我國優秀越野滑雪運動員有氧和無氧能力與短距離比賽競技表現的相關性探究

摘" " 要" "目的：探究我國優秀越野滑雪運動員短距離比賽競技表現以及與其有氧、無氧能力的相關關系，其數據和成果對訓練和比賽具有重要指導作用。方法：對21名越野滑雪國家集訓隊男子運動員分別進行有氧、無氧能力和短距離比賽測試；使用GNSS定位系統和計時設備記錄短距離比賽中運動員時間、速度和技術等數據；通過典型相關分析方法，評價有氧、無氧能力指標與短距離比賽競技表現指標的相關關系。結果：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及無氧能力測試中上肢最大功率、平均功率指標分別與短距離比賽的競技表現指標密切相關（plt;0.05）；2）短距離比賽的比賽時間、上坡段時間、平地段時間、G3使用比例、G3最大速度與有氧、無氧能力指標具有較高的相關性（plt;0.05）。結論：以測試氧攝取指標為主的有氧能力和以測試上肢最大功率指標為主的無氧能力與越野滑雪短距離比賽競技表現高度相關；乳酸閾攝氧量、最大攝氧量、總效率等有氧能力指標是影響比賽成績的重要因素，更高的上肢爆發力水平與更好的短距離比賽競技表現顯著相關。建議：注重發展我國越野滑雪運動員專項技術的有氧能力和上肢峰值功率水平。未來的研究可以通過實驗室和雪上環境下進行標準化實驗設計，進一步探討有氧和無氧能力的動態變化對短距離比賽全程和分段競技表現的直接影響。

關鍵詞" "短距離項目；有氧能力；無氧能力；競技表現

中圖分類號：G808.1" " " " " "學科代碼：040303" " " " " "文獻標志碼：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目專項能力的基礎，并且構成了專項耐力訓練的核心。越野滑雪運動員在滑行過程中的能量代謝水平對運動成績有著至關重要的指導意義［1］。越野滑雪短距離比賽時間通常約為3～4 min，運動員需在不同的上坡、平地和下坡路段中選擇合適的專項技術，這就要求運動員具備出色的有氧和無氧能力［2-3］。因此，改善運動員的有氧和無氧能力將有利于提高滑雪速度，從而獲取優異的比賽成績。

越野滑雪短距離比賽的能量供應特征研究最早可追溯到2007年，奧地利學者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［4］。一方面，有氧代謝水平是獲取短距離比賽優異表現的必備條件。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現短距離越野滑雪運動員需具備較高的無氧能力［5-7］。盡管前人針對越野滑雪運動員短距離比賽的能量供應特征進行了研究，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間、速度和專項技術使用與有氧和無氧能力的進一步分析。由此，本研究以我國現役男子優秀越野滑雪項目運動員為測試對象，對越野滑雪運動員有氧和無氧能力測試結果與短距離1.5 km比賽競技表現指標進行關聯性探究。旨在準確掌握越野滑雪短距離比賽的專項特征，發現和理解制勝規律，為進行科學化訓練提供參考和依據。

1" "研究對象與方法

1.1" 實驗對象

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

1.2" 測試指標

根據前人研究，結合越野滑雪短距離比賽特征，對運動員的有氧和無氧能力水平及短距離比賽競技表現進行綜合評估。

1.2.1" 有氧能力指標

1.2.1.1" " 氧攝取指標

攝氧量是綜合反映心肺功能和有氧能力的重要生理指標，肺的通氣與換氣機能會影響有氧能力［8］。主要測試指標包括：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間（time trial/s，TT）。

1.2.1.2" " 氧運輸指標

氧的運輸主要依賴紅細胞內血紅蛋白與氧的結合和解離，是影響有氧能力的重要因素［9］。相關研究表明，世界優秀越野滑雪運動員表現出相對較高的血紅蛋白總水平［10-11］，主要指標包括血紅蛋白（Hemoglobin/g·L-1，Hb）和紅細胞（red blood cells/g·L-1，RBCs）。

1.2.2" 無氧能力指標

無氧能力測試主要分為上肢和下肢30 s最大功率測試，評價運動員磷酸原、糖酵解系統供能和耐乳酸能力等［12-13］。上肢最大功率測試指標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指標

短距離1.5 km自由技術比賽測試指標包括：1）分段時間，即比賽時間（sprint time trial，STT/ s）、上坡段時間（uphill time trial，TTuphil / s）、平地段時間（flat time trial，TTflat / s）和下坡段時間（downhill time trial，TTdownhill / s）；2）專項技術，即動作周期數量（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

