警犬运动负荷强度与运动疲劳程度量化分级研究初探

徐 虎 黎立光 李 杰

一、警犬运动负荷强度和运动疲劳程度评价方法和评价指标

“没有疲劳的训练是无效训练，没有恢复的训练是耗损训练。”因此，建立具有量化和可比性的负荷强度评价体系、疲劳评价体系，科学合理安排警犬的体能训练，避免警犬出现过度疲劳和运动损伤，是警犬科学化体能训练的基础。长期以来，运动过程中运动负荷和运动疲劳评估方法以及手段一直在变化。最开始是凭经验观察进行初步判断，逐渐发展成以实验室采取生化与生理学指标为依据来进行评估。

（一）主动观察法

运动负荷和运动疲劳的评价方法中主观评定法应用较为广泛，根据评定是由被试本人做出还是由他人做出，可以分为主观自评和主观他评。犬是人类无言的朋友，适宜的方法是主观他评。

由于运动时犬的体征和运动强度、代谢产物堆积、心肺功能等因素具有密切的联系，随着运动强度和疲劳程度不同，犬体外在的表现症状是存在差别的，这为运动强度和疲劳程度的分辨及量化提供了依据。通过观察犬外在表征，可大致判断犬的疲劳程度。因此用该方法判断机体疲劳程度具有一定的客观性。该方法简便、快捷，便于快速对犬的运动强度和疲劳程度做粗略的判断，但该方法存在较大的缺陷。一是易受观察者经验的影响，不同的人观察结果差异较大。二是不适合运动强度和疲劳程度的定量评价。

（二）客观测评法

在实验室条件下，可以通过取血样和尿样选取生理生化指标进行评价。评价运动量的常用指标有血红蛋白(Hb)、血尿素氮(BUN)、血睾酮(T)、血皮质醇(C)等，评价运动强度的常用指标有血乳酸(BLa)、血清肌酸激酶(CK)、尿蛋白等。对一次训练课可选择指标血尿素氮评价训练量的大小，血乳酸和尿蛋白评价运动强度的大小。对一周训练运动量的评价可选择血红蛋白和血尿素氮，运动强度的评价可选择血清肌酸激酶，评价机体的免疫、机能状态选择血红蛋白、血尿素氮和血清肌酸激酶，全血分析尤其是白细胞数量及其分类。生理生化指标的研究为运动训练负荷的监控提供了一些科学的方法，但大多指标在运用中面临具体的困难，比如设备昂贵、操作复杂、结果反馈时间长等，该方法不适用警犬运动的动态监控，实际工作中很少采用。如何在运动训练中用无创伤、高效、快速生理指标进行运动负荷监控成为长期的关注点。

在实践层面，心率指标在运动训练中被广泛采用。运动中的摄氧量是运动负荷对机体刺激的综合反应，因此目前在运动生理学中广泛使用摄氧量来表示运动强度。研究表明：心率和吸氧量以及最大摄氧量呈线性相关，并发现最大心率百分比和最大摄氧量的百分比也呈线性相关，这就为心率控制运动强度奠定了理论基础。但最大摄氧量在训练时的监控比较麻烦，尤其对警犬而言，设备的穿戴和对实验犬的控制，实际操作中存在较大的难度。而心率指标在训练时监控的简易性和及时性使得其成为训练时控制运动强度的常用指标。因为许多智能可穿戴设备和智能手机App都可以进行心率的实时监控和采集，设备价格相对比较便宜且无创伤，方便工作犬进行测量。利用心率指标可对运动疲劳进行判定。

1.基础心率。机体机能正常时基础心率相对稳定，如果大运动负荷训练后，经过一夜的休息，基础心率较平时增加5～10 次/分以上，则认为是疲劳积累现象。连续几天基础心率增加，需及时调整训练强度和训练量，避免犬出现过度疲劳。

2.运动中心率。按照训练——适应理论，随着训练水平的提高，完成同样运动负荷时，心率有逐渐减少的趋势，如果在一段时期内，从事同样强度的定量负荷，在运动过程中心率增加，则表示身体机能状态不佳。

