警犬運動負荷強度與運動疲勞程度量化分級研究初探

徐 虎 黎立光 李 杰

一、警犬運動負荷強度和運動疲勞程度評價方法和評價指標

“沒有疲勞的訓練是無效訓練，沒有恢復的訓練是耗損訓練。”因此，建立具有量化和可比性的負荷強度評價體系、疲勞評價體系，科學合理安排警犬的體能訓練，避免警犬出現過度疲勞和運動損傷，是警犬科學化體能訓練的基礎。長期以來，運動過程中運動負荷和運動疲勞評估方法以及手段一直在變化。最開始是憑經驗觀察進行初步判斷，逐漸發展成以實驗室采取生化與生理學指標為依據來進行評估。

（一）主動觀察法

運動負荷和運動疲勞的評價方法中主觀評定法應用較為廣泛，根據評定是由被試本人做出還是由他人做出，可以分為主觀自評和主觀他評。犬是人類無言的朋友，適宜的方法是主觀他評。

由于運動時犬的體征和運動強度、代謝產物堆積、心肺功能等因素具有密切的聯系，隨著運動強度和疲勞程度不同，犬體外在的表現癥狀是存在差別的，這為運動強度和疲勞程度的分辨及量化提供了依據。通過觀察犬外在表征，可大致判斷犬的疲勞程度。因此用該方法判斷機體疲勞程度具有一定的客觀性。該方法簡便、快捷，便于快速對犬的運動強度和疲勞程度做粗略的判斷，但該方法存在較大的缺陷。一是易受觀察者經驗的影響，不同的人觀察結果差異較大。二是不適合運動強度和疲勞程度的定量評價。

（二）客觀測評法

在實驗室條件下，可以通過取血樣和尿樣選取生理生化指標進行評價。評價運動量的常用指標有血紅蛋白(Hb)、血尿素氮(BUN)、血睪酮(T)、血皮質醇(C)等，評價運動強度的常用指標有血乳酸(BLa)、血清肌酸激酶(CK)、尿蛋白等。對一次訓練課可選擇指標血尿素氮評價訓練量的大小，血乳酸和尿蛋白評價運動強度的大小。對一周訓練運動量的評價可選擇血紅蛋白和血尿素氮，運動強度的評價可選擇血清肌酸激酶，評價機體的免疫、機能狀態選擇血紅蛋白、血尿素氮和血清肌酸激酶，全血分析尤其是白細胞數量及其分類。生理生化指標的研究為運動訓練負荷的監控提供了一些科學的方法，但大多指標在運用中面臨具體的困難，比如設備昂貴、操作復雜、結果反饋時間長等，該方法不適用警犬運動的動態監控，實際工作中很少采用。如何在運動訓練中用無創傷、高效、快速生理指標進行運動負荷監控成為長期的關注點。

在實踐層面，心率指標在運動訓練中被廣泛采用。運動中的攝氧量是運動負荷對機體刺激的綜合反應，因此目前在運動生理學中廣泛使用攝氧量來表示運動強度。研究表明：心率和吸氧量以及最大攝氧量呈線性相關，并發現最大心率百分比和最大攝氧量的百分比也呈線性相關，這就為心率控制運動強度奠定了理論基礎。但最大攝氧量在訓練時的監控比較麻煩，尤其對警犬而言，設備的穿戴和對實驗犬的控制，實際操作中存在較大的難度。而心率指標在訓練時監控的簡易性和及時性使得其成為訓練時控制運動強度的常用指標。因為許多智能可穿戴設備和智能手機App都可以進行心率的實時監控和采集，設備價格相對比較便宜且無創傷，方便工作犬進行測量。利用心率指標可對運動疲勞進行判定。

1.基礎心率。機體機能正常時基礎心率相對穩定，如果大運動負荷訓練后，經過一夜的休息，基礎心率較平時增加5～10 次/分以上，則認為是疲勞積累現象。連續幾天基礎心率增加，需及時調整訓練強度和訓練量，避免犬出現過度疲勞。

2.運動中心率。按照訓練——適應理論，隨著訓練水平的提高，完成同樣運動負荷時，心率有逐漸減少的趨勢，如果在一段時期內，從事同樣強度的定量負荷，在運動過程中心率增加，則表示身體機能狀態不佳。

