不同水平男子越野滑雪运动员自由式滑轮长距离比赛表现及其专项耐力和力量素质的关联性探究

2024-01-14蔡旭旦黎涌明陈小平

首都体育学院学报 2023年6期

尚磊，蔡旭旦，张蓓，黎涌明，陈小平

越野滑雪是典型的周期性耐力运动项目，要求上下肢肌肉协调配合，需在3～120 min 的比赛时间内滑行不同长度和坡度的上坡、平地和下坡路段，注重更好的能量代谢供能能力和肌肉力量。滑轮训练是越野滑雪运动员夏季专项训练周期采用的最主要训练手段，滑轮技术动作和动力学特征与越野滑雪技术相一致，同时在夏训周期中训练量占比超过80%［1］。通过研究越野滑雪运动员身体形态、生理机能和体能与越野滑轮比赛成绩的关联，对培养其专项竞技能力至关重要。

越野滑雪项目比赛距离从1.0～50 km 不等，比赛场地单圈长度为0.5～8.3 km，同时包括不同数量和长度的上坡、平地和下坡路段。因此，将越野滑雪分为上坡、平地和下坡进行分段研究，已成为国际越野滑雪领域高度关注的研究热点和重点问题。近年来，通过可穿戴设备实现的数字化技术监控训练和比赛负荷逐渐取代了视频记录、人工计时等传统手段。全球卫星导航系统（GNSS）可穿戴设备具有高采样频率（50～200 Hz）和准确的测量精度，可有效分析运动员滑行速度、运动轨迹、加速度等指标［2］，是近一个时期越野滑雪项目进行分段研究的主要工具。Bolger 等研究后认为，世界级越野滑雪运动员长距离比赛中传统技术和自由技术的比赛时间差异主要表现在上坡段［3］。Sandbakk 等研究世界级女子越野滑雪运动员10 km 传统技术比赛分段时间后发现，上坡段时间是影响比赛成绩最重要的因素［4］。Andersson 等研究世界级短距离越野滑雪运动员比赛分段时间、速度及其与生理机能指标的相关关系后发现，上坡段时间和最大摄氧量能力对比赛成绩有重要作用［2］。Sandbakk 等经研究发现，世界级短距离越野滑雪运动员实验室自由式滑轮最大摄氧量和最大速度与短距离比赛上坡段和平地段时间有关，世界级运动员表现出更高的摄氧量峰值、更高效的技术动作、更快的峰值速度以及更长的步幅［1］。

越野滑雪比赛中由于路段的起伏变化，使得多种滑行技术转换频率增加，从而对身体不同部位的肌肉力量和体成分产生了相应的影响［5］。有氧代谢能力是越野滑雪运动员必备能力之一，世界级越野滑雪运动员表现出更高水平的摄氧量能力［6］。近十年来，现代越野滑雪运动员的平均比赛速度显著提高，不仅得益于器械装备的科技化，而且源于越野滑雪运动员的最大力量和爆发力的大幅度提高［7］。尽管前人研究结果表明身体形态、生理机能、专项体能等测试对越野滑雪运动员竞技表现和比赛成绩有重要作用，但这些测试能否为越野滑雪运动员提供有效的预测分析，目前还没有得到论证。为此，本研究拟以我国现役高水平越野滑雪运动员为研究对象，在充分了解和深入总结前人研究成果的基础上，运用实验室超大滑雪跑台和相关测试设备，对越野滑雪不同水平运动员自由式滑轮25 km 比赛分段时间和体能测试结果进行关联性研究分析，探究影响我国不同水平男子越野滑雪运动员比赛成绩差异的主要原因。以期对我国越野滑雪高水平运动员的训练和比赛，以及冬季其他同类项目的身体机能测试和针对性训练的设计与实施具有借鉴意义。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

12 名越野滑雪国家集训队男子运动员（6 名运动健将，6 名一级运动员），其个人基本信息由表1 所示。按照运动员技术等级分为健将组（n=6）和一级组（n=6），所有运动员均充分了解研究目的和比赛测试流程，并在参加测试前近1 个月内无运动损伤，身体健康。

表1 越野滑雪国家集训队男子运动员基本信息表

1.2 实验室测试

1.2.1 体成分测试

要求所有受试者在测试前8 h 不要摄入任何食物，同时在测试前8 h 无剧烈运动。在iDXA 测试前，要求受试者取下身体佩戴的所有金属物品，着轻便服装进行iDXA 体成分测试（Luna iDXA，General Electric Company，美国）。在测试前，测试人员将受试者的个人基本信息录入测试系统软件（Encore 2007，Version 11.4，General Electric Company，美国）。在iDXA 体成分测试过程中，要求受试者身体处于平躺仰卧位置，身体中线与方框中线对齐，头部和脚步均处于扫描区域方框内部。在测试过程中，要求受试者两腿并拢、掌心朝下、身体放松、两眼自然闭合，并且保持本姿势至全身扫描结束［8］。iDXA 体成分测试的扫描顺序为从头至脚，待脚部扫描结束后，本次体成分测试结束。

