越野滑雪科學訓練研究進展——基于Web of Science同行評議期刊文獻綜述

孫 哲 ，張澤藝 ，高新潮 ，周 虎 ，郭 振 *

越野滑雪（cross country skiing）是最早的冬季滑雪運動項目之一，起源于挪威（呂立，2015）。1924年，夏蒙尼冬奧會將越野滑雪項目列為比賽項目（斯萬德·福蘭德森等，2006），此后，越野滑雪作為冬奧會四大基礎(chǔ)戰(zhàn)略項目之一，一直都是冬奧會各競技強國奪取獎牌的必爭項目。從近年的冬奧會成績可以看出，德國、美國、挪威等5個國家在冬奧會基礎(chǔ)大項中擁有較強的競技實力（李忠堂，2016），在各項目的競爭中，尤以在越野滑雪項目上的角逐最為激烈。我國冬季競技運動項目由于起步較晚，科學訓練體系尚待完善，整體呈現(xiàn)出發(fā)展水平不高，競技水平提升緩慢的現(xiàn)狀（伊諾等，2018）。因此，系統(tǒng)研究并借鑒國外先進的越野滑雪訓練理念，對于提升我國越野滑雪科學訓練水平有重要的意義。本文通過梳理國外越野滑雪訓練相關(guān)研究，追蹤越野滑雪科學訓練的熱點問題，學習并借鑒其科學的訓練理念與訓練手段，旨在助力提升越野滑雪競技項目科學化訓練水平。

1 文獻檢索

文獻樣本來源于Web of Science（WOS）中的核心論文集，以“cross country skiing training”為主題進行檢索，得到254篇文獻。其中，最早的文獻發(fā)表于1983年。經(jīng)篩選發(fā)現(xiàn)，1995年之前的文獻被引頻次低，且與本研究內(nèi)容相關(guān)度較低，借鑒意義較小。因此，將檢索時間范圍調(diào)整為近25年，即1995—2019年，共233篇文獻。對研究論文所關(guān)注的主要內(nèi)容進行歸類，分為6個專題研究領(lǐng)域：與越野滑雪體能訓練研究相關(guān)文獻54篇，占比23.18%；越野滑雪運動監(jiān)控指標研究40篇，占比17.17%；運動損傷相關(guān)文獻38篇，占比16.31%；特殊訓練環(huán)境32篇，占比13.73%；越野滑雪相關(guān)專利文獻31篇，占比13.3%；越野滑雪相關(guān)技術(shù)研究類文獻27篇，占比11.59%；其他相關(guān)文獻11篇，占比4.72%。本文按照數(shù)據(jù)分析結(jié)果，將從越野滑雪體能訓練、技術(shù)訓練、特殊訓練環(huán)境、運動監(jiān)控指標、運動損傷和越野滑雪相關(guān)專利等6個專題展開。

2 越野滑雪體能訓練研究述評

越野滑雪作為一項體能主導(dǎo)類項目，在競賽過程中對運動員身體素質(zhì)的力量、速度、耐力等因素提出了較高的要求。在越野滑雪體能訓練領(lǐng)域，近年研究主要圍繞力量訓練（上肢力量、下肢力量和全身力量協(xié)調(diào)性練習）和耐力訓練（有氧能力和無氧能力）兩個方面展開研究。

2.1 越野滑雪力量訓練

在上肢力量訓練研究中，研究更多關(guān)注專項技術(shù)力量訓練。通過研究上肢力量訓練來分析越野滑雪運動員雙杖推撐技術(shù)運動表現(xiàn)。Tomas等（2017）通過對受試者進行上肢測力訓練發(fā)現(xiàn)，與雙杖推撐技術(shù)相關(guān)的兩個變量（最大速度與有氧能力）均得到有效提升。Losnegard等（2011）在研究中對優(yōu)秀越野滑雪運動員進行為期12周的力量干預(yù)訓練后發(fā)現(xiàn)，運動員的雙杖推撐技術(shù)有了較大改善和提高，并認為優(yōu)秀越野滑雪者的雙杖推撐技術(shù)很大一部分驅(qū)動力是由上肢力量產(chǎn)生。其中，肱三頭肌在上肢肌群起著重要作用（Nesser et al.，2004）。

