現代心肺功能監測技術在馬匹運動管理中的應用

近年來，隨著我國馬產業蓬勃發展，馬術運動日益受到公眾關注與喜愛。各地常態化舉辦的馬術賽事及其不斷增長的獎金額度，使得如何提升并穩定馬匹運動表現已成為馬主、教練與騎手共同關注的核心議題。傳統的馬匹運動管理方法依賴經驗，存在主觀性強、敏感性低、實時性差及數據有限等局限。這一現狀催生了對客觀、精準的現代心肺功能監測技術的迫切需求，以適應馬匹高水平競技與精細化健康管理的需要。本文旨在匯總分析當前主流的心肺功能監測技術在馬術實踐中的應用，以期為推動馬匹運動管理的科學化進程提供思路與參考。

1主要現代心肺功能監測技術

1.1便攜式心率監測技術

便攜式心率監測技術是目前馬匹運動管理中應用最廣泛、最成熟的技術之一。它通過監測馬匹心臟搏動的實時信號并進行分析，來評估其生理狀態。操作簡便，通常將電極片或心率胸帶借助肚帶、馬鞍或汗屜固定于馬匹胸部，采集的數據可傳輸至手持終端或云端進行解析。該技術能監測靜息心率、運動心率、心率恢復速率和心率變異性（HRV）等多個關鍵指標：靜息心率可反映馬匹基礎代謝和恢復狀態；運動心率可反映馬匹運動強度，是量化運動負荷的核心指標；心率恢復速率指運動后心率下降的速度，是評價馬四心血管適應性和疲勞程度的重要指標；心率變異性指連續心跳間期的微小變化，反映自主神經系統平衡和應激的調節水平，對早期識別過度訓練或潛在健康問題具有重要參考價值。此項技術的顯著優勢在于能夠實現實時、連續、無創的監測，且設備成本低、操作簡便，非常適合在運動訓練、比賽及賽后恢復等全程使用。通過分析訓練后或次日晨起的靜息心率與心率恢復速率，可有效評估馬匹的疲勞累積與恢復狀況，為后續訓練計劃的調整提供科學依據。而心率變異性的監測則能從更深層次揭示馬匹的應激水平與整體健康狀態，已成為精細化運動管理不可或缺的重要工具。

1.2血氧飽和度監測技術

血氧飽和度是評價機體氧合功能的關鍵生理指標，通過監測它可有效評估馬匹循環與呼吸系統的功能狀態。馬匹的正常血氧飽和度范圍在 95%～100% 之間。傳統監測方法主要通過血液氣體分析，其結果雖精準，但屬于有創操作，存在不便且無法實現實時監測。相比之下，獸用脈搏血氧儀能無創地實現實時檢測。該設備通常夾附于馬匹的舌面、嘴唇或耳廓等血管豐富處，但其測量需要馬匹保持安靜配合，且監測部位的清潔度、運動偽影及外界環境等因素均可能影響結果的準確性。若監測發現馬匹血氧飽和度持續低于 94% ，則需結合其呼吸頻率、精神狀態等其他臨床體征，進一步排查是否存在呼吸系統疾病或其他健康問題。綜上所述，血氧監測是發現馬匹潛在呼吸問題和評估其心肺功能儲備與應激能力的重要工具，尤其在耐力賽等長時間高強度運動中具有重要意義。

1.3呼吸氣體分析技術

便攜式呼吸氣體分析是評估馬匹整體心肺功能和運動能力的敏感性較高的技術，常用于馬匹運動代謝監測或心肺運動測試。該技術是通過讓馬匹佩戴特制低阻力面罩，覆蓋其口鼻，然后將面罩連接至便攜式氣體分析儀，對馬匹運動中的吸入和呼出氣體的流量、氧氣和二氧化碳濃度進行實時連續的測量。通過算法計算可得出多項核心生理指標，如最大攝氧量、無氧閾、呼吸頻率、潮氣量、分鐘通氣量以及能量代謝效率等。該技術能提供全面而精準的心肺功能、氣體交換效率及代謝狀態信息。它不僅是評估馬匹有氧能力的金標準，更是馬匹選種與運動潛力預測的重要科學手段。在實踐中，該技術對于科學制定個體化訓練強度區間、實現精準化訓練、客觀量化訓練效果以及輔助診斷運動相關的呼吸系統或代謝性疾病均具有顯著意義。