1.2.2 专项耐力测试

1）15 s 最大功率测试。受试者在完成15 min 热身活动后，在滑雪测功仪（Concept2 Ski Erg,Morrisville VT,美国）上进行15 s 最大功率测试。本测试要求受试者以同推技术动作全力完成15 s，记录受试者在15 s内的平均功率和最大功率，共测试3 组，每组间歇5 min。在测试完成后即刻采集受试者指尖血进行血乳酸测定，测功仪的阻力设置为10 档，受试者被要求在整个测试过程中使用滑雪中的同推技术。受试者与滑雪测功仪之间的距离是固定的，并且在地上设置醒目的标志，以保证每次测试的距离保持一致。

2）自由式滑轮乳酸阈测试。在测试前，所有运动员需要进行热身活动，主要包括10 min 的低强度自由式滑轮热身［自我感觉疲劳等级（RPE，1-10）=2］和上下肢肌肉激活练习。待热身结束后，为运动员穿戴测试所需设备。自由式滑轮乳酸阈使用逐级递增负荷方法测试［9］，并在专业跑台上完成测试。跑台（Rodby RL3500E，瑞典）起始坡度为1°（1.75%），起始速度为9 km/h，每级运动负荷时间为5 min，随后跑台速度递增坡度1°，进入下一级运动负荷，如此进行循环。每级运动负荷过程中，记录运动员在每阶段最后30 s 的平均心率。在运动结束后采集和记录跑台速度、即刻血乳酸和RPE 值，当运动员某一级运动结束后即刻血乳酸水平大于4 mmol/L 时，则停止测试，即表明运动员完成本次自由式滑轮乳酸阈测试。

3）自由式滑轮最大摄氧量测试。受试运动员完成自由式滑轮乳酸阈测试后主动恢复5 min（慢跑或者骑功率自行车），在跑台上完成递增负荷的最大摄氧量测试。运动员在最大摄氧量测试过程中全程穿戴便携式气体代谢分析仪（Cortex MetaMax 3B，德国）和心率带（Polar H7，芬兰），采集和记录运动员摄氧量、通气量、心率等指标。跑台初始坡度为4°（7.0%），起始速度为低于运动员乳酸阈速度1 km/h，以整数计算，跑台速度每分钟增加1 km/h，直至力竭。最大摄氧量定义为运动员在最后30 s 内的摄氧量平均值。最大心率定义为运动员在测试过程中心率最高5 s 的心率均值。测试结束后采集运动员即刻血乳酸值和RPE 值，并记录最后一级运动负荷的速度和持续时间［9］。

1.2.3 专项力量测试

1）卧拉最大力量测试。受试者俯卧于卧推椅，调整到合适的高度，双脚与地面保持30～50 cm 间距，头部悬垂，颈部接触卧推椅面最前端，双手以适合的宽度抓握杠铃杆。之后，受试者拿起杠铃，向斜后拉动杠铃，双肘要达到或小于90°，然后发力向下至双肘完全伸展，不得借助惯性完成动作，身体不得借力，有明显技术质量问题时不计数，计量单位为千克（kg），精确到整数。测试过程如下：以受试者预估1RM 的60%重量进行5～10 次热身，休息1 min；增加重量5%～10%，运动员重复完成3～5 次，休息2 min；增加重量5%～10%，运动员重复完成2 次，休息2～4 min；增加重量5%～10%，运动员完成1 次；如果仍可以继续，则休息2～4 min 后增加5%～10%，完成1 次；如果不能完成，则休息2～4 min 后减少5%～10%，完成1次。

2）引体向上测试。要求受试者双手正握，间距比肩略宽，在发力拉起过程中不允许突然发力或身体摆动，上拉至下颌过杆。在计算受试者按要求完成动作的次数时，有明显技术质量问题的引体向上不计数［10-11］。

3）深蹲测试。要求受试者两脚稍宽于肩站立，脚尖可外旋15°～30°，下蹲至大腿前侧达到或低于水平线再发力蹲起，有明显技术质量问题的深蹲不计数，计量单位为千克（kg），精确到整数。测试流程与卧拉最大力量测试相同，详见卧拉最大力量测试。

4）六角杠铃硬拉测试。要求受试者站到六角杠铃中，确保双脚与杠铃的前后距离相等，两脚稍宽于肩站立，紧握杠铃手柄，双脚用力蹬地，伸直双腿，髋部向前推，有明显技术质量问题的硬拉不计数，计量单位为千克（kg），精确到整数。测试流程与卧拉最大力量测试相同，详见卧拉最大力量测试。

5）躯干力量测试。受试者在测试前完成准备活动后，由测试人员向受试者详细介绍测试目的和指标。躯干力量测试使用“人马机”测试系统（BMFC Centaur，英国）。受试者站到器械上，先调整下肢固定位置，高度大约在髂前上棘，固定运动员髋部和大腿后调整上肢固定位置，双手抱在胸前，不允许触碰把手。受试者在0°、45°、90°和135°旋转做一个90°的屈伸，通过本体感觉控制生物反馈系统使测试屏幕中的绿点始终保持在中心位置。测试人员记录受试者在不同角度下的动作维持时间。