在上肢力量訓練中，主要發(fā)展運動員的專項力量耐力為主，結(jié)合運動員在滑行中上半身的發(fā)力模式，運用器械或雙杖推撐訓練達到理想的訓練效果（Terzis et al.，2006）。Ofsteng等（2018）通過對21名優(yōu)秀越野滑雪運動員每周進行3次上肢專項力量耐力訓練發(fā)現(xiàn)，通過補充訓練不僅可以有效提升運動員在滑行中的耐力表現(xiàn)，而且有利于優(yōu)化雙杖推撐技術(shù)的經(jīng)濟性能。有實證研究也發(fā)現(xiàn)，越野滑雪運動員經(jīng)過具有針對性的上半身肌肉耐力訓練后，可以有效促進越野滑雪運動員比賽成績的提升（Borve et al.，2017；Staib et al.，2000）。

還有研究從技術(shù)動作對于專項力量需求的角度進行研究。Holmberg等（2005）認為，越野滑雪項目的動作模式是一項主要涉及上肢與下肢力量的復(fù)雜技術(shù)動作，因此，下肢力量非常關(guān)鍵。Jurgen等（2018）通過動作力學分析表明，雙杖推撐滑行過程中，主要依靠下半身關(guān)節(jié)（髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)）在運動中進行力量的傳導(dǎo)，下肢力量輸出降低將直接導(dǎo)致上肢力量輸出以及雙杖推撐效率的折損，折損率呈線性關(guān)系。Andersson等（2014）對八字上坡滑雪技術(shù)進行研究發(fā)現(xiàn)，撐桿的推進沖力與腿部力量有較強的相關(guān)性，腿部力量在上坡階段八字滑行中的貢獻率顯著提升。然而，影響越野滑雪運動員速度的主要因素不僅包括在滑雪過程中施力大小，還包括如何準確有效地協(xié)調(diào)用力（Mueller et al.，2011），這就需要進行長時間的專項協(xié)調(diào)性訓練，即主要包括專項力量訓練與協(xié)調(diào)性練習。Ohtonen等（2013）提出，通過科學的專項力量訓練，可以提升運動員最大力量和力量速率，促使運動員在滑雪過程中肌肉力量的協(xié)調(diào)使用。越野滑雪專項力量訓練科學理念可歸納為，應(yīng)遵循可持續(xù)克服自身重力、全身協(xié)調(diào)發(fā)力、上肢力量綜合素質(zhì)突出、下肢力量及核心穩(wěn)定性是能力基礎(chǔ)的原則，研究中較少提及非專項性的核心功能性訓練以及全身協(xié)調(diào)性練習，但作為輔助手段在國內(nèi)外越野滑雪隊訓練中都是較為常見的。

2.2 越野滑雪耐力訓練

在越野滑雪起滑階段與短距離滑雪比賽中，運動員機體主要依賴無氧供能系統(tǒng)，在短時間內(nèi)將速度提升到較大值，隨著運動員滑行距離的逐漸增加，機體的能量供應(yīng)方式逐漸從無氧供能轉(zhuǎn)向有氧供能（Losnegard et al.，2014；Sandbakk et al.，2014，2017），較好的有氧能力可以降低機體的疲勞程度，提升短距離比賽的成績（Vesterinen et al.，2009）。Sandbakk等（2011）對受試者進行耐力訓練干預(yù)發(fā)現(xiàn)，運動員的比賽成績、最大攝氧量（O2max）和通氣閾值均得到提升，并認為有氧能力與優(yōu)秀越野滑雪短距離比賽成績有密切關(guān)系。在長距離越野滑雪比賽過程中，運動員會反復(fù)使用超過自身最大有氧能力的運動強度，并且與平坦地形相比，上坡時會更頻繁地出現(xiàn)氧虧現(xiàn)象（Karlsson et al.，2018）。有研究表明，在起滑、沖刺和上陡坡階段，運動員需要更高水平的無氧耐力水平（Mahood et al.，2001）。Stoeggl等（2007b）認為，通過結(jié)合專項爆發(fā)力訓練與耐力訓練可以有效提升越野滑雪運動員在沖刺滑雪階段的能力?？梢姡谠揭盎┍荣愔?，根據(jù)滑行距離的長短、比賽的不同階段，對運動員的有氧與無氧供能能力都有不同的需求。因此，在越野滑雪運動員專項耐力訓練中，要注意比賽中不同的能量供應(yīng)特征，科學地將有氧訓練與無氧訓練有效結(jié)合，才能使運動員的供能系統(tǒng)在競賽中始終處于良好的適應(yīng)狀態(tài)，發(fā)揮理想的效果。

