.2 m/s，單圈總時間平均差為0.9%～1.1%。

3.1.2.2 分段速度

兩組運動員在自由式滑輪25 km 比賽中的第3圈上坡段和平地段的平均速度相較第1 圈有所增加，下坡段速度呈現降低趨勢。健將組和一級組的運動員在第3 圈的平地段速度增加2.3%和3.1%，健將組運動員第3 圈的上坡段速度增加7.0%。兩組運動員的第3 圈下坡段速度分別下降6.3%和5.1%。造成不同路段使用多種配速相結合的原因主要有：1）越野滑雪比賽場地起伏路段較多，滑行速度分布區間為5.1～13.2m/s，這與多樣的比賽路段轉換有關；2）越野滑雪運動員根據場地的路段變化，以及上坡段、平地段和下坡段的不同運動強度，運用多種速度節奏有利于能量節省。有研究顯示，優秀越野滑雪運動員長距離比賽中的平地段較多采用快起節奏配速，第1 圈平地段速度較第3 圈下降23.4%，在上坡段采用“勻速節奏”策略，在平地段降低滑行速度，為上坡段的勻速提供穩定的功率輸出［21］。

3.1.2.3 速度差異

健將組運動員在全程比賽中的平地段和下坡段速度快于一級組運動員，以及第3 圈的上坡段速度顯著快于一級組運動員。健將組運動員的上坡段和平地段的平均速度快于一級組運動員3.5%～4.8%。兩組運動員的滑行時間和速度差異主要與2 個因素有關。1）上肢力量。越野滑雪運動員在上坡段和平地段主要通過撐杖和蹬腿相結合的動作滑行，利用上肢力量產生向前的推進力，自由式滑輪技術中上肢力量能夠提供50%以上的推進力。2）最大攝氧量。高強度（超過100%最大攝氧量強度）是越野滑雪比賽中上坡段的主要特征之一。有氧代謝能力與上坡滑行時間具有高度相關性，優越的有氧代謝能力有利于減少高強度下的氧虧累積和加快緩解肌肉乳酸的堆積。因此，遵循肌肉應激-適應的過程規律，增強上下肢力量和提高滑行效率，將有利于進一步提高我國越野滑雪運動員上坡和平地段高速滑行的競技能力。

健將組運動員在全程比賽、第1 圈和第2 圈的下坡段平均速度顯著快于一級組運動員。越野滑雪下坡段滑行中主要以半身姿勢轉彎和運用靜態團身蹲伏技術，高速下坡滑行的速度根據下坡段的坡長和坡度決定。兩組運動員的下坡段速度的差異主要有兩方面原因。1）個人體重。健將組運動員體重重于一級組運動員約6%，而較重的體重有利于下坡段滑行速度的加快。2）下坡轉彎技術。世界優秀越野滑雪運動員的下坡轉彎能力與比賽成績密切相關，比賽成績較好的運動員能夠有效完成下坡轉彎，并同時減少速度損失。越野滑雪運動員在下坡轉彎時需最大化利用重力加速度和滑雪推進力，以獲得合適的轉彎軌跡路線，從而保持高速和減少轉彎時間。因此，保持高速滑行能力是獲得下坡段良好表現的重要基礎，有利于運動員使用下坡段的高速滑行提高銜接段的平地或上坡滑行的初始速度。

3.2 專項耐力和力量測試相關分析

3.2.1 體成分測試分析

6Sigma實際代表著99.99966%的無差錯率，即0.00034%的差錯率，“但我們現在大概也就是3Sigma水平，93.32%，實際至少還存在5%的差錯率，5%與0.00034%，這個差距還很大，雖然醫療服務行業與工業領域的數字衡量存在差異?！标惡[表示。