1.3 自由式滑轮比赛

12 名越野滑雪国家集训队男子运动员参加2021年国际雪联越野滑雪FIS 积分赛自由式滑轮25 km比赛，运动员出发形式是个人30 s 间隔出发。比赛场地位于河北承德坝上雪上项目训练基地内，赛道长度为8.3 km（国际雪联官方认证），高度差为63 m，最大爬坡为11 m。男子自由式滑轮25 km 比赛要求运动员按照赛道设置和路标，使用自由技术连续滑行3 圈（3×8.3 km），并在比赛场地内设有专业裁判。根据越野滑雪比赛场地规则［12］将8.3 km 的比赛场地分为18 段落，上坡和下坡路段的高度差在10 m 以上，平地段包括短距离的缓上坡和下坡，高度差小于10 m。其中，上坡段有4 个（S4、S7、S10、S12），平地段有9 个（S1、S3、S6、S9、S11、S13、S15、S17、S18），下坡段有5 个（S2、S5、S8、S14、S16），如图1 所示。8.3 km 的滑轮比赛场地上坡段总计1555m，占比为18.6%；平地段共计5 292 m，占比为63.9%；下坡段共计1 441 m，占比为17.4%。根据运动员比赛中GPS 定位系统数据，计算不同路段的时间和速度，自由式滑轮比赛当天温度为16～25 ℃，西南风1～2 级。

图1 越野滑雪8.3 km 比赛场地剖面分段

男子运动员在比赛中的位置和速度数据使用“Catapult Optimeye S7”定位系统和惯性测量设备测量，GNSS 数据以10 Hz 采样频率记录，惯性测量数据以100 Hz 采样频率记录。测试当天，在室外比赛场地提前打开设备10 min 以上，确保设备与卫星进行有效连接。相关研究表明，GNSS 设备在越野滑雪比赛中的定位、速度和时间分析结果具有准确性（水平面距离误差为1.0 m，速度误差为0.1 m/s）［13］。运动员的滑雪杖（高度不得超过身高83%）、头盔和护目镜根据个人尺寸进行选择，运动员出发前通过随机抽签的方式选择自由式滑轮，所有自由式滑轮均为统一型号和相同重量。

1.4 统计分析

1）采用Shapiro-Wilk 检验测试数据正态性，数据以平均值±标准差（M±SD）表示。2）使用Pearson 相关系数或Spearman 相关系数比较上坡段、平地段和下坡段的时间与总时间的相关性。相关系数r值是0.1～0.3，为低度相关；r值是0.3～0.5，为中度相关；r值是0.5～0.7，为中高度相关；r值是0.7～0.9，为高度相关；r值是0.9，为极其高度相关。3）单因素方差分析比较各组运动员3 圈的分段时间和速度差异。4）使用独立样本t检验或非参数检验（Mann-Whitney U 检验）比较健将组和一级组运动员的体成分、专项耐力、力量测试结果、自由式滑轮25 km 比赛的分段时间和速度差异。5）以总时间为因变量，上坡段时间、平地段时间和下坡段时间或专项耐力、力量测试相关指标为自变量，使用多元线性逐步回归统计分析各自变量对因变量的贡献率。6）计算科恩效应量（ES）=（Mean 组1-Mean 组2）/SD2 组合并以评估差异大小，0.2～0.49为小，0.5～0.79 为中等，超过0.8 为大［14］；统计显著性水平选择p＜0.05，所有数据使用IBMSPSS 23（SPSS Inc.,Chicago,IL,美国）进行统计检验。

2 研究结果

2.1 自由式滑轮25 km 比赛

2.1.1 分段时间

自由式滑轮25 km 比赛中12 名运动员总时间、单圈时间、上坡段时间、平地段时间、下坡段时间、各子路段（S1～S18）时间、速度和相关系数如表2 所示。多元逐步回归分析结果显示，12 名运动员的平地段（自变量）解释自由式滑轮25 km 比赛总时间（因变量）的92.4%（R2=0.924，β=0.54）。上坡段时间、平地段时间和下坡段时间均与总时间显著相关（上坡段：r=0.89，平地段：r=0.93，下坡段：r=0.59，p＜0.01），其中平地段相关系数最高。在各子路段分段时间与总时间相关分析结果中，平地段S3（r=0.94）、S11（r=0.88）和上坡段S4（r=0.87）相关系数高于其他子路段分段时间。

表2 自由式滑轮25 km 比赛分段时间、速度和相关分析结果（n=12）

在自由式滑轮25 km 比赛中的健将组和一级组运动员的总时间、单圈时间、上坡段时间、平地段时间、下坡段时间和比较分析结果如表3 所示。健将组运动员在总时间、单圈时间、上坡段时间、平地段时间和下坡段时间均显著优于一级运动员（p＜0.01/0.05）。健将组与一级组的平地段时间差（54.3 s）显著大于上坡段（23.9 s）和下坡段（19.6 s）（p＜0.05）。健将组和一级组运动员的平地段、上坡段和下坡段的时间差分别占总时间差的55.6%、24.4%和20.0%。