對于如何有效提升運動員的耐力素質(zhì)，越野滑雪訓練科學理念（Sandbakk et al.，2013）普遍認為，有氧耐力訓練是基礎(chǔ)，也是重點。在保證運動員大周期內(nèi)完成最大負荷量的條件下，充分挖掘其無氧能力是取得優(yōu)異成績的關(guān)鍵，而以提升運動員無氧能力為目的、犧牲總負荷量為代價的訓練安排是不可取的。在耐力素質(zhì)相關(guān)的實踐研究中，間歇訓練法提及較多，其通過嚴格控制間歇時間和訓練強度，進行反復(fù)多組的訓練，在實踐中被證明具有良好的效果。Nilsson等（2004）對20名優(yōu)秀國家級越野滑雪運動員進行不同強度的間歇訓練干預(yù)發(fā)現(xiàn)，受試者與越野滑雪相關(guān)的生理和生物力學參數(shù)（O2max、VT）的輸出功率均有顯著提升；對不同干預(yù)組分別進行比較后發(fā)現(xiàn)，間歇訓練強度越大，越有利于成績提升。還有研究將不同強度間歇訓練法與傳統(tǒng)耐力訓練方法進行對比，發(fā)現(xiàn)不同強度的間歇訓練法對運動員在臨近比賽階段的耐力和成績指標具有更好的影響（Ronnesta et al.，2016）。Vandbakk等（2017）研究也表明，通過間歇性訓練干預(yù)后，與傳統(tǒng)有氧耐力的訓練效果相比，實驗組在O2max和上肢最大力量方面都有明顯的改善，可見間歇訓練法是有效提升運動員耐力素質(zhì)的重要手段之一。

3 越野滑雪技術(shù)訓練研究述評

在科學訓練理念與方法的作用下，優(yōu)秀越野滑雪運動員間的體能水平差異越來越小。在體能水平近乎同等的條件下，技術(shù)因素在體能主導(dǎo)類項目中成為決定性的要素。對越野滑雪技術(shù)相關(guān)的研究進行整理發(fā)現(xiàn)，當前關(guān)于越野滑雪技術(shù)動作的研究有27篇，主要為技術(shù)效率研究（15篇，占56%）和技術(shù)策略研究（12篇，占44%），本文將對這兩類技術(shù)研究的文獻進行總結(jié)與歸納。

一方面，在越野滑雪競賽過程中，運動員技術(shù)動作的循環(huán)周期長度與速率是影響運動員技術(shù)效率的主要因素。Stoeggl等（2009）發(fā)現(xiàn)，運動員通常是在維持雪杖循環(huán)周期長度的前提下增加循環(huán)速率，建議當運動員處于疲勞狀態(tài)時，不能以減少揮桿次數(shù)為代價來保持循環(huán)周期長度，應(yīng)主動增加速率以保持速度。Lindinger等（2009）對12名男性優(yōu)秀越野滑雪運動員進行9、15、21、27 m/h測試后發(fā)現(xiàn)，當滑行速度從9 km/h增至27 km/h時，雪仗撐地力量顯著提高，以此延長循環(huán)周期的長度。還有研究將雙杖推撐技術(shù)從單排輪滑應(yīng)用到越野滑雪中，發(fā)現(xiàn)由于雙杖推撐技術(shù)有較長的循環(huán)周期長度與較短的循環(huán)速率，可以使滑行速度提升（2.9±2.2）%，比傳統(tǒng)滑雪速度更快（Stoeggl et al.，2008）。因此，通過增加技術(shù)動作的周期長度與循環(huán)頻率提升技術(shù)輸出效率，增加滑行速度，已經(jīng)得到了驗證。此外，對11名優(yōu)秀越野滑雪運動員的推撐力量曲線圖分析可知，撐桿在滑行初始階段表現(xiàn)出明顯的沖擊力，并且技術(shù)動作的完成效率與撐桿力量相關(guān)（Holmberg et al.，2005）。Ohtonen等（2013）在10名優(yōu)秀越野滑雪運動員的滑雪器材上裝置測力傳感器，采集運動員腿部和撐桿的相應(yīng)數(shù)據(jù)表明，在快速滑行期間，撐桿循環(huán)時間縮短約5%，循環(huán)速率提高約5%。在所有恒定速度和最大速度下，較高的撐桿力量和較短的循環(huán)頻率會使撐桿的平均周期力提高7%～10%。因此，運動員通過增加撐桿與側(cè)蹬腿的力量，降低循環(huán)時間（增加循環(huán)頻率），提升比賽成績。

