调教训练对伊犁马1 600 m测试赛成绩及心率变异性的影响

李雪妍，孟 军,2,3，易海波，曾亚琦,2,3，王建文,2,3，王川坤，任万路，姚新奎,2,3,闫家宝，张伟龙

(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；4.昭苏县喀夏加尔镇畜牧兽医站，昭苏 835600)

随着经济和社会的快速发展，传统养马业正逐步的被以体育休闲娱乐及产品生产为主导的现代马产业取代[1]。国内马术运动及赛马运动是现代马业的重要组成部分，随着运动马竞技水平不断提升，马调教训练逐渐被人们重视。调教训练可以改善马运动过程中肢体角度，提高马专项运动性能[2]。在调教训练期间，可通过自主神经功能的平衡评价马训练期间的恢复状态及对训练的适应性。心率变异性(HRV)即心跳(R-R)间隔的短期波动，反映了交感神经和副交感神经张力的平衡，并提供了自主神经系统应激反应的信息[3]。HRV代表自主神经系统(ANS)的交感神经和副交感神经对窦房结的调节，是研究运动员对特定训练刺激的个体功能适应的一种无创方法[4-5]，使用HRV可以监测运动员的运动表现及日常训练强度[6]，通过HRV数据可反馈调教训练效果，为日常训练方案的调整提供数据参考。

ANS的平衡状态能够及时反馈心脏对应激产生的变化，迷走神经兴奋性会影响HRV变化，副交感神经兴奋性较强时，HRV值升高；交感神经兴奋性增强时，HRV值下降[7]。机体处于安静状态时，迷走神经占主导地位，在训练和焦虑状态时，交感神经处于主导地位[8]。国外早期对运动员强化训练后发现HRV值结果各有不同[9-11]，研究者分别对8名马拉松运动员[12]、7名赛艇运动员[13]训练发现，ANS对运动训练的适应与个体训练负荷相关，耐力训练将会导致ANS中副交感神经兴奋性减弱，交感神经兴奋性逐渐增强。因此监测不同训练阶段马HRV的变化，可以反映其对训练应激的适应能力，为运用HRV预测及分析训练状态及运动表现提供了参考数据。本研究通过对伊犁马训练前、中、后期HRV指标进行监测分析，以期为伊犁马1 600 m途程调教训练提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物及饲养管理

本试验选取新疆伊犁哈萨克自治州昭苏马场3岁伊犁马8匹(公马，未经速度赛专项调教训练)，所有马体尺相近，健康状态良好，且统一饲养管理、调教训练。试验场地、骑师均由新疆伊犁哈萨克自治州昭苏天马文化园提供，测试场地为2 000 m沙地跑道，骑师身高、体重基本一致且具有丰富的骑乘训练经验。

1.2 试验设计

通过对所选未经调教训练的伊犁马进行为期3个月的速度赛专项性能调教训练(训练方案见表1，上午训练，下午自由活动，刷拭马)后，在每个月最后1周组织1次1 600 m速度测试赛。在测试赛开始前30 min为试验用马佩戴Polar Grit X心率表，采集马赛前、赛后即刻、赛后0.5 h、赛后1 h的HRV指标(表2)，将数据导入Kubios HRV软件分析整理。

表1 专项速度赛调教训练方案

表2 HRV指标

1.3 统计分析

通过Excel对HRV数据进行整理，并通过SPSS 22.0软件一般线性模型中多变量方差分析，固定效应有试验处理(Trt)、采样时间(Date)及二者的交互作用(Trt×Date)，以试验处理(Trt)为主效应进行分析讨论，分析不同训练阶段HRV数据差异性。测试赛成绩使用SPSS 22.0软件中的单因素方差分析，并使用Duncan氏法进行多重比较，结果以平均值±标准误表示。P<0.05表示差异显著。

2 结 果

2.1 不同训练阶段1 600 m测试赛成绩

由表3可知，不同训练阶段1 600 m速度赛成绩有显著差异(P<0.05)，训练后期比赛用时显著低于训练初期的比赛用时(P<0.05)。

2.2 不同训练阶段伊犁马1 600 m测试赛HRV时域指标变化

由表4可知，不同训练阶段测试赛HRV时域指标存在一定统计学差异。训练中、后期Mean RR、NN50、pNN50显著低于训练初期(P<0.05)；训练初期Mean HR显著低于训练后期(P<0.05)；RMSSD在不同训练阶段之间无显著差异(P>0.05)。