上肢肌肉量與總時間、平地段時間和下坡段時間高度相關，健將組運動員上肢肌肉量和上肢肌肉量百分比多于一級組運動員。

本研究發現，上肢肌肉量與總時間、平地段時間和下坡段時間高度相關。這與相關研究結果相一致。例如：Larsson 等研究表明優秀男子越野滑雪運動員的上肢肌肉量與5.6 km 自由技術滑雪總成績相關［5］。而本研究結果中的脂肪總量和體脂率未顯示與總時間和分段時間存在顯著相關關系，與前人研究結果有所不同。諸如有研究發現優秀男子青年越野滑雪運動員的專項競技表現與體脂率存在高度相關關系［22］。此外，本研究發現的全身肌肉總量與總時間的相關關系差異可能與越野滑雪傳統式和自由式技術特點有關，這會影響上肢、軀干和下肢的肌肉量與總時間的相關性，該研究結果需進一步研究闡明。與世界級男子越野滑雪運動員相比較，健將組和一級組的運動員的體脂率、肌肉總量、肌肉量百分比等指標均達到世界優秀運動員水平［8］。健將組運動員在上肢肌肉量和上肢肌肉百分比分別顯著多于一級組運動員12.3%和5.6%，其中，健將組運動員上肢肌肉量與世界級男子越野滑雪運動員相一致［8］。相關研究表明，越野滑雪傳統式和自由式技術動作特征高度依賴上肢肌肉的輸出功率，上肢肌肉力量已被證明與越野滑雪比賽成績高度相關［23-24］。在本研究中，兩組運動員在自由式滑輪25 km 比賽中平地段主要使用一步一撐技術，這種技術主要特點是雪杖推撐的同時左腳向左蹬伸一次，當滑雪杖再次推撐時，右腳向右蹬伸一次，是一種對稱性動作。有研究顯示，一步一撐技術主要以上肢肌肉力量為滑行動力，上肢力量貢獻率在50%以上［25］。綜上可見，健將組與一級組的運動員上肢肌肉量的差異可能與平地段時間和速度差相關。

維持合理的肌肉總量是提高運動成績的前提，建議我國優秀男子運動員在長時間低強度訓練、高強度間歇訓練、專項力量訓練和長距離比賽后保持合理膳食結構，注重碳水化合物和蛋白質營養的平衡補充。一級組運動員在力量和耐力周期訓練過程中的營養計劃主要以增加蛋白質為主，提高體成分測試的監測頻率，根據每日訓練計劃針對性制定個性化餐譜。

3.2.2 專項耐力測試分析

3.2.2.1 上肢最大功率

本研究發現，15 s 滑雪測功儀的最大功率絕對值和相對值與自由式滑輪25 km 比賽成績和前100 m快速啟動階段時間均不存在相關關系，健將組運動員和一級組運動員的上肢最大功率不存在顯著差異。與世界級男子越野滑雪運動員相比，健將組運動員和一級組運動員的上肢最大功率相對值均達到世界優秀運動員水平［26］。2 組運動員在自由式滑輪25 km 比賽前100 m 采用相同快速啟動的速度節奏，并且平均滑行速度無差異。在比賽末期（S15～S17）平均滑行速度相較第1 圈速度顯著加快，沖刺階段一般通過加快上肢撐杖頻率來提高滑行速度，2 組運動員沖刺階段的時間和滑行速度也無顯著差異。

1）上肢最大功率與自由式滑輪比賽快速啟動階段無相關關系，這主要與使用刨鎬和兩步一撐技術有關。首先，這2 種技術與滑雪最大功率測試所使用的同推技術不同，自由技術刨鎬和兩步一撐技術動作需上肢撐杖與下肢蹬地的協同配合。其次，自由式滑輪25 km 比賽成績注重全程滑行速度的均勻分布，前100 m 滑行時間未能直接影響比賽成績。此外，本研究發現的上肢和軀干的肌肉量與上肢最大功率高度相關，表明從靜止狀態到快速啟動，更多的上肢和軀干的肌肉量有利于獲得更大的加速度。相關研究也表明，優秀越野滑雪運動員軀干肌肉量和肌肉總量與其專項技術的最大速度能力高度相關［8］。

2）導致最大功率測試后即刻血乳酸值較高的主要原因與運動強度大和上下肢肌肉募集程度高有關。測試中的同推技術主要以上肢運動為主，下肢和軀干部位的肌肉起支撐和穩定作用。因此，在相同負荷強度條件下，上肢肌肉比下肢肌肉和軀干肌肉產生更多的乳酸，這與上肢肌肉募集更多的糖酵解快肌纖維有關。越野滑雪運動員手臂血乳酸值顯著高于腿部肌肉，而且手臂在運動中的肌糖原供能量增加，會導致血乳酸堆積［27］。此外，健將組運動員在第2 組測試后的即刻血乳酸值低于一級組運動員25.6%，同時保持相近的相對最大功率，表明優秀越野滑雪運動員比一般水平運動員具有更好的血乳酸清除和恢復能力。

建議我國越野滑雪運動員通過陸上滑輪多組短時間（10～15 s）的高強度速度沖刺訓練和使用滑雪測功儀進行專項爆發力訓練維持和提高上肢最大功率，提高以磷酸原系統供能為主的專項技術快速啟動能力和以糖酵解-有氧系統混合供能為主的沖刺能力。