另一方面，研究通常以運動生物力學分析為依據(jù)，對運動員在比賽過程中面對不同地形時的技術(shù)策略分析發(fā)現(xiàn)，在越野滑雪比賽起滑前18 m，使用交替滑行技術(shù)和自由滑行技術(shù)（即個人認為使用交替滑行技術(shù)和自由滑行技術(shù)策略組合最快的技術(shù)），比單獨使用雙杖推撐技術(shù)快，具體為：交替滑行技術(shù)（4.25±0.10）s，自由滑行技術(shù)（4.23±0.13）s，雙杖推撐技術(shù)（4.47±0.15）s。交替滑行技術(shù)可以在短時間內(nèi)將速度提升至最大值，以此確立起滑優(yōu)勢（Wiltmann et al.，2016）。1）在平坦地形中，優(yōu)秀運動員的雙杖推撐技術(shù)動作特點是較小的關(guān)節(jié)角度、較高的彎曲速度，使雪杖在較短的循環(huán)周期階段應(yīng)用較高的桿力來提升滑行速度（Holmberg et al.，2005），通過提高運動員肘關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)角速度，可以提升滑行的最高速度（Lindinger et al.，2009）；2）在上坡地形中，Stoeggl等（2008）通過比較雙杖推撐技術(shù)（double poling，DP）在上坡地形（DPup）和平坦地形（DPflat）中的力學表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，與DPflat相比，在DPup中運動員的擺臂時間更短；DPup比DPflat的極力峰值大13%［（417±68）N vs.（368±62）N，P=0.018］；DPup比DPflat出現(xiàn)更多的彎曲肘部動作，在舉杖時為65°±8°vs.78°±9°，P＜0.001，在落杖時為 112°±9°vs.129°±9°，P＜0.001；在整個撐桿階段出現(xiàn)較小的外展肩膀角度，DPup為70°±6°，DPflat為81°±13°，P=0.007。這就需要運動員采用二步交替式滑行來提升爬坡的效率，而在坡度較大時，滑雪板與雪杖是橫向角度，傳統(tǒng)技術(shù)難以施力，應(yīng)采用八字滑行技術(shù)來有效提升運動員在陡坡路段的速度（Kim et al.，2017）。

4 越野滑雪特殊訓練環(huán)境研究述評

特殊訓練環(huán)境在體能主導(dǎo)類耐力性競速項目訓練中發(fā)揮著重要作用，不同環(huán)境下進行訓練能使運動員產(chǎn)生不同服習，增強身體素質(zhì)，適應(yīng)在特殊環(huán)境下的比賽。相關(guān)研究中，主要集中于高原訓練和低氧訓練環(huán)境，了解高原訓練和低氧訓練環(huán)境對越野滑雪運動員成績的影響，以及適應(yīng)這些特殊環(huán)境的最佳方法，可以使越野滑雪運動員實現(xiàn)更好、更全面的賽前訓練和競技比賽表現(xiàn)。

4.1 高原訓練

冬季運動項目通常在低到中等海拔高度舉行，幾乎所有冬季奧運會都至少有1個場地位于海拔高于1 000 m的地方。鹽湖城是冬奧會歷史上海拔最高的比賽地點，越野滑雪和冬季兩項賽事的場地海拔高度為1 717 m（Chapman et al.，2010）。高原訓練能鍛煉越野滑雪運動員的心血管系統(tǒng)，提高運動員的紅細胞質(zhì)量、血紅蛋白含量和肺泡通氣量（Levine et al.，1997，2006）。除心血管系統(tǒng)的變化外，骨骼肌結(jié)構(gòu)也可能發(fā)生改變，毛細血管密度增加、肌細胞內(nèi)線粒體密度和肌紅蛋白含量增加（Hoppeler et al.，2001），從而提高運動員的氧運輸能力，增強肌肉對乳酸的耐受能力，使運動員產(chǎn)生高原習服，進而提高比賽成績。