3.运动后心率恢复。机体进行一定强度的运动后，经过一段时间休息，心率可恢复到运动前状态。身体疲劳时，心血管系统机能下降，可使运动后心率恢复时间延长。因此，可以将定量负荷后的心率恢复时间作为判断运动强度和运动疲劳的指标。

二、适合警犬采用的运动实验的形式及强度

从查阅文献来看，动物运动试验中作为研究对象的主要是大鼠、小鼠，目前应用较广泛的是跑台运动模型和游泳运动模型，关于犬的文献很少。警犬不同于其他实验动物，体型不同、性情各异，无法严格按照实验条件进行控制，实验形式的选择必须结合实际情况。适合警犬测试的运动负荷形式，主要有跑台运动模型、旋转跑笼运动模型、抛物衔取运动模型等。研究表明，在旋转跑笼运动模型中，犬有相对自由活动的空间，在达到15km/h以上时，犬感觉吃力，就会有意识地用身体抵触旋转跑笼。结果，一是会对犬体造成损伤，二是运动测试无法继续进行，只能维持中等强度的运动，无法达到高强度的运动水平。抛物衔取运动模型适合衔取欲望强烈的犬，对衔取欲望较弱的犬，衔取欲望降低时，就会降低运动频率甚至停止依照实验要求运动，无法达到设定的运动强度和运动时间。因此，目前适合警犬采用的是跑台运动模型，这种形式具有以下优点。

1.对犬的约束相对较强，犬不易受其他因素干扰，易维持运动强度在较高水准。

2.运动量可以通过调整跑步的时间、速度和跑台坡度来准确控制。

3.对心脏的影响比较显著。

4.经测试表明，犬经过1 周左右的适应性训练会比较适应跑台训练，多数犬不用强制约束即能积极主动地在跑台上运动，避免了犬受其他刺激而产生防御性应激，影响实验结果的准确性。

跑台运动实验模型有跑台恒定负荷运动模式、跑台递增负荷运动模式。跑台递增负荷运动模式包括跑台递增至力竭模式和跑台定量负荷模式。跑台坡度模式有上坡跑台和平板跑台。跑台运动在设计负荷量时以调节跑台坡度和运动速度来设计运动强度。结合警犬测试的实际需求，在实验中常采用的是跑台递增负荷运动模式（见表1）。

表1 犬跑台递增负荷跑台运动模式

三、警犬的力竭实验

在对运动强度和运动疲劳进行界定时，都要用到一个指标就是最大心率，最大心率的检测必须通过力竭运动。运动性力竭是疲劳的一种特殊形式，是疲劳发展的最后阶段，机体疲劳时并未达到力竭，力竭是机体完全不能运动，但这种情况在实验中几乎不能发生。因此，力竭带有主观性，是一个相对的概念，很多研究中提到的力竭实际上指的是受试者不能坚持预定的运动强度，这和力竭的本意是不符的。

警犬的力竭实验，我们通常采用的是递增负荷跑台实验，最后调节到坡度5%，速度达到18km/h后，跑至犬无法坚持，实际上也是“相对力竭”。递增负荷跑台实验测试中，犬对跑台的熟悉适应，训导员的陪伴和反复鼓励能让犬坚持更长的时间，测得的数值会更接近真实值。

表2 警犬运动强度划分表

表3 警犬疲劳等级划分表

四、运动强度的划分和疲劳分级

（一）运动强度的统一划分

目前应用比较广泛的是以最大心率百分比、最大摄氧量或最大储备心率百分比划分运动强度，本文总结以往文献，结合警犬体能训练要求，初步对运动强度进行划分（见表2）。

（二）运动疲劳的分级

警犬的疲劳分级相对复杂，本文结合以往文献，初步将警犬的疲劳分为轻度、中度和重度3 个级别（见表3）。

由于受实验条件的限制、指标的复杂多变及不同犬个体间的差异，结合生理生化指标对运动强度的统一划分和对运动疲劳的等级划分存在一定的困难，本文进行初步探究，期望对今后的再研究有所帮助。