多年來，訓練學界一直使用不同的生理學參數監控和預測越野滑雪比賽成績。前期研究將跑臺運動實驗測得的最大耗氧量（\ue57fVO2max）及乳酸閾（LT）作為預測越野滑雪和冬季兩項比賽成績的有效生理指標[3,4,8,10,11,14].已經被證明與越野滑雪成績相關的生理學指標參數還有體脂百分比、股四頭肌力量和心臟容積等[10,11,15].研究還證明，上肢或整個身體的有氧能力和跑臺運動實驗測得的\ue57fVO2max及LT值相比，能更好地預測越野滑雪運動員的比賽成績[9,14].現有文獻研究主要通過\ue57fVO2max實驗預測運動成績，但在實際越野滑雪比賽時\ue57fVO2通常只占\ue57fVO2max的85%~90%,這也暗示了在高強度比賽中除了\ue57fVO2max以外，有氧與無氧轉換能力是影響比賽成績的重要因素之一[7].目前針對男運動員的研究較多，只有少部分從性別差異角度分別進行了研究。女性荷爾蒙、雌性激素可以增加脂代謝，男、女的Ⅰ型與Ⅱ型肌纖維比率也存在很大差別，女子Ⅰ型肌纖維比重遠高于Ⅱ型肌纖維，男子正好相反，這些因素可能影響了不同的生理學閾值與比賽成績之間的關系。
本實驗的目的就是設計跑臺運動實驗，研究越野滑雪比賽成績與不同生理指標參數之間的關系，比較不同性別之間預測指標存在的差別。生理學指標主要包括無氧閾（AT）、矢代償性代謝性酸中毒閾值（TDMA）、呼吸商（RQ）=1的練習強度以及\ue57fVO2max.同時，本實驗也是為了驗證以下幾種假設：
1）跑臺運動實驗所測的生理學指標，可篩選出相關指標作為預測越野滑雪運動員成績的有效參數。
2）預測越野滑雪運動員成績的生理學指標存在性別差異。
3）不同單位下\ue57fVO2反映越野滑雪運動員成績存在差異。
1研究對象與方法1.1研究對象中國國家越野滑雪隊運動員16人，男子7人，女子9人，健將級，參加過國際雪聯越野滑雪巡回賽、全國冬季運動會越野滑雪比賽（表1）.
【1】
1.2研究方法
1.2.1文獻資料調研通過Pubmed和CNKI收集和整理國內、外越野滑雪項目相關的研究資料，作為本研究論證的理論依據。同時，檢索能預測運動員成績的生理學指標的相關文獻，通過橫向比較為越野滑雪項目成績預測提供實證支撐。
1.2.2實驗
1.實驗過程。采用遞增負荷跑臺運動完成力竭性運動負荷實驗。受試者首先進行預實驗判斷運動能力，根據個體差異設置起始運動負荷和級差幅度。本實驗確定四級，分別為5~7km·h-1,6.5~9.5km·h-1,8.5~11.5km·h-1,10.5~13.5km·h-1,每隔3min變換遞增速度和跑臺坡度，坡度每級增加2°,直至力竭。
2.實驗指標。分別在實驗前、每級運動負荷后2min和實驗結束后采集血液樣本，采血部位為肘部靜脈。使用血乳酸分析儀（YSI1500SportL-Lactate分析儀，美國）分析25μl血液樣本。通過呼吸面罩，在開放系統中每30s采集呼出氣體，測量肺通氣量（VE）并分析\ue57fVO2和CO2排出量（VCO2）。氣體分析裝置在實驗前進行預熱并進行氣體成分、溫度、壓力、通氣量校正，使其處于正常工作狀態。
其中，氣體成分校準采用標準氣體（16%O2、5%CO2和79%N2）按要求定標3次。利用心率（HR）遙測儀記錄每分鐘HR,在每級運動負荷結束時，采用15績點量表（Borg量表，績點范圍為6~20）觀察受試者的盡力程度。通過測功器在不同的閾值測得相關運動參數，即最大HR%（HRrel）,\ue57fVO2%（\ue57fVO2rel），以及不同單位下的\ue57fVO2（\ue57fVO2ml·kg-1·min-1、\ue57fVO2ml·min-1·kg-2/3、\ue57fVO2l·min-1）。
AT是表示血乳酸的無創傷性指標，通過氣體代謝測試測定，判定標準為\ue57fVE/\ue57fVO2突然增大之前的\ue57fVE/\ue57fVO2最低值，通常不伴隨\ue57fVE/VCO2變化。
TDMA是表示代謝性酸中毒的無創指標，其值推定為\ue57fVE/VCO2比值開始升高之前的最低值。RQ是當機體動用糖酵解代謝供能，VCO2/\ue57fVO2開始達到1時，此運動強度下RQ=1.