表3 不同水平运动员自由式滑轮比赛总时间、单圈时间和分段时间

2.1.2 配速策略

自由式滑轮25 km 比赛的健将组和一级组的运动员在上坡段、平地段和下坡段的平均速度分析结果如图2 所示。健将组和一级组的运动员全程平均速度分别为（8.44±0.09）m/s、（8.16±0.11）m/s（p＜0.01）。健将组运动员每圈平均速度分别快于一级组运动员（2.4±0.8）%、（4.5±1.6）%和（3.4±0.9）%（p＜0.05）。上述分析结果显示，健将组运动员第1 圈至第3 圈的平均速度存在显著差异（p＜0.05），第2 圈和第3 圈的平均速度分别快于第1 圈（1.9±0.9）%和（1.7±1.3）%。一级组运动员第1 圈和第3 圈的平均速度均不存在显著差异（p＞0.05）。健将组和一级组的运动员在前100 m 的平均速度分别为（7.21±0.35）m/s 和（7.10±0.24）m/s（p＞0.05）。

图2 不同水平运动员自由式滑轮比赛全程和单圈上坡段、平地段和下坡段速度比较

从上坡分段速度来看，健将组运动员的第3 圈平均速度相较第1 圈和第2 圈分别增快（5.1±0.7）%和（7.0±1.5）%（p＜0.01），第1 圈和第2 圈的平均速度无显著差异（p＞0.05）。从平地分段速度分析，健将组运动员的第3 圈平均速度相较第1 圈和第2 圈分别增快（3.3±1.2）%和（2.3±0.6）%（p＜0.01）；一级组运动员的第3 圈平均速度相较第1 圈增快（3.1±0.9）%（p＜0.01）。从下坡分段速度来看，健将组运动员的第2 圈平均速度分别快于第1 圈和第3 圈的（3.2±1.2）%和（6.3±1.3）%，一级组运动员的第3 圈平均速度分别慢于第1 圈和第2 圈的（4.8±4.2）%和（5.1±2.8）%（p＜0.01）。从转换路段速度来看，全程比赛中S12～S13（上坡段至平地段）、S16～S17（下坡段至平地段）的衔接段前50 m 平均滑行速度与总时间存在显著相关关系（r=0.7，p＜0.05），且健将组运动员的平均速度显著快于一级组运动员（p＜0.05）。

2.2 专项测试结果

2.2.1 体成分测试

不同水平运动员体成分测试结果差异及测试指标与25 km 自由式滑轮比赛总时间、上坡段时间、平地段时间和下坡段时间的相关分析如表4 和表5 所示。健将组运动员的上肢肌肉量和上肢肌肉量百分比显著多于一级组运动员（p＜0.05，ES=1.67，ES=1.70），其他指标均无显著性差异（p＞0.05）。上肢肌肉量与总时间、平地段时间和下坡段时间存在显著性中高度相关性（r=0.58，p＜0.05），其他指标均未与以上指标存在显著相关性（p＞0.05）。

表4 不同水平男子运动员iDXA 体成分测试结果

表5 自由式滑轮25 km 总成绩、分段时间与实验室相关测试结果的相关关系

2.2.2 专项耐力测试

2.2.2.1 15 s 最大功率测试

不同水平运动员15 s 最大功率测试结果差异及测试指标与25 km 自由式滑轮比赛总时间、上坡段时间、平地段时间和下坡段时间的相关分析如表5 和表6 所示。一级组运动员在第2 组最大功率测试后即刻血乳酸值显著高于健将组（p＜0.05，ES=1.92），两组运动员的最大功率绝对值和最大功率相对值指标未存在显著性差异（p＞0.05）。15 s 最大功率测试结果与上肢肌肉量和躯干肌肉量存在高度相关（r＞0.61，p＜0.05），与前100 m 滑行时间不存在显著相关（p＞0.05）。15 s最大功率测试中运动后即刻血乳酸值与总时间、上坡段时间和平地段时间存在显著性中高度相关性（r=0.60～0.65，p＜0.05），其他指标均未与以上指标存在显著相关性（p＞0.05）。

表6 不同水平男子运动员15 s 最大功率测试结果

2.2.2.2 自由式滑轮乳酸阈测试

不同水平运动员自由式滑轮乳酸阈测试结果差异及测试指标与25 km 自由式滑轮比赛总时间、上坡段时间、平地段时间和下坡段时间的相关分析结果如表5和表7 所示。健将组运动员的乳酸阈摄氧量绝对值和相对值分别高于一级运动员（9.5±8.1）%和（4.3±2.9）%（p＜0.05），其他指标未表现出差异性（p＞0.05）。乳酸阈摄氧量绝对值（L/min）与总时间、上坡段时间和下坡段时间存在高度相关关系（r=0.67～0.76，p＜0.01/0.05），乳酸阈摄氧量相对值（ml·kg-1·min-1）与总时间存在高度相关关系（r=0.76，p＜0.01）。

