警犬耐力运动对血液生理生化指标的影响

2021-01-19万九生邓卫东黎立光

饲料博览 2020年8期

李静，万九生，邓卫东，陈超*，岳锐，黎立光

（1.公安部昆明警犬基地，昆明 650201；2.公安部警犬技术重点实验室，昆明 650201；3.云南农业大学动物科技学院，昆明 650201）

警犬体能警用对反恐、处突、安保、刑侦“四个服务”十分重要。新时期对警犬的体能和作业效率提出了更高要求。尤其在高原、山地等野外环境和长时间工作的大型活动安保工作等高强度的训练、作业过程中，对警犬的体能和耐力都是考验及寿命。犬是人类最早驯化的家养动物，受到较强的人工选择在体尺、生长发育及行为习惯等性状上有较大的分化。在警用工作犬领域，由于对犬个体需求和使用的专业性、特殊性，体能、耐力等性状在工作犬的繁育中尤为重要。

“体质”一词在体育运动领域中十分常见，是一种先天获得和后天养成的身体状态[1]。耐力跑作为衡量体能身体素质的重要检测指标一直被运动训练领域广泛使用[2-7]。本文旨在探讨耐力跑的阶段性训练对警犬血液生理生化指标的影响，警犬体能、身体素质提升提高重要训练手段。

1 材料与方法

1.1 试验动物与仪器

选取健康成年（2～5岁）警犬30头（其中10头昆明犬、10头马里努阿犬、10头德牧犬），体重、体尺相近。试验在公安部昆明警犬基地（海拔1895～2000 m）进行，按国家相关规范驯养。兽用血细胞分析仪BC-2800vet购自深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，干式动物生化分析仪购自天津微纳芯公司。

1.2 方法

犬只开始试验时进行集中饲养，统一管理，自由饮水，保证实验动物状态一致。

1.2.1 训练方法

第1周警犬在训练前自由活动，第2周开始采用阶段耐力跑，每周训练3次，30头警犬饲养管理水平一致。参考运动员的间歇训练法[7]。每次测试时，每两只犬为一组。运动时间为上午9: 30～11:30 下午15: 00～17: 00，热身跑速度为5～6 km·h-1，耐力跑速度为10 km·h-1。前期已经对实验犬循序渐进采用跑步机、跑笼训练过。耐力跑训练从为2～3周，每周一、三、五，热身跑2.5 km、耐力跑2.5 km 为一组训练，平行测试3 次。下午进行20 min散放调引跑步，保证其运动量。第4～5周热身跑2.5 km、耐力跑4 km 作为一组训练，平行测试3次。周五进行10 km 测试，测量心率和采集血样。第6～7周热身跑2.5 km、耐力跑6 km。周五进行10 km测试，测量心率和采集血样。采集警犬的前肢内侧头静脉血4 mL（抗凝、非抗凝保存），用于血液生理生化指标检测。

1.2.2 血液生化指标测定

非抗凝血3500 r·min-1离心5 min，收集血清，检测血液生化值项目包括：BUN、TP、GLU、CREA、AL ALB、GLOB、P、AMY、CHOL、ALT、TBIL、CK、Ca2+、Cl-、K+和Na+等常见指标。

1.2.3 数据处理

检测结果采用SPSS21.0 软件进行差异统计分析，数据以平均值（X）±标准差（S）表示。

2 结果与分析

2.1 警犬耐力跑步训练对血液中部分生化指标的影响

2.1.1 不同跑步阶段警犬血液中离子水平浓度的变化

阶段性耐力跑步后，昆明犬组静脉血中Cl-水平和跑步前比较差异极显著（P<0.05），运动后经过1 h的休息，血液中Cl-浓度回升。昆明犬组静脉血中K+和Na+浓度在跑步前后差异不显著（P>0.05)。（见表1）阶段性耐力跑步后，马犬血中K+浓度在跑步后显著高于跑步前和第2 天跑步前（P<0.05）。其他指标在跑步前后差异不显著（P>0.05)。（见表2）德牧犬组在跑步前后各离子水平差异不显著（P>0.05）（见表3）。

表1 昆明犬跑步前后血液中离子水平浓度变化

表2 马犬跑步前后血液中Cl-、K+和Na+的浓度变化

表3 德牧犬跑步前后血液中Cl-、K+和Na+的浓度变化

2.1.2 不同跑步阶段警犬血液中生化指标的浓度变化

由表4、5 可知，耐力跑步过程中，昆明犬组、马犬组、德牧组静脉血中Ca2+水平、BUN在各训练阶段相比差异不显著（P>0.05）。由表6 可知，昆明犬组、马犬组、德牧组血液中LDH 在跑步跑步后即刻极显著高于其它时间点水平（P<0.01），在跑步后1 h 仍然显著高于跑步前和第2 天清晨时水平（P<0.05），第2天清晨时血液中LDH恢复到跑步前水平。