檢索到的文獻從不同角度探討了影響高原比賽成績的影響因素（Chapman et al.，2010）。1）氧氣的分壓及其對工作中的骨骼肌供氧能力和氧吸收能力的影響；2）大氣的密度及其對空氣阻力、升力影響越野滑雪運動員的滑行速度。一方面，阻力的大小與速度的平方成正比（Mccole et al.，1990）；另一方面，空氣密度的降低減緩了空氣阻力的減速效果（Chapman et al.，2010），因此，在高原環(huán)境下，相同的輸出功率可以產(chǎn)生更高的速度。在這種情況下，越野滑雪運動員的速度受地形與空氣密度的影響會出現(xiàn)較大起伏，這對控制運動強度的能力提出了挑戰(zhàn)，該種模式也被稱為運動員節(jié)奏（Gore et al.，2008）；3）在適應(yīng)高原訓練的過程中，可能會影響氧的運輸和酸堿平衡。

對于高原訓練的持續(xù)時間，學術(shù)界目前尚無統(tǒng)一定論，運動科學研究人員的建議與運動員和教練員在具體實踐方面并沒有完全達成一致。有研究認為，2周的訓練時間對于運動員產(chǎn)生的高原適應(yīng)能達到效果最大化（Levine et al.，2008；Schuler et al.，2007）。 Schuler等（2007）的研究表明，最大有氧能力和耐力表現(xiàn)在海拔2 300 m，16～24 h內(nèi)可以達到最大，并且在到達該海拔的2周內(nèi)穩(wěn)定增加，此后幾乎沒有進一步改善。還有研究表明，多數(shù)運動員在訓練時間超過2周時會出現(xiàn)急性高山病的癥狀，尤其海拔在2 500 m以上時更為嚴重，出于對運動員健康安全的考慮，高海拔訓練時間不應(yīng)長于2周。但也有研究認為，紅細胞質(zhì)量顯著增加出現(xiàn)在長于3周的訓練期內(nèi)（Millet et al.，2010），因此高海拔訓練時間應(yīng)該是3～4周最佳（Levine et al.，1997，2006）。可以確定的是，訓練時間要根據(jù)海拔高度和訓練強度進行調(diào)整。

訓練高度也是研究的聚焦點。雖然紅細胞生成素的分泌與缺氧應(yīng)激的程度成正比，但在運動表現(xiàn)方面，分泌更多的紅細胞生成素不一定更好。即使對固定高度的個體來說，紅細胞生成反應(yīng)有很大的差異，但大多數(shù)受試者的最小閾值高度約為2 000 m，因此建議運動員的最佳訓練海拔在2 000～2 500 m。此外，還有研究認為，應(yīng)該盡可能提高運動恢復(fù)比，比例為1:3，并且在條件允許的情況下進行多種運動和訓練，避免單一運動（Chapman et al.，2010）。同時，“高住低練”的高原訓練模式，可以幫助越野滑雪運動員在耐力項目中獲得最佳表現(xiàn)（Gore et al.，2008）。

4.2 低氧訓練

研究表明，在模擬的低氧環(huán)境中生活和訓練也可能有益于比賽成績的提高（Herms et al.，2015）。當前可模擬的低氧環(huán)境有：常壓低氧，在常壓環(huán)境下人為暴露于低氧環(huán)境中；低壓低氧，在低壓室人為暴露于低氧環(huán)境中；間歇性低氧，短時間（通常3～10 min）多次暴露于低氧氣體混合物中（低壓或常壓），過程中穿插有常氧恢復(fù)期（Bernard et al.，2001）。在越野滑雪實際訓練中，比較常用的是間歇性低氧暴露。

在間歇性低氧環(huán)境訓練時，典型的方案是每天暴露1 h，持續(xù)數(shù)周。這一過程增強了耐力型運動員在低氧環(huán)境下的通氣反應(yīng)（Townsend et al.，2004），使機體吸收氧氣的能力增加，提高了在越野滑雪比賽中的氧吸收和氧供給能力。研究指出，間歇性低氧暴露的通氣適應(yīng)程度可能是短暫的（Rusko et al.，2004）。Ashenden等（1999）通過研究運動員在氮氣房中進行訓練對于紅細胞數(shù)量的影響發(fā)現(xiàn)，連續(xù)4周每天在氮氣房中度過16 h，顯著改善了紅細胞質(zhì)量。