表7 不同水平男子运动员自由式滑轮乳酸阈测试结果

2.2.2.3 自由式滑轮最大摄氧量测试

不同水平运动员自由式滑轮最大摄氧量测试结果差异及测试指标与25 km 自由式滑轮比赛总时间、上坡段时间、平地段时间和下坡段时间的相关分析如表5 和表8 所示。健将组运动员的最大摄氧量测试时间、最大摄氧量速度、最大摄氧量相对值（ml·kg-1·min-1）和最大通气量绝对值（L/min）变化均显著于一级组运动员（p＜0.05），其他指标未表现出差异性（p＞0.05）。多元回归分析结果显示，最大摄氧量测试时间和乳酸阈摄氧量绝对值指标（自变量）共同解释自由式滑轮25 km 比赛成绩（因变量）的69.0%（调整后R2=0.690，p＜0.01），表明以上2 个指标对比赛成绩有较大的影响。最大摄氧量测试时间与总时间、上坡段时间、平地段时间和下坡段时间存在高度相关关系（r=0.58～0.76，p＜0.05），最大摄氧量绝对值（L/min）与总时间和平地段时间存在高度相关关系（r＞0.64，p＜0.05），最大摄氧量相对值（ml·kg-1·min-1）与总时间、上坡段时间和平地段时间存在高度相关关系（r=0.59～0.68，p＜0.05）。

2.2.3 专项力量测试

不同水平运动员最大力量测试结果差异及测试指标与25 km 自由式滑轮比赛总时间、上坡段时间、平地段时间和下坡段时间的相关分析如表5 和表9所示。卧拉绝对力量、引体向上与总时间、平地段时间存在高度相关关系（r＞0.58，p＜0.05），六角硬拉绝对力量与下坡段时间存在高度相关关系（r=0.75，p＜0.05）。躯干力量与总时间、平地段时间、下坡段时间存在高度相关关系（r=-0.50～-0.69，p＜0.01）。多元回归分析结果显示，卧拉绝对力量和躯干力量指标（自变量）共同解释自由式滑轮25 km 比赛总时间的（因变量）75.7%（调整后R2=0.757，p＜0.01）。健将组运动员卧拉绝对力量、引体向上和躯干力量测试总分均显著高于一级组运动员（p＜0.05），深蹲绝对力量和六角硬拉绝对力量不存在显著性差异（p＞0.05）。

3 讨论

3.1 自由式滑轮25 km 比赛分析

3.1.1 分段时间

自由式滑轮25 km 比赛的上坡段和平地段的时间与总时间高度相关，平地段时间是健将组和一级组的运动员比赛成绩差异的主要原因。

两组运动员在自由式滑轮25 km 比赛中的上坡段、平地段和下坡段的时间比例分别约为25%、55%和20%，其中，平地段时间比例最大。自由式滑轮比赛的平地段时间比例超过50%以上，主要原因与比赛场地的坡段分布有关。本研究中的8.3 km 滑轮场地经国际雪联官方认证，符合国际雪联FIS 积分赛的场地要求，平地段长度共计5 292 m，占比为63.9%。自由式滑轮25 km 比赛的上坡段和平地段的时间均与总时间显著相关，表现出这两者对总时间的重要作用。相关研究结果显示，世界优秀男子越野滑雪运动员在传统式和自由式比赛中的上坡段和平地段时间显著影响比赛成绩排名，且与总时间相关性最高［3］。Stoggl 等研究表明，上坡段和平地段时间是影响男女运动员长距离比赛成绩的关键因素［15］。本研究中的多元回归模型结果显示，平地段时间解释自由式滑轮25 km 比赛总时间变量的90%以上，一级组运动员与健将组运动员平地段时间差异高于上坡段和平地段。因此，平地段时间差异是造成两组运动员比赛总时间存在差异的主要原因。

本次比赛的上坡段时间和各子上坡段时间均与总时间具有高度相关性（r＞0.80），该结果与多项研究的结果相类似［1,3］，即上坡段是越野滑雪比赛成绩的关键因素。运动员在上坡段滑行受到重力和阻力的影响，其滑行速度及其输出功率、上坡滑行过程中能量供能均与比赛成绩高度相关。因此，减少上坡段的时间比例和增强上坡滑行专项能力对于获得优异的比赛成绩至关重要。

3.1.2 配速策略

3.1.2.1 全程比赛

健将组运动员在全程比赛中采用“逐圈加速”的配速策略，一级组运动员使用“单圈匀速”配速策略。

与健将组运动员不同，一级组运动员在比赛中的配速特征为“匀速型”策略。匀速配速是指速度变化起伏较小，速度分配较为稳定的方式，通过避免多余加速和减速，有效利用能量储备。Foster 等认为启动加速后的匀速配速可以实现最佳运动成绩，因为增大克服空气阻力功率是速度增加的3 倍，即速度增加1%，克服空气阻力功率增大约3%［20］。一级组运动员在比赛的全程中保持较为均匀的速度节奏，3 圈的平均滑行速度保持在8.1～8.2 m/s，单圈总时间平均差为0.9%～1.1%。

