警犬耐力運(yùn)動(dòng)對血液生理生化指標(biāo)的影響

李 靜，萬九生，鄧衛(wèi)東，陳 超*，岳 銳，黎立光

（1.公安部昆明警犬基地，昆明 650201；2.公安部警犬技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650201；3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，昆明 650201）

警犬體能警用對反恐、處突、安保、刑偵“四個(gè)服務(wù)”十分重要。新時(shí)期對警犬的體能和作業(yè)效率提出了更高要求。尤其在高原、山地等野外環(huán)境和長時(shí)間工作的大型活動(dòng)安保工作等高強(qiáng)度的訓(xùn)練、作業(yè)過程中，對警犬的體能和耐力都是考驗(yàn)及壽命。犬是人類最早馴化的家養(yǎng)動(dòng)物，受到較強(qiáng)的人工選擇在體尺、生長發(fā)育及行為習(xí)慣等性狀上有較大的分化。在警用工作犬領(lǐng)域，由于對犬個(gè)體需求和使用的專業(yè)性、特殊性，體能、耐力等性狀在工作犬的繁育中尤為重要。

“體質(zhì)”一詞在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中十分常見，是一種先天獲得和后天養(yǎng)成的身體狀態(tài)[1]。耐力跑作為衡量體能身體素質(zhì)的重要檢測指標(biāo)一直被運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域廣泛使用[2-7]。本文旨在探討耐力跑的階段性訓(xùn)練對警犬血液生理生化指標(biāo)的影響，警犬體能、身體素質(zhì)提升提高重要訓(xùn)練手段。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與儀器

選取健康成年（2～5歲）警犬30頭（其中10頭昆明犬、10頭馬里努阿犬、10頭德牧犬），體重、體尺相近。試驗(yàn)在公安部昆明警犬基地（海拔1895～2000 m）進(jìn)行，按國家相關(guān)規(guī)范馴養(yǎng)。獸用血細(xì)胞分析儀BC-2800vet購自深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，干式動(dòng)物生化分析儀購自天津微納芯公司。

1.2 方法

犬只開始試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行集中飼養(yǎng)，統(tǒng)一管理，自由飲水，保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物狀態(tài)一致。

1.2.1 訓(xùn)練方法

第1周警犬在訓(xùn)練前自由活動(dòng)，第2周開始采用階段耐力跑，每周訓(xùn)練3次，30頭警犬飼養(yǎng)管理水平一致。參考運(yùn)動(dòng)員的間歇訓(xùn)練法[7]。每次測試時(shí)，每兩只犬為一組。運(yùn)動(dòng)時(shí)間為上午9: 30～11:30 下午15: 00～17: 00，熱身跑速度為5～6 km·h-1，耐力跑速度為10 km·h-1。前期已經(jīng)對實(shí)驗(yàn)犬循序漸進(jìn)采用跑步機(jī)、跑籠訓(xùn)練過。耐力跑訓(xùn)練從為2～3周，每周一、三、五，熱身跑2.5 km、耐力跑2.5 km 為一組訓(xùn)練，平行測試3 次。下午進(jìn)行20 min散放調(diào)引跑步，保證其運(yùn)動(dòng)量。第4～5周熱身跑2.5 km、耐力跑4 km 作為一組訓(xùn)練，平行測試3次。周五進(jìn)行10 km 測試，測量心率和采集血樣。第6～7周熱身跑2.5 km、耐力跑6 km。周五進(jìn)行10 km測試，測量心率和采集血樣。采集警犬的前肢內(nèi)側(cè)頭靜脈血4 mL（抗凝、非抗凝保存），用于血液生理生化指標(biāo)檢測。

1.2.2 血液生化指標(biāo)測定

非抗凝血3500 r·min-1離心5 min，收集血清，檢測血液生化值項(xiàng)目包括：BUN、TP、GLU、CREA、AL ALB、GLOB、P、AMY、CHOL、ALT、TBIL、CK、Ca2+、Cl-、K+和Na+等常見指標(biāo)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

檢測結(jié)果采用SPSS21.0 軟件進(jìn)行差異統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)以平均值（X）±標(biāo)準(zhǔn)差（S）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 警犬耐力跑步訓(xùn)練對血液中部分生化指標(biāo)的影響