乳酸閾測試是評價供能方式以有氧代謝供能為主轉為由無氧代謝為主供能的轉折點，是評價有氧代謝能力的指標。1）在測試前，所有運動員需要進行熱身活動，主要內容包括10 min的低強度自由滑輪熱身［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，均由隨隊體能教練帶領完成。2）待熱身結束后，檢查并為運動員佩戴測試所需設備。3）乳酸閾測試（自由滑輪）使用逐級遞增負荷方法試驗［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，每級運動負荷時間為5 min，隨后滑輪跑臺速度遞增坡度設為1°，進入下一級運動負荷，如此循環往復，運動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）在每級運動負荷過程中記錄運動員在每階段最后30 s的平均心率和攝氧量。6）在測試結束后記錄速度和即刻血乳酸值，當運動員某一級運動結束后即刻血乳酸水平大于 4 mmol·L-1時，則停止測試，即表明運動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運動員心肺功能和有氧耐力的重要指標。1）運動員完成乳酸閾測試后主動恢復5 min（慢跑或者功率自行車），之后，在滑輪跑臺上完成遞增負荷的最大攝氧量測試。2）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、通氣量等指標。3）滑輪跑臺初始坡度為4°（7.0%），起始速度為低于運動員乳酸閾速度1 km·h-1，以整數計算，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動員在最后30 s內的攝氧量平均值，測試結束后記錄最后一級運動員的速度和持續時間。

1.3.3" 血常規測試

血常規測試目標是評價與有氧能力相關的血液指標水平。測試時間為周一訓練開始前的清晨6：00～7：00，要求運動員空腹，由專業醫護人員抽取運動員靜脈血樣本，使用全自動血常規分析儀（GensSystem，Beckman Coulter，USA）對全血樣本進行生化分析，并獲取相關指標。

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是評估上肢肌肉在高強度、短時間內輸出功率的能力。1）受試者在完成15 min 熱身活動后，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快速沖刺。2）在滑雪測功儀（Concept2 SkiErg， Morrisville VT，USA）上進行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（Double Poling）全力完成30 s，記錄受試者在30 s內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。

1.4.2" 下肢最大功率測試

下肢最大功率測試目標是評估下肢肌肉的快速沖刺能力。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荷來準備測試（男性為體重的10％），受試者需要從前方30 cm處開始，找到測試的最佳發力點以便更好地發力。2）在測試期間，受試者需要保持坐姿。3）測試人員在2 min休息結束時發出倒計時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，并告知受試者15 s倒計時，并倒數最后10 s（配重在轉速超過70 r/min的時候自動掉落）。5）測試結束后即刻、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則進行的正式比賽。1）要求運動員按照賽道設置和路標滑行，運動員使用自由技術，間隔15 s出發，并在比賽場地內設有專業裁判。2）短距離比賽場地使用2022年北京冬奧會越野滑雪1.5 km比賽場地（國際雪聯官方認證），高度差為29.9 m，最大爬坡為29.4 m，總爬坡為56.7 m。3）根據越野滑雪比賽場地規則將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（S3、 S5）；平地段為2個（S1、S6）；下坡段為2個（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566 m，占比38.7%；平地段共計348 m，占比23.8%；下坡段共計547 m，占比37.5%。4）測試前進行40 min熱身活動，熱身方案主要包括10 min動態拉伸、25 min低強度訓練（70%～80%最大心率）、5 min高強度沖刺訓練（82%～87%最大心率）。5）所有運動員都被要求在測試前的最后2 d進行標準化訓練負荷（小于1.5 h的低強度訓練）。6）運動員的滑雪杖、滑雪鞋和自由式滑雪板根據個人尺寸進行選擇，滑雪杖長度不得高于個人身高的90%，測試前一天自由式滑雪板由團隊專業打蠟師進行拋光和打蠟，測試當天溫度為-5.0 ℃，晴天，雪濕度為29.6%，場地雪質為粒狀雪（雪質較硬）。7）測試當天在起點處所有運動員腳踝位置均被佩戴計時芯片，用于記錄滑行時間。電子計時系統（遠動未來，中國制造）采用Prochip 芯片，全密封設計芯片，防水級別高，適用于雪上項目，感應靈敏度較高，計時準確，使用高性能電池，耐低溫，可以在 0.003 s內識別出運動員身份。8）運動員比賽中位置、速度和技術數據使用GNSS定位系統和慣性測量設備測量，體積為81 mm×53 mm×17 mm，質量約為78 g，GNSS數據以10 Hz采樣頻率記錄，慣性測量數據以200 Hz采樣頻率記錄（Archinisis Gns，瑞士）。測試當天在比賽室外場地提前打開設備10 min以上，確保設備與衛星進行有效連接。9）越野滑雪自由技術主要包括刨鎬（Gera 2）、一步一撐（Gera 3）、兩步一撐（Gera4）等［17］，GNSS系統根據運動員在使用不同技術過程中量化關節角速度、軀干角度變化及技術特征，對運動員不同技術使用比例和速度進行分析，準確率達到98%以上［18-19］。

