不同音樂對伊犁馬運(yùn)動性能及心率變異性的影響

倪秀琳，孟 軍,2，歐陽文，王建文,2，車礦兵，熱孜艷木·努爾艾，賽爾達(dá)爾·毛拉吐爾迪，祖麗胡瑪爾·阿卜來提，姚新奎,2

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.新疆馬繁育與運(yùn)動生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)馬產(chǎn)業(yè)研究院，烏魯木齊 830052；3.新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇種馬場，新疆昭蘇 835600)

0 引 言

【研究意義】音樂可刺激機(jī)體感覺神經(jīng)，激發(fā)機(jī)體潛力，使機(jī)體能在賽前保持良好的競技狀態(tài)[1]。新疆伊犁馬目前國內(nèi)主要國產(chǎn)運(yùn)動用馬，馬匹賽前的情緒狀態(tài)是影響馬匹比賽成績的一個重要因素。將音樂應(yīng)用于馬匹賽前狀態(tài)的調(diào)節(jié)，并通過HRV監(jiān)控，對了解馬匹比賽心理狀態(tài)和提高伊犁馬運(yùn)動性能具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】Patania等[2]研究發(fā)現(xiàn)，音樂對賽馬的情緒狀態(tài)以及競賽成績有積極作用。Witold等[3]研究表明，音樂刺激可能會激發(fā)馬匹情緒，提高運(yùn)動水平。借助HRV可對機(jī)體的運(yùn)動能力以及運(yùn)動表現(xiàn)進(jìn)行評價[4]，自主神經(jīng)處于平衡狀態(tài)或交感神經(jīng)處于興奮狀態(tài)時，利于機(jī)體發(fā)揮更好的參賽狀態(tài)，自主神經(jīng)處于失衡狀態(tài)，導(dǎo)致賽前狀態(tài)不良，機(jī)體競賽成績將受到較大影響[5]。【本研究切入點(diǎn)】現(xiàn)階段關(guān)于提高伊犁馬運(yùn)動性能的研究主要集中在調(diào)教訓(xùn)練方法以及飼養(yǎng)管理等方面，對于音樂在伊犁馬中的應(yīng)用研究較少。需分析不同音樂環(huán)境下馬匹賽前HRV的差異性及運(yùn)動能力的變化，研究其神經(jīng)活動規(guī)律，尋求調(diào)節(jié)馬匹賽前情緒、提高競賽成績的選曲規(guī)律。【擬解決的關(guān)鍵問題】采用便攜式心率表對伊犁馬賽前聆聽不同音樂時檢測HRV，基于伊犁馬賽前心率變異性的變化，分析當(dāng)伊犁馬處于不同音樂環(huán)境時，自主神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用是否會影響伊犁馬在800 m速度賽中的競賽表現(xiàn)，為音樂應(yīng)用于伊犁馬賽前狀態(tài)的調(diào)節(jié)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 馬 匹

選取新疆地方國營伊犁種馬場的體格相近、健康狀況良好、有訓(xùn)練基礎(chǔ)且運(yùn)動成績相近的3～5歲伊犁馬20匹，隨機(jī)分為對照組、輕音樂組、民族音樂組及搖滾樂組，試驗(yàn)前各組馬匹800 m競賽用時為：對照組(71.02±1.88) s，輕音樂組(72.01±5.44) s，民族音樂組(70.50±6.38) s，搖滾樂組(71.18±3.98) s，且各組間無顯著差異(P>0.05)。各組無顯著差異(P>0.05)。馬匹飼喂條件相同，且單獨(dú)飼養(yǎng)，同組試驗(yàn)馬匹安置于同一馬廄，廄內(nèi)隔音效果良好，并安置擴(kuò)音器。試驗(yàn)之前測定各組伊犁馬生長環(huán)境的背景分貝數(shù)，測調(diào)后將音樂控制在65～75分貝內(nèi)[3]，采取單曲循環(huán)模式，并保持音量恒定。試驗(yàn)期間，馬匹每天上午進(jìn)行1場800 m速度賽。且在賽前1 h在試驗(yàn)組馬廄內(nèi)播放對應(yīng)經(jīng)典曲目，并選擇在試驗(yàn)第0 d(引入音樂之前)及第7、14、21、28 d(引入音樂之后)測定馬匹HRV及運(yùn)動性能，在測量日所有試驗(yàn)馬匹全程佩戴心率表，實(shí)時檢測馬匹心率，各組檢測環(huán)境基本一致。

1.1.2 儀 器

Polar Equine V800心率表：由芬蘭所產(chǎn)，具有GPS功能，能夠監(jiān)控馬匹的速度、距離以及路線，另外還可用于HRV心率變異性測試。

