李雪妍，孟 軍,2,3，易海波，曾亞琦,2,3，王建文,2,3，王川坤，任萬路，姚新奎,2,3,閆家寶，張偉龍

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學動物科學學院，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)大學馬產(chǎn)業(yè)研究院，烏魯木齊 830052；3.新疆馬繁育與運動生理重點實驗室，烏魯木齊 830052；4.昭蘇縣喀夏加爾鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站，昭蘇 835600)

隨著經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展，傳統(tǒng)養(yǎng)馬業(yè)正逐步的被以體育休閑娛樂及產(chǎn)品生產(chǎn)為主導的現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)取代[1]。國內(nèi)馬術運動及賽馬運動是現(xiàn)代馬業(yè)的重要組成部分，隨著運動馬競技水平不斷提升，馬調(diào)教訓練逐漸被人們重視。調(diào)教訓練可以改善馬運動過程中肢體角度，提高馬專項運動性能[2]。在調(diào)教訓練期間，可通過自主神經(jīng)功能的平衡評價馬訓練期間的恢復狀態(tài)及對訓練的適應性。心率變異性(HRV)即心跳(R-R)間隔的短期波動，反映了交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)張力的平衡，并提供了自主神經(jīng)系統(tǒng)應激反應的信息[3]。HRV代表自主神經(jīng)系統(tǒng)(ANS)的交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對竇房結的調(diào)節(jié)，是研究運動員對特定訓練刺激的個體功能適應的一種無創(chuàng)方法[4-5]，使用HRV可以監(jiān)測運動員的運動表現(xiàn)及日常訓練強度[6]，通過HRV數(shù)據(jù)可反饋調(diào)教訓練效果，為日常訓練方案的調(diào)整提供數(shù)據(jù)參考。

ANS的平衡狀態(tài)能夠及時反饋心臟對應激產(chǎn)生的變化，迷走神經(jīng)興奮性會影響HRV變化，副交感神經(jīng)興奮性較強時，HRV值升高；交感神經(jīng)興奮性增強時，HRV值下降[7]。機體處于安靜狀態(tài)時，迷走神經(jīng)占主導地位，在訓練和焦慮狀態(tài)時，交感神經(jīng)處于主導地位[8]。國外早期對運動員強化訓練后發(fā)現(xiàn)HRV值結果各有不同[9-11]，研究者分別對8名馬拉松運動員[12]、7名賽艇運動員[13]訓練發(fā)現(xiàn)，ANS對運動訓練的適應與個體訓練負荷相關，耐力訓練將會導致ANS中副交感神經(jīng)興奮性減弱，交感神經(jīng)興奮性逐漸增強。因此監(jiān)測不同訓練階段馬HRV的變化，可以反映其對訓練應激的適應能力，為運用HRV預測及分析訓練狀態(tài)及運動表現(xiàn)提供了參考數(shù)據(jù)。本研究通過對伊犁馬訓練前、中、后期HRV指標進行監(jiān)測分析，以期為伊犁馬1 600 m途程調(diào)教訓練提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及飼養(yǎng)管理

本試驗選取新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇馬場3歲伊犁馬8匹(公馬，未經(jīng)速度賽專項調(diào)教訓練)，所有馬體尺相近，健康狀態(tài)良好，且統(tǒng)一飼養(yǎng)管理、調(diào)教訓練。試驗場地、騎師均由新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇天馬文化園提供，測試場地為2 000 m沙地跑道，騎師身高、體重基本一致且具有豐富的騎乘訓練經(jīng)驗。

1.2 試驗設計

通過對所選未經(jīng)調(diào)教訓練的伊犁馬進行為期3個月的速度賽專項性能調(diào)教訓練(訓練方案見表1，上午訓練，下午自由活動，刷拭馬)后，在每個月最后1周組織1次1 600 m速度測試賽。在測試賽開始前30 min為試驗用馬佩戴Polar Grit X心率表，采集馬賽前、賽后即刻、賽后0.5 h、賽后1 h的HRV指標(表2)，將數(shù)據(jù)導入Kubios HRV軟件分析整理。

表1 專項速度賽調(diào)教訓練方案

表2 HRV指標

1.3 統(tǒng)計分析

通過Excel對HRV數(shù)據(jù)進行整理，并通過SPSS 22.0軟件一般線性模型中多變量方差分析，固定效應有試驗處理(Trt)、采樣時間(Date)及二者的交互作用(Trt×Date)，以試驗處理(Trt)為主效應進行分析討論，分析不同訓練階段HRV數(shù)據(jù)差異性。測試賽成績使用SPSS 22.0軟件中的單因素方差分析，并使用Duncan氏法進行多重比較，結果以平均值±標準誤表示。P<0.05表示差異顯著。

2 結 果

2.1 不同訓練階段1 600 m測試賽成績

由表3可知，不同訓練階段1 600 m速度賽成績有顯著差異(P<0.05)，訓練后期比賽用時顯著低于訓練初期的比賽用時(P<0.05)。

2.2 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽HRV時域指標變化

由表4可知，不同訓練階段測試賽HRV時域指標存在一定統(tǒng)計學差異。訓練中、后期Mean RR、NN50、pNN50顯著低于訓練初期(P<0.05)；訓練初期Mean HR顯著低于訓練后期(P<0.05)；RMSSD在不同訓練階段之間無顯著差異(P>0.05)。

