调教训练对伊犁马2 000 m速步赛血气指标的影响

杨利平 王川坤 尚婷婷 曾亚琦 王建文 诺鲁甫 马康伟 姚新奎 孟军

doi：10.6048/j.issn.1001-4330.2024.03.027

摘  要：【目的】研究调教训练对伊犁马2 000 m速步赛血气指标的影响，为制定科学调教训练方案提供数据参考。

【方法】选取未经专项速步赛调教训练的健康伊犁马（2岁）12匹，进行为期12周的速步专项训练，训练期间每4周组织一次速步测试赛，记录比赛成绩，并采集马匹赛前、赛后即刻、赛后30 min及赛后60 min的血液测定血气指标。

【结果】优秀组和普通组马匹训练中期和训练后期的比赛用时极显著低于训练前期（P<0.01）。pH训练中期显著低于训练前期（P<0.05）。乳酸（lactic acid，Lac）训练中期极显著高于训练前期（P<0.01）。Na+训练中期极显著低于训练前期和后期（P<0.01）。Ca2+训练后期极显著低于训练前期（P<0.01），显著低于训练训练中期（P<0.05）。Cl-训练后期显著低于训练前期（P<0.05），训练中期极显著低于训练前期（P<0.01）。阴离子间隙（anion gap，AG）训练后期显著高于训练前期（P<0.05）。血糖（glucose，Glu）训练后期极显著高于训练前期和训练中期（P<0.01）。肌酐（creatinine，Crea）训练中期极显著高于训练前期和训练后期（P<0.01）。

【结论】调教训练后2 000 m伊犁马速步赛的成绩、酸碱平衡能力、气体交换能力及葡萄糖供应能力均显著提高。在训练过程中，适当补充电解质来维持机体离子水平。血气指标可以作为马匹运动训练中的健康监测手段。

关键词：调教训练；伊犁马；速步赛；血气指标

中图分类号：S821    文献标志码：A    文章编号：1001-4330（2024）03-0757-09

收稿日期（Received）：

2023-08-01

基金项目：

新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2021D01B50）；新疆维吾尔自治区重大科技专项（2022A02013-1）

作者简介：

杨利平（1997-），女，新疆奎屯人，硕士研究生，研究方向为动物生产学，（E-mail）2292115202@qq.com

通讯作者：

孟军（1986- ），男，江苏盐城人，教授，硕士生/博士生导师，研究方向为动物生产学，（E-mail）junm86@qq.com

0  引 言

【研究意义】随着马匹赛事、场次、类型增加，提高对运动马匹的需求不断增加［1］。调教训练与饲养管理是影响马匹赛事成绩与运动性能的外在因素［2-3］。运动类型、强度、持续时间以及训练水平会对机体生理循环系统与神经系统产生一系列综合的生理反应，影响机体内稳定状况［4］。【前人研究进展】Aishuwaier等［5］研究发现，不同运动训练强度会影响足球运动员血气指标，在训练前后足球运动员血液中阴离子间隙显著升高和镁离子浓度显著降低，导致机体出现短暂的代谢性酸中毒，从而影响运动员竞技表现和赛后疲劳恢复能力。Arfuso等［6］研究表明，不同训练阶段能够显著影响障碍赛马匹血气指标PO2、HCO-3、Hct和Hb等变化，并且连续2 d高强度的障碍赛事使得马匹机体酸碱失衡，赛后恢复时间延长，从而影响马匹的健康和赛事表现。特定训练计划下，监测运动前后血气指标的动态变化可评估运动员或运动马当前生理状态和训练适应性强度的训练方案或标准的优化提供参考依据，以保障运动马的健康和提高运动表现［7］。【本研究切入点】伊犁马作为我国自主培育的优良运动马匹，其在速步赛事的调教训练计划尚不完善，如果调教员或骑手对马匹运动负荷控制不当，缺乏科学性、合理性，很可能会影响马匹的健康及运动性能。血气指标的动态变化可以评估马匹的生理状态。需建立速步型伊犁马的调教训练体系和健全的监测系统。【拟解决的关键问题】试验以伊犁马为研究对象，研究调教训练对伊犁马2 000 m速步赛血气指标的影响，为速步型伊犁马制定科学合理的调教训练方案提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  材 料

试验于2022年7月至10月在新疆昭苏县昭苏马场进行。选取未经专项速步赛调教训练、健康的伊犁马（2岁）12匹，所有马匹在相同的饲养管理条件下，单厩饲养。试验马匹、骑师及测试跑道均由新疆昭苏县昭苏马场提供。试验测试跑道为2 000 m沙地跑道。

1.2  方 法

12匹伊犁马进行为期12周的速步专项训练。每隔4周组织一次测试赛，使用Finish Lynx终点计时系统记录比赛用时，分别在赛前、赛后即刻、赛后30 min、赛后60 min采集血液样本，用血气分析仪检测血气指标。选出比赛成绩稳定在前6名中的4匹马定为优秀组，比赛成绩稳定在后6名中的4匹马定为普通组。

将采集的血液样本立即通过i-stat 300血气分析仪（采用Ca18血气试片）进行检测，测定指标有酸碱度（pH）、碳酸盐（HCO-3）、细胞外液剩余碱（BEecf）、全血剩余碱（BEb）、乳酸（Lac）、二氧化碳分压（PCO2）、氧分压（PO2）、二氧化碳总量（TCO2）、血氧饱和度（SO2）、钠离子（Na+）、钾离子（K+）、钙离子（Ca2+）、氯离子（Cl-）、阴离子间隙（AG）、红细胞比容（Hct）、血红蛋白（Hgb）、血糖（Glu）、肌酐（Crea）等血气指标。表1

1.3  数据处理

通过Excel对各阶段的比赛成绩和血气数据进行整理。比赛成绩使用SPSS 19.0软件中独立样本T检验，以P<0.05和P<0.01为差异性判断。各阶段血气指标数据使用SPSS 19.0软件中一般线性模型进行多变量方差分析，固定效应有訓练阶段、性能、采样时间、训练阶段×性能的交互作用及训练阶段×采样时间的交互作用，进行多重比较，结果以平均值±标准差（Mean ± SD）表示。P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2  结果与分析

2.1  不同训练阶段马匹比赛成绩的变化

研究表明，训练前期优秀组和普通组马匹比赛用时无显著差异（P>0.05）。训练中期和训练后期优秀组马匹比赛用时极显著低于普通组（P<0.01）。优秀组马匹比赛用时，训练中期和训练后期极显著低于训练前期（P<0.01），而训练中期和训练后期无显著差异（P>0.05）。普通组马匹比赛用时，训练中期和训练后期极显著低于训练前期（P<0.01），训练后期显著低于训练中期（P<0.05）。表2

2.2  不同训练阶段马匹静脉血中酸碱平衡指标的变化

研究表明，pH、HCO-3、BEecf、BEb和Lac受采样时间因素极显著影响（P<0.01），但均不受训练阶段×性能交互作用的影响（P>0.05）。pH受训练阶段×采样时间交互作用的显著影响（P<0.05），而HCO-3、BEecf 、BEb 、Lac均不受训练阶段×采样时间交互作用的影响（P>0.05）。pH训练中期显著低于训练前期（P<0.05），但训练后期与训练前期、训练中期无显著差异（P>0.05）。Lac浓度受性能的极显著影响（P<0.01），Lac浓度训练中期极显著高于训练前期（P<0.01），训练后期显著高于训练前期（P<0.05），而训练中期和训练后期无显著差异（P>0.05）。表3

2.3  不同训练阶段马匹静脉血中气体平衡指标的变化

研究表明，PCO2、PO2、TCO2和SO2均不受训练阶段、性能和训练阶段×采样时间交互作用的影响（P>0.05），但PCO2与TCO2受采样时间的极显著影响（P<0.01），而PO2受采样时间与训练阶段×性能交互作用的显著影响（P<0.05），但PCO2、TCO2、SO2均不受训练阶段×性能交互作用的影响（P>0.05）。表4