3.2.2.2 自由式滑輪乳酸閾和最大攝氧量

自由式滑輪乳酸閾攝氧量、最大攝氧量測試時間、最大攝氧量絕對值和相對值、最大攝氧量與自由式滑輪25 km 總時間、上坡段時間、平地段時間、下坡段時間均存在高度相關關系。健將組運動員最大攝氧量測試時間、最大攝氧量速度、最大攝氧量絕對值和相對值均顯著高于一級組運動員。

本研究發現的最大攝氧量與上坡段時間的高度相關關系，表明有氧代謝能力對越野滑雪運動員上坡段滑行表現產生了重要作用。最大攝氧量是評價有氧代謝供能最主要的指標，越野滑雪運動員上坡段的競技水平與其最大攝氧量能力高度相關［2,28］。有研究顯示，在滑雪跑臺恒定坡度條件下次最大強度模擬4 min專項技術的最大輸出功率所對應的攝氧量為攝氧量峰值的110%～120%，在上坡段的運動強度則超過最大攝氧量峰值強度［29］。多項研究同樣顯示越野滑雪上坡段的運動強度為最大攝氧量的110%～160%［1,30］。此外，Karlsson 等在模擬13.5 km 越野滑雪比賽的研究中發現上坡段的運動強度反復超過100 %最大攝氧量［31］。越野滑雪上坡段能量消耗較大的主要原因在于越野滑雪技術為全身四肢運動，需高效協調上下肢肌肉，大肌肉群募集和激活程度高，在保持滑雪速度基礎上，坡度和海拔的增加使得上坡段輸出功率和能量消耗。此外，雖然越野滑雪運動員平地段和下坡段運動強度顯著低于上坡段，但平地段和下坡段的運動強度在90%以上最大攝氧量［31］。本研究中的最大攝氧量水平與越野滑雪運動員平地段和下坡段時間的高度相關關系表明，良好的有氧供能能力有利于平地段的勻速滑行節奏和下坡段持杖團身滑行姿態的穩定，推遲無氧系統代謝供能的時間，同時延緩機體酸性物質的堆積，提高運動員上坡段高強度運動后疲勞恢復的速度。綜上，良好的有氧代謝能力是越野滑雪運動員在上坡、平地和下坡段獲取優異競技表現的重要基礎。

與世界級男子越野滑雪運動員相比，健將組運動員絕對最大攝氧量、相對最大攝氧量均達到世界優秀水平［32］。健將組運動員攝氧量和通氣量水平顯著高于一級組運動員，最大攝氧量水平是2 組運動員25 km比賽中上坡段時間、平地段時間和下坡段時間差異的主要原因之一。因為：1）更好的有氧代謝供能水平有利于運動員自身攝取更多的氧氣，以參與有氧代謝，產生更多的有氧代謝供能量，從而提高攝氧量的快速動員能力，減少上坡滑行初期的累積氧虧；2）隨著運動時間的增加，無氧代謝供能的比例逐漸降低，有氧代謝系統成為能量供給的主要來源，這凸顯了有氧代謝供能的重要作用。此外，下坡段滑行過程中主要以靜態團身半蹲技術動作為主，在滑降過程中出色的有氧代謝能力有利于快速消除乳酸堆積，在隨后的上坡段和平地段保持較高強度滑行。

建議我國越野滑雪運動員在專項耐力訓練過程中，通過低強度山地帶杖越野跑、滑輪專項訓練、高強度間歇訓練等多種方式提高專項最大攝氧量水平，維持和提高比賽中所需的有氧代謝供能能力。一級組運動員耐力訓練期間以發展最大攝氧量能力為主，制定針對性耐力周期訓練計劃，定期進行最大攝氧量能力測試和評估。

3.2.3 專項力量測試分析

臥拉最大力量和引體向上指標與總時間、平地段時間和下坡段時間高度相關。越野滑雪運動員上下肢最大力量水平對比賽成績和專項技術動作表現至關重要，尤其是上肢力量［33］。本研究發現的臥拉最大力量和引體向上與自由式滑輪比賽成績的高相關性表明越野滑雪運動員上肢力量的重要性，這與諸多研究結果相一致。越野滑雪運動員通過提高上肢最大力量，有利于改善越野滑雪比賽成績和動作經濟性。Stoggl等研究表明上肢肌肉力量與同推技術最大速度以及傳統技術短距離比賽成績高度相關［34-35］。Holmberg 等研究表明優秀越野滑雪運動員高速滑行時，撐杖時間短，撐杖力峰值高，這與其較大的上肢力量密切相關［36］。此外，盡管本研究中的下肢最大力量與比賽成績和分段時間未顯示出相關性，但下肢最大力量對自由式技術的高速滑行能力有著重要作用。自由式技術一步一撐除了以上肢力量作為滑行動力之外，良好的下肢力量在蹬地滑行過程中有利于獲得更大的步幅。同時，在上坡段中隨著坡度的增加，使用刨鎬技術時下肢力量的參與程度逐漸提高。

