游泳訓練對伊犁馬血液指標的影響

楊升，曾亞琦,2，王建文,2，孟軍,2，姚新奎,2，孔麒森，卡德合·沙吾林別克，張恒

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學動物科學學院，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)大學馬產(chǎn)業(yè)研究院，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】伊犁馬是我國優(yōu)秀的騎乘型馬品種，在國內(nèi)各馬術俱樂部國產(chǎn)運動馬中占有較大比例。長時間以來，對伊犁馬的研究主要集中在運動性能方面，而在伊犁馬訓練方法上的研究相對較為薄弱。研究伊犁馬游泳訓練，對提高馬匹運動性能，減少馬匹訓練損傷、提高馬匹福利具有重要意義[1-3]。【前人研究進展】游泳訓練是人類體育訓練中應用較為普遍的訓練方法，能有效的改善機體血液循環(huán)，預防動脈硬化，增強生理機能，提高有氧代謝能力[4]。游泳時運動員胸部受到水的壓力，加上冷水刺激肌肉緊縮，呼吸感到困難，迫使其用力呼吸，加大呼吸深度，增加肺活量，而且吸氣時肺泡開放更多，換氣順暢，對健康有利[5]。賽馬領域對于賽馬的體能診斷、適應性評價開展得異常活躍。血液指標能夠在一定程度上可以反應出賽馬與運動直接有關的心血管、呼吸、肌肉骨骼、肝和腎的功能狀態(tài)[6-7]。【本研究切入點】目前國內(nèi)對于游泳訓練的研究主要集中在人類運動上，針對馬游泳訓練方面的研究鮮有報道，且缺乏較為系統(tǒng)的馬匹游泳訓練后血液指標方面的研究。研究游泳訓練對馬匹血液指標的的影響，分析馬匹在不同訓練階段血液指標的變化規(guī)律。【擬解決的關鍵問題】通過對伊犁馬進行游泳訓練，檢測其運動前后的血液指標，分析在不同時長的游泳訓練下，馬匹運動前后血液指標的變化規(guī)律，研究游泳訓練對伊犁馬運動性能的影響，為伊犁馬的游泳訓練提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地點位于新疆伊犁霍城縣蘆草溝賽馬場，選取12匹伊犁馬公馬為研究對象，所選馬匹體尺、體重相近、調(diào)教訓練水平基本一致，由同一工作人員集中飼喂，進行統(tǒng)一日常管理。試驗所用儀器：采血針、肝素鈉采血管、便攜式血氣分析儀、i-stat CG8+測試片、真空采血管(含采血針)、日立Z180全自動生化分析儀等。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

該試驗整個計劃時長42 d，試驗采用游泳訓練加賽道訓練結合的方式進行，所選12匹伊犁馬隨機分為對照組、試驗1組、試驗2組三組。試驗期間，賽道訓練內(nèi)容為：慢步1 000 m，快步1 000 m，縮短跑2 000 m，快步轉慢步1 000 m。在保證對照組、試驗1組、試驗2組三組馬匹每天都擁有賽道訓練強度基本一致的情況下，試驗1組和試驗2組馬匹在賽道訓練6 h后每隔一天進行一次游泳訓練，但試驗1組和試驗2組游泳訓練時長不一致，試驗1組每次游泳訓練時長7.5 min，試驗2組為15 min。馬匹游泳訓練前應進行3～5 min熱身運動，馬匹在水中保持1～2 m/s的速度行進，游泳訓練結束后，及時清理馬匹身上水珠，以3～4 m/s的速度牽引馬匹休息放松，避免在陰涼處長時間靜立，待其身上水分自然干燥后牽至馬圈。

1.2.2 指標測定

試驗期間共采樣4次，每次間隔14 d，對照組與試驗組馬匹保持同等強度的賽道訓練，其中試驗組馬匹每隔1 d進行游泳訓練。采血時間為賽道訓練后即刻，每次5 mL，測定血液指標，包括肌酐(CREA)、血尿酸(UA)、谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)、甘油三酯(TG)、肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)、靜脈血二氧化碳分壓(PvCO2)、靜脈血氧分壓(PvO2)、pH值、紅細胞比容(Hct)、血紅蛋白(Hb)、乳酸(Lac)共13項指標。

1.3 數(shù)據(jù)處理

血樣測定結果使用 Excel 軟件進行數(shù)據(jù)整理，運用SPSS19.0統(tǒng)計軟件，對所測結果進行雙因素方差分析，結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 試驗天數(shù)增長對伊犁馬靜脈血中生化指標的影響

研究表明，馬匹在整個游泳訓練期間隨訓練天數(shù)的增加，AST活性在訓練第14 d和28 d均顯著低于第0 d(P<0.05)；CK活性第14 d極顯著低于第42 d(P<0.01)，在第0 d和28 d均顯著低于第42 d(P<0.05)。其余指標在測試各階段均差異不顯著(P>0.05)。表1