2.4  不同训练阶段马匹静脉血中离子平衡指标的变化

研究表明，Na+、K+、Ca2+、Cl-、AG均不受性能和训练阶段×性能交互作用的影响（P>0.05）。Na+、K+、AG受训练阶段×采样时间交互作用的极显著影响（P<0.01），Ca2+受训练阶段×采样时间交互作用的显著影响（P<0.05），而Cl-不受训练阶段×采样时间交互作用的影响（P>0.05）。Ca2+与AG受采样时间极显著影响（P<0.01），K+受采样时间显著影响（P<0.05），而Na+、Cl-不受采样时间的影响（P>0.05）。Na+浓度训练中期极显著低于训练前期和后期（P<0.01），而训练前期和后期无显著差异（P>0.05）。Ca2+浓度训练后期极显著低于训练前期（P<0.01），显著低于训练训练中期（P<0.05），而训练前期和训练中期无显著差异（P>0.05）。Cl-浓度训练后期显著低于训练前期（P<0.05），训练中期极显著低于训练前期（P<0.01），而训练中期和训练后期无显著差异（P>0.05）。AG浓度训练后期显著高于训练前期（P<0.05），但训练中期与训练前期、训练后期无显著差异（P>0.05）。表5

2.5  不同训练阶段马匹静脉血中Hct、Hgb、Glu、Crea的变化

研究表明，Hct、Hgb、Glu、Crea均不受性能和训练阶段×性能交互作用的影响（P>0.05），但受采样时间极显著影响（P<0.01）。Hct、Hgb、Glu均不受训练阶段×采样时间交互作用的影响（P>0.05），而Crea受训练阶段×采样时间交互作用的极显著影响（P<0.01）。Glu浓度训练后期极显著高于训练前期和训练中期（P<0.01），但训练前期和训练中期无显著差异（P>0.05）。Crea浓度训练中期极显著低于训练前期和训练后期（P<0.01），但训练前期和训练后期无显著差异（P>0.05）。表6

3  讨 论

3.1  不同训练阶段对马匹比赛成绩的影响

调教训练是运动马竞技赛事的重要组成部分，对提高马匹运动成绩及赛后恢复能力等具有重要作用［8］。长期进行有规律的调教训练不仅能够增强心肺呼吸功能、改善机体骨质代谢、促进肌肉生长及提高肌肉组织性能，还可以有效清除体内大量的自由基和增强抗氧化酶的活性，从而提高机体的抗氧化能力［9-12］。吴鑫龙等［13］研究表明，竞走运动员在高原进行科学合理的训练，能够显著提高竞走运动员运动成绩和运动能力。罗鹏辉［14］研究发现，伊犁马进行为期9周的负重训练，在训练的第9周马匹12 km测试赛成绩显著高于训练前和训练其他各阶段。研究中，相比训练前期，优秀组和普通组马匹训练中期和训练后期速步赛成绩均极显著提高，与前人研究相似。随着调教训练的持续进行，马匹的新陈代谢加快，改善了马匹在运动过程中呼吸频次、心率，使机体各机能间更加协调。同时，增强了马匹肌肉群在運动过程中的爆发、收缩和耐受等能力，从而提高比赛成绩［15］。

3.2  不同训练阶段对马匹血液中酸碱平衡指标的影响

机体血液中的pH、HCO-3、BEecf、BEb及Lac是维持机体酸碱平衡的重要指标，能够反映机体是否出现代谢性酸碱中毒［16］。代谢性酸碱中毒主要受运动强度及运动时间的影响［17］。张月等［18］研究发现，马匹赛前进行不同程度的热身活动能够显著影响马匹1 000 m速度赛赛前和赛后各阶段血液中pH、BEecf、BEb和Lac，且赛前高强度热身使得马匹赛后平衡机体酸碱能力较差。Poskiene等［19］研究发现，萨莫吉提亚马进行60 km耐力赛，马匹赛后pH极显著高于赛前，且赛后BEecf和BEb高于赛前。研究中，马匹血液中酸碱指标均受采样时间（即赛前、赛后即可、赛后30 min和赛后60 min）极显著影响，与前人研究一致。马匹血液pH训练中期显著低于训练前期，乳酸浓度则训练中期极显著高于训练前期，同时BEecf和BEb训练中期均低于训练前期和后期。可能由于马匹处在从训练前期向训练中期的过渡阶段，还未很好地适应该训练强度，运动后体内乳酸大量堆积，使得血液中pH下降，为了维持体内的酸碱平衡，消耗了血液中的剩余碱，导致剩余碱含量降低。在整个训练阶段，马匹血液中pH的变化均在正常生理范围内［20］，该训练方案不会对马匹产生酸中毒影响。在训练后期，马匹血液中pH、BEecf和BEb均有所提高，乳酸下降，表明随着训练的持续，提高了马匹的新陈代谢，使机体各机能更加协调以适应训练强度。