3.運動后心率恢復。機體進行一定強度的運動后，經過一段時間休息，心率可恢復到運動前狀態。身體疲勞時，心血管系統機能下降，可使運動后心率恢復時間延長。因此，可以將定量負荷后的心率恢復時間作為判斷運動強度和運動疲勞的指標。

二、適合警犬采用的運動實驗的形式及強度

從查閱文獻來看，動物運動試驗中作為研究對象的主要是大鼠、小鼠，目前應用較廣泛的是跑臺運動模型和游泳運動模型，關于犬的文獻很少。警犬不同于其他實驗動物，體型不同、性情各異，無法嚴格按照實驗條件進行控制，實驗形式的選擇必須結合實際情況。適合警犬測試的運動負荷形式，主要有跑臺運動模型、旋轉跑籠運動模型、拋物銜取運動模型等。研究表明，在旋轉跑籠運動模型中，犬有相對自由活動的空間，在達到15km/h以上時，犬感覺吃力，就會有意識地用身體抵觸旋轉跑籠。結果，一是會對犬體造成損傷，二是運動測試無法繼續進行，只能維持中等強度的運動，無法達到高強度的運動水平。拋物銜取運動模型適合銜取欲望強烈的犬，對銜取欲望較弱的犬，銜取欲望降低時，就會降低運動頻率甚至停止依照實驗要求運動，無法達到設定的運動強度和運動時間。因此，目前適合警犬采用的是跑臺運動模型，這種形式具有以下優點。

1.對犬的約束相對較強，犬不易受其他因素干擾，易維持運動強度在較高水準。

2.運動量可以通過調整跑步的時間、速度和跑臺坡度來準確控制。

3.對心臟的影響比較顯著。

4.經測試表明，犬經過1 周左右的適應性訓練會比較適應跑臺訓練，多數犬不用強制約束即能積極主動地在跑臺上運動，避免了犬受其他刺激而產生防御性應激，影響實驗結果的準確性。

跑臺運動實驗模型有跑臺恒定負荷運動模式、跑臺遞增負荷運動模式。跑臺遞增負荷運動模式包括跑臺遞增至力竭模式和跑臺定量負荷模式。跑臺坡度模式有上坡跑臺和平板跑臺。跑臺運動在設計負荷量時以調節跑臺坡度和運動速度來設計運動強度。結合警犬測試的實際需求，在實驗中常采用的是跑臺遞增負荷運動模式（見表1）。

表1 犬跑臺遞增負荷跑臺運動模式

三、警犬的力竭實驗

在對運動強度和運動疲勞進行界定時，都要用到一個指標就是最大心率，最大心率的檢測必須通過力竭運動。運動性力竭是疲勞的一種特殊形式，是疲勞發展的最后階段，機體疲勞時并未達到力竭，力竭是機體完全不能運動，但這種情況在實驗中幾乎不能發生。因此，力竭帶有主觀性，是一個相對的概念，很多研究中提到的力竭實際上指的是受試者不能堅持預定的運動強度，這和力竭的本意是不符的。

警犬的力竭實驗，我們通常采用的是遞增負荷跑臺實驗，最后調節到坡度5%，速度達到18km/h后，跑至犬無法堅持，實際上也是“相對力竭”。遞增負荷跑臺實驗測試中，犬對跑臺的熟悉適應，訓導員的陪伴和反復鼓勵能讓犬堅持更長的時間，測得的數值會更接近真實值。

表2 警犬運動強度劃分表

表3 警犬疲勞等級劃分表

四、運動強度的劃分和疲勞分級

（一）運動強度的統一劃分

目前應用比較廣泛的是以最大心率百分比、最大攝氧量或最大儲備心率百分比劃分運動強度，本文總結以往文獻，結合警犬體能訓練要求，初步對運動強度進行劃分（見表2）。

（二）運動疲勞的分級

警犬的疲勞分級相對復雜，本文結合以往文獻，初步將警犬的疲勞分為輕度、中度和重度3 個級別（見表3）。

由于受實驗條件的限制、指標的復雜多變及不同犬個體間的差異，結合生理生化指標對運動強度的統一劃分和對運動疲勞的等級劃分存在一定的困難，本文進行初步探究，期望對今后的再研究有所幫助。