調教訓練對伊犁馬1 600 m測試賽成績及心率變異性的影響

李雪妍，孟 軍,2,3，易海波，曾亞琦,2,3，王建文,2,3，王川坤，任萬路，姚新奎,2,3,閆家寶，張偉龍

(1.新疆農業大學動物科學學院，烏魯木齊 830052；2.新疆農業大學馬產業研究院，烏魯木齊 830052；3.新疆馬繁育與運動生理重點實驗室，烏魯木齊 830052；4.昭蘇縣喀夏加爾鎮畜牧獸醫站，昭蘇 835600)

隨著經濟和社會的快速發展，傳統養馬業正逐步的被以體育休閑娛樂及產品生產為主導的現代馬產業取代[1]。國內馬術運動及賽馬運動是現代馬業的重要組成部分，隨著運動馬競技水平不斷提升，馬調教訓練逐漸被人們重視。調教訓練可以改善馬運動過程中肢體角度，提高馬專項運動性能[2]。在調教訓練期間，可通過自主神經功能的平衡評價馬訓練期間的恢復狀態及對訓練的適應性。心率變異性(HRV)即心跳(R-R)間隔的短期波動，反映了交感神經和副交感神經張力的平衡，并提供了自主神經系統應激反應的信息[3]。HRV代表自主神經系統(ANS)的交感神經和副交感神經對竇房結的調節，是研究運動員對特定訓練刺激的個體功能適應的一種無創方法[4-5]，使用HRV可以監測運動員的運動表現及日常訓練強度[6]，通過HRV數據可反饋調教訓練效果，為日常訓練方案的調整提供數據參考。

ANS的平衡狀態能夠及時反饋心臟對應激產生的變化，迷走神經興奮性會影響HRV變化，副交感神經興奮性較強時，HRV值升高；交感神經興奮性增強時，HRV值下降[7]。機體處于安靜狀態時，迷走神經占主導地位，在訓練和焦慮狀態時，交感神經處于主導地位[8]。國外早期對運動員強化訓練后發現HRV值結果各有不同[9-11]，研究者分別對8名馬拉松運動員[12]、7名賽艇運動員[13]訓練發現，ANS對運動訓練的適應與個體訓練負荷相關，耐力訓練將會導致ANS中副交感神經興奮性減弱，交感神經興奮性逐漸增強。因此監測不同訓練階段馬HRV的變化，可以反映其對訓練應激的適應能力，為運用HRV預測及分析訓練狀態及運動表現提供了參考數據。本研究通過對伊犁馬訓練前、中、后期HRV指標進行監測分析，以期為伊犁馬1 600 m途程調教訓練提供數據參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及飼養管理

本試驗選取新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇馬場3歲伊犁馬8匹(公馬，未經速度賽專項調教訓練)，所有馬體尺相近，健康狀態良好，且統一飼養管理、調教訓練。試驗場地、騎師均由新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇天馬文化園提供，測試場地為2 000 m沙地跑道，騎師身高、體重基本一致且具有豐富的騎乘訓練經驗。

1.2 試驗設計

通過對所選未經調教訓練的伊犁馬進行為期3個月的速度賽專項性能調教訓練(訓練方案見表1，上午訓練，下午自由活動，刷拭馬)后，在每個月最后1周組織1次1 600 m速度測試賽。在測試賽開始前30 min為試驗用馬佩戴Polar Grit X心率表，采集馬賽前、賽后即刻、賽后0.5 h、賽后1 h的HRV指標(表2)，將數據導入Kubios HRV軟件分析整理。

表1 專項速度賽調教訓練方案

表2 HRV指標

1.3 統計分析

通過Excel對HRV數據進行整理，并通過SPSS 22.0軟件一般線性模型中多變量方差分析，固定效應有試驗處理(Trt)、采樣時間(Date)及二者的交互作用(Trt×Date)，以試驗處理(Trt)為主效應進行分析討論，分析不同訓練階段HRV數據差異性。測試賽成績使用SPSS 22.0軟件中的單因素方差分析，并使用Duncan氏法進行多重比較，結果以平均值±標準誤表示。P<0.05表示差異顯著。

2 結 果

2.1 不同訓練階段1 600 m測試賽成績

由表3可知，不同訓練階段1 600 m速度賽成績有顯著差異(P<0.05)，訓練后期比賽用時顯著低于訓練初期的比賽用時(P<0.05)。

2.2 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽HRV時域指標變化

由表4可知，不同訓練階段測試賽HRV時域指標存在一定統計學差異。訓練中、后期Mean RR、NN50、pNN50顯著低于訓練初期(P<0.05)；訓練初期Mean HR顯著低于訓練后期(P<0.05)；RMSSD在不同訓練階段之間無顯著差異(P>0.05)。