表1 不同試驗天數(shù)下伊犁馬靜脈血中生化指標變化
Table 1 Effect of test days on blood biochemical indexes in Yili horse equine

第0 d第14 d第28 d第42 dCREA (U/L)138.25±17.23139.18±19.80137.58±19.48138.42±24.37UA (umol/L)13.42±3.8213.09±9.7711.83±3.5612.33±5.10ALT (IU/L)11.5±7.967.18±2.187.83±3.619.58±4.62AST (IU/L)311.42±80.9a245.91±29.25b236.58±30.25b293.92±96.11abTG (mmol/L)0.29±0.100.3±0.080.3±0.110.27±0.08CK (U/L)228.58±135.53ABb204.73±56.27Bb260.17±136.34ABb391.08±219.84AaLDH (U/L)315.92±96.66281.91±82.39286.17±77.42314.58±77.65

注：同行肩標不同小寫字母之間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母之間差異極顯著(P<0.01)，下同

Note: There is a significant difference between different lowercase letters in the shoulder tags (P<0.05), and there is a significant difference between different capital letters (P<0.01).The Same as below

2.2 試驗天數(shù)的遞增對伊犁馬靜脈血中生理指標的影響

研究表明，整個游泳訓練期間，隨時間的增長，PvO2在第0 d顯著低于第28 d(P<0.05)，Hct和Hb在第42 d均顯著低于第0 d(P<0.05)，其余指標在各組之間均差異不顯著(P>0.05)。表2

表2 不同試驗天數(shù)下伊犁馬靜脈血中生理指標變化
Table 2 Effect of Test Days on Physiological Indexes of Yili Horse Venous Blood

第0 d第14 d第28 d第42 dPvCO2(mmHg)39.38±2.4640.44±3.4941.48±4.2041.51±4.47PvO2 (mmHg)40.73±4.67b42.51±4.95ab45.35±3.51a42.92±4.94abpH7.49±0.037.49±0.037.47±0.037.5±0.04Hct (%PCV)41.67±3.70a40.83±3.35ab41.42±4.06ab38.42±5.60bHb (mmol/L)14.18±1.26a13.92±1.15ab14.11±1.46ab13.08±1.89bLac (mol/L)1.21±0.631.03±0.441.07±0.651.08±0.51

2.3 不同游泳訓練時長對伊犁馬靜脈血中生化指標的影響

研究表明，馬匹經(jīng)不同時長的游泳訓練后，其血液生化指標中CREA活性在試驗1組極顯著高于對照組(P<0.01)，顯著高于試驗2組(P<0.05)；UA濃度在試驗1組極顯著低于對照組(P<0.01)，顯著低于試驗2組(P<0.05)；TG濃度在試驗1組極顯著高于對照組(P<0.01)，顯著高于試驗2組(P<0.05)；CK活性在試驗2組顯著低于對照組(P<0.05)。ALT、AST和LDH活性在不同時長的游泳訓練中，均差異不顯著(P>0.05)。表3

表3 不同游泳訓練時長下伊犁馬靜脈血中生化指標變化
Table 3 Effects of Different Swimming Training Duration on the Biochemical Indexes of Yili Horse Blood

對照組Control group試驗1組Test 1 group試驗2組Test 2 groupsCREA (U/L)125.53±19.21Bb144.75±19.21Aa143.94±15.46ABaUA (umo l/L)15.27±6.82Aa9.00±3.92Bb13.88±4.76ABaALT (IU/L)10.33±4.707.50±2.859.44±7.11AST (IU/L)302.93±89.09259.69±64.79256.81±54.53TG (mmol/L)0.25±0.06Bb0.35±0.11Aa0.27±0.07ABbCK (U/L)321.67±197.68a303.19±175.39ab195.88±63.41bLDH (U/L)302.6±84.27316.19±73.56281.44±90.92

2.4 不同游泳訓練時長對伊犁馬靜脈血中生理指標的影響

研究表明，馬匹經(jīng)不同時長的游泳訓練后，其血氣指標中Hct和Hb對照組均極顯著低于試驗2組(P<0.01)，顯著低于試驗1組(P<0.05)；其余血氣指標在不同時長的游泳訓練中，均差異不顯著(P>0.05)。表4

表4 不同時長游泳訓練下伊犁馬靜脈血中生理指標變化
Table 4 Effects of Swimming Training with Different Duration on the Physiological Indexes of Yili Horse Venous Blood