在低氧環(huán)境下進行訓練產(chǎn)生的健康問題也備受關(guān)注。有調(diào)查發(fā)現(xiàn)，25%的運動員在低氧訓練期間出現(xiàn)健康問題，低氧應(yīng)激的增加，以及高訓練負荷和其他壓力的共同作用，使運動員過度緊張，從而導(dǎo)致訓練表現(xiàn)和健康狀況不佳（Bernardi et al.，2001），如睡眠、認知功能（Komiyama et al.，2015）質(zhì)量下降等。低氧訓練還會損害免疫功能，從而增加感染和患病的風險。針對這一現(xiàn)象，建議運動員在低氧訓練的第1周或第2周減少總訓練量和訓練強度（Saunders et al.，2009），并將運動員的疲勞狀態(tài)（生理和心理）作為監(jiān)測指標。同時，教練員也應(yīng)該更多地關(guān)注運動員的心理狀態(tài)、訓練負荷、訓練強度和恢復(fù)水平，保證營養(yǎng)的攝入，為運動員配備專業(yè)的醫(yī)療團隊，有效減少由于低氧訓練帶來的疾病問題。

5 越野滑雪運動監(jiān)控指標研究述評

國外學者以運動生理學為理論基礎(chǔ)，結(jié)合項目特征，對越野滑雪訓練中的運動監(jiān)控指標進行了研究。Sandbakk等（2011）對受試者進行訓練干預(yù)發(fā)現(xiàn)，運動員的O2max、通氣閾值和沖刺階段成績均有明顯提升。具備較高的無氧能力、乳酸能力和抗疲勞能力，可以作為評價短距離越野滑雪運動員的關(guān)鍵性指標（Stoeggl et al.，2007a）。由于越野滑雪運動員的O2max值較高，且手臂動脈直徑較大，一定程度上反映了其對全身和上半身長期耐力訓練模式的特殊適應(yīng)性（Lundgren et al.，2015）。Mahood等（2001）對受試者進行3次實地測試，以確定乳酸閾值、滑雪技術(shù)動作的有效性和O2max值與比賽成績的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)運動員需要在全面的耐力訓練計劃中集中精力發(fā)展有氧能力和上半身的特定力量，提升乳酸閾值和O2max，才能有效提升比賽成績。氧化脂肪能力作為衡量優(yōu)秀長跑運動員耐力素質(zhì)水平的重要指標之一，同樣也被用于監(jiān)測越野滑雪運動員的耐力素質(zhì)。Dandanell等（2018）對8名優(yōu)秀越野滑雪運動員進行研究發(fā)現(xiàn)，耐力訓練后，最大氧化脂肪能力和骨骼肌線粒體體積密度顯著增加，耐力水平也得到有效提升。單羧酸鹽蛋白（monocarboxylate transporter，MCT）運送機體運動后產(chǎn)生的乳酸，其濃度與乳酸含量呈正相關(guān)。Evertsen等（2001）對20名優(yōu)秀越野滑雪運動員進行不同強度訓練干預(yù)，訓練前后取股外側(cè)肌組織切片，研究發(fā)現(xiàn)，通過高強度訓練，運動員的乳酸閾值得到有效提升，同時MCT濃度也較為平穩(wěn)，因此，運動訓練強度與MCT數(shù)值之間的關(guān)系可以作為制訂越野滑雪訓練計劃的科學依據(jù)。綜上所述，在訓練監(jiān)控指標中主要應(yīng)用的生理學指標包括O2max、通氣閾值、乳酸閾值、氧化脂肪能力和MCT等。O2max作為評價有氧能力的最佳指標，在訓練中通常用于長距離訓練監(jiān)控與評價，同時，O2max、乳酸閾值和通氣閾值的提升也與越野滑雪運動員的沖刺成績提升存在較大關(guān)聯(lián)；越野滑雪運動員可以通過提升最大脂肪氧化能力，進一步促進運動員耐力水平的提升；MCT越多，運輸乳酸能力越強，可以通過提升MCT來推遲越野滑雪運動員疲勞階段的出現(xiàn)。總之，在訓練科學研究中，生理學指標已經(jīng)廣泛運用到越野滑雪訓練和競賽的監(jiān)控與評價中。

6 越野滑雪運動損傷研究述評

損傷是運動員系統(tǒng)訓練，保持良好競技狀態(tài)的主要阻礙因素之一。對大量病例進行研究發(fā)現(xiàn)，越野滑雪項目對運動員心血管機能和肌肉骨骼系統(tǒng)提出較高的要求，與其他耐力運動項目類似，運動員的健康問題主要集中在感染和過度疲勞損傷兩方面（Helenius et al.，2005）。