2.1.1 不同跑步階段警犬血液中離子水平濃度的變化

階段性耐力跑步后，昆明犬組靜脈血中Cl-水平和跑步前比較差異極顯著（P<0.05），運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過1 h的休息，血液中Cl-濃度回升。昆明犬組靜脈血中K+和Na+濃度在跑步前后差異不顯著（P>0.05)。（見表1）階段性耐力跑步后，馬犬血中K+濃度在跑步后顯著高于跑步前和第2 天跑步前（P<0.05）。其他指標(biāo)在跑步前后差異不顯著（P>0.05)。（見表2）德牧犬組在跑步前后各離子水平差異不顯著（P>0.05）（見表3）。

表1 昆明犬跑步前后血液中離子水平濃度變化

表2 馬犬跑步前后血液中Cl-、K+和Na+的濃度變化

表3 德牧犬跑步前后血液中Cl-、K+和Na+的濃度變化

2.1.2 不同跑步階段警犬血液中生化指標(biāo)的濃度變化

由表4、5 可知，耐力跑步過程中，昆明犬組、馬犬組、德牧組靜脈血中Ca2+水平、BUN在各訓(xùn)練階段相比差異不顯著（P>0.05）。由表6 可知，昆明犬組、馬犬組、德牧組血液中LDH 在跑步跑步后即刻極顯著高于其它時(shí)間點(diǎn)水平（P<0.01），在跑步后1 h 仍然顯著高于跑步前和第2 天清晨時(shí)水平（P<0.05），第2天清晨時(shí)血液中LDH恢復(fù)到跑步前水平。

表4 不同組別跑步前后血液中Ca2+的濃度變化影響

由表7可知，昆明犬組、馬犬組、德牧犬在經(jīng)過耐力跑步后，靜脈血中CHO 濃度與跑前差異顯著（P<0.05）。三組警犬品種訓(xùn)練后CRE 和CK 濃度極顯著高于跑步前和第2天跑步前水平（P<0.01）。

2.2 不同訓(xùn)練階段警犬心率的變化

不同警犬組別心率在跑步后明顯升高，昆明犬跑步后即刻心率與跑步前、跑步后1 h、第2 天跑前相比差異及顯著（P<0.05），經(jīng)過1 h 時(shí)的休息心率有所恢復(fù)，第2天不同警犬組別的心率恢復(fù)到跑步前水平（見圖1）。

表5 不同組別跑步前后血液中尿素氮（BUN）的濃度變化

表6 不同組別跑步前后血液中乳酸脫氫酶（LDH）的濃度變化

表7 跑步前后血液中膽固醇、總蛋白、肌酐和血清肌酸激酶的濃度變化

圖1 耐力跑訓(xùn)練前后心率的變化

2.3 各不同警犬組別耐力跑步成績的變化

不同警犬組別按制定的耐力跑步訓(xùn)練方案，在訓(xùn)練期間對完成10 km測試（見表8）。

由表8 可知，通過耐力跑步訓(xùn)練測試后，各警犬組別成績均有提升。經(jīng)過第6周訓(xùn)練后，馬犬組成績提高及顯著高于昆明犬組（P<0.01）。德牧組經(jīng)過訓(xùn)練后成績提高顯著高于昆明犬組（P<0.01）。耐力跑步成績提升后，對警犬體能耐力素質(zhì)的訓(xùn)練也具有指導(dǎo)意義。

表8 耐力跑訓(xùn)練成績

3 討 論

耐力跑步訓(xùn)練后，運(yùn)動(dòng)造成血清離子濃度變化，電解質(zhì)流失為機(jī)體感受疲勞[8]。本研究表明，階段性耐力跑步后，昆明犬組靜脈血中Cl-水平和跑步前比較差異極顯著（P<0.01），運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過1 h的休息，血液中Cl-濃度回升。昆明犬組靜脈血中K+和Na+濃度在跑步前后差異不顯著（P>0.05）。階段性耐力跑步后，馬犬血中K+濃度在跑步后顯著高于跑步前和第2天跑步前（P<0.05）。德牧犬組在跑步前后各離子水平差異不顯著（P>0.05），推測由警犬劇烈運(yùn)動(dòng)后，電解質(zhì)損失，血液中Cl-濃度降低，細(xì)胞膜K+-Na+離子通道變化造成[9]。