1.6" 計算公式

1.6.1" 輸出功率

計算測試過程中受試運動員輸出功率［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是運動員體重（kg）和自由式滑輪質量（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；基于前人研究基礎，本研究中摩擦因數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。當攝氧量達到穩態，同時呼吸交換率（respiratory exchange ratio，RER，式中簡記為R）≤1.00且略低于通氣閾的運動強度時，被認定為總效率［20-21］。計算乳酸閾測試中受試運動員總效率時，根據運動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轉化為能量供應（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相關系數分析比賽成績、上坡段時間、平地段時間、下坡段時間等指標與有氧、無氧能力指標的相關性，當相關系數r = 0.1～0.3時，表明低度相關；當r = 0.3～0.5時，表明中度相關；當r= 0.5～0.7時，表明中高度相關；當r= 0.7～0.9時，表明高度相關；當rgt;0.9時，表明極其高度相關［22］。3）使用典型性相關分析方法，分析自變量組和因變量組的相關關系。統計顯著性水平選擇αlt;0.05，所有數據使用“SPSS 26”進行統計檢驗。

2" "結果

2.1" 越野滑雪運動員有氧和無氧能力測試結果

我國越野滑雪運動員乳酸閾、最大攝氧量、血常規（9項有氧能力指標）、滑雪測功儀測試、功率自行車峰值功率（10項無氧能力指標）測試及短距離比賽競技表現的指標統計結果（M±SD）如表2、3所示。

2.2" 有氧能力與短距離比賽競技表現的典型相關分析

2.2.1" 雙變量相關分析

有氧能力與短距離比賽競技表現指標的相關分析結果如表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個有氧能力指標與STT、TTuphill、TTfla、TTdownhill、NC、G2、G3、VG3一共8個短距離比賽競技表現指標存在顯著線性相關關系（rgt;0.45，plt;0.05）。

2.2.2" 典型相關分析

W1為6個有氧能力指標（X1～X6）的線性組合，V1為8個短距離比賽競技表現指標（Y1～Y8）的線性組合，二者之間僅1個典型變量有統計學意義（典型變量相關系數=0.98，F=2.7，plt;0.01）。表5為W1與有氧能力組6個指標的相關關系（載荷系數），具體與最大攝氧量相對值、總效率、最大攝氧量測試時間的相關性較高，載荷系數絕對值均大于0.59。表6為V1與短距離比賽競技表現8個指標的相關關系（載荷系數），具體與比賽時間和平地段時間具有高度相關關系，載荷系數絕對值均大于0.70。冗余分析結果顯示：W1對有氧能力組6個指標的信息提取量為40.4%；V1對短距離比賽競技表現8個指標的信息提取量為35.5%。以上數據表明，6個有氧能力指標和8個短距離比賽競技表現指標存在顯著相關關系（如圖3所示）。

2.3" 無氧能力與短距離比賽競技表現的典型相關分析

2.3.1" 雙變量相關分析

無氧能力與短距離比賽競技表現指標的相關分析結果如表7所示。SkiErgM、SkiErgmax、SkiErgM_rel、SkiErgmax_rel、BikeErgM和BikeErgM_rel一共6個無氧能力指標與STT、TTuphill、TTflat、NC、G2、G3、VG2、VG3一共8個短距離比賽競技表現指標存在顯著線性相關關系（rgt;0.44，plt;0.05）。

2.3.2" 典型相關分析

U1為6個無氧能力指標（X1～X6）的線性組合，Z1為8個短距離比賽競技表現指標（Y1～Y8）的線性組合，二者之間僅1個典型變量有統計學意義（典型變量相關系數=0.94，F=2.2，plt;0.05）。表8為U1與無氧能力組6項的相關關系（載荷系數），具體與SkiErgmax和SkiErgM的相關性較高，載荷系數絕對值均大于0.88。表9為Z1與短距離比賽8項的相關關系（載荷系數），具體與TTuphill和VG3具有高度相關關系，載荷系數絕對值均大于0.67。冗余分析結果顯示：U1對無氧能力組6個指標的信息提取量為33.2%；Z1對短距離比賽8個指標的信息提取量為31.6%。以上數據表明，6個無氧能力指標和8個短距離比賽競技表現指標存在顯著相關關系（如圖4所示）。