表4 不同组别跑步前后血液中Ca2+的浓度变化影响

由表7可知，昆明犬组、马犬组、德牧犬在经过耐力跑步后，静脉血中CHO 浓度与跑前差异显著（P<0.05）。三组警犬品种训练后CRE 和CK 浓度极显著高于跑步前和第2天跑步前水平（P<0.01）。

2.2 不同训练阶段警犬心率的变化

不同警犬组别心率在跑步后明显升高，昆明犬跑步后即刻心率与跑步前、跑步后1 h、第2 天跑前相比差异及显著（P<0.05），经过1 h 时的休息心率有所恢复，第2天不同警犬组别的心率恢复到跑步前水平（见图1）。

表5 不同组别跑步前后血液中尿素氮（BUN）的浓度变化

表6 不同组别跑步前后血液中乳酸脱氢酶（LDH）的浓度变化

表7 跑步前后血液中胆固醇、总蛋白、肌酐和血清肌酸激酶的浓度变化

图1 耐力跑训练前后心率的变化

2.3 各不同警犬组别耐力跑步成绩的变化

不同警犬组别按制定的耐力跑步训练方案，在训练期间对完成10 km测试（见表8）。

由表8 可知，通过耐力跑步训练测试后，各警犬组别成绩均有提升。经过第6周训练后，马犬组成绩提高及显著高于昆明犬组（P<0.01）。德牧组经过训练后成绩提高显著高于昆明犬组（P<0.01）。耐力跑步成绩提升后，对警犬体能耐力素质的训练也具有指导意义。

表8 耐力跑训练成绩

3 讨论

耐力跑步训练后，运动造成血清离子浓度变化，电解质流失为机体感受疲劳[8]。本研究表明，阶段性耐力跑步后，昆明犬组静脉血中Cl-水平和跑步前比较差异极显著（P<0.01），运动后经过1 h的休息，血液中Cl-浓度回升。昆明犬组静脉血中K+和Na+浓度在跑步前后差异不显著（P>0.05）。阶段性耐力跑步后，马犬血中K+浓度在跑步后显著高于跑步前和第2天跑步前（P<0.05）。德牧犬组在跑步前后各离子水平差异不显著（P>0.05），推测由警犬剧烈运动后，电解质损失，血液中Cl-浓度降低，细胞膜K+-Na+离子通道变化造成[9]。

运动前后Ca2+浓度变化的机制可能是运动时机体调节能力下降，而线粒体内Ca2+聚积，氧化磷酸化过程加快，ATP的生成增多，以满足运动中机体代谢的需要[10-11]。本研究中耐力跑步过程中，昆明犬组、马犬组、德牧组静脉血中Ca2+水平、BUN在各训练阶段相比差异不显著（P>0.05）。昆明犬组、马犬组、德牧组血液中LDH 在跑步后极显著高于其他时间点水平（P<0.01），跑步后1 h 仍然较高。原因可能由于长期训练而获得的高氧化，运动训练中肌肉疲劳产生“乳酸穿梭”理论，因此LDH 是运动训练耐力的敏感指标[12-13]。

本研究表明，昆明犬、马犬组、德牧组经过耐力跑步后，静脉血中CHO浓度与跑前差异显著（P<0.05）。3 组警犬品种训练后CRE 和CK 浓度极显著高于跑步前和第2天跑步前水平（P<0.01）胆固醇指标中高密度脂蛋白（HDL）除参与胆固醇逆向转运、减少外周胆固醇堆积，还可通过调节血管舒张功能、发挥抗氧化作用。激烈运动后会产生乳酸，是糖酵解的产物，进而评判肌肉负荷度[14]。血液中CK，LDH 等含量可作为组织损伤的生化标志物。本研究结果与Pettersson 等[15]证明高强度运动后肌肉和肝脏损伤标志物（肌红蛋白，CK，LDH）可持续升高相一致。肌酸激酶（CK）与运动能量代谢紧密联系，是参与机体线粒体功能、肌肉供能的重要酶之一[16]。运动训练后血清CK 值升高，后续恢复时间和程度反应机体疲劳成都和体能素质差异[17-18]。

心率实时反应有氧运动能力和机体运动强度状态[19]。耐力跑训练后不同警犬组别心率在训练后即刻明显升高，昆明犬训练后即刻心率显著高于马犬和德牧犬。与训练前、训练后1 h 和第2 天运动耐力前差异显著（P<0.05），经过1 h 时的休息，心率有所下降。训练后第2天的清晨，警犬的心率恢复正常范围。相同的运动负荷，运动后心率恢复较快，可以说明动物机体的运动机能好，适应能力强。

在经过6 周的训练，警犬完成10 km 耐力跑步训练的时间都得到提高。其中，马犬组成绩提高及显著高于昆明犬组（P<0.01）。德牧组经过训练后成绩提高及显著高于昆明犬组（P<0.01）。证明马犬组和德牧组警犬在经过间歇训练后，体能和耐力素质提升明显。近年来的研究表明，通过间歇耐力跑训练可有助于提升对肌肉耐力和体内摄氧量[20]。