3.1.2.2 分段速度

两组运动员在自由式滑轮25 km 比赛中的第3圈上坡段和平地段的平均速度相较第1 圈有所增加，下坡段速度呈现降低趋势。健将组和一级组的运动员在第3 圈的平地段速度增加2.3%和3.1%，健将组运动员第3 圈的上坡段速度增加7.0%。两组运动员的第3 圈下坡段速度分别下降6.3%和5.1%。造成不同路段使用多种配速相结合的原因主要有：1）越野滑雪比赛场地起伏路段较多，滑行速度分布区间为5.1～13.2m/s，这与多样的比赛路段转换有关；2）越野滑雪运动员根据场地的路段变化，以及上坡段、平地段和下坡段的不同运动强度，运用多种速度节奏有利于能量节省。有研究显示，优秀越野滑雪运动员长距离比赛中的平地段较多采用快起节奏配速，第1 圈平地段速度较第3 圈下降23.4%，在上坡段采用“匀速节奏”策略，在平地段降低滑行速度，为上坡段的匀速提供稳定的功率输出［21］。

3.1.2.3 速度差异

健将组运动员在全程比赛中的平地段和下坡段速度快于一级组运动员，以及第3 圈的上坡段速度显著快于一级组运动员。健将组运动员的上坡段和平地段的平均速度快于一级组运动员3.5%～4.8%。两组运动员的滑行时间和速度差异主要与2 个因素有关。1）上肢力量。越野滑雪运动员在上坡段和平地段主要通过撑杖和蹬腿相结合的动作滑行，利用上肢力量产生向前的推进力，自由式滑轮技术中上肢力量能够提供50%以上的推进力。2）最大摄氧量。高强度（超过100%最大摄氧量强度）是越野滑雪比赛中上坡段的主要特征之一。有氧代谢能力与上坡滑行时间具有高度相关性，优越的有氧代谢能力有利于减少高强度下的氧亏累积和加快缓解肌肉乳酸的堆积。因此，遵循肌肉应激-适应的过程规律，增强上下肢力量和提高滑行效率，将有利于进一步提高我国越野滑雪运动员上坡和平地段高速滑行的竞技能力。

健将组运动员在全程比赛、第1 圈和第2 圈的下坡段平均速度显著快于一级组运动员。越野滑雪下坡段滑行中主要以半身姿势转弯和运用静态团身蹲伏技术，高速下坡滑行的速度根据下坡段的坡长和坡度决定。两组运动员的下坡段速度的差异主要有两方面原因。1）个人体重。健将组运动员体重重于一级组运动员约6%，而较重的体重有利于下坡段滑行速度的加快。2）下坡转弯技术。世界优秀越野滑雪运动员的下坡转弯能力与比赛成绩密切相关，比赛成绩较好的运动员能够有效完成下坡转弯，并同时减少速度损失。越野滑雪运动员在下坡转弯时需最大化利用重力加速度和滑雪推进力，以获得合适的转弯轨迹路线，从而保持高速和减少转弯时间。因此，保持高速滑行能力是获得下坡段良好表现的重要基础，有利于运动员使用下坡段的高速滑行提高衔接段的平地或上坡滑行的初始速度。

3.2 专项耐力和力量测试相关分析

3.2.1 体成分测试分析

6Sigma实际代表着99.99966%的无差错率，即0.00034%的差错率，“但我们现在大概也就是3Sigma水平，93.32%，实际至少还存在5%的差错率，5%与0.00034%，这个差距还很大，虽然医疗服务行业与工业领域的数字衡量存在差异。”陈海啸表示。

上肢肌肉量与总时间、平地段时间和下坡段时间高度相关，健将组运动员上肢肌肉量和上肢肌肉量百分比多于一级组运动员。

本研究发现，上肢肌肉量与总时间、平地段时间和下坡段时间高度相关。这与相关研究结果相一致。例如：Larsson 等研究表明优秀男子越野滑雪运动员的上肢肌肉量与5.6 km 自由技术滑雪总成绩相关［5］。而本研究结果中的脂肪总量和体脂率未显示与总时间和分段时间存在显著相关关系，与前人研究结果有所不同。诸如有研究发现优秀男子青年越野滑雪运动员的专项竞技表现与体脂率存在高度相关关系［22］。此外，本研究发现的全身肌肉总量与总时间的相关关系差异可能与越野滑雪传统式和自由式技术特点有关，这会影响上肢、躯干和下肢的肌肉量与总时间的相关性，该研究结果需进一步研究阐明。与世界级男子越野滑雪运动员相比较，健将组和一级组的运动员的体脂率、肌肉总量、肌肉量百分比等指标均达到世界优秀运动员水平［8］。健将组运动员在上肢肌肉量和上肢肌肉百分比分别显著多于一级组运动员12.3%和5.6%，其中，健将组运动员上肢肌肉量与世界级男子越野滑雪运动员相一致［8］。相关研究表明，越野滑雪传统式和自由式技术动作特征高度依赖上肢肌肉的输出功率，上肢肌肉力量已被证明与越野滑雪比赛成绩高度相关［23-24］。在本研究中，两组运动员在自由式滑轮25 km 比赛中平地段主要使用一步一撑技术，这种技术主要特点是雪杖推撑的同时左脚向左蹬伸一次，当滑雪杖再次推撑时，右脚向右蹬伸一次，是一种对称性动作。有研究显示，一步一撑技术主要以上肢肌肉力量为滑行动力，上肢力量贡献率在50%以上［25］。综上可见，健将组与一级组的运动员上肢肌肉量的差异可能与平地段时间和速度差相关。

