不同音乐对伊犁马运动性能及心率变异性的影响

倪秀琳，孟 军,2，欧阳文，王建文,2，车矿兵，热孜艳木·努尔艾，赛尔达尔·毛拉吐尔迪，祖丽胡玛尔·阿卜来提，姚新奎,2

(1.新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆马繁育与运动生理重点实验室/新疆农业大学马产业研究院，乌鲁木齐 830052；3.新疆伊犁哈萨克自治州昭苏种马场，新疆昭苏 835600)

0 引 言

【研究意义】音乐可刺激机体感觉神经，激发机体潜力，使机体能在赛前保持良好的竞技状态[1]。新疆伊犁马目前国内主要国产运动用马，马匹赛前的情绪状态是影响马匹比赛成绩的一个重要因素。将音乐应用于马匹赛前状态的调节，并通过HRV监控，对了解马匹比赛心理状态和提高伊犁马运动性能具有重要意义。【前人研究进展】Patania等[2]研究发现，音乐对赛马的情绪状态以及竞赛成绩有积极作用。Witold等[3]研究表明，音乐刺激可能会激发马匹情绪，提高运动水平。借助HRV可对机体的运动能力以及运动表现进行评价[4]，自主神经处于平衡状态或交感神经处于兴奋状态时，利于机体发挥更好的参赛状态，自主神经处于失衡状态，导致赛前状态不良，机体竞赛成绩将受到较大影响[5]。【本研究切入点】现阶段关于提高伊犁马运动性能的研究主要集中在调教训练方法以及饲养管理等方面，对于音乐在伊犁马中的应用研究较少。需分析不同音乐环境下马匹赛前HRV的差异性及运动能力的变化，研究其神经活动规律，寻求调节马匹赛前情绪、提高竞赛成绩的选曲规律。【拟解决的关键问题】采用便携式心率表对伊犁马赛前聆听不同音乐时检测HRV，基于伊犁马赛前心率变异性的变化，分析当伊犁马处于不同音乐环境时，自主神经系统的调节作用是否会影响伊犁马在800 m速度赛中的竞赛表现，为音乐应用于伊犁马赛前状态的调节提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 马 匹

选取新疆地方国营伊犁种马场的体格相近、健康状况良好、有训练基础且运动成绩相近的3～5岁伊犁马20匹，随机分为对照组、轻音乐组、民族音乐组及摇滚乐组，试验前各组马匹800 m竞赛用时为：对照组(71.02±1.88) s，轻音乐组(72.01±5.44) s，民族音乐组(70.50±6.38) s，摇滚乐组(71.18±3.98) s，且各组间无显著差异(P>0.05)。各组无显著差异(P>0.05)。马匹饲喂条件相同，且单独饲养，同组试验马匹安置于同一马厩，厩内隔音效果良好，并安置扩音器。试验之前测定各组伊犁马生长环境的背景分贝数，测调后将音乐控制在65～75分贝内[3]，采取单曲循环模式，并保持音量恒定。试验期间，马匹每天上午进行1场800 m速度赛。且在赛前1 h在试验组马厩内播放对应经典曲目，并选择在试验第0 d(引入音乐之前)及第7、14、21、28 d(引入音乐之后)测定马匹HRV及运动性能，在测量日所有试验马匹全程佩戴心率表，实时检测马匹心率，各组检测环境基本一致。

1.1.2 仪 器

Polar Equine V800心率表：由芬兰所产，具有GPS功能，能够监控马匹的速度、距离以及路线，另外还可用于HRV心率变异性测试。

1.2 方 法

HRV：使用Polar Equine V800心率表，连接至数据采集设备，生成心率图谱，使用Kubios HRV软件截取赛前30 min的HRV数据，其中时域指标包括：平均心动周期(Mean RR)、平均心率(Mean HR)、R-R间距标准差(SDNN)、相邻R-R间距之差的均方根值(RMSSD)、相邻间期的差值>50 ms的百分比(pNN50)；频域指标包括：极低频功率(VLF)、低频功率(LF)、高频功率(HF)、低频功率与高频功率比值(LF/HF)；非线性指标包括：全部正常R-R间隔的标准差(SD1)和全部正常R-R间隔标准差(SD2)。