2.3 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽HRV頻域指標變化

由表5可知，訓練后期VLF、LF顯著低于訓練初期(P<0.05)，HF、LF/HF在訓練前、中、后期階段均無顯著差異(P>0.05)。

2.4 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽HRV非線性指標變化

由表6可知，訓練前、中、后期測試賽非線性指標SD1和SD2均呈下降趨勢，但差異均不顯著(P>0.05)。

表3 不同訓練階段1 600 m測試賽成績

表4 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽時域指標測定結果

表5 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽頻域指標測定結果

表6 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽非線性指標測定結果

3 討 論

3.1 訓練對伊犁馬1 600 m測試賽HRV時域指標的影響

HRV時域指標中，NN50、pNN50、SDNN、RMSSD用以評價機體副交感神經興奮性[14]。隨著訓練周期的增加，Mean HR呈上升趨勢且訓練后期顯著高于訓練初期，心率代表迷走神經和交感神經之間的相互作用，Mean HR上升，即Mean RR減少[15]，與本研究結果一致，不同訓練階段Mean HR升高、Mean RR下降主要是由于交感神經興奮性增強、副交感神經興奮性降低。不同訓練階段SDNN、RMSSD、pNN50處于下降趨勢，且訓練后期低于訓練初期。Schmidt等[16]對未經訓練的3歲溫血馬(母馬和種公馬)分別進行12和9周的訓練發現，SDNN、RMSSD隨著訓練呈降低趨勢，迷走神經興奮性進一步降低。孟瑤[17]對蹦床運動員展開專項素質訓練發現pNN50處于下降趨勢，迷走神經張力保持下降，本研究結果與其基本一致。有研究表明，中等和重度耐力訓練后，HRV時域指標會普遍下降[18-19]。一項對優秀馬高強度訓練期間研究表明，高強度間歇訓練期間HRV降低[20]。因此，馬交感神經興奮性隨著訓練周期的遞進而增強，副交感神經興奮性減弱，HRV值下降。

3.2 訓練對伊犁馬1 600 m測試賽HRV頻域指標的影響

頻域指標中HF反映副交感神經興奮性，LF反映交感神經興奮性，LF/HF是用來評估交感神經和迷走神經張力之間關系的指標[21]。研究認為，運動員過度訓練時，自主神經系統處于失衡狀態，LF、HF會明顯下降[22]，本研究結果與其基本一致，本研究訓練初、中期LF、HF處于下降狀態，副交感神經興奮性減弱，交感神經興奮性增強。HF在訓練后期有上升趨勢，這可能是因為副交感神經興奮性水平在訓練后期有所改善。有學者[23-24]對阿拉伯馬競賽表現與自主神經系統的研究中發現，LF/HF比值越高，馬運動表現越好，則成績越好；Garet等[25]在對精英游泳運動員進行研究證明，在相同運動強度下，運動水平和表現更好的運動員的LF/HF比值相比對照組顯著提高，本研究中，訓練后期LF/HF比值高于訓練前期，馬訓練后期運動表現優于訓練初期，馬在訓練后期比賽用時顯著低于訓練初期，但在各組間LF/HF比值無顯著差異，這可能是由于所選擇馬樣本量相對較少，具體原因有待于進一步的試驗證實。

3.3 訓練對伊犁馬1 600 m測試賽HRV非線性指標的影響

與時域和頻域指標相比，非線性指標是評估交感神經和副交感神經更可靠的標志物[26]。非線性指標中SD1是一個主要變量，用于估計高頻逐拍變化，稱為短期HRV，SD2反映長期變化的HR，反映交感神經和副交感神經的均衡性[27]。本研究中，馬訓練初、中期SD1、SD2均呈現下降趨勢，在訓練后期SD2上升，這與Iellamo[15]研究結果一致。SD1隨著訓練的繼續呈下降趨勢，這是因為副交感神經活性減弱，訓練后期SD2的上升，可能是因為自主神經系統的交感神經分支短暫激活。

3.4 HRV對伊犁馬1 600 m測試賽運動性能的影響

馬運動性能增強往往以副交感神經興奮性減弱和交感神經興奮性增強為特征。馬比賽神經緊張的情況下，副交感神經活性減弱，交感神經活性增強。減少副交感神經活性抑制影響的同時增強交感神經活性有助于心血管系統為心率、心輸出量的快速變化做好準備[28]。根據Iellamo等[13]對世界級賽艇隊員HRV進行研究認為，從低強度到峰值訓練負荷，運動員交感神經活性增強和迷走神經活性抑制，這說明植物性神經適應性提高，從而提高運動成績。在本研究中，隨著訓練的推進，馬的自主神經活動發生了一定的變化，交感神經活性增強，HRV值降低，馬運動表現得到提升。

4 結 論

在本試驗條件下，通過對不同調教訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽HRV指標進行分析表明，訓練初、中、后期伊犁馬神經活動類型呈現出一定差異，呈現交感神經興奮性增強、副交感神經興奮性減弱的變化，馬運動成績提升，因此可通過監測HRV評估伊犁馬訓練效果。