Содержание к диссертации
Введение
2. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА 7
2.1. Показатели уровня тренированности организма лошади 9
2.1.1. Методы исследования газо-энергетического обмена 13
2.2. Общие закономерности адаптации организма лошадей к физи
ческой нагрузке 15
2.3. Нетрадиционные методы ускорения процесса восстановления организма лошади после интенсивных физических нагрузок 18
2.4. Парааминобензойная кислота, природа ее действия на окислительно-восстановительные процессы в организме ..21
2.5. Принцип действия гипоксии на организм 30
2.5.1. Типы гипоксических состояний организма 34
2.5.2. Гипоксическая гипоксия 36
2.5.3. Влияние гипоксической гипоксии и гипоксии физической
нагрузки на организм лошади 42
3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 52
3.1. Объект исследований 53
3.2. Методики определений исследуемых показателей .....65
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 69
4.1 Влияние парааминобензойной кислоты (ПАБК) на работоспособность спортивных лошадей 69
4.2. Гипоксическая тренировка жеребых кобыл 84
5. ОБСУЖДЕІІИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 94
ВЫВОДЫ 104
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 106
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .'..107
- Показатели уровня тренированности организма лошади
- Объект исследований
- Влияние парааминобензойной кислоты (ПАБК) на работоспособность спортивных лошадей
Введение к работе
Актуальность темы. Современное развитие конного спорта и системы испытаний предъявляют большие требования к работоспособности лошади. Достижение высоких результатов сопряжено с большими тренировочными нагрузками, а соревнования сопровождаются значительным напряжением всех функциональных систем организма животного. Интенсификация тренировок и испытаний создают предпосылки для развития у лошадей состояний чрезмерного напряжения, переутомления, часто не улавливаемых тренером, и, как следствие этого,- возникновение различных заболеваний и травм опорно-двигательного аппарата.
Проблема поиска оптимальных средств для достижения максимальной работоспособности лошади, повышения сопротивляемости, расширения пределов адаптации организма к повышенным физическим нагрузкам имеет важное биологическое значение. Известно, что чем более тренирована лошадь, тем быстрее происходит в ее организме нормализация всех функциональных процессов, и задача исследователей - найти наиболее эффективные и быстрые способы восстановления состояния организма животного после интенсивной нагрузки.
Применяемые в настоящее время приемы тренинга не всегда оказываются адекватными, и в связи с постоянным усложнением технических условий соревнований и повышением их интенсивности для улучшения спортивных результатов, возникает необходимость поиска новых, нетрадиционных приемов тренировки, позволяющих обходиться без лишней нагрузки на сухожильно-связочную систему и мускулатуру лошади. Особое значение в этих условиях приобретают методы "метаболического тренинга", т. е. воздействия, имитирующие сдвиги гомеостаза, происходящие при мышечных нагрузках, но исключающие опасность возникновения травм конечностей.
Изучение влияния гипоксического воздействия и биологически активных фармакологических веществ на характер восстановительных процессов в организме лошади создает предпосылки для целенаправленной корректировки тренировочного процесса с целью повышения вероятности успешного выступления в соревнованиях и продления спортивного долголетия. Предполагалось, что искусственное гипоксической воздействие на жеребых кобыл, а также введение в рацион спортивных лошадей микродоз парааминобензойной кислоты (ПАБК), позволит активизировать биохимические и нейроэндокринные процессы адаптации к мышечным нагрузкам, усилит протекание реакций анаэробного окисления, не подвергая дополнительному напряжению опорно-двигательный и сухожильно-связочный аппараты животного. В результате будет достигнуто более интенсивное течение восстановительных процессов и скорейшее функциональное восстановление организма лошади после физической нагрузки.
Цели и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния новых нетрадиционных средств на ускорение функционального восстановления организма лошадей и повышение их работоспособности. Для решения проблемы дефицита кислорода в организме лошади в процессе интенсивной нагрузки в своей работе мы выбрали два направления: 1) использование интервальной нормобарической тренировки жеребых кобыл и молодняка, 2) добавление в рацион спортивных лошадей парааминобензойной кислоты (ПАБК) с целью облегчения переносимости дефицита кислорода в период интенсивных физических нагрузок и ускорения процессов восстