李居?xùn)| 黎立光 萬九生 毛愛國 李 杰 徐 虎
徐虎,通信作者,公安部昆明警犬基地,650204)
警犬作為公安科技手段中的特殊生物裝備,已在各級公安機(jī)關(guān)各警種中廣泛使用。為最大限度地提高其作業(yè)能力,在對犬進(jìn)行必要技能訓(xùn)練的同時,還必須對警犬實(shí)施有目的、有計劃的體能訓(xùn)練。而體能訓(xùn)練不可避免地出現(xiàn)運(yùn)動疲勞,運(yùn)動性疲勞即體力疲勞,它的產(chǎn)生與運(yùn)動過程中氧自由基產(chǎn)生增多、脂類過氧化反應(yīng)加強(qiáng)、機(jī)體內(nèi)肌糖原、肝糖原等能量物質(zhì)大量消耗又得不到及時補(bǔ)充等因素有關(guān)。合理補(bǔ)充具有抗疲勞作用的功能飲料可顯著緩解運(yùn)動疲勞,消除運(yùn)動損傷。
通過檢索分析發(fā)現(xiàn):?;撬?、賴氨酸、支鏈氨基酸、大豆低聚肽、維生素B6作為具有緩解體力疲勞的功效成分配合使用時,具有良好的提高運(yùn)動能力、緩解疲勞發(fā)生、加速體能恢復(fù)的功效,目前已廣泛應(yīng)用于抗疲勞保健品的研發(fā)中。本研究以糖分、?;撬?、賴氨酸、支鏈氨基酸、大豆低聚肽和系列維生素組成抗疲勞功能性飲料配方,通過跑步機(jī)力竭實(shí)驗(yàn)和生理生化指標(biāo)的測定對三組不同劑量的配方進(jìn)行抗疲勞效果研究,以期獲得較為理想的犬用抗疲勞功能飲料。
犬用抗疲勞功能飲料主要由糖分、?;撬帷①嚢彼?、支鏈氨基酸、大豆低聚肽、維生素組成。設(shè)計了低劑量、中劑量、高劑量三組功能飲料樣品。以100mL功能飲料計,樣品含量如下:
低劑量樣品(D1):糖(葡萄糖+果糖)5g、?;撬?60mg、賴氨酸20mg、支鏈氨基酸1g、大豆低聚肽100mg、VC20mg、VB51mg、VB610mg、VB121ug。
中劑量樣品(D2):糖(葡萄糖+果糖)5g、牛磺酸280mg、賴氨酸40mg、支鏈氨基酸1.5g、大豆低聚肽150mg、VC20mg、VB51mg、VB610mg、VB121ug。
高劑量樣品(D3):糖(葡萄糖+果糖)5g、?;撬?80mg、賴氨酸50mg、支鏈氨基酸2g、大豆低聚肽200mg、VC20mg、VB51mg、VB610mg、VB121ug。
空白對照物(D0):飲用水。
各組樣品設(shè)計成330mL/罐裝。
從昆明某犬場選擇12頭2-5歲健康馬里努阿犬公犬。所有犬由專門繁育員按規(guī)定統(tǒng)一飼養(yǎng),飼料為顆粒全價飼料,每天定時定量,全天供應(yīng)清潔飲水;由專業(yè)獸醫(yī)人員進(jìn)行檢查,定期檢疫,保證犬身體健康。
美國愛德士公司生產(chǎn)的全自動生化分析儀(IDEXX Vet Test)、Polar心率表m430、犬用跑步機(jī)。
每次現(xiàn)場測試實(shí)驗(yàn)犬均隨機(jī)分為4個組。設(shè)空白對照組和實(shí)驗(yàn)組??瞻讓φ战M3頭犬;實(shí)驗(yàn)組又分為低劑量組、中劑量組、高劑量組,每組3頭犬。每次實(shí)驗(yàn)空白組犬飲用330mL飲用水,實(shí)驗(yàn)組犬按實(shí)驗(yàn)安排飲用1罐功能飲料。
所有實(shí)驗(yàn)犬前期都已經(jīng)過訓(xùn)練,熟悉試驗(yàn)場地,適應(yīng)跑步機(jī)進(jìn)行體能鍛煉,習(xí)慣佩戴Polar心率表進(jìn)行測試。共進(jìn)行4次運(yùn)動現(xiàn)場測試,為緩沖每次補(bǔ)充的飲料所致的相互影響,每次測試之間間隔7天。間隔期間每天早上9:30和下午2:00進(jìn)行2次訓(xùn)練,訓(xùn)練內(nèi)容為8km/h,坡度0%跑步機(jī)運(yùn)動30min。訓(xùn)練期間除補(bǔ)充飲用水外,不補(bǔ)充任何形式的功能飲料。
犬8:30進(jìn)食完畢,休息1h。9:30進(jìn)跑步機(jī)房,安靜10min后,佩戴心率表,并開始記錄心率,直至整個測試結(jié)束。開始時犬以12km/h,坡度3%跑步機(jī)運(yùn)動30min,運(yùn)動后即刻采血測血糖、血乳酸;接著(在5min內(nèi))按實(shí)驗(yàn)設(shè)計補(bǔ)充飲用水或運(yùn)動飲料;經(jīng)過飲水或飲用功能飲料,休整30min后,采血測血糖、血乳酸。在第二次采血后,間隔1h采血測血糖、血乳酸,然后讓犬以18km/h,坡度3%進(jìn)行跑步機(jī)力竭實(shí)驗(yàn)(至其跑不動,即“力竭”),記錄犬運(yùn)動至力竭的時間。
