不同热身程度对伊犁马1000m速度赛后各阶段血气指标的影响

张 月，姚新奎,3，孟 军,3，曾亚琦,3，王建文,3，姚闰晨，袁鑫鑫，阿依先木·米吉提，傅新月，玉苏普江·克热木江

(1.新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆农业大学马产业研究院，乌鲁木齐 830052；3.新疆马繁育与运动生理重点实验室，乌鲁木齐 830052)

0 引 言

【研究意义】近年来，我国现代马产业发展与转型速度加快[1]。伊犁马是我国自主培育的优秀品种之一，具有力量与速度并存的优良特征[2]。赛前热身活动的目的是激活马匹的神经肌肉系统、提高肌肉温度和血流速度、提升机体代谢反应[3]，刺激缓冲能力、维持身体的酸碱平衡[4]，增加摄氧量，达到最佳运动状态。确定马匹最佳热身程度，发挥马匹运动潜能，改善马匹赛后疲劳，对提高马匹训练效果、提升马匹竞赛水平有重要意义。【前人研究进展】热身活动能够影响机体竞赛能力的表现，具有增加肌肉和关节弹性[5]提高血红蛋白和肌红蛋白释放氧气的能力[6]、提高机体代谢反应速率、促进血管扩张、提高肌肉血流量、提高肌肉收缩速度和力量[7]、提高基础氧消耗等作用[8]。热身能够有效提高马匹氧气运输能力，氧代谢所需的能源物质较多，机体有氧代谢能力较强[9]。马匹在不同热身程度下，其运动生理状态存在较大差异，各项血气指标均会呈现变化[10]。热身能够提高马匹携氧能力，有氧代谢能力，提高肺通气量[9]。【本研究切入点】适当的热身会明显提升机体携氧能力[11]，对于马匹的训练效果以及运动能力、是否具有竞争力至关重要。目前对于运动马热身体系的相关研究相对缺乏。研究不同热身程度对伊犁马1 000 m速度赛后各阶段血气指标的影响。【拟解决的关键问题】对不同热身程度下伊犁马1 000 m赛后各阶段血气指标的变化情况进行分析，探寻最佳热身方案，为优化马匹热身方案，提高马匹运动潜能提供相关技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验对象选取体尺相近、机体状况良好的10匹3岁伊犁母马。统一饲养管理，跑道为昭苏县天马旅游文化园沙质跑道，宽28 m，周长2 000 m。选用西域赛马场聘用骑师。

1.2 方 法

选取10匹伊犁马进行3场1 000 m速度赛，利用Polar Equine V800心率表全程监测马匹心率，记录每匹伊犁马在3场速度赛中最大心率值(HRmax)并计算每匹马最大心率平均值。分别计算试验马匹50%、60%、70%、80% HRmax值。骑师通过佩戴Polar Equine V800心率表，使马匹分别以50%～60% HRmax(I组)、60%～70% HRmax(II组)、70%～80% HRmax(III组)，热身10 min。并于马匹热身前、赛后即刻、赛后30 min、赛后60 min，使用真空采血管进行静脉血样采集，使用H/P/cosmos便携式血气分析仪对不同时间点的血气指标进行测定。

1.3 数据处理

通过Excel表格对H/P/cosmos便携式血气分析仪分析出的血气指标数据进行整理，并利用SPSS 19.0软件对不同热身程度下马匹血气指标进行单因素ANOVA分析，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 不同程度热身后血中Glu、Hct、Hb浓度差异

研究表明，伊犁马1 000 m速度赛中，Ⅰ组赛后即刻Glu浓度极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)；赛后30 min Glu浓度极显著高于赛前、赛后60 min(P<0.01)。在Ⅱ组，赛后即刻Glu浓度极显著高于赛前、赛后60 min(P<0.01)，显著高于赛后30 min(P<0.05)；赛后30 min Glu浓度极显著高于赛前(P<0.01)。在Ⅲ组，赛后即刻Glu浓度极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)；赛后30 min Glu浓度极显著高于赛前、赛后60 min(P<0.01)。Glu浓度在3组热身程度下均在赛后60 min恢复至赛前水平。

在Ⅰ组，赛后即刻Hct浓度极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)，赛前、赛后30 min、赛后60 min之间Hct浓度无显著差异(P>0.05)，Hct浓度在赛后30 min恢复至赛前水平。在Ⅱ组，赛后即刻Hct浓度极显著高于赛前(P<0.01)，显著高于赛后60 min(P<0.05)；赛后30 min Hct浓度显著高于赛前(P<0.05)；Hct浓度在赛后60 min恢复至赛前水平。在Ⅲ组，赛后即刻Hct浓度极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)，Hct浓度在赛后30 min恢复至赛前水平。