有研究對2014年索契冬奧會中來自88個國家（地區(qū)）奧委會的2 780名運動員進行訓練比賽實時跟蹤，發(fā)現(xiàn)期間有391人受傷，249人患病，每100名運動員中有14人受傷和8.9人患病，其中越野滑雪、短道速滑等項目的患病率最高（Soligard et al.，201）。此外，還有研究對越野滑雪、自由滑雪等項目的284名青少年優(yōu)秀運動員進行為期1年的測試，發(fā)現(xiàn)受試期間運動員受傷發(fā)生率為91.6%，這對其運動參與、訓練和比賽水平將產(chǎn)生較大影響（Philip et al.，2018）。

對越野滑雪運動員傷病種類進行統(tǒng)計，腰背痛的發(fā)病率較高（Helenius et al.，2005；Philip et al.，2018），下背部是其疼痛發(fā)生的主要部位（Bahr et al.，2004；Helenius et al.，2005），這將直接導(dǎo)致運動員無法正常訓練和參賽。有研究曾對52 755名長距離越野滑雪者進行為期10年的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)919名患者在隨訪期間出現(xiàn)心律失?，F(xiàn)象（Kasper et al.，2013）。Takashima等（2007）系統(tǒng)研究了50 km越野滑雪比賽中肌肉損傷的間接指標，發(fā)現(xiàn)肌肉損傷和炎癥的血液標志物有所增加，但并沒有馬拉松運動項目顯著，越野滑雪運動員機體在短時間內(nèi)可以得到有效恢復(fù)。由于越野滑雪運動員的冬季訓練長期處在冷空氣環(huán)境中，吸入較多的刺激物與過敏源，因此哮喘病在這些運動員中較為常見（Alaranta et al.，2008；Helenius et al.，2005）。此外，越野滑雪運動員在訓練與競賽中還可能受到急性損傷的影響，如拇指的尺側(cè)副韌帶扭傷、膝內(nèi)側(cè)副韌帶和踝關(guān)節(jié)損傷（Morris et al.，1999；Rosen et al.，2017），頭部、頸椎和膝關(guān)節(jié)是最常見的損傷部位（Engebretsen et al.，2010）。

Bergstrom等（2004）研究發(fā)現(xiàn)，交替滑行技術(shù)是引起腰背痛的主要技術(shù)動作，運動員通過調(diào)整滑行速度、糾正技術(shù)動作和適當進行伸展運動可以有效減緩疼痛的發(fā)生。Kasper等（2013）認為，運動員多次且以較快速度參加越野滑雪競技比賽，其慢性心律失常發(fā)病率更為明顯。Kennedy等（2016）認為，女性越野滑雪運動員經(jīng)過寒冷干燥的冬季訓練，其氣道炎癥和咳嗽癥狀患病率顯著增加，并認為此癥狀與運動員總的訓練量顯著相關(guān)，建議通過制訂科學合理的訓練計劃，盡量避免在冬季環(huán)境中長期進行重復(fù)性訓練。還有研究認為，優(yōu)秀運動員通常使用抗哮喘藥物來治療運動引起的支氣管癥狀（Morris et al.，1999）。

7 越野滑雪相關(guān)專利研究述評

在越野滑雪項目近100年的發(fā)展進程中，從比賽技術(shù)的提升到賽制的創(chuàng)新與改進，該項目已經(jīng)發(fā)生了革命性的改變。與此同時，比賽速度幾乎提升1倍（Sandbakk et al.，2014），如50 km比賽，20世紀50—60年代大約需要4 h，但近5年來只需要2 h，這樣的變化離不開日益精進的賽道場地和滑雪裝備。在自由式項目中，運動員使用多種花樣滑雪技術(shù)，以及專門為最大滑行速度設(shè)計的滑雪板和更長、更硬的滑雪杖（Holmberg et al.，2015），速度的提升表現(xiàn)得更為明顯。