1.4血液生化指標分析技術

血液生化指標分析是評估馬匹運動生理狀態、機體恢復及基礎代謝的重要工具。該方法通過在不同運動階段對馬匹進行靜脈采血，并對樣本進行生化分析來實現。目前，國內常用便攜式手持血氣分析儀和乳酸分析儀對馬匹血氣指標和乳酸值進行快速檢測，常用檢測指標有酸堿度、氧氣分壓、二氧化碳分壓、碳酸氫根、乳酸濃度等，這些指標可以有效反映馬匹運動時肌肉糖酵解情況，反映馬匹無氧代謝程度、運動時氣體交換效率、通氣是否充分以及酸堿平衡狀態等，進而反映馬匹的疲勞程度，以評估馬匹的訓練狀態和恢復能力。其次也可檢測血液中肌酸激酶和天冬氨酸氨基轉移酶的濃度，它們是反映肌肉損傷的標志性酶，會在馬匹劇烈或不適應運動后顯著升高，可以間接反映馬匹的運動強度和肌肉健康狀況。對血液中這些指標進行監測，可以量化評估馬匹的訓練負荷和疲勞深度、診斷運動誘發的紊亂、監控肌肉健康和恢復進程以及輔助解讀其他監測數據。這種方式盡管存在采樣有創、非實時、結果滯后等局限，但其揭示的內在代謝信息難以被其他無創技術替代。

1.5遠程/可穿戴技術集成

遠程可穿戴監測技術是現代馬匹心肺功能監測的重要發展趨勢。它通過將微型化的血氧、心率監測模塊與可穿戴設備（如馬鞍墊、腿帶等）相結合，并搭載遠程數據傳輸功能，實現對馬匹運動中血氧飽和度、心率、步態特征等數據的實時采集、無線傳輸與遠程分析。該技術能同步、連續采集多維度運動表現和生理負荷數據，是現代馬匹心肺功能監測的重要發展趨勢。這種手段有助于馴馬師、獸醫和研究人員全面深人掌握馬匹運動與生理反應關系，精準評估馬匹訓練適應性，發現潛在問題，建立個體化方案，實現馬匹的科學訓練規劃和健康管理，雖存在佩戴舒適性、數據干擾等局限，但代表著未來的發展方向。

2現代監測技術在運動管理中的具體應用

2.1個性化訓練方案的制定與優化

傳統馬匹訓練模式高度依賴經驗，主觀性強，易導致訓練不足或過度，難以適應現代馬產業專業化與精細化發展的需求。因此，引入客觀的現代監測技術，為訓練方案的制定與調整提供數據支持至關重要。機體對訓練的反應復雜且受多種因素影響，采用單一指標進行評估是片面的。人體體育科學研究表明，科學訓練需綜合生理機能、運動技戰術與心理狀態三大方面的診斷與監測結果。目前，馬匹運動科學主要借鑒了其生理機能監測的理念，通過多項核心指標（如心率、血乳酸、血尿素氮、肌酸激酶、睪酮、血紅蛋白等）來客觀評價運動負荷與效果。

通過運動強度測試確定機體的無氧閾心率或速度，可為不同的訓練需求劃分明確的運動強度區間。例如，心率控制在無氧閾心率以下的長距離慢跑可以提高機體運動的有氧能力，若要提升速度則需要加入高于無氧閾心率的間歇訓練。對馬匹的血乳酸進行測定，可以進一步地監測運動訓練的強度。據此可以科學控制每次訓練的時間和強度，最大化地提高訓練效果，并實現馬匹疲勞程度最小化的累積。對馬匹運動前后進行連續的心率監測，是反映馬匹訓練強度是否過大的敏感指標，結合定期的血乳酸測試和肌酸激酶檢測，訓練師能精確地評估馬匹對訓練計劃的適應性和疲勞程度，可以及時調整訓練量，有效避免馬匹過度訓練的發生，確保馬匹在最佳狀態下進行訓練。定期重復進行運動代謝測試是評估訓練方案的有效方法，如果最大攝氧量提高、無氧閾提高且相同強度下馬匹的運動心率降低或血乳酸水平下降，都可以反映出馬匹的心肺功能和有氧能力得到提升，訓練方案有效可行[1]