3.3  不同训练阶段对马匹血液中气体平衡指标的影响

PCO2、PO2、SO2、TCO2是共同反映机体内组织换气和肺换气的指标，是呼吸气体交换的动力，能够反映机体内呼吸性酸碱平衡和机体是否处于缺氧状态［18］。在运动过程中，由于肌肉组织的收缩功能需要大量的能量和氧气，氧气需求量提高，心脏的收缩次数、呼吸次数及肺部收缩程度均有所提高，故运动时间越长，肌肉长时间收缩，心肺需给肌肉组织供需足够的氧气来运输存在于肌肉组织中的代谢产物［21］。研究中，马匹血液中SO2随着训练阶段呈逐渐升高趋势，而TCO2呈逐渐下降趋势，PO2训练中期和后期均高于训练前期，并且受训练阶段和性能交互作用显著影响。与前人研究马在不同赛事的结果相一致［6-7，22］，调教训练的持续，不会导致马匹出现过度换气，能够促进马匹适应该调教训练，改善马匹的呼吸及心肺功能，提高血液中血氧结合能力、血液向组织运输能力及氧气的输送能力［23］。

3.4  不同训练阶段对马匹血液中离子平衡指标的影响

Na+、K+、Ca2+和Cl-是动物体内重要的电解质，在维持体液渗透压、调节酸碱平衡、控制水代谢和保证营养素的适宜代谢环境方面发挥着重要作用［24］。机体内离子会随着训练中体液的流失导致电解质失衡紊乱造成训练疲劳［25］。Linhares等［26］研究发现，高强度赛事马匹血液中Na+浓度显著高于低强度赛事马匹，而Cl-浓度则相反。研究中，训练后期马匹血液中Na+浓度显著高于训练中期；Ca2+和Cl-浓度训练后期显著低于训练前期，而AG训练后期显著高于训练前期。Na+浓度的升高一方面可能与机体钠泵生理作用有关，另一方面可能是运动训练中马匹的呼吸、皮肤及汗腺水分流失等方面的高渗性脱水［27］。Ca2+浓度下降与血液中H+浓度和HCO-3浓度呈正相关［28］，训练后期马匹血液pH低和HCO-3浓度低，动物体有机酸分泌增加，增强了Ca2+与有机酸结合，从而使血中Ca2+下降，影响马匹肌肉的收缩与放松。Cl-浓度下降与运动训练中马匹高渗性脱水相关［29］。AG的变化与机体阳离子和阴离子变化相关，钠钾泵维持细胞渗透压平衡，使马匹Na+浓度的升高，Cl-浓度下降，因此AG升高。此外，训练阶段中，马匹血液中K+浓度呈降低趋势，K+浓度低与马匹训练中易疲劳相关［30］。

3.5  不同训练阶段对马匹血液中中Hct、Hgb、Glu、Crea的影响

Hgb和Hct是反映机体心血管气体、养分运输能力和评价运动训练下生理状态和代谢调节能力的重要指标［31-32］，不仅受运动强度影响，也受神经兴奋性的影响［33］。Boffi［34］研究表明，Hct也可能与脾脏收缩使大量红细胞进入血液有关，脾脏能够储存体内约50%的Hct，其收缩可以使Hct水平从静止时的32%～42%提高到运动时的60～70%。Casella等［7］研究发现，随着训练的持续和逐渐提高训练强度，可以提高马静息状态下的Hb浓度。试验结果，训练阶段对马匹Hct和Hgb无显著影响，与上述试验结果气体平衡指标相符。调教训练能够使马匹较好的适应训练过程中组织换气及生理变化，使马匹出现过度换气的现象减少。