运动性能指标：音乐结束，进行800 m测试赛使用秒表记录成绩。测试场地固定(沙地跑道)，骑师固定(单人单马)，场地及骑师均由种马场提供。

1.3 数据处理

使用Excel 2019对所有数据整理汇总，SPSS 26.0对800 m竞赛用时、赛前HRV进行ANOVA多因素方差分析，差异显著用Duncan's法多重比较，结果均用平均值表示，P<0.05作为差异显著的判断标准。

2 结果与分析

2.1 不同音乐条件下伊犁马800 m速度赛成绩的差异性

研究表明，不同音乐对伊犁马800 m速度赛成绩的影响差异极显著(P<0.01)，其中摇滚乐组马匹800 m竞赛用时极显著低于对照组及轻音乐组(P<0.01)，显著低于民族音乐组(P<0.05)，民族音乐组马匹800 m竞赛用时显著低于对照组(P<0.05)，轻音乐组与对照组差异不显著(P>0.05)。表1

表1 不同音乐下伊犁马800 m成绩的变化

2.2 不同音乐条件下伊犁马赛前心率变异性的差异性

2.2.1 不同音乐下伊犁马赛前时域指标的变化

研究表明，不同音乐对伊犁马赛前SDNN、RMSSD的影响呈极显著差异(P<0.01)，其中轻音乐组SDNN、RMSSD极显著低于摇滚乐组(P<0.01)，显著低于对照组(P<0.05)，不同音乐对Mean RR、Mean HR、pNN50的影响呈显著差异(P<0.05)，其中民族音乐组Mean RR显著高于对照组及轻音乐组(P<0.05)，Mean HR显著低于对照组(P<0.05)，摇滚乐组pNN50显著高于轻音乐组(P<0.05)。表2

表2 不同音乐条件下伊犁马赛前时域指标的变化

2.2.2 不同音乐条件下伊犁马赛前频域指标的变化

研究表明，不同音乐对伊犁马赛前VLF、LF、HF的影响差异均呈极显著(P<0.01)，其中摇滚乐组VLF、HF极显著高于轻音乐组(P<0.01)，显著高于民族音乐组(P<0.05)，LF极显著高于对照组、轻音乐组及民族音乐组(P<0.01)，VLF显著高于民族音乐组(P<0.05)，轻音乐组VLF、LF、HF均显著低于对照组(P<0.05)，民族音乐组与对照组差异不显著(P>0.05)。表3

表3 不同音乐条件下伊犁马赛前频域指标的变化

2.2.3 不同音乐条件下伊犁马赛前非线性指标变化

研究表明，不同音乐对伊犁马赛前SD1、SD2的影响差异均呈极显著(P<0.01)，其中摇滚乐组马匹赛前SD1、SD2均极显著高于轻音乐组(P<0.01)，显著高于民族音乐组(P<0.05)。表4

表4 不同音乐条件下伊犁马赛前非线性指标的变化

3 讨 论

3.1 不同音乐对伊犁马运动性能的影响

比较激烈、快节奏的音乐能够提高机体愉悦、活力的情绪，利于运动表现，减少机体的疲劳程度，在耐力运动中增益效果更明显，而相对缓和的音乐则更有利于降低机体焦虑和抑郁的情绪，促进疲劳恢复[6]，研究结果显示，摇滚乐组马匹800 m竞赛用时低于对照组、轻音乐组及民族音乐组，而民族音乐组竞赛用时低于对照组，轻音乐组较对照组低，与璩胜[7]在音乐对机体运动能力的研究中发现的结果一致，赛前用合适的音乐能够提高训练的效果，并且可以提高运动速度，而试验选取的音乐有助于伊犁马发挥更好的状态，民族音乐，在某种程度上对伊犁马起到积极的作用，轻音乐作为放松音乐能够减轻伊犁马的心理及生理压力，有提高伊犁马运动性能的趋势。在试验条件下，摇滚乐提高运动性能的效果相对最佳。