1.2 方 法

HRV：使用Polar Equine V800心率表，連接至數(shù)據(jù)采集設(shè)備，生成心率圖譜，使用Kubios HRV軟件截取賽前30 min的HRV數(shù)據(jù)，其中時域指標(biāo)包括：平均心動周期(Mean RR)、平均心率(Mean HR)、R-R間距標(biāo)準(zhǔn)差(SDNN)、相鄰R-R間距之差的均方根值(RMSSD)、相鄰間期的差值>50 ms的百分比(pNN50)；頻域指標(biāo)包括：極低頻功率(VLF)、低頻功率(LF)、高頻功率(HF)、低頻功率與高頻功率比值(LF/HF)；非線性指標(biāo)包括：全部正常R-R間隔的標(biāo)準(zhǔn)差(SD1)和全部正常R-R間隔標(biāo)準(zhǔn)差(SD2)。

運(yùn)動性能指標(biāo)：音樂結(jié)束，進(jìn)行800 m測試賽使用秒表記錄成績。測試場地固定(沙地跑道)，騎師固定(單人單馬)，場地及騎師均由種馬場提供。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2019對所有數(shù)據(jù)整理匯總，SPSS 26.0對800 m競賽用時、賽前HRV進(jìn)行ANOVA多因素方差分析，差異顯著用Duncan's法多重比較，結(jié)果均用平均值表示，P<0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同音樂條件下伊犁馬800 m速度賽成績的差異性

研究表明，不同音樂對伊犁馬800 m速度賽成績的影響差異極顯著(P<0.01)，其中搖滾樂組馬匹800 m競賽用時極顯著低于對照組及輕音樂組(P<0.01)，顯著低于民族音樂組(P<0.05)，民族音樂組馬匹800 m競賽用時顯著低于對照組(P<0.05)，輕音樂組與對照組差異不顯著(P>0.05)。表1

表1 不同音樂下伊犁馬800 m成績的變化

2.2 不同音樂條件下伊犁馬賽前心率變異性的差異性

2.2.1 不同音樂下伊犁馬賽前時域指標(biāo)的變化

研究表明，不同音樂對伊犁馬賽前SDNN、RMSSD的影響呈極顯著差異(P<0.01)，其中輕音樂組SDNN、RMSSD極顯著低于搖滾樂組(P<0.01)，顯著低于對照組(P<0.05)，不同音樂對Mean RR、Mean HR、pNN50的影響呈顯著差異(P<0.05)，其中民族音樂組Mean RR顯著高于對照組及輕音樂組(P<0.05)，Mean HR顯著低于對照組(P<0.05)，搖滾樂組pNN50顯著高于輕音樂組(P<0.05)。表2

表2 不同音樂條件下伊犁馬賽前時域指標(biāo)的變化

2.2.2 不同音樂條件下伊犁馬賽前頻域指標(biāo)的變化

研究表明，不同音樂對伊犁馬賽前VLF、LF、HF的影響差異均呈極顯著(P<0.01)，其中搖滾樂組VLF、HF極顯著高于輕音樂組(P<0.01)，顯著高于民族音樂組(P<0.05)，LF極顯著高于對照組、輕音樂組及民族音樂組(P<0.01)，VLF顯著高于民族音樂組(P<0.05)，輕音樂組VLF、LF、HF均顯著低于對照組(P<0.05)，民族音樂組與對照組差異不顯著(P>0.05)。表3

表3 不同音樂條件下伊犁馬賽前頻域指標(biāo)的變化

2.2.3 不同音樂條件下伊犁馬賽前非線性指標(biāo)變化

研究表明，不同音樂對伊犁馬賽前SD1、SD2的影響差異均呈極顯著(P<0.01)，其中搖滾樂組馬匹賽前SD1、SD2均極顯著高于輕音樂組(P<0.01)，顯著高于民族音樂組(P<0.05)。表4

表4 不同音樂條件下伊犁馬賽前非線性指標(biāo)的變化

3 討 論

3.1 不同音樂對伊犁馬運(yùn)動性能的影響

比較激烈、快節(jié)奏的音樂能夠提高機(jī)體愉悅、活力的情緒，利于運(yùn)動表現(xiàn)，減少機(jī)體的疲勞程度，在耐力運(yùn)動中增益效果更明顯，而相對緩和的音樂則更有利于降低機(jī)體焦慮和抑郁的情緒，促進(jìn)疲勞恢復(fù)[6]，研究結(jié)果顯示，搖滾樂組馬匹800 m競賽用時低于對照組、輕音樂組及民族音樂組，而民族音樂組競賽用時低于對照組，輕音樂組較對照組低，與璩勝[7]在音樂對機(jī)體運(yùn)動能力的研究中發(fā)現(xiàn)的結(jié)果一致，賽前用合適的音樂能夠提高訓(xùn)練的效果，并且可以提高運(yùn)動速度，而試驗(yàn)選取的音樂有助于伊犁馬發(fā)揮更好的狀態(tài)，民族音樂，在某種程度上對伊犁馬起到積極的作用，輕音樂作為放松音樂能夠減輕伊犁馬的心理及生理壓力，有提高伊犁馬運(yùn)動性能的趨勢。在試驗(yàn)條件下，搖滾樂提高運(yùn)動性能的效果相對最佳。