2.3 不同训练阶段伊犁马1 600 m测试赛HRV频域指标变化

由表5可知，训练后期VLF、LF显著低于训练初期(P<0.05)，HF、LF/HF在训练前、中、后期阶段均无显著差异(P>0.05)。

2.4 不同训练阶段伊犁马1 600 m测试赛HRV非线性指标变化

由表6可知，训练前、中、后期测试赛非线性指标SD1和SD2均呈下降趋势，但差异均不显著(P>0.05)。

表3 不同训练阶段1 600 m测试赛成绩

表4 不同训练阶段伊犁马1 600 m测试赛时域指标测定结果

表5 不同训练阶段伊犁马1 600 m测试赛频域指标测定结果

表6 不同训练阶段伊犁马1 600 m测试赛非线性指标测定结果

3 讨 论

3.1 训练对伊犁马1 600 m测试赛HRV时域指标的影响

HRV时域指标中，NN50、pNN50、SDNN、RMSSD用以评价机体副交感神经兴奋性[14]。随着训练周期的增加，Mean HR呈上升趋势且训练后期显著高于训练初期，心率代表迷走神经和交感神经之间的相互作用，Mean HR上升，即Mean RR减少[15]，与本研究结果一致，不同训练阶段Mean HR升高、Mean RR下降主要是由于交感神经兴奋性增强、副交感神经兴奋性降低。不同训练阶段SDNN、RMSSD、pNN50处于下降趋势，且训练后期低于训练初期。Schmidt等[16]对未经训练的3岁温血马(母马和种公马)分别进行12和9周的训练发现，SDNN、RMSSD随着训练呈降低趋势，迷走神经兴奋性进一步降低。孟瑶[17]对蹦床运动员展开专项素质训练发现pNN50处于下降趋势，迷走神经张力保持下降，本研究结果与其基本一致。有研究表明，中等和重度耐力训练后，HRV时域指标会普遍下降[18-19]。一项对优秀马高强度训练期间研究表明，高强度间歇训练期间HRV降低[20]。因此，马交感神经兴奋性随着训练周期的递进而增强，副交感神经兴奋性减弱，HRV值下降。

3.2 训练对伊犁马1 600 m测试赛HRV频域指标的影响

频域指标中HF反映副交感神经兴奋性，LF反映交感神经兴奋性，LF/HF是用来评估交感神经和迷走神经张力之间关系的指标[21]。研究认为，运动员过度训练时，自主神经系统处于失衡状态，LF、HF会明显下降[22]，本研究结果与其基本一致，本研究训练初、中期LF、HF处于下降状态，副交感神经兴奋性减弱，交感神经兴奋性增强。HF在训练后期有上升趋势，这可能是因为副交感神经兴奋性水平在训练后期有所改善。有学者[23-24]对阿拉伯马竞赛表现与自主神经系统的研究中发现，LF/HF比值越高，马运动表现越好，则成绩越好；Garet等[25]在对精英游泳运动员进行研究证明，在相同运动强度下，运动水平和表现更好的运动员的LF/HF比值相比对照组显著提高，本研究中，训练后期LF/HF比值高于训练前期，马训练后期运动表现优于训练初期，马在训练后期比赛用时显著低于训练初期，但在各组间LF/HF比值无显著差异，这可能是由于所选择马样本量相对较少，具体原因有待于进一步的试验证实。

3.3 训练对伊犁马1 600 m测试赛HRV非线性指标的影响

与时域和频域指标相比，非线性指标是评估交感神经和副交感神经更可靠的标志物[26]。非线性指标中SD1是一个主要变量，用于估计高频逐拍变化，称为短期HRV，SD2反映长期变化的HR，反映交感神经和副交感神经的均衡性[27]。本研究中，马训练初、中期SD1、SD2均呈现下降趋势，在训练后期SD2上升，这与Iellamo[15]研究结果一致。SD1随着训练的继续呈下降趋势，这是因为副交感神经活性减弱，训练后期SD2的上升，可能是因为自主神经系统的交感神经分支短暂激活。

3.4 HRV对伊犁马1 600 m测试赛运动性能的影响

马运动性能增强往往以副交感神经兴奋性减弱和交感神经兴奋性增强为特征。马比赛神经紧张的情况下，副交感神经活性减弱，交感神经活性增强。减少副交感神经活性抑制影响的同时增强交感神经活性有助于心血管系统为心率、心输出量的快速变化做好准备[28]。根据Iellamo等[13]对世界级赛艇队员HRV进行研究认为，从低强度到峰值训练负荷，运动员交感神经活性增强和迷走神经活性抑制，这说明植物性神经适应性提高，从而提高运动成绩。在本研究中，随着训练的推进，马的自主神经活动发生了一定的变化，交感神经活性增强，HRV值降低，马运动表现得到提升。

4 结 论

在本试验条件下，通过对不同调教训练阶段伊犁马1 600 m测试赛HRV指标进行分析表明，训练初、中、后期伊犁马神经活动类型呈现出一定差异，呈现交感神经兴奋性增强、副交感神经兴奋性减弱的变化，马运动成绩提升，因此可通过监测HRV评估伊犁马训练效果。