在Ⅰ组，赛后即刻Hb浓度极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)；赛前、赛后30 min、赛后60 min之间Hb浓度均无显著差异(P>0.05)。在Ⅱ组，赛后即刻Hb浓度显著高于赛前(P<0.05)；赛前与赛后30 min、赛后60 min Hb浓度无显著差异(P>0.05)；赛后即刻与赛后30 min、赛后60 min Hct浓度无显著差异(P>0.05)；赛后30 min与赛后60 min Hb浓度无显著差异(P>0.05)。在Ⅲ组，赛后即刻Hb浓度极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.05)；赛前、赛后30 min、赛后60 min间Hb浓度均无显著差异(P>0.05)。Hb浓度在3组热身程度下均在赛后60 min恢复至赛前水平。表1

表1 不同热身程度赛后各阶段血液Glu、Hct、Hb的差异Table 1 Difference of Glu, Hct and Hb in different warm-up levels

2.2 不同热身程度马匹赛后各阶段血液Glu、Hct、Hb差异

研究表明，在Ⅰ组，赛前、赛后30 min、赛后60 min pCO2均极显著高于赛后即刻(P<0.01)，在赛后30 min便恢复至赛前水平。赛前、赛后30 min、赛后60 min间pCO2无明显差异(P>0.05)。在Ⅱ组，赛前pCO2极显著高于赛后即刻、赛后30 min(P<0.01)，显著高于赛后60 min(P<0.05)；赛后60 min pCO2极显著高于赛后即刻(P<0.01)，显著高于赛后30 min(P<0.05)，与赛前无显著差异(P>0.05)。在Ⅲ组，赛前pCO2极显著高于赛后即刻、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)；赛后30 min、赛后60 min pCO2均极显著高于赛后即刻(P<0.01)，赛后30 min与赛后60 min之间pCO2无显著差异(P>0.05)。Ⅱ组、Ⅲ组热身程度下，马匹在赛后60 min pCO2仍未恢复到赛前正常水平。表2

在Ⅰ组，赛后即刻pO2极显著高于赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)，显著高于赛前；赛前、赛后30 min、赛后60 min间pO2无明显差异(P>0.05)。在Ⅱ组，赛后即刻pO2极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)，赛前、赛后30 min、赛后60 min之间pO2无显著差异(P>0.05)。在Ⅲ组，赛后即刻pO2极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)，赛前、赛后30 min、赛后60 min之间pO2无显著差异(P>0.05)。在3组热身程度下，pO2均于赛后30 min恢复至赛前水平。表2

在Ⅰ组，赛前、赛后60 min TCO2均极显著高于赛后即刻、赛后30 min(P<0.01)；赛前与赛后60 min之间TCO2无明显差异(P>0.05)；赛后30 min TCO2极显著高于赛后即刻(P<0.01)；在Ⅱ组，赛前、赛后60 min TCO2均极显著高于赛后即刻、赛后30 min(P<0.01)；赛前与赛后60 min之间TCO2无明显差异(P>0.05)；赛后30 min TCO2极显著高于赛后即刻(P<0.01)；在Ⅲ组，赛前TCO2极显著高于赛后即刻、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)；赛后60 min TCO2极显著高于赛后即刻、赛后30 min；赛后30 min TCO2极显著高于赛前(P<0.01)。在Ⅰ组、Ⅱ组，TCO2在赛后60 min恢复至赛前水平，但在Ⅲ组，赛后60 min仍未恢复到赛前水平。

在Ⅰ组和Ⅱ组，赛前、赛后即刻、赛后30 min、赛后60 min SO2均无显著差异(P>0.05)。在Ⅲ组，赛后60 min SO2极显著高于赛前(P<0.01)，赛后即刻、赛后30 min SO2均显著高于赛前(P<0.05)，赛后即刻、赛后30 min、赛后60 min SO2均无显著差异(P>0.05)，且在赛后60 min SO2仍未恢复到赛前水平。表2

表2 不同程度热身后各阶段血中血气指标的差异Table 2 Difference of blood gas indexes in different stages after different degrees of warm-up

2.3 不同程度热身后马匹各阶段血中酸碱指标的差异

研究表明，在Ⅰ组，赛前、赛后30 min、赛后60 min pH值均极显著高于赛后即刻(P<0.01)，赛前、赛后30 min、赛后60 min间pH值无显著差异(P>0.05)。在Ⅱ组，赛前、赛后30 min、赛后60 min pH值均极显著高于赛后即刻(P<0.01)，赛前、赛后30 min、赛后60 min间pH值无显著差异(P>0.05)。在Ⅲ组，赛前、赛后30 min、赛后60 min pH值均极显著高于赛后即刻(P<0.01)，赛后60 min显著高于赛后30 min(P<0.01)；赛前与赛后30 min、赛后60 min均无显著差异(P>0.05)。在3组热身程度下，pH值在赛后30 min恢复至赛前水平。表3

在Ⅰ组，赛后即刻LAC浓度极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)；赛后30 min LAC浓度极显著高于赛前、赛后60 min(P<0.01)；赛后60 min LAC浓度显著高于赛前(P<0.05)。在Ⅱ组，赛后即刻LAC浓度极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)；赛后30 min LAC浓度极显著高于赛前、赛后60 min(P<0.01)；赛后60 min LAC浓度显著高于赛前(P<0.05)。在Ⅲ组，赛后即刻LAC浓度极显著高于赛前、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)；赛后30 min LAC浓度极显著高于赛前、赛后60 min(P<0.01)；赛后60 min LAC浓度极显著高于赛前(P<0.01)。赛后即刻、赛后30 min时，Ⅲ组LAC浓度显著高于赛前(P<0.05)。在3组热身程度下，LAC浓度在赛后60 min均未恢复至赛前水平。表3

在Ⅰ组，赛前、赛后60 min BE(ecf)浓度均极显著高于赛后即刻、赛后30 min(P<0.01)；赛前、赛后60 min间无显著差异(P>0.05)；赛后30 min BE(ecf)浓度极显著高于赛后即刻(P<0.01)。在Ⅱ组，赛前、赛后60 min BE(ecf)浓度均极显著高于赛后即刻、赛后30 min(P<0.01)；赛前、赛后60 min间BE(ecf)浓度无显著差异(P>0.05)；赛后30 min BE(ecf)浓度极显著高于赛后即刻(P<0.01)。在Ⅲ组，赛前BE(ecf)浓度极显著高于赛后即刻、赛后30 min、赛后60 min(P<0.01)；赛后60 min BE(ecf)浓度极显著高于赛后即刻、赛后30 min(P<0.01)；赛后30 min BE(ecf)浓度极显著高于赛后即刻(P<0.01)。在Ⅰ组、Ⅱ组，BE(ecf)浓度在赛后60 min均恢复至赛前水平，但在Ⅲ组，赛后60 min仍未恢复到赛前水平。

在Ⅰ组，赛前、赛后60 min BE(b)(标准碱剩余)浓度均极显著高于赛后即刻、赛后30 min(P<0.01)；赛前、赛后60 min间无显著差异(P>0.05)；赛后30 min BE(b)浓度极显著高于赛后即刻(P<0.01)。在Ⅱ组，赛前、赛后60 min BE(b)浓度均极显著高于赛后即刻、赛后30 min(P<0.01)；赛前、赛后60 min间无显著差异(P>0.05)；赛后30 min BE(b)浓度极显著高于赛后即刻(P<0.01)。在Ⅲ组，赛前、赛后60 min BE(ecf)浓度极显著高于赛后即刻、赛后30 min(P<0.01)；赛后30 min BE(ecf)浓度极显著高于赛后即刻(P<0.01)，赛前BE(ecf)浓度显著高于赛后60 min(P<0.05)。在Ⅰ组、Ⅱ组，BE(b)浓度在赛后60 min均恢复至赛前水平，但在Ⅲ组，赛后60 min仍未恢复到赛前水平。表3

表3 不同程度热身后各阶段血中酸碱指标的差异Table 3 Difference of blood acid-base indexes in different stages after different degrees of warm-up

3 讨 论

3.1 热身对马匹氧气运输能力的影响

血红蛋白(Hb)的主要生理功能是运输氧气和二氧化碳[12]，反映了单位体积内血液中对氧气的运输能力，对于运动状态下机体氧气的供应及酸碱平衡具有重要意义[13]。红细胞比容(Hct)通常用来判定机体脱水程度及贫血情况[14]，既是机体氧气供应的决定因素，也是血液黏度的主要决定因素[15]。Hct、Hb指标的大小能够有效反映血液的携氧能力和蛋白质营养状况，指标越高代表机体的携氧能力与蛋白质营养状况越好，对增强机体运动过程中的代谢能力具有很大帮助[16]。研究表明，在Ⅰ组、Ⅲ组热身程度下，Hct浓度在赛后30 min便恢复至赛前水平，且在Ⅰ组热身程度下，赛后即刻Hb浓度显著高于其余组，Hct浓度也显著高于其它2组。说明Ⅰ组热身程度更能有效调节马匹运动后血液的携氧能力，对加强机体有氧代谢能力有积极影响。血糖(Glu)浓度均在3组不同程度热身下于赛后60 min逐渐恢复到赛前水平，且在Ⅰ组热身程度下，赛后30 min较赛后即刻Glu浓度均有极显著的下降，说明Ⅰ组热身程度对马匹糖的恢复和利用有积极的影响；孟军等[17]研究发现，马匹1 000 m速步训练赛后Hct、Hb浓度在15 min后就能恢复到赛前水平，但在研究结果中，与上述结果相比，Glu、Hct、Hb浓度整体水平恢复速度更慢。这可能是由于研究运动强度较高相对较高，因此，恢复速度较慢，另一方面由于马匹在该热身状态下有效促进了葡萄糖的利用，机体运动时，一部分脂肪、蛋白质转变成葡萄糖，因此，血糖浓度呈现升高趋势[18]。

3.2 热身对马匹血液中气体交换的影响

在马匹运动过程中，气体交换过程对于赛场竞技表现有很大影响，在比赛前通过热身运动等调节马匹肺功能处于良好状态尤为重要。二氧化碳分压(pCO2)、二氧化碳总量(TCO2)、氧分压(pO2)、血氧饱和度(SO2)一般情况下会处于相对稳定的状态，共同反映机体内组织换气和肺的换气的状况。在大强度的运动刺激下，稳态受到破坏，这些血气指标将产生变化。当通气量增加，则可使动脉血的TCO2下降，肺通气加强，CO2排出增加。SO2浓度数值能够反映其携氧能力的强弱，用以评定血液中血红蛋白的携氧能力[19]。pCO2是诊断机体呼吸系统是否出现酸碱紊乱的指标之一。血氧分压(pO2)即是动物血液中溶解氧分子时所造成的压力，能够评定机体是否处于缺氧状态。研究显示，3组不同热身程度下，SO2均于赛后30 min趋于赛前水平。可能是因为运动过程中乳酸堆积而使机体酸碱失衡，刺激了主动脉和颈动脉外周感受器，神经冲动反馈使呼吸频率加快，肺换气和组织换气量增加，因此，氧气的摄入量增加，1 000 m速度赛强度较大，以无氧供能为主，氧气不能够及时参与有氧呼吸反应，因此，血液中pO2、SO2浓度上升。在3组不同热身程度下，运动后马匹静脉血中pCO2、TCO2表现出先降低后升高的趋势，均在赛后即刻明显下降并呈现最低值，这与戈艳美[20]研究一致。pCO2在3组不同热身程度下赛后即刻较赛前水平均有明显上升，并在Ⅰ组热身程度下于赛后30 min便趋于赛前水平，其余2组于赛后60 min趋于赛前水平，Ⅰ组热身程度下，马匹机体内肺泡通气能力和通气效果较好，对于马匹赛后呼吸系统酸碱紊乱的恢复具有重要意义。

3.3 不同热身程度对马匹静脉血中酸碱值的影响

在动物体中，血液酸碱度(pH)决定了多种酶的活性，为了保证机体的正常生理功能，将血液pH控制在狭小的范围内对机体的代谢非常重要[21]。研究显示，在3组不同热身程度下，赛后即刻pH值达到最低，并在赛后30 min均达到赛前正常水平，这是因为无氧代谢增加乳酸堆积，而马匹运动后乳酸(BE)呈负值且达到最低，导致马匹剧烈运动后BE含量不足而造成不能全部中和运动所产生的大量乳酸，因此，造成血pH值的降低。血乳酸浓度是反映组织缺氧的高度敏感的指标之一[22]。在运动时骨骼肌是机体主要运动器官，是产生乳酸的重要部位，运动强度的大小和持续时间的长短直接影响乳酸的产生和积累的效率，随着运动强度的增大，乳酸的生成量增多大于其消除速率，所以导致了血乳酸浓度的上升[23]。研究表明，3种不同热身强度下，LAC在赛后即刻均达到最高，在赛后30～60 min逐渐恢复，但赛后60 min仍未恢复到赛前正常水平。I组和II组赛后60 min与赛前差异显著，但III组较赛前差异极显著，说明I和II较III组具有更快的乳酸清除速度。试验中，3组不同热身程度下BE(ecf)、BE(b)浓度均在赛后即刻达到最低，但在Ⅰ组和Ⅱ组热身程度下BE(ecf)浓度在赛后60 min趋于赛前水平，BE(b)浓度在赛后30 min趋于赛前水平，这表明Ⅰ组和Ⅱ组热身程度下，马匹拥有更好的酸碱平衡能力。

4 结 论

在10 min 50%～60% HRmax热身程度下，马匹机体内肺泡通气能力和通气效果较好，恢复时间较快，机体更能有效调节运动后血液的携氧能力，加强机体有氧代谢能力；对马匹糖的恢复和利用有积极的影响，且乳酸的恢复程度较好，有更快的乳酸清除速度，能够快速调节运动后血液中的酸碱平衡和携氧能力，该热身程度对调节血液中酸碱平衡和提高携氧能力及均有积极的影响。10 min 50%～60% HRmax热身程度可以作为对伊犁马1 000 m速度赛的热身方案之一。