乳酸堆積拐點（OBLA）是血乳酸（BLA）開始以指數形式增高的點，通常是4mmol/l時。VO2max主要反映人體最大有氧代謝能力，反映心肺功能的運轉能力和肌肉對氧的吸收、利用能力[1].目前，在實驗過程中主要采用3種表達方式，即\ue57fVO2ml·kg-1·min-1、\ue57fVO2ml·min-1·kg-2/3、\ue57fVO2l·min-1.
3.數據收集與統計。比賽成績數據來自實驗前2個月受試者參加的國際越野滑雪巡回賽，分別為男子5km和10km、女子2.5km和5km古典式越野滑雪；男子15km和30km、女子10km和15km自由式越野滑雪。由于比賽采用不同的技術而且是不同的距離，因此，每個受試者排名是與參加每次比賽的最好成績運動員成績時間進行比較，按照時間劃分計算。等級排序是根據4次比賽成績排序平均值進行計算的，這種排序能夠以百分比的形式反映出受試者比最好成績運動員成績慢多少。
1.2.3數理統計采用SPSS12.0統計軟件對數據進行分析，所有數據以平均數±標準差形式呈現，其中，相關性分析使用兩種方法，一種是定距測量方法，通過皮爾遜（Pearson）相關系數分析了跑臺運動實驗所測數據與成績的相關程度；另一種是非參數測量方法，通過斯皮爾曼（Speraman）等級相關系數分析了所測數據與比賽排序之間相關程度。
2結果與分析
2.1實驗所測參數與越野滑雪成績之間的關系分析
實驗前本研究對研究對象2個月前參加的4次國際比賽成績進行了等級排序，4次比賽分別是男子5km和10km、女子2.5km和5km古典式越野滑雪；男子15km和30km、女子10km和15km自由式越野滑雪。因為4次比賽距離和采用的技術均不同，因此，排序是將每位運動員4次比賽成績（時間）與每次比賽最好成績運動員的成績（時間）進行比較，按時間比值劃分得到最終排名順序（表2），這種排序可以通過百分比的形式反映出受試者與最好成績運動員之間的差距。通過表2可以看出，男子被試中排序最后的運動員比最好成績運動員成績相差20.6%,女子相差10.7%.
本次跑臺運動實驗對16名研究對象的多項生理學指標進行了測試（表3、表4），對所測數據進行相關性分析（表5、表6）。對所測數據與比賽排序之間相關程度進行了分析。
通過表3、表4可以看出，實驗指標中HRrel或\ue57fVO2rel與AT、TDMA、OBLA以及換氣率為1（RQ=1）等指標間沒有性別差異。通過獨立樣本統計方法發現男、女運動員人體測量指標，身高、體重及BMI等與運動成績不存在顯著性關系。
通過表5可以看出，相關性分析結果發現，男運動員AT,TDMA,RQ=1,OBLA指標與\ue57fVO2peak（HRrel和\ue57fVO2rel）指標之間對比賽成績沒有任何顯著性關系。采用皮爾遜（Pearson）相關系數分析，AT、TDMA、RQ=1、OBLA指標與\ue57fVO2peak（\ue57fVO2l·min-1）指標對于比賽成績存在顯著相關性，與比賽成績關系最為顯著性的指標分別是OBLA（r=-0.949）和TDMA（r=-0.945）。對于男子運動員來說，如果采用\ue57fVO2ml·kg-1·min-1或\ue57fVO2ml·min-1·kg-2/3指標表達\ue57fVO2max,那么，運動成績與不同閾值和\ue57fVO2peak之間的關系就會被弱化。運用斯皮爾曼（Speraman）等級相關系數分析，AT、TDMA和OBLA指標與\ue57fVO2l·min-1之間對于運動成績具有顯著相關，相關系數分別為r=-0.822、r=-0.894、r=-0.966.