運(yùn)動(dòng)前后Ca2+濃度變化的機(jī)制可能是運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體調(diào)節(jié)能力下降，而線粒體內(nèi)Ca2+聚積，氧化磷酸化過程加快，ATP的生成增多，以滿足運(yùn)動(dòng)中機(jī)體代謝的需要[10-11]。本研究中耐力跑步過程中，昆明犬組、馬犬組、德牧組靜脈血中Ca2+水平、BUN在各訓(xùn)練階段相比差異不顯著（P>0.05）。昆明犬組、馬犬組、德牧組血液中LDH 在跑步后極顯著高于其他時(shí)間點(diǎn)水平（P<0.01），跑步后1 h 仍然較高。原因可能由于長期訓(xùn)練而獲得的高氧化，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中肌肉疲勞產(chǎn)生“乳酸穿梭”理論，因此LDH 是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練耐力的敏感指標(biāo)[12-13]。

本研究表明，昆明犬、馬犬組、德牧組經(jīng)過耐力跑步后，靜脈血中CHO濃度與跑前差異顯著（P<0.05）。3 組警犬品種訓(xùn)練后CRE 和CK 濃度極顯著高于跑步前和第2天跑步前水平（P<0.01）膽固醇指標(biāo)中高密度脂蛋白（HDL）除參與膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)、減少外周膽固醇堆積，還可通過調(diào)節(jié)血管舒張功能、發(fā)揮抗氧化作用。激烈運(yùn)動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生乳酸，是糖酵解的產(chǎn)物，進(jìn)而評判肌肉負(fù)荷度[14]。血液中CK，LDH 等含量可作為組織損傷的生化標(biāo)志物。本研究結(jié)果與Pettersson 等[15]證明高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后肌肉和肝臟損傷標(biāo)志物（肌紅蛋白，CK，LDH）可持續(xù)升高相一致。肌酸激酶（CK）與運(yùn)動(dòng)能量代謝緊密聯(lián)系，是參與機(jī)體線粒體功能、肌肉供能的重要酶之一[16]。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后血清CK 值升高，后續(xù)恢復(fù)時(shí)間和程度反應(yīng)機(jī)體疲勞成都和體能素質(zhì)差異[17-18]。

心率實(shí)時(shí)反應(yīng)有氧運(yùn)動(dòng)能力和機(jī)體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度狀態(tài)[19]。耐力跑訓(xùn)練后不同警犬組別心率在訓(xùn)練后即刻明顯升高，昆明犬訓(xùn)練后即刻心率顯著高于馬犬和德牧犬。與訓(xùn)練前、訓(xùn)練后1 h 和第2 天運(yùn)動(dòng)耐力前差異顯著（P<0.05），經(jīng)過1 h 時(shí)的休息，心率有所下降。訓(xùn)練后第2天的清晨，警犬的心率恢復(fù)正常范圍。相同的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，運(yùn)動(dòng)后心率恢復(fù)較快，可以說明動(dòng)物機(jī)體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能好，適應(yīng)能力強(qiáng)。

在經(jīng)過6 周的訓(xùn)練，警犬完成10 km 耐力跑步訓(xùn)練的時(shí)間都得到提高。其中，馬犬組成績提高及顯著高于昆明犬組（P<0.01）。德牧組經(jīng)過訓(xùn)練后成績提高及顯著高于昆明犬組（P<0.01）。證明馬犬組和德牧組警犬在經(jīng)過間歇訓(xùn)練后，體能和耐力素質(zhì)提升明顯。近年來的研究表明，通過間歇耐力跑訓(xùn)練可有助于提升對肌肉耐力和體內(nèi)攝氧量[20]。

4 小 結(jié)

身體的恢復(fù)狀態(tài)等指標(biāo)。經(jīng)過耐力跑步訓(xùn)練后，馬犬、德牧組成績提高并顯著高于昆明犬組（P<0.01），該訓(xùn)練計(jì)劃對警犬的耐力訓(xùn)練具有指導(dǎo)意義，有助于警犬體能耐力素質(zhì)的綜合提升。