采用SPASS 19.0統(tǒng)計軟件,對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性及相關(guān)性分析,結(jié)果采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”表示, P<0.05時差異顯著, P<0.01差異極顯著。
血糖是運(yùn)動中主要的能量物質(zhì)之一,血糖濃度降低和肝糖原儲備的減少是導(dǎo)致運(yùn)動疲勞的重要原因。而大量的報道已證實(shí),在運(yùn)動的前、中、后等不同時間補(bǔ)充外源性的碳水化合物,可以增加肌肉對葡萄糖的攝取、利用,減少機(jī)體對儲備糖原的分解利用,延緩運(yùn)動疲勞的出現(xiàn),促進(jìn)機(jī)體運(yùn)動后疲勞的消除和體能的恢復(fù)。如表1所示,血糖水平運(yùn)動后即刻,與運(yùn)動前安靜時比較D0、D1、D2、D3分別下降26.1%、26.0%、22.3%、22.6%;補(bǔ)充飲料后30min,血糖水平與運(yùn)動前比較,對照組下降25.2%,實(shí)驗(yàn)組均提高,D1、D2、D3分別提高13.5%、25.2%、39.7%;補(bǔ)充飲料后運(yùn)動至力竭前,血糖水平與運(yùn)動前比較,對照組下降8.0%,實(shí)驗(yàn)組D1、D2、D3分別提高12.7%、22.3%、37.9%。補(bǔ)充運(yùn)動飲料后,實(shí)驗(yàn)組血糖濃度均升高,30min時測試血糖濃度最高,運(yùn)動至力竭前血糖濃度低于30min血糖濃度,但高于運(yùn)動前和運(yùn)動后即刻(補(bǔ)充飲料前)水平。
表1 補(bǔ)充不同劑量功能飲料后的血糖濃度比較(mg/dl)
補(bǔ)充功能飲料后30min,與D0對比,D1、D2、D3血糖濃度分別提高54.9%、65.2%、82.7%,差異顯著(P<0.05);低劑量組與中劑量組對比,差異不顯著;高劑量組與各組對比均差異顯著(P<0.05)。
力竭實(shí)驗(yàn)前,與D0對比,D1、D2、D3血糖濃度分別提高25.0%、31.3%、46.6%,差異顯著(P<0.05);低劑量組與中劑量組對比,差異不顯著;高劑量組與各組對比均差異顯著(P<0.05)。
在運(yùn)動后補(bǔ)充功能飲料,血糖濃度實(shí)驗(yàn)組均顯著高于空白組,且隨劑量增加,血糖濃度均顯著增加,D1、D2差異不顯著;與各組對比,D3差異顯著(P<0.05)。說明補(bǔ)充高濃度功能飲料后,血糖濃度增加高于中低濃度組(P<0.05),效果最佳。
血乳酸是與疲勞相關(guān)的重要的生化指標(biāo),長時間高強(qiáng)度運(yùn)動,由于組織缺血、缺氧,造成組織細(xì)胞產(chǎn)生大量乳酸,從而引起血乳酸的堆積,進(jìn)而引起一系列生化變化,是導(dǎo)致運(yùn)動疲勞的重要原因。如表2所示,血乳酸水平運(yùn)動后即刻,與運(yùn)動前安靜時比較D0、D1、D2、D3分別上升80.3%、90.9%、81.1%、95.9%;補(bǔ)充飲料后30min,血乳酸水平與運(yùn)動前比較,D0、 D1、D2、D3分別提高76.5%、75.4%、66.9%、53.5%;補(bǔ)充飲料后運(yùn)動至力竭前,血乳酸濃度與運(yùn)動前比較,D0、D1、D2、D3分別提高72.7%、69.1%、64.6%、45.3%。
表2 補(bǔ)充不同劑量功能飲料血乳酸濃度比較(mmol/L)
補(bǔ)充功能飲料后30min,與D0對比,D1、D2、D3血乳酸濃度分別降低5.0%、9.6%、18.3%;D0、D1、D2差異不顯著;D3與D0對比,差異顯著(P<0.05);D1、D2、D3對比差異不顯著。
力竭實(shí)驗(yàn)前,與D0對比,D1、D2、D3血乳酸濃度分別降低6.3%、8.9%、20.9%;D0、D1、D2差異不顯著;D3與D0、D1對比,差異顯著(P<0.05);D3與D2對比差異不顯著。