2.3 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽HRV頻域指標變化

由表5可知，訓練后期VLF、LF顯著低于訓練初期(P<0.05)，HF、LF/HF在訓練前、中、后期階段均無顯著差異(P>0.05)。

2.4 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽HRV非線性指標變化

由表6可知，訓練前、中、后期測試賽非線性指標SD1和SD2均呈下降趨勢，但差異均不顯著(P>0.05)。

表3 不同訓練階段1 600 m測試賽成績

表4 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽時域指標測定結果

表5 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽頻域指標測定結果

表6 不同訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽非線性指標測定結果

3 討 論

3.1 訓練對伊犁馬1 600 m測試賽HRV時域指標的影響

HRV時域指標中，NN50、pNN50、SDNN、RMSSD用以評價機體副交感神經(jīng)興奮性[14]。隨著訓練周期的增加，Mean HR呈上升趨勢且訓練后期顯著高于訓練初期，心率代表迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)之間的相互作用，Mean HR上升，即Mean RR減少[15]，與本研究結果一致，不同訓練階段Mean HR升高、Mean RR下降主要是由于交感神經(jīng)興奮性增強、副交感神經(jīng)興奮性降低。不同訓練階段SDNN、RMSSD、pNN50處于下降趨勢，且訓練后期低于訓練初期。Schmidt等[16]對未經(jīng)訓練的3歲溫血馬(母馬和種公馬)分別進行12和9周的訓練發(fā)現(xiàn)，SDNN、RMSSD隨著訓練呈降低趨勢，迷走神經(jīng)興奮性進一步降低。孟瑤[17]對蹦床運動員展開專項素質(zhì)訓練發(fā)現(xiàn)pNN50處于下降趨勢，迷走神經(jīng)張力保持下降，本研究結果與其基本一致。有研究表明，中等和重度耐力訓練后，HRV時域指標會普遍下降[18-19]。一項對優(yōu)秀馬高強度訓練期間研究表明，高強度間歇訓練期間HRV降低[20]。因此，馬交感神經(jīng)興奮性隨著訓練周期的遞進而增強，副交感神經(jīng)興奮性減弱，HRV值下降。

3.2 訓練對伊犁馬1 600 m測試賽HRV頻域指標的影響

頻域指標中HF反映副交感神經(jīng)興奮性，LF反映交感神經(jīng)興奮性，LF/HF是用來評估交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)張力之間關系的指標[21]。研究認為，運動員過度訓練時，自主神經(jīng)系統(tǒng)處于失衡狀態(tài)，LF、HF會明顯下降[22]，本研究結果與其基本一致，本研究訓練初、中期LF、HF處于下降狀態(tài)，副交感神經(jīng)興奮性減弱，交感神經(jīng)興奮性增強。HF在訓練后期有上升趨勢，這可能是因為副交感神經(jīng)興奮性水平在訓練后期有所改善。有學者[23-24]對阿拉伯馬競賽表現(xiàn)與自主神經(jīng)系統(tǒng)的研究中發(fā)現(xiàn)，LF/HF比值越高，馬運動表現(xiàn)越好，則成績越好；Garet等[25]在對精英游泳運動員進行研究證明，在相同運動強度下，運動水平和表現(xiàn)更好的運動員的LF/HF比值相比對照組顯著提高，本研究中，訓練后期LF/HF比值高于訓練前期，馬訓練后期運動表現(xiàn)優(yōu)于訓練初期，馬在訓練后期比賽用時顯著低于訓練初期，但在各組間LF/HF比值無顯著差異，這可能是由于所選擇馬樣本量相對較少，具體原因有待于進一步的試驗證實。

3.3 訓練對伊犁馬1 600 m測試賽HRV非線性指標的影響

與時域和頻域指標相比，非線性指標是評估交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)更可靠的標志物[26]。非線性指標中SD1是一個主要變量，用于估計高頻逐拍變化，稱為短期HRV，SD2反映長期變化的HR，反映交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的均衡性[27]。本研究中，馬訓練初、中期SD1、SD2均呈現(xiàn)下降趨勢，在訓練后期SD2上升，這與Iellamo[15]研究結果一致。SD1隨著訓練的繼續(xù)呈下降趨勢，這是因為副交感神經(jīng)活性減弱，訓練后期SD2的上升，可能是因為自主神經(jīng)系統(tǒng)的交感神經(jīng)分支短暫激活。

3.4 HRV對伊犁馬1 600 m測試賽運動性能的影響

馬運動性能增強往往以副交感神經(jīng)興奮性減弱和交感神經(jīng)興奮性增強為特征。馬比賽神經(jīng)緊張的情況下，副交感神經(jīng)活性減弱，交感神經(jīng)活性增強。減少副交感神經(jīng)活性抑制影響的同時增強交感神經(jīng)活性有助于心血管系統(tǒng)為心率、心輸出量的快速變化做好準備[28]。根據(jù)Iellamo等[13]對世界級賽艇隊員HRV進行研究認為，從低強度到峰值訓練負荷，運動員交感神經(jīng)活性增強和迷走神經(jīng)活性抑制，這說明植物性神經(jīng)適應性提高，從而提高運動成績。在本研究中，隨著訓練的推進，馬的自主神經(jīng)活動發(fā)生了一定的變化，交感神經(jīng)活性增強，HRV值降低，馬運動表現(xiàn)得到提升。

4 結 論

在本試驗條件下，通過對不同調(diào)教訓練階段伊犁馬1 600 m測試賽HRV指標進行分析表明，訓練初、中、后期伊犁馬神經(jīng)活動類型呈現(xiàn)出一定差異，呈現(xiàn)交感神經(jīng)興奮性增強、副交感神經(jīng)興奮性減弱的變化，馬運動成績提升，因此可通過監(jiān)測HRV評估伊犁馬訓練效果。