通過表6可以看出，女越野滑雪運動員AT、TDMA、OBLA或\ue57fVO2max指標和運動成績之間都沒有顯著性相關關系，只有指標RQ=1（\ue57fVO2l·min-1,\ue57fVO2ml·kg-1·min-1,\ue57fVO2ml·min-1·kg-2/3,\ue57fVO2rel）與成績排序之間存在顯著性關系。在皮爾遜相關系數分析中，指標RQ=1（\ue57fVO2ml·kg-1·min-1）與成績關系最為顯著，r=-0.774;在斯皮爾曼等級相關系數分析中，指標RQ=1（\ue57fVO2rel）能夠最好的反映運動排序，r=-0.813,說明利用這個指標能夠很好地預測女子越野滑雪比賽成績。
2.2測量生理學指標對于越野滑雪運動成績影響的橫向比較分析
越野滑雪比賽項目通常距離較長，一般都要50min以上完成，Wasserman等通過研究認為，完成這種運動要求運動員運動強度必須在TDMA值之下[16].Niinimaa等人通過對一組大學生越野滑雪運動運動員進行測試發現，一次3min急性全力滑行后，運動員\ue57fVO2只為\ue57fVO2peak的89%,因此，對長距離越野滑雪運動甚至短距離滑雪比賽來說，還存在\ue57fVO2peak以外的因素影響比賽成績[11].以上發現表明，越野滑雪比賽過程中，在由有氧代謝轉到無氧代謝之前，有氧運動能力是影響運動員成績的一個重要因素。這與本研究結果一致，表5、表6清晰地表明，對預測男運動員成績的最好生理指標是TDMA和OBLA,對女運動員則是RQ=1.另外，男運動員生理指標TDMA和OBLA與運動成績相關性最為緊密，女運動員相關性最高的是RQ=1,充分說明跑臺運動實驗可以為預測越野滑雪成績提供合理生理指標。
皮爾遜（Pearson）相關系數分析，要求所測數據應該是定距數據，變量在總體樣本中呈正態分布[12].然而，由于實驗對象較少，很難判斷數據總體上是否遵循正態分布，因此，采用了非參數檢驗，如斯皮爾曼（Speraman）等級相關系數，只考慮等級排序。本實驗同時采用這兩種方法，Speraman等級相關系數分析是由于樣本少，Pearson相關系數分析則能更容易與已有的預測越野滑雪成績的實驗研究進行比較。
通常情況下男子對象所測生理學參數與等級排序之間關系比女子更為緊密。這表明一方面，女子運動員所測生理參數可能不能反映運動成績，另一方面，可能女子等級排序量表無法真實反映運動成績。女子實驗對象等級排序的成績變動范圍小于男子。較大的等級排序范圍自然使男子Pearson相關系數高于女子。表6表明，女子RQ=1參數與運動成績間的皮爾遜相關系數分別為r=-0.721、-0.774、-0.758,是所有參數中與運動成績相關性最高的，這與Mygind等對越野滑雪和Rundell等對冬季兩項成績預測的實驗結論相一致[9,12].這些研究中\ue57fVO2max與運動成績之間的相關系數都在-0.69~-0.87.