维持合理的肌肉总量是提高运动成绩的前提，建议我国优秀男子运动员在长时间低强度训练、高强度间歇训练、专项力量训练和长距离比赛后保持合理膳食结构，注重碳水化合物和蛋白质营养的平衡补充。一级组运动员在力量和耐力周期训练过程中的营养计划主要以增加蛋白质为主，提高体成分测试的监测频率，根据每日训练计划针对性制定个性化餐谱。

3.2.2 专项耐力测试分析

3.2.2.1 上肢最大功率

本研究发现，15 s 滑雪测功仪的最大功率绝对值和相对值与自由式滑轮25 km 比赛成绩和前100 m快速启动阶段时间均不存在相关关系，健将组运动员和一级组运动员的上肢最大功率不存在显著差异。与世界级男子越野滑雪运动员相比，健将组运动员和一级组运动员的上肢最大功率相对值均达到世界优秀运动员水平［26］。2 组运动员在自由式滑轮25 km 比赛前100 m 采用相同快速启动的速度节奏，并且平均滑行速度无差异。在比赛末期（S15～S17）平均滑行速度相较第1 圈速度显著加快，冲刺阶段一般通过加快上肢撑杖频率来提高滑行速度，2 组运动员冲刺阶段的时间和滑行速度也无显著差异。

1）上肢最大功率与自由式滑轮比赛快速启动阶段无相关关系，这主要与使用刨镐和两步一撑技术有关。首先，这2 种技术与滑雪最大功率测试所使用的同推技术不同，自由技术刨镐和两步一撑技术动作需上肢撑杖与下肢蹬地的协同配合。其次，自由式滑轮25 km 比赛成绩注重全程滑行速度的均匀分布，前100 m 滑行时间未能直接影响比赛成绩。此外，本研究发现的上肢和躯干的肌肉量与上肢最大功率高度相关，表明从静止状态到快速启动，更多的上肢和躯干的肌肉量有利于获得更大的加速度。相关研究也表明，优秀越野滑雪运动员躯干肌肉量和肌肉总量与其专项技术的最大速度能力高度相关［8］。

2）导致最大功率测试后即刻血乳酸值较高的主要原因与运动强度大和上下肢肌肉募集程度高有关。测试中的同推技术主要以上肢运动为主，下肢和躯干部位的肌肉起支撑和稳定作用。因此，在相同负荷强度条件下，上肢肌肉比下肢肌肉和躯干肌肉产生更多的乳酸，这与上肢肌肉募集更多的糖酵解快肌纤维有关。越野滑雪运动员手臂血乳酸值显著高于腿部肌肉，而且手臂在运动中的肌糖原供能量增加，会导致血乳酸堆积［27］。此外，健将组运动员在第2 组测试后的即刻血乳酸值低于一级组运动员25.6%，同时保持相近的相对最大功率，表明优秀越野滑雪运动员比一般水平运动员具有更好的血乳酸清除和恢复能力。

建议我国越野滑雪运动员通过陆上滑轮多组短时间（10～15 s）的高强度速度冲刺训练和使用滑雪测功仪进行专项爆发力训练维持和提高上肢最大功率，提高以磷酸原系统供能为主的专项技术快速启动能力和以糖酵解-有氧系统混合供能为主的冲刺能力。

3.2.2.2 自由式滑轮乳酸阈和最大摄氧量

自由式滑轮乳酸阈摄氧量、最大摄氧量测试时间、最大摄氧量绝对值和相对值、最大摄氧量与自由式滑轮25 km 总时间、上坡段时间、平地段时间、下坡段时间均存在高度相关关系。健将组运动员最大摄氧量测试时间、最大摄氧量速度、最大摄氧量绝对值和相对值均显著高于一级组运动员。

本研究发现的最大摄氧量与上坡段时间的高度相关关系，表明有氧代谢能力对越野滑雪运动员上坡段滑行表现产生了重要作用。最大摄氧量是评价有氧代谢供能最主要的指标，越野滑雪运动员上坡段的竞技水平与其最大摄氧量能力高度相关［2,28］。有研究显示，在滑雪跑台恒定坡度条件下次最大强度模拟4 min专项技术的最大输出功率所对应的摄氧量为摄氧量峰值的110%～120%，在上坡段的运动强度则超过最大摄氧量峰值强度［29］。多项研究同样显示越野滑雪上坡段的运动强度为最大摄氧量的110%～160%［1,30］。此外，Karlsson 等在模拟13.5 km 越野滑雪比赛的研究中发现上坡段的运动强度反复超过100 %最大摄氧量［31］。越野滑雪上坡段能量消耗较大的主要原因在于越野滑雪技术为全身四肢运动，需高效协调上下肢肌肉，大肌肉群募集和激活程度高，在保持滑雪速度基础上，坡度和海拔的增加使得上坡段输出功率和能量消耗。此外，虽然越野滑雪运动员平地段和下坡段运动强度显著低于上坡段，但平地段和下坡段的运动强度在90%以上最大摄氧量［31］。本研究中的最大摄氧量水平与越野滑雪运动员平地段和下坡段时间的高度相关关系表明，良好的有氧供能能力有利于平地段的匀速滑行节奏和下坡段持杖团身滑行姿态的稳定，推迟无氧系统代谢供能的时间，同时延缓机体酸性物质的堆积，提高运动员上坡段高强度运动后疲劳恢复的速度。综上，良好的有氧代谢能力是越野滑雪运动员在上坡、平地和下坡段获取优异竞技表现的重要基础。