軀干力量測試總分指標與總時間、平地段時間和下坡段時間高度相關。越野滑雪運動員自由技術表現出高速滑行速度或輸出功率，需要肌肉發力順序符合人體用力方式。首先是腿部肌肉蹬伸產生動能，通過軀干和上肢的肌肉傳遞，并有效轉化為撐杖動力。軀干和上肢的肌肉通過激活軀干肌肉和髖屈肌產生向前推進力。其次是肩部和肘部伸肌。在動力鏈的過程中，軀干肌肉對產生動力或向前推進力均至關重要。有研究表明，優秀越野滑雪運動員軀干肌肉疲勞導致專項技術輸出功率的顯著下降，步頻、步幅、有氧供能均呈現下降趨勢。相關研究還表明優秀越野滑雪運動員專項技術峰值速度與軀干肌肉量顯著相關［8,36］。

健將組運動員的臥拉最大力量、引體向上和軀干力量水平顯著優于一級組運動員。多元回歸分析結果顯示臥拉最大力量和軀干力量指標是影響自由式滑輪25 km 比賽成績的主要因素。本研究中的平地段總長占比超過60%，一步一撐是自由式滑輪25 km 比賽中平地段使用最主要的技術，一步一撐技術對上肢和軀干力量的依賴程度遠遠大于其他自由式技術［37］。此外，本研究中的8.3 km 場地中緩下坡路段較多，運動員在比賽過程中利用緩下坡的速度優勢，在轉換和銜接路段中使用一步一撐技術有利于提高步頻和步幅，增加滑行速度。綜上可見，一步一撐技術在平地段和下坡段中的使用需要更大上肢和軀干的肌肉力量，上肢和軀干的肌肉力量的差異是影響一級組運動員自由式滑輪25 km 比賽中平地段和下坡段滑行時間的因素之一。

建議我國越野滑雪運動員在日常訓練中維持上下肢最大力量和軀干力量水平，突出上肢和軀干的力量能力，平衡發展下肢最大力量。一級組運動員以增大上肢和軀干的力量為主，針對個體差異制定最大力量發展計劃，旨在提高上肢肌肉輸出功率，并在此基礎上將上肢肌肉力量有效轉化為專項技術速度。

4 結論與建議

4.1 結論

1）自由式滑輪25 km 比賽中的上坡段和平地段的時間與總時間高度相關，平地段時間是健將組運動員和一級組運動員比賽成績產生差異的主要因素。

2）健將組運動員在全程比賽中采用“逐圈加速”配速策略，一級組運動員使用“單圈勻速”配速策略。2組運動員在自由式滑輪25 km 比賽中的第3 圈平地段的平均速度相較第1 圈有所增加，健將組運動員第3 圈上坡段速度快于第1 圈，2 組運動員的下坡段速度呈現下降趨勢。

3）經專項耐力測試發現，乳酸閾攝氧量和最大攝氧量是影響自由式滑輪比賽成績的主要因素。由專項力量測試得知，上肢臥拉最大力量和軀干力量與自由式滑輪比賽成績和分段時間高度相關。健將組運動員乳酸閾攝氧量、最大攝氧量、臥拉最大力量和軀干力量顯著優于一級組運動員。

4.2 建議

1）通過明確自由式滑輪比賽中的上坡段、平地段和下坡段的時間差異，量化與優秀運動員比賽成績的差距，在訓練和比賽中進一步針對性提高競技能力。

2）提高速度耐力是一級運動員在長距離滑行中保持良好競技狀態的關鍵。同時，在長距離比賽中重點關注“后程顯著降速”現象，應提高運動員在上坡段和沖刺路段的最大速度能力。

3）通過長時間低強度和高強度間歇訓練相結合的專項訓練方式提高運動員最大攝氧量水平。在注重發展上肢和軀干的力量的同時，平衡發展下肢最大力量，提高上下肢和軀干肌肉的協調配合能力，并有效轉化為專項滑行速度。