對照組Control group試驗1組Test 1 group試驗2組Test 2 groupsPvCO2 (mmHg)40.78±3.0940.63±4.5040.7±3.69PvO2 (mmHg)43.73±3.4942.26±4.5942.64±5.93pH7.49±0.037.49±0.027.48±0.04Hct (%PCV)37.88±4.96Bb40.75±2.72ABb43.13±3.44AaHb (mmol/L)12.86±1.69Bb13.89±0.92ABb14.71±1.18AaLac (mol/L)1.20±0.570.96±0.481.25±0.73

3 討 論

3.1 游泳訓練天數(shù)對伊犁馬靜脈血中血液指標的影響

CREA活性是用來了解肝腎功能的主要指標，馬匹長時間運動訓練時其體內(nèi)磷酸激酶與肌酸經(jīng)過酶促反應，脫磷酸或脫水后轉變?yōu)轶w內(nèi)的肌酐，肌酐在肌纖維內(nèi)代謝進入血液，經(jīng)腎小球濾過[8]。Maeda S等[9]研究發(fā)現(xiàn)，運動可導致腎臟組織中的血管緊張素濃度升高，引起腎臟血管組織收縮，使得腎血流量下降，最終致使CREA活性升高，該試驗與其試驗結果基本一致。AST在機體內(nèi)分布廣泛，主要存在于肝臟、腎臟、心肌、骨骼肌等細胞中。當肝臟細胞受損時，其細胞膜通透性增加，使得AST釋放入血，導致血清中AST活性上升[10]。長時間運動時，心肌、肝臟以及骨骼肌細胞受損，血清中AST活性顯著上升。血清AST活性在訓練第14 d和第28 d均顯著低于第0 d(P<0.05)，第42 d基本恢復至第0 d水平(P>0.05)，鐵鈺[11]在研究中表明短跑運動員在運動后其血漿AST活性較運動前顯著升高。產(chǎn)生這一變化原因可能是經(jīng)過長周期的游泳訓練導致馬匹機體部分器官細胞受損，使其細胞膜通透性增加，引起部分AST透過其細胞膜進入血液，從而使馬匹訓練后即刻AST活性顯著上升。Williams，C．A．[12]和Hargreaves[13]在研究中，發(fā)現(xiàn)馬匹AST活性在運動后出現(xiàn)升高情況，試驗結果與其研究基本一致。

TG是脂肪的重要組成部分，試驗中TG濃度變化不顯著(P>0.05)，其原因可能是血液中參與氧化代謝的TG濃度占總脂肪的比例較小。L.Adamu等[14]對 80 km 耐力賽馬匹的研究發(fā)現(xiàn)賽前、賽后TG 濃度未出現(xiàn)顯著變化，試驗結果與其研究基本一致。LDH是參與糖異生和糖酵解中催化乳酸和丙酮酸之間氧化還原反應的重要酶類，其主要存在于腎臟組織中[15]。試驗結果表明，馬匹在整個游泳訓練期間，LDH活性變化差異不顯著(P>0.05)，表明隨著游泳訓練天數(shù)的增加對LDH活性有較小的影響，試驗期間LDH活性的變化能夠適應游泳訓練強度，使馬匹身體機能處于相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境中。

CK主要存在于骨骼肌細胞中，是參與細胞內(nèi)能量轉運、肌肉收縮、ATP再生的重要酶類。試驗中CK活性在游泳訓練第0 d和28 d均顯著低于第42 d(P<0.05)，第14 d極顯著低于第42 d(P<0.01)，出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能是隨著試驗天數(shù)的增加，骨骼肌細胞損傷的概率增加，耗能上升，需要消耗大量的ATP來維持機體正常運轉，再加上運動引起乳酸在體內(nèi)的堆積，以至于骨骼肌中的H+濃度升高，使馬匹內(nèi)環(huán)境pH值下降，造成骨骼肌細胞膜通透性增大，使骨骼肌細胞內(nèi)的CK經(jīng)釋放進入血液，引起血清CK活性升高。袁青[16]研究發(fā)現(xiàn)，無論大強度還是低強度的訓練，都會使血清CK活性產(chǎn)生不同程度的增高。試驗與其研究基本一致。

Hb是紅細胞的主要組成部分，能與氧結合，運輸氧和二氧化碳，紅細胞比容Hct是影響血液攜氧能力的主要因素，試驗中隨著試驗天數(shù)的遞增，Hb和Hct在第42 d均顯著低于第0 d(P<0.05)，訓練后即刻血紅蛋白Hb和Hct均呈先下降后上升再下降趨勢，但與訓練前相比，其濃度均顯著升高(P<0.05)，這與田邊等的研究基本一致[17]。pH值是判斷機體酸堿平衡和調(diào)節(jié)代償程度最重要的指標[18]。在此次試驗中，血pH值差異均不顯著(P>0.05)，表明游泳訓練天數(shù)的遞增并不會影響馬匹體內(nèi)的酸堿平衡，pH值的變化能夠適應游泳訓練的強度。