2.3不同單位下\ue57fVO2max指標預測越野滑雪成績的性別差異另一個性別差異表現在運動成績與\ue57fVO2peak之間的關系，當這些閾值使用不同的標準化體重表達時，表現出性別差異。有研究認為，\ue57fVO2和\ue57fVO2peak應該用單位ml·min-1·kg-2/3取代l·min-1或ml·kg-1·min-1表達[3,8],其合理性是相對體重的滑雪能量消耗會隨體重降低。然而，相關研究結果卻不是很明確。盡管Ingjer認為，\ue57fVO2maxml·min-1·kg-2/3是預測男、女越野滑雪運動員成績的最好參數指標，但其研究結果卻很矛盾[8].研究表明，男子實驗對象與本研究結果相一致，\ue57fVO2max以ml·min-1·kg-2/3為單位是預測男子成績的最好指標，但女子實驗對象研究卻不是很明顯，在冬季利用\ue57fVO2max預測越野滑雪成績使用單位ml·kg-1·min-1和ml·min-1·kg-2/3效果一樣，另外，在夏季\ue57fVO2max預測女子越野滑雪成績使用單位ml·kg-1·min-1比ml·min-1·kg-2/3要好。
Bergh研究了男子高水平滑雪運動員中高水平與普通運動員的\ue57fVO2max,認為對于利用\ue57fVO2max預測越野滑雪運動成績最好使用單位ml·min-1·kg-2/3表達[3].然而，該研究中高水平與普通運動員的\ue57fVO2max相對平均差最大是采用單位l·min-1時，其中女子是采用ml·kg-1·min-1時，將相對平均差最大作為指示哪種生理指標為預測成績的最佳指標是極具爭議的。但從該研究中可以看出，高水平運動員\ue57fVO2max（l·min-1）在不考慮體重情況下要比普通運動員的高。
在本實驗中，表5表明，男運動員中如果\ue57fVO2peak采用單位ml·min-1·kg-2/3而非l·min-1,運動成績與\ue57fVO2peak之間的相關性會降低，其他閾值參數變化基本一致。當使用單位ml·kg-1·min-1時，男運動員運動成績與\ue57fVO2peak之間相關系數最低，值得注意的是，\ue57fVO2peak與運動成績的斯皮爾曼相關系數最低（r=0.000），說明男運動員預測成績的相關參數無需考慮相對體重影響。這與Staib等研究結果一致，運動員下肢\ue57fVO2max采用單位l·min-1預測運動成績效果顯著，而非單位ml·min-1·kg-2/3或ml·kg-1·min-1表達[14].
然而，女運動員生理參數是否有必要采用標準化體重不明確。本實驗通過皮爾遜相關系數分析發現，與男運動員相比，女運動員呈現相反模式。表6表明，女子運動員\ue57fVO2采用單位ml·kg-1·min-1時運動成績與\ue57fVO2peak之間相關性最強，其次是ml·min-1·kg-2/3和l·min-1.
將數據排序考慮在內（Speraman）時，女運動員標準化體重的\ue57fVO2與運動成績之間的聯系不明顯。因此，建議在預測越野滑雪運動成績時，單位l·min-1適用于男運動員，而非女運動員，單位ml·min-1·kg-2/3或ml·kg-1·min-1對男、女均適用。然而，本實驗相比同樣支持采用單位ml·min-1·kg-2/3有利于預測越野滑雪成績的Bergh和Ingjer的研究對象更年輕，總體樣本量更少，這可能會影響到實驗結論。因此，這些發現還需要在其他優秀運動員中進一步研究證明。
2.4跑臺運動實驗在越野滑雪運動中的應用
過去的10多年中，通過用跑臺運動實驗來測試越野滑雪和冬季兩項運動員有氧運動能力備受質疑，認為無法有效反映上肢或全身有氧能力。女子冬季兩項運動員跑臺滑行與男子越野滑雪運動員跑臺上雙臂推桿實驗都比跑臺運動實驗測試\ue57fVO2max能更好地預測比賽成績[5,9,12,14].這些研究表明，上肢力量和耐力與比賽成績有密切關系，而且男、女越野滑雪運動員上肢測試\ue57fVO2max和上肢力量與體能狀態關系比跑臺運動實驗\ue57fVO2max更為緊密。在Mygind等研究中，兩種測試結果差別不明顯，該實驗針對6名越野滑雪運動員進行了跑臺運動實驗和固定雙腿的雙臂推桿實驗，測得\ue57fVO2max分別與10次比賽成績進行比較，采用Pearson相關系數分析確定運動員平均個體排序與不同測試方法\ue57fVO2max之間的聯系，發現雙臂推桿實驗測得的\ue57fVO2max與成績呈顯著相關。