与世界级男子越野滑雪运动员相比，健将组运动员绝对最大摄氧量、相对最大摄氧量均达到世界优秀水平［32］。健将组运动员摄氧量和通气量水平显著高于一级组运动员，最大摄氧量水平是2 组运动员25 km比赛中上坡段时间、平地段时间和下坡段时间差异的主要原因之一。因为：1）更好的有氧代谢供能水平有利于运动员自身摄取更多的氧气，以参与有氧代谢，产生更多的有氧代谢供能量，从而提高摄氧量的快速动员能力，减少上坡滑行初期的累积氧亏；2）随着运动时间的增加，无氧代谢供能的比例逐渐降低，有氧代谢系统成为能量供给的主要来源，这凸显了有氧代谢供能的重要作用。此外，下坡段滑行过程中主要以静态团身半蹲技术动作为主，在滑降过程中出色的有氧代谢能力有利于快速消除乳酸堆积，在随后的上坡段和平地段保持较高强度滑行。

建议我国越野滑雪运动员在专项耐力训练过程中，通过低强度山地带杖越野跑、滑轮专项训练、高强度间歇训练等多种方式提高专项最大摄氧量水平，维持和提高比赛中所需的有氧代谢供能能力。一级组运动员耐力训练期间以发展最大摄氧量能力为主，制定针对性耐力周期训练计划，定期进行最大摄氧量能力测试和评估。

3.2.3 专项力量测试分析

卧拉最大力量和引体向上指标与总时间、平地段时间和下坡段时间高度相关。越野滑雪运动员上下肢最大力量水平对比赛成绩和专项技术动作表现至关重要，尤其是上肢力量［33］。本研究发现的卧拉最大力量和引体向上与自由式滑轮比赛成绩的高相关性表明越野滑雪运动员上肢力量的重要性，这与诸多研究结果相一致。越野滑雪运动员通过提高上肢最大力量，有利于改善越野滑雪比赛成绩和动作经济性。Stoggl等研究表明上肢肌肉力量与同推技术最大速度以及传统技术短距离比赛成绩高度相关［34-35］。Holmberg 等研究表明优秀越野滑雪运动员高速滑行时，撑杖时间短，撑杖力峰值高，这与其较大的上肢力量密切相关［36］。此外，尽管本研究中的下肢最大力量与比赛成绩和分段时间未显示出相关性，但下肢最大力量对自由式技术的高速滑行能力有着重要作用。自由式技术一步一撑除了以上肢力量作为滑行动力之外，良好的下肢力量在蹬地滑行过程中有利于获得更大的步幅。同时，在上坡段中随着坡度的增加，使用刨镐技术时下肢力量的参与程度逐渐提高。

躯干力量测试总分指标与总时间、平地段时间和下坡段时间高度相关。越野滑雪运动员自由技术表现出高速滑行速度或输出功率，需要肌肉发力顺序符合人体用力方式。首先是腿部肌肉蹬伸产生动能，通过躯干和上肢的肌肉传递，并有效转化为撑杖动力。躯干和上肢的肌肉通过激活躯干肌肉和髋屈肌产生向前推进力。其次是肩部和肘部伸肌。在动力链的过程中，躯干肌肉对产生动力或向前推进力均至关重要。有研究表明，优秀越野滑雪运动员躯干肌肉疲劳导致专项技术输出功率的显著下降，步频、步幅、有氧供能均呈现下降趋势。相关研究还表明优秀越野滑雪运动员专项技术峰值速度与躯干肌肉量显著相关［8,36］。

健将组运动员的卧拉最大力量、引体向上和躯干力量水平显著优于一级组运动员。多元回归分析结果显示卧拉最大力量和躯干力量指标是影响自由式滑轮25 km 比赛成绩的主要因素。本研究中的平地段总长占比超过60%，一步一撑是自由式滑轮25 km 比赛中平地段使用最主要的技术，一步一撑技术对上肢和躯干力量的依赖程度远远大于其他自由式技术［37］。此外，本研究中的8.3 km 场地中缓下坡路段较多，运动员在比赛过程中利用缓下坡的速度优势，在转换和衔接路段中使用一步一撑技术有利于提高步频和步幅，增加滑行速度。综上可见，一步一撑技术在平地段和下坡段中的使用需要更大上肢和躯干的肌肉力量，上肢和躯干的肌肉力量的差异是影响一级组运动员自由式滑轮25 km 比赛中平地段和下坡段滑行时间的因素之一。

建议我国越野滑雪运动员在日常训练中维持上下肢最大力量和躯干力量水平，突出上肢和躯干的力量能力，平衡发展下肢最大力量。一级组运动员以增大上肢和躯干的力量为主，针对个体差异制定最大力量发展计划，旨在提高上肢肌肉输出功率，并在此基础上将上肢肌肉力量有效转化为专项技术速度。