越野滑雪過程中的阻力主要包括空氣阻力和滑雪板底座與雪之間的摩擦力，最大限度地減小阻力提高滑雪速度。為了盡可能減小滑雪板與雪地之間的摩擦力，研究人員致力于對滑雪板底部材料進行改進。雪蠟中的氟含量也對減小阻力有幫助，使用高氟化蠟后，滑雪性能可提高 4%（Felix et al.，2014；Nilsson et al.，2010）。Budde等（2017）研發(fā)的近距離傳感器摩擦計能夠區(qū)分兩對滑雪板之間的摩擦差異，分辨率為0.001，從摩擦系數(shù)的角度量化了滑道蠟和基材變形處理的效果。通過改變摩擦系數(shù)估算滑雪比賽的時間差，使研究人員能更精確地預(yù)估滑雪比賽時間。

近年，利用微型傳感器識別越野滑雪運動員的運動模式也是研究人員追蹤的熱點問題。目前，常用的傳感器包括加速度計、陀螺儀、角速率傳感器、心率傳感器、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）、GPS傳感器的Minimax（TM）單元和慣性測量單元（inertial measurement unit，IMUs）及其組合設(shè)備（Jang et al.，2018；Marsland et al.，2012，2015；Sakurai et al.，2014；Seeberg et al.，2017）。通過這些技術(shù)，研究人員可準確識別DP、交替滑行技術(shù)（double steps，DS）、踢雙杖（kick double poling，KDP）、折疊（Tuck）和轉(zhuǎn)彎（Turn）等技術(shù)動作，并確定速度函數(shù)等。當越野滑雪運動員在不同賽道滑雪時，無論業(yè)余滑雪者還是世界級運動員，所有傳感器數(shù)據(jù)都被同步采樣，并與商用運動手表的GNSS數(shù)據(jù)同步。近期，科研人員又研發(fā)出可與智能手機直接連接的加速度計傳感器，通過智能手機（對胸部）和基于視頻記錄的齒輪分類進行比較，智能手機應(yīng)用程序在所有情況下都能正確識別固定齒輪，正確率達到（90.3±4.1）%（P＜0.01）（Stoggl et al.，2014），從而能準確分辨運動員在訓練過程中進行的技術(shù)切換。

8 結(jié)語

目前，國外越野滑雪訓練科學相關(guān)研究主要側(cè)重于實踐應(yīng)用，能夠?qū)υ揭盎┯柧毺峁┯欣笇?dǎo)，通過提煉和歸納得出以下研究趨勢：1）體能訓練的核心是力量訓練與耐力訓練。主要結(jié)合雙杖推撐技術(shù)發(fā)力模式，提高上肢專項力量耐力是關(guān)鍵，下肢力量及專項協(xié)調(diào)性訓練是基礎(chǔ)；耐力訓練中，要準確把握越野滑雪項目的供能特征，發(fā)展運動員有氧能力是基礎(chǔ)也是重點，以此為根基挖掘運動員的無氧能力，間歇訓練法則是提高越野滑雪項目所需耐力素質(zhì)的有效方法。2）技術(shù)研究，一方面主要關(guān)注技術(shù)動作效率，即通過增加技術(shù)動作的周期長度與循環(huán)頻率提升技術(shù)輸出效率，有效增加滑行速度；另一方面是技術(shù)策略，通過比較越野滑雪競賽中各階段不同技術(shù)的使用效果，為提高運動成績提供科學依據(jù)。3）高原訓練與低氧訓練是越野滑雪訓練中較為常用的兩種特殊訓練環(huán)境。研究表明，特殊環(huán)境訓練可通過改善運動員心血管系統(tǒng)和骨骼肌結(jié)構(gòu)提高運動員的氧運輸能力和肌肉的耐乳酸能力，但從科學訓練的角度（如訓練時長、訓練高度、訓練負荷、訓練恢復(fù)等方面）有待進一步研究。4）運動監(jiān)控指標研究主要提取了O2max、通氣閾值、乳酸閾值、氧化脂肪能力和MCT等，這些指標可在越野滑雪訓練和競賽的監(jiān)控與評價中提供科學依據(jù)。5）越野滑雪運動員的運動損傷概率較高，主要集中在感染和過度疲勞兩方面。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，運動損傷特征較為明確，但損傷機制、損傷預(yù)防和恢復(fù)手段等問題還未得到有效解決。6）科技專利研究與訓練科學緊密相關(guān)。一方面從滑雪裝備著手，致力于減少阻力來提高越野滑雪競賽成績；另一方面，研發(fā)訓練監(jiān)測設(shè)備，對訓練過程進行實時監(jiān)控，可為科學訓練提供有效數(shù)據(jù)。