2.2比賽策略制定與表現評估

比賽成績是檢驗馬匹訓練效果的最終體現，利用現代監測技術可以有效地為馬匹賽前準備和賽后分析提供科學依據。賽前監測馬匹的靜息心率、熱身心率和運動后的心率恢復速率，可有效評估馬匹賽前的緊張程度、整體生理準備度及賽后恢復狀態。馬匹理想的賽前狀態應是穩定的低靜息心率和快速的心率恢復，若心率異常升高則表明馬匹可能存在健康問題、過度緊張或賽后恢復狀態差，需要獸醫和訓練師及時介入。在耐力賽、長距離越野等項目中，實時心率和速度監測至關重要，賽前騎手可通過手持終端或可穿戴設備直觀了解馬匹當前的心肺負荷強度，讓馬匹在運動過程中維持在無氧閾心率以下，確保馬匹安全，避免過早進入無氧狀態導致馬匹賽前疲勞從而影響賽前狀態。

有關研究表明，對馬匹賽前心率變異性、氧分壓、肌酐、肌酸等指標進行監測可以有效評估馬匹賽前準備狀態，是預測馬匹運動表現的有效指標賽后馬匹的心率恢復速率（如賽后 1min 、5min心率下降值）是評估馬匹心血管系統承受能力和即時恢復效率的重要指標，心率恢復速率越快，表明馬匹生理適應性和狀態越好，賽后 15～30min 采集血樣測量血乳酸濃度，能夠更精確量化馬匹無氧代謝廢物的清除速度，反映馬匹賽后的恢復潛力，這些數據為賽后是否需要額外補液以及后續恢復訓練的安排提供直接依據。對馬匹整個比賽全程的心率、HRV，以及賽前賽后關鍵點的血氧或血乳酸數據進行采集，可更全面地分析馬匹的狀態，對于以后馬匹賽前的熱身、比賽過程中的配速策略是否合理、馬匹對賽道地形的生理反應以及是否存在異常生理事件和訓練效果等均有現實意義。這種深度的數據分析是優化未來馬匹比賽策略、分析潛在問題、指導針對性訓練的關鍵環節[2]

2.3馬匹健康與福利保障

保障馬匹健康和福利是現代馬術運動的核心倫理要求，心肺功能監測技術在此領域扮演著“哨兵”和“守護者”的角色，持續長時間的監測能盡早發現早期異常信號，例如異常心率（頻繁的房性早搏、室性早搏、持續性心動過速或過緩）可能是潛在心臟病的征兆，運動中或運動后血氧飽和度異常低可以敏感反映出馬匹可能存在呼吸系統疾病或運動性肺出血等情況，運動后血乳酸異常升高或降解速率緩慢，肌酸激酶持續升高，提示馬匹可能存在代謝紊亂、肌肉疾病或過度疲勞情況。這些異常數據可以提早發現馬匹身體狀態不佳，實現疾病的早發現、早診斷、早干預。運動性肺出血是影響競技馬匹健康的常見嚴重問題，血氧飽和度監測是評估運動性肺出血嚴重程度和監測治療效果的重要非侵入性指標，比賽或高強度訓練后出現顯著的、持續的低血氧飽和度是這種疾病發生的強有力指示，結合內窺鏡檢查和血氣指標分析，可以更全面管理患馬。另外在存在肌肉或骨骼損傷的馬匹進行康復訓練時更需要對馬匹心肺功能進行監測，對于馬匹健康恢復至關重要。

對于馬匹康復訓練過程中，獸醫也會嚴格監測訓練的強度，確保馬匹心肺負荷在安全范圍內，避免因過早或過度運動導致傷病復發或二次損傷，隨著馬匹恢復情況，逐步的提高其運動強度，并且要對心肺反應進行持續監測，確保康復進程安全、漸進、有效。另外馬匹在炎熱潮濕不適的環境下運動，極易發生熱應激甚至中暑反應，危及馬匹生命，此時對其進行實時心率監測是反映馬匹出現熱應激最實用、最敏感的指標之一。在高溫環境下訓練或比賽時，如果馬匹在相同運動強度下心率異常升高，或運動后心率恢復異常緩慢，都是熱應激的早期預警信號，必須立即采取降溫、補水措施并停止馬匹運動，同時監測的數據為后期制定高溫環境下馬匹的訓練或比賽策略提供科學依據，可進一步地保障馬匹福利[

2.4繁育與選種參考

運動性能強的馬匹需要強大的心肺功能作為生理基礎，現代心肺功能監測技術同時也可以為馬匹的繁育選種提供客觀、量化的評價依據。對候選的種公馬或繁殖母馬進行不同強度運動測試，采集其最大攝氧量、無氧閾等核心指標，可以側面反映馬匹的心肺功能，例如馬匹的最大攝氧量越高，說明馬匹的氧氣輸送和利用能力越好，是馬匹具有高耐力運動表現的生理基礎，高的無氧閾則表明其能在更高強度下維持有氧代謝，具備出色的速度耐力潛力，這些監測指標比傳統的血統和外貌評價更加客觀科學，可以為馬匹繁育提供有力支持，目前，這類應用在國內尚處于探索階段，其預測效力和育種價值亟待系統性的研究驗證。

但幼駒在早期進行基礎訓練時，對其進行相對低強度的標準化運動測試，采集心肺功能數據，可以盡早評估其心肺功能基線水平和應對運動應激的反應，雖然最大攝氧量等數據絕對值會隨年齡增長和訓練而提高，但個體的相對差異和生理反應模式已經可以為其后期的運動評估提供有價值的參考，有助于具有卓越運動潛能后備馬匹的早期篩選，優化資源投入。系統統計種馬的心肺功能數據，結合其后代的運動表現和生理測試結果，也可以進一步地幫助分析其特定心肺功能性狀的遺傳力，可為馬匹繁育提供更科學的配對選擇，以期其優質的生理性狀在下一代中鞏固或提升。

結語

綜上所述，現代心肺功能監測技術為馬匹運動管理帶來了革命性變化。它通過提供客觀、量化、實時的生理數據，從根本上超越了傳統方法的主觀性與局限性。該技術在個性化訓練方案的制定與優化、科學決策與表現評估、健康風險早期預警、動物福利保障以及繁育選種等領域的應用均已取得顯著成效。這些技術的應用，為我國馬匹訓練負荷的精準調控、競技表現的提升以及運動傷病風險的預防提供了強大支持。盡管目前在國內推廣仍面臨設備成本、技術門檻、數據解讀復雜性及馬匹適應性等挑戰，但毋庸置疑，現代心肺功能監測技術代表了馬匹運動管理向數據驅動、精準化和預防性發展的必然趨勢。

參考文獻：

[1]楊利平，王川坤，尚婷婷，等.調教訓練對伊犁馬2000m速步賽血氣指標的影響[J].新疆農業科學，2024，61（03）： 757-765.

[2]張月.不同熱身程度對伊犁馬1000m賽后血氣、生化、心率的影響[D].新疆農業大學，2021.

[3]閆廣偉，劉建柱.馬的競技運動與福利[J].山東畜牧獸醫，2021，42（11）：72-75+78.

收稿日期：2025-09-09

作者簡介：張凱麗（1993—），女，漢族，甘肅省定西市，碩士研究生，講師。研究方向：馬匹運動生理。*通訊作者：劉曉娜（1983—），女，漢族，山東省威海市，本科，講師。研究方向：動物微生物。