3.2 不同音乐对伊犁马赛前HRV的影响

当机体代谢加强，能量消耗增加，处于兴奋状态时，交感神经活动增强，致使儿茶酚胺以及肾上腺素的分泌增加，导致心跳加快[8]。副交感神经对心率的作用主要是通过释放乙酰胆碱进行调节，当机体处于安静状态时，而副交感神经系统的活动增强，使得机体的心跳减慢，心搏减弱[9]。王延松等[10]研究发现民族音乐能够有效降低机体的心率，稳定其呼吸，使脑部神经放松，情绪达到稳定。试验结果中民族音乐组伊犁马的平均心动周期增大，单位时间内伊犁马的心跳次数较其他组低，且轻音乐、摇滚乐组伊犁马心率较对照组低，与上述研究结果一致，音乐能够影响情绪表达的神经系统[11]，降低伊犁马心率，且民族音乐的效果显著，能使动物具有安静的表现，呈现一种镇定的状态。

SDNN、RMSSD、pNN50、HF、SD1及SD2是HRV分析中反映副交感神经系统兴奋性的指标，其中SDNN和RMSSD尤为重要[12,13]，通常在运动、恐惧或情绪兴奋时提高，在放松时降低[14]。Carter等[15]研究报告了马对不同类型音乐的反应，结果显示放松音乐能够舒缓马匹情绪，摇滚乐则使马匹更容易兴奋。Makoto等[16]报道轻音乐能使机体感觉到放松，缓解紧张情绪。试验结果显示，轻音乐组马匹的SDNN、RMSSD、HF、SD1及SD2指标均显著低于对照组，且极显著低于摇滚乐组；pNN50指标轻音乐组显著低于对照组，轻音乐作为放松音乐可以降低神经兴奋性，减轻马匹的心理及生理压力，使机体放松，利于机体很好的应对外界的刺激以及生理压力[17]。

可以反映交感神经系统活性的指标有Mean RR、VLF，而LF可以反映整个自主神经系统的活动[18]。Witold等[3]研究发现每天给马匹播放3 h放松音乐能够显著降低LF。试验结果显示，听不同的音乐对伊犁马赛前VLF、LF指标有极显著影响，轻音乐组马匹赛前VLF、LF极显著低于摇滚乐组，显著低于对照组，与张银生[19]研究结果一致，听轻音乐的过程中，伊犁马交感神经兴奋性降低，对伊犁马具有镇静作用，而摇滚乐播放过程中，伊犁马整个自主神经系统的活性增强，摇滚乐节奏感比较强烈，可以提高大脑在慢频区域内的工作，刺激神经系统使马匹的情绪变得更加兴奋[20]。

LF/HF是可以评估交感神经系统以及副交感神经系统的均衡性[21]。王建文等[22]研究发现短距离参赛马匹的LF/HF值相对较小，交感神经与副交感神经的均衡性相对较差。相关研究指出，HRV频域指标LF/HF能够准确反映出机体状态的变化，能够作为疲劳检测的重要指标[23]。葛世萌等[24]通过对马匹赛前HRV监测，发现LF/HF指标与马匹竞赛成绩呈现出显著的正相关性，对LF/HF指标的分析可以准确地选择赛前竞技状态良好的马匹进行参赛。试验结果显示，摇滚乐组伊犁马的LF/HF指标较其他组高，伊犁马交感神经与副交感神经的均衡性较好，在一定程度上减轻伊犁马赛前疲劳，有利于伊犁马赛前维持良好状态。

4 结 论

轻音乐、民族音乐能够维持伊犁马赛前心率稳定，降低SDNN、RMSSD、pNN50、HF、SD1、SD2、VLF及LF，且副交感神经占主导，安抚马匹情绪，提高马匹福利；摇滚乐可提高VLF及LF，LF/HF高，促使伊犁马赛前交感神经活性增强，提高马匹兴奋性，增强比赛动机，且交感神经系统与副交感神经系统均衡性相对较好，更有利于伊犁马发挥出更好的参赛状态，3组音乐均能提高伊犁马800 m速度赛成绩，其中摇滚乐效果相对最佳。

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