3" "討論

3.1" 有氧能力與短距離比賽競技表現分析

高水平越野滑雪運動員在多輪次的短距離比賽中維持較高的有氧代謝供應對提高機體的快速恢復速度至關重要。攝氧量水平是評價有氧能力的最重要指標之一。相關研究顯示，越野滑雪短距離運動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關系［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指標存在高度相關關系，越野滑雪運動員具有出色的有氧能力的重要性得以體現。一是越野滑雪短距離比賽的特點要求運動員具有出色的有氧代謝能力。這種能力對于適應不同路段的變化及在連續多輪比賽中有效地攝取、運輸和利用氧氣至關重要［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。相關研究表明，越野滑雪上坡段的運動強度通常超過100%最大攝氧量［26-28］。盡管此時的無氧糖酵解系統供應顯著增多，但良好的有氧代謝水平有利于體內能量代謝底物的高效使用，可以延緩運動疲勞的出現時間。同時，高水平的有氧能力有利于運動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。這對于越野滑雪運動員短距離比賽中延緩和快速恢復機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態變化特征表現為，無氧代謝供能在比賽開始時～100%，前20 s主要以無氧代謝系統為主要供能來源（60%～70%），無氧糖酵解系統提供大部分能量，從20 s到結束，有氧代謝系統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，這進一步凸顯了有氧代謝在能量供應中的重要性。高強度運動后乳酸堆積和糖原消耗受到抑制，但是會刺激有氧代謝供應增加，有氧供能比例增多一定程度上可以彌補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果顯示，盡管無氧能力與第一輪比賽成績密切相關，但是有氧代謝供能與后3輪比賽成績的相關性更加顯著［5］。綜上所述，良好的有氧能力是越野滑雪運動員在短距離比賽中作出優異競技表現的重要基礎。

總效率指標與越野滑雪運動員短距離比賽競技表現顯著相關。耐力運動員的優異表現與能量供應（有氧和無氧代謝）有關，能量供應轉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動過程中的能量消耗，對越野滑雪運動員比賽時間和專項技術表現具有重要作用。本研究結果表明，我國優秀越野滑雪運動員的總效率指標與短距離比賽成績和專項技術之間的相關系數高于其他有氧能力指標，進一步凸顯了總效率在短距離競技表現中的重要性。Sandbakk等經研究發現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相關關系（r = -0.83）［31］，該研究者還發現，在中等運動強度提升到高強度的自由滑輪G3測試中，世界級短距離越野滑雪運動員無氧代謝供應顯著低于國家級運動員，同時表現出更高的總效率［20］。因此，優秀短距離越野滑雪運動員獲得優異的比賽成績，不僅需要高水平的能量供應，同時需要提高將供能量轉換為滑行速度的效率。這與其他運動項目相類似，良好的總效率與跑步、賽艇等運動項目比賽成績相關［32-33］。因此，提高越野滑雪運動員總效率水平與提高短距離比賽成績和產生優異專項技術表現顯著相關。建議我國越野滑雪運動員通過實驗室滑輪標準化訓練、雪上多組專項技術間歇訓練以及長時間中低強度專項耐力訓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分析

盡管越野滑雪短距離競技表現與有氧能力高度有關，但世界級短距離越野滑雪運動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［5］。越野滑雪短距離全程比賽的無氧供應比例為20%～30%［29］，這主要是由于越野滑雪運動員在高強度的短距離比賽中機體需要募集更多的運動單位和提高無氧糖酵解系統供應，而這又有利于保持較快的啟動加速階段、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與短距離比賽中上坡段時間、G3速度有顯著相關性。這些30 s滑雪測功儀測試的功率指標凸顯了上肢爆發力在越野滑雪運動員表現中的重要作用。這一點已經在許多研究結果中得到了體現［17，29，35-36］。越野滑雪運動員通過增加上肢爆發力，有利于改善越野滑雪比賽成績和專項技術動作經濟性。St？觟ggl等的研究表明，上肢肌肉力量與同推技術最大速度及傳統技術短距離比賽成績高度相關［35］。首先，越野滑雪運動員在滑行過程中，上肢肌肉力量通過滑雪杖轉化為向前的推進力，肱三頭肌是能夠獲取高推進力的重要上肢肌肉。上肢肌肉力量可以為自由技術提供50%以上的推進力，在傳統交替滑行技術中能夠貢獻15%～30%的推進力［29］。其次，上肢肌肉力量對越野滑雪運動員短距離比賽的上坡滑行至關重要［17，36］。更大的峰值功率和相對峰值功率指標反映了上肢肌肉更高的爆發力水平。例如，在比賽啟動階段和沖刺階段，越野滑雪運動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力需要依賴于良好的上肢肌肉爆發力。Andersson等的研究結果顯示，瑞典優秀越野滑雪運動員在短距離比賽中由靜止到快速啟動加速階段，較快的速度與上肢肌肉力量有關［17］。因此，越野滑雪運動員較大的上肢肌肉力量與短距離比賽的啟動加速和比賽成績高度相關。