3.2 不同音樂對伊犁馬賽前HRV的影響

當(dāng)機(jī)體代謝加強(qiáng)，能量消耗增加，處于興奮狀態(tài)時，交感神經(jīng)活動增強(qiáng)，致使兒茶酚胺以及腎上腺素的分泌增加，導(dǎo)致心跳加快[8]。副交感神經(jīng)對心率的作用主要是通過釋放乙酰膽堿進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)機(jī)體處于安靜狀態(tài)時，而副交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動增強(qiáng)，使得機(jī)體的心跳減慢，心搏減弱[9]。王延松等[10]研究發(fā)現(xiàn)民族音樂能夠有效降低機(jī)體的心率，穩(wěn)定其呼吸，使腦部神經(jīng)放松，情緒達(dá)到穩(wěn)定。試驗(yàn)結(jié)果中民族音樂組伊犁馬的平均心動周期增大，單位時間內(nèi)伊犁馬的心跳次數(shù)較其他組低，且輕音樂、搖滾樂組伊犁馬心率較對照組低，與上述研究結(jié)果一致，音樂能夠影響情緒表達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)[11]，降低伊犁馬心率，且民族音樂的效果顯著，能使動物具有安靜的表現(xiàn)，呈現(xiàn)一種鎮(zhèn)定的狀態(tài)。

SDNN、RMSSD、pNN50、HF、SD1及SD2是HRV分析中反映副交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮性的指標(biāo)，其中SDNN和RMSSD尤為重要[12,13]，通常在運(yùn)動、恐懼或情緒興奮時提高，在放松時降低[14]。Carter等[15]研究報告了馬對不同類型音樂的反應(yīng)，結(jié)果顯示放松音樂能夠舒緩馬匹情緒，搖滾樂則使馬匹更容易興奮。Makoto等[16]報道輕音樂能使機(jī)體感覺到放松，緩解緊張情緒。試驗(yàn)結(jié)果顯示，輕音樂組馬匹的SDNN、RMSSD、HF、SD1及SD2指標(biāo)均顯著低于對照組，且極顯著低于搖滾樂組；pNN50指標(biāo)輕音樂組顯著低于對照組，輕音樂作為放松音樂可以降低神經(jīng)興奮性，減輕馬匹的心理及生理壓力，使機(jī)體放松，利于機(jī)體很好的應(yīng)對外界的刺激以及生理壓力[17]。

可以反映交感神經(jīng)系統(tǒng)活性的指標(biāo)有Mean RR、VLF，而LF可以反映整個自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動[18]。Witold等[3]研究發(fā)現(xiàn)每天給馬匹播放3 h放松音樂能夠顯著降低LF。試驗(yàn)結(jié)果顯示，聽不同的音樂對伊犁馬賽前VLF、LF指標(biāo)有極顯著影響，輕音樂組馬匹賽前VLF、LF極顯著低于搖滾樂組，顯著低于對照組，與張銀生[19]研究結(jié)果一致，聽輕音樂的過程中，伊犁馬交感神經(jīng)興奮性降低，對伊犁馬具有鎮(zhèn)靜作用，而搖滾樂播放過程中，伊犁馬整個自主神經(jīng)系統(tǒng)的活性增強(qiáng)，搖滾樂節(jié)奏感比較強(qiáng)烈，可以提高大腦在慢頻區(qū)域內(nèi)的工作，刺激神經(jīng)系統(tǒng)使馬匹的情緒變得更加興奮[20]。

LF/HF是可以評估交感神經(jīng)系統(tǒng)以及副交感神經(jīng)系統(tǒng)的均衡性[21]。王建文等[22]研究發(fā)現(xiàn)短距離參賽馬匹的LF/HF值相對較小，交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的均衡性相對較差。相關(guān)研究指出，HRV頻域指標(biāo)LF/HF能夠準(zhǔn)確反映出機(jī)體狀態(tài)的變化，能夠作為疲勞檢測的重要指標(biāo)[23]。葛世萌等[24]通過對馬匹賽前HRV監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)LF/HF指標(biāo)與馬匹競賽成績呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)性，對LF/HF指標(biāo)的分析可以準(zhǔn)確地選擇賽前競技狀態(tài)良好的馬匹進(jìn)行參賽。試驗(yàn)結(jié)果顯示，搖滾樂組伊犁馬的LF/HF指標(biāo)較其他組高，伊犁馬交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的均衡性較好，在一定程度上減輕伊犁馬賽前疲勞，有利于伊犁馬賽前維持良好狀態(tài)。

4 結(jié) 論

輕音樂、民族音樂能夠維持伊犁馬賽前心率穩(wěn)定，降低SDNN、RMSSD、pNN50、HF、SD1、SD2、VLF及LF，且副交感神經(jīng)占主導(dǎo)，安撫馬匹情緒，提高馬匹福利；搖滾樂可提高VLF及LF，LF/HF高，促使伊犁馬賽前交感神經(jīng)活性增強(qiáng)，提高馬匹興奮性，增強(qiáng)比賽動機(jī)，且交感神經(jīng)系統(tǒng)與副交感神經(jīng)系統(tǒng)均衡性相對較好，更有利于伊犁馬發(fā)揮出更好的參賽狀態(tài)，3組音樂均能提高伊犁馬800 m速度賽成績，其中搖滾樂效果相對最佳。

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