Lac是疲勞物質(zhì)之一，是機體在運動產(chǎn)熱過程中產(chǎn)生的廢棄物，其在體內(nèi)堆積過多能使體液酸堿度發(fā)生變化，影響體內(nèi)各細胞的正常功能，試驗各階段Lac濃度均差異不顯著(P>0.05)，表明游泳訓練不能造成馬匹體內(nèi)乳酸濃度的升高，機體能在正常的訓練中將其產(chǎn)生的乳酸全部代謝，且能保持每天的訓練強度，適應馬匹體能。PvCO2由于CO2分子具有較強的彌散能力，且其高低只受呼吸作用的調(diào)節(jié)[19]。試驗中隨著訓練天數(shù)的遞增PvO2在第0 d顯著低于第28 d(P<0.05)，這可能是由于馬匹體內(nèi)乳酸堆積導致H+濃度升高，使其主動脈和頸動脈的外周化學感受器受到刺激，增加肺部通氣量，呼吸反應加快加深造成的。Jones DP.[20]研究發(fā)現(xiàn)PvO2能反映體內(nèi)組織毛細血管的攝氧狀況，本試驗與其研究基本一致。

3.2 不同時長的游泳訓練對伊犁馬血液指標的影響

CREA 是肌肉在體內(nèi)代謝的產(chǎn)物，通過不可逆的非酶脫水反應緩慢形成，經(jīng)腎小球濾過，隨尿液排出體外，是臨床上檢測腎功能的主要指標之一。試驗中CREA活性在試驗1組極顯著高于對照組(P<0.01)，顯著高于試驗2組(P<0.05)，呈先升高后降低的變化趨勢。薛東蘭對短跑運動員進行5周的專項訓練中，表明CREA活性在運動后即刻2～5 min內(nèi)較試驗前明顯提高，本試驗與其研究結果基本一致[21]。UA是富含嘌呤的食物在體內(nèi)新成代謝過程中，其核酸氧化分解的產(chǎn)物，正常機體可以使體內(nèi)過多的血尿酸通過腎排泄掉，其變化與腎小球和腎小管的濾過與分泌有關。研究表明，骨骼肌細胞內(nèi)CK活性是決定短時間、最大強度運動時運動能力的主要因素[22]。試驗中，CK活性在試驗2組顯著低于對照組(P<0.05)，其活性總體呈下降趨勢，原因可能是游泳訓練對機體的損傷要小于同等訓練強度的賽道訓練。洪平[23]研究發(fā)現(xiàn)與陸上訓練的跑步和力量訓練相比，游泳運動后血清CK活性上升的幅度較小，這是由于跑步和陸上力量訓練對肌肉機械損傷更嚴重，試驗結果與其研究基本一致。

Hct常用作貧血診斷和分類的指標還可用于臨床決定病人是否需要補液及補充電解質(zhì)的實驗檢查依據(jù)，Hb是構成人體內(nèi)紅細胞的主要成分，是評定身體機能狀況的重要生理指標，Hb不僅具有運輸氧和二氧化碳的功能，擔負著運動中機體組織特別是肌肉組織氧的供應，還有緩沖血液酸堿度的作用。在整個試驗期間Hct和Hb在對照組均極顯著低于試驗2組(P<0.01)，顯著低于試驗1組(P<0.05)，周超彥等[24]研究發(fā)現(xiàn)正常情況下Hct與Hb的變化趨勢一致，運動中凡能影響紅細胞的因素都能影響Hb，試驗結果與其研究基本一致。Lac 濃度在訓練監(jiān)控中，可以作為了解運動員機能狀態(tài)，運動訓練強度，分析訓練計劃是否合理的重要依據(jù)。在整個試驗期間Lac 濃度變化不顯著，馬匹每天的運動強度與其機體代謝Lac的能力相適應。

4 結 論

4.1 馬匹通過6周的游泳訓練后，血液中部分指標均發(fā)生了變化。

4.2 從訓練天數(shù)增長的角度總結，血液中PvO2、Hct和Hb均發(fā)生顯著性變化(P<0.05)，表明在陸地訓練強度一致的情況下，對馬匹進行游泳訓練能夠有效提高其紅細胞攜氧能力，增加肺活量，同時可以緩解陸地訓練對馬匹肢蹄造成的損傷。

4.3 從訓練時長的角度總結，對馬匹機體最為適宜的游泳訓練時長為7.5 min，血液中CREA、UA、AST、TG和CK均發(fā)生顯著變化(P<0.05)，馬匹經(jīng)游泳訓練對其運動性能有一定程度的提升。游泳訓練可以作為馬匹日常訓練科目的選擇之一。