盡管本研究中發現下肢最大功率測試與比賽成績和分段時間未顯示出較顯著的相關性，但下肢力量對自由式技術的高速滑行能力有著重要作用。例如，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，使用刨鎬技術時下肢力量的參與程度會逐漸增大。而在傳統式交替滑行技術中，當高速滑行時，腿部的快速蹬伸是實現高滑行速度的關鍵。這主要是因為腿部蹬伸時間縮短，在最大滑行速度時，專項力量水平與最大速度呈現出相關性。在本研究中，自由式G3技術的腿部蹬伸對向前的推進力有重要作用［37］，但腿部蹬伸時間多于傳統交替滑行技術（310 vs 230 ms），這主要是由于自由式G3動作的腿部蹬伸主要以側向蹬伸為主［38］。

綜上所述，30 s最大功率測試的上肢肌肉爆發力水平對專項技術的最大速度至關重要。建議我國越野滑雪運動員通過陸上滑輪多組短時間（10～30 s）的高強度速度沖刺訓練和滑雪測功儀的專項爆發力訓練維持和發展上肢最大功率水平，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。

此外，除了上下肢肌肉爆發力水平影響越野滑雪短距離比賽的無氧代謝供應之外，肌肉量指標可能與短距離比賽的專項技術速度存在顯著相關關系［35］。世界優秀男子越野滑雪運動員的傳統式技術（交替滑行、同推）速度能力的相關分析表明［35，39］，全身肌肉量與2種技術的峰值速度高度相關。自由式刨鎬和一步一撐技術強調上肢和下肢的肌肉協調配合發力的重要性。由于上肢力量起關鍵作用，所以在自由式技術滑行過程中的上肢肌肉的募集程度也會相應提高［29］。相關研究表明，越野滑雪運動員在長時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，較長時間高強度運動的抗疲勞能力與較高的初始糖原儲備有關［11］。因此，我國越野滑雪運動員提高專項技術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技術的最大速度能力高度相關。建議我國優秀男子越野滑雪運動員在長時間訓練和比賽后保持合理膳食結構，注重碳水化合物和蛋白質的平衡補充。越野滑雪運動員在力量和耐力周期訓練過程中的營養計劃主要應以增加蛋白質量為主，提高體成分測試的監測頻率，根據每日訓練計劃有針對性地制定個性化餐譜。運動員在賽前和賽中都應攝入碳水化合物，以此提高肌肉和肝臟內的糖原儲備［40］。

4" "結論與建議

4.1" 結論

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

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

4.2" 建議

1）注重發展我國越野滑雪運動員專項技術的有氧能力。教練員根據運動員的優劣勢特征，結合專項技術進行針對性干預訓練，提高總效率水平。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發展專項最大攝氧量水平，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動員在日常訓練中維持上肢和下肢峰值功率水平，突出專項技術的上肢峰值功率能力，平衡發展下肢峰值功率，并在此基礎上將上肢峰值功率能力有效轉化為專項技術速度。

3）盡管本研究發現有氧和無氧能力與越野滑雪短距離比賽的競技表現存在高度相關性，但是仍受到測試運動員樣本量等因素限制。建議未來的研究中通過標準化實驗測試，進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的因果機制。

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收稿日期：2023-07-27

基金項目：國家社會科學基金項目（19BTY099）。

第一作者簡介：尚磊（1991—），男，博士，研究方向為運動訓練理論與實踐。E-mail：13051832033@163.com。

通信作者簡介：陳小平（1956—），男，博士，教授，研究方向為運動訓練理論研究、高水平運動員訓練負荷監控和體能訓練。E-mail：chenxiaoping@ciss.cn。

作者單位：1. 清華大學體育部，北京 100084；2. 中國政法大學社會學院，北京 102269；3. 南京師范大學體育科學學院，江蘇南京 210023；4. 洛桑聯邦理工大學移動分析與測量實驗室，瑞士 1015；5. 國家體育總局冬季運動管理中心，北京 100044；6. 國家體育總局體育科學研究所運動訓練中心，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.