然而，6名被試和10次比賽只用一個排序量表使研究結果極具爭議[6].因此，本研究重新對其實驗數據進行了Speraman等級相關系數分析，發現跑臺運動實驗的\ue57fVO2max與運動成績之間的相關系數為r=0.714（P=0.111），雙臂推桿實驗的相關系數為r=0.534（P=0.266），這說明跑臺運動實驗是可以預測成績的。
在其他研究中也找到了直接支持跑臺運動實驗\ue57fVO2max預測成績效果好于上肢運動實驗的研究文獻[5,9,12,14].這些研究通過跑臺運動實驗和上肢雙臂推桿實驗確定乳酸閾、\ue57fVO2max和上肢力量峰值與它們在男、女冬季兩項運動員比賽成績的關系，認為對于女運動員，跑臺運動實驗\ue57fVO2max和LT預測成績效果好于雙臂推桿實驗\ue57fVO2max和LT,上肢力量峰值與成績相關性又要比LT和\ue57fVO2max高；對男運動員，跑臺運動實驗力竭時間是預測成績最佳指標。
此外，上肢或全身運動實驗所測結果與成績之間的關系并沒有比本研究中跑臺運動實驗結果更好，支持跑臺運動實驗能夠提供預測越野滑雪運動成績的生理指標。
本研究并不質疑上肢或全身運動實驗在越野滑雪中的應用，因為越野滑雪過程中，上肢運動能力確實是取得優異成績的重要因素，這一點已被證明。有實驗表明，上肢或全身運動實驗測得的\ue57fVO2max要低于跑臺運動實驗\ue57fVO2max[13].這種\ue57fVO2max的差異可能是上肢肌肉局部疲勞影響所致。
因此，利用上肢或全身運動實驗測\ue57fVO2max,總會有無法確定的影響因素，從心臟供氧能力到上臂的局部疲勞，很難確定，但這不妨礙上肢力量和耐力對越野滑雪運動的重要性。因此，本研究建議對越野滑雪運動員進行上肢最大強度運動實驗，測試上肢力量和耐力運動力竭時間，而非通過\ue57fVO2max.表5、表6顯示，運動成績和通氣閾（VT）、OBLA之間存在最高相關系數，而非\ue57fVO2peak.
因此，進行上肢或全身運動測量\ue57fVO2時就要進行LT和/或VT實驗。
3結論與建議
3.1結論
1.跑臺運動實驗所測的生理學參數能夠用來很好地預測越野滑雪運動的比賽成績。運用跑臺運動實驗所測的\ue57fVO2max和LT指標預測越野滑雪成績要好于雙臂推桿實驗。在女子中，上肢力量峰值與成績的相關性要比乳酸閾和\ue57fVO2max強。在男子中，跑臺運動力竭時間是預測其越野滑雪成績最強指標。
2.預測越野滑雪運動員成績的生理學指標存在性別上的差異。在男子中，TDMA和OBLA指標參數與越野滑雪成績存在高度相關，是最好的預測其越野滑雪成績的生理學指標，對于女子來說，RQ=1的指標參數能更好預測其越野滑雪成績。
3.不同單位下\ue57fVO2max指標反映越野滑雪運動員成績存在差異。在預測男子比賽成績時，\ue57fVO2max不必要采用相對體重表達，使用單位\ue57fVO2l·min-1表達更準確；對于女子來說，\ue57fVO2max單位l·min-1,ml·min-1·kg-2/3或ml·kg-1·min-1均適用。不論男子還是女子，預測指標相對最差的是\ue57fVO2max.
3.2建議
利用上肢實驗測得的\ue57fVO2max往往低于跑臺運動實驗所測的\ue57fVO2max,如果對上肢訓練進行研究，應該考慮把肌肉力量和耐力作為實驗設計指標，或者在測量上肢\ue57fVO2max時應該考慮對通氣及乳酸閾值的測定。
參考文獻：
[1]馮連世，李開剛.運動員機能評定常用生理生化指標測試方式及應用[M].北京：人民體育出版社，2002.
[2]JACKL,JAMESAF.社會研究中的基礎統計學[M].王衛東，譯.北京：中國人民大學出版社，2008.