血糖是机体神经、心脏及肌肉活动的主要能源物质，同时也是机体新陈代谢的中间产物［35］。运动期间的机体葡萄糖水平不仅取决于能量状态、食物消耗、运动强度和糖原负荷水平，也受神经与激素的调控［35-36］。肌酐是动物体肌肉中肌酸的代谢产物，直接由肾脏排出，肌酐水平不仅可以反映肌肉组织肌酸磷酸氧化供能程度，反映运动员爆发和速度能力，还是评价肾功能重要指标［37］。Martins等［38］研究发现，马血液中的葡萄糖浓度会根据运动强度和持续时间逐渐增加，在运动结束时达到峰值。研究中，训练后期马匹血液中葡萄糖浓度极显著高于训练前期和中期，而肌酐浓度显著高于训练中期。运动过程中马匹血糖的升高是由于促进了肝糖原分解异生葡萄糖的途径［39］。此外，运动训练可刺激机体增加肾上腺素皮质分泌的皮质醇，皮质醇可增强机体糖异生途径，同时作用于胰岛β细胞，刺激胰高血糖素的分泌，从而使血糖升高，从而提高运动能力［40-41］。运动训练可增强肌肉组织性能，使肌纤维变粗，同时肌肉中蛋白质含量增加，进而提高了肌肉中ATP-CP能力，从而使得肌酐浓度升高［42-43］。

4  结 论

优秀组和普通组马匹训练中期和训练后期的比赛用时极显著低于训练前期（P<0.01）。调教训练后2 000 m伊犁马速步赛的成绩、酸碱平衡能力、气体交换能力及葡萄糖供应能力均显著提高。在训练过程中，适当补充电解质来维持机体离子水平。

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Effect of conditioning training on blood-gas indexes in 2，000 m trot race in Yili horses

YANG Liping1，WANG Chuankun1，SHANG Tingting1，ZENG Yaqi1，2，3，WANG Jianwen1，2，3，NUO Lufu4，MA Kangwei5，YAO Xinkui1，2，3，MENG Jun1，2，3

（1. College of Animal Science，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China; 2.Horse Industry Research Institute，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China; 3.Xinjiang Key Laboratory of Horse Breeding and Sports Physiology，Urumqi 830052，China; 4.Xinjiang Zhaosu Horse Farm，Zhaosu Xinjiang 835602，China; 5.Zhaosu County Western Equine Industry Co，Zhaosu Xinjiang 835600，China）

Abstract：【Objective】 The purpose of this paper is to study the effect of conditioning training on the blood gas indexes of 2，000 m trot race horses in Yili and to provide data reference for the development of scientific conditioning training programs.

【Methods】   Twelve healthy Yili horses（2 years old） without special trot training were selected for special trot training for a period of 12 weeks，and a trotter was organized 4 weeks during the training period to record the race results.

【Results】 The competition performance of the horses in the middle and post training periods was extremely significantly lower（P<0.01） than that in the early training period those in the excellent and regular groups.pH was significantly lower（P<0.05） in the middle training period than that in the early training period.Lactic acid（Lac） in middle training was highly significant higher than that in early training（P<0.01）.Na+ middle training was highly significant lower than those in early and post training period（P<0.01）.Ca2+ post training was highly significant lower than that in early training（P<0.01） and significantly lower than that in middle training（P<0.05）.Cl- post training was significantly lower than that in early training（P<0.05） and middle training was highly significant lower than that in the early training period（P<0.01）.Anion gap（AG） was significantly higher than those in late training and in the beginning of training（P<0.05）.Glucose（Glu） was highly significantly higher in late training than those in early training and middle training（P<0.01）.Creatinine（Crea） was highly significantly higher in middle training than that in the beginning of training and post training（P<0.01）.

【Conclusion】  The performance，acid-base balance capacity，gas exchange capacity and glucose supply capacity of 2，000 m Yili horses trotter are significantly improved after conditioning training under the present experimental conditions.It is recommended to maintain the ionic level of the organism during training with appropriate electrolyte supplementation.Therefore，blood-gas indexes can be used as a health monitoring tool in equine sports training.

Key words：conditioning raining; Yili horses; trot; blood-gas indexes

Fund projects：Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region（2021D01B50） ；Major Science and Technology Special Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region（2022A02013-1）

Correspondence author： MENG Jun（1986-），male，from Yancheng，Jiangsu，professor，research interests in animal production，（E-mail）junm86@qq.com