心率作為生理指標(biāo)在運(yùn)動實(shí)踐中常用來反映運(yùn)動強(qiáng)度和生理負(fù)荷量,它也是反映體內(nèi)代謝情況的一個非常靈敏的生理指標(biāo)。如表3所示,與運(yùn)動前安靜心率相比,運(yùn)動30min后犬的即刻心率D0、D1、D2、D3分別增加60.8%、58.2%、65.6%、66.7%;與運(yùn)動前安靜心率相比,補(bǔ)充功能飲料后3min犬的心率分別增加48.7%、35.8%、35.9%、23.3%;與運(yùn)動前安靜心率相比,補(bǔ)充功能飲料后8min犬心率分別增加31.3%、20.7%、17.7%、7.7%。
表3 補(bǔ)充不同劑量功能飲料犬心率的變化(次/min)
補(bǔ)充飲用水和運(yùn)動飲料后,D0、D1、D2、D3與運(yùn)動30min后即刻心率相比,3min后犬的心率分別減低7.6%、14.2%、17.9%、26.1%;與運(yùn)動30min后即刻心率相比,8min犬心率分別減低18.4%、23.7%、28.9%、35.4%。
補(bǔ)充功能飲料后3min,與空白組D0對比,實(shí)驗(yàn)組D1、D2、D3心率分別減低8.8%、10.7%、18.7%,差異顯著(P<0.05);中低劑量組D1、D2對比差異不顯著;高劑量組D3與各組對比差異顯著(P<0.05)。
補(bǔ)充功能飲料后8min,與空白組D0對比,實(shí)驗(yàn)組D1、D2、D3心率分別減低8.2%、12.5%、19.6%,差異顯著(P<0.05);中低劑量組D1、D2對比差異不顯著;高劑量組D3與各組對比差異顯著(P<0.05)。
在運(yùn)動后補(bǔ)充功能飲料,與空白組對比,實(shí)驗(yàn)組3min、8min心率降低速度均顯著加快,且隨劑量增加,降低速度加快;中低劑量組差異不顯著,高劑量組與各組對比均差異顯著。結(jié)果顯示,在加速恢復(fù)心率,降低運(yùn)動疲勞方面,高劑量組效果最明顯。
犬心率恢復(fù)至安靜心率的時間越短,說明犬體能狀況越好,犬恢復(fù)得越快。如表4所示,恢復(fù)至安靜心率時間,與空白組D0相比,D1、D2、D3分別減少了8.9%(P>0.05)、23.9%(P<0.05)、32.3%(P<0.05);中低劑量組D1、D2對比,差異不顯著(P>0.05);高劑量組D3與各組對比,差異顯著(P<0.05)。
表4 補(bǔ)充不同劑量功能飲料犬心率恢復(fù)至安靜心率時間 (min)
在運(yùn)動后補(bǔ)充功能飲料,心率恢復(fù)時間實(shí)驗(yàn)組均低于空白組,且隨劑量增加,心率恢復(fù)時間明顯加快,高劑量組恢復(fù)最快,且差異顯著(P<0.05)。
運(yùn)動耐力是反映機(jī)體疲勞最直接、最客觀的指標(biāo)。運(yùn)動耐力的提高是抗疲勞能力加強(qiáng)最有力的宏觀表現(xiàn),再結(jié)合其他生化指標(biāo)可以對抗疲勞作用進(jìn)行綜合評價。由表5可見,與空白組D0相比,配方飲料組跑步機(jī)力竭實(shí)驗(yàn)時間分別增加8.9%(P>0.05)、23.9%(P<0.05)、32.3%(P<0.05);D1、D2對比差異不顯著(P>0.05);D2、D3對比差異不顯著(P>0.05),D0、D1、D3對比差異顯著(P<0.05)。功能飲料組跑步機(jī)力竭實(shí)驗(yàn)犬堅(jiān)持時間D1<D2<D3,這可能與?;撬?、賴氨酸、支鏈氨基酸、大豆低聚肽的添加量和作用機(jī)制有關(guān),也可能與配方中各成分的協(xié)同作用相關(guān)。表明該功能飲料具有改善運(yùn)動耐力、改善體力疲勞的作用。說明補(bǔ)充三種劑量的功能飲料,均可促進(jìn)運(yùn)動后的恢復(fù),可能高劑量飲料的效果優(yōu)于低劑量,但補(bǔ)充中低劑量的運(yùn)動飲料對體能測試成績的影響無顯著性差異。
表5 不同劑量功能飲料對犬跑步機(jī)力竭實(shí)驗(yàn)時間的影響(min)
綜合以上研究結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)低、中、高三組劑量的功能飲料均具有一定的抗疲勞功效,且隨劑量增加,制劑對犬體能恢復(fù)的效果越好。并在血糖濃度、血乳酸濃度、心率變化、心率恢復(fù)至安靜心率時間、力竭實(shí)驗(yàn)時間的實(shí)驗(yàn)中,中、低劑量組比較差異不顯著;高劑量組與對照組、中、低劑量組比較,差異均顯著。
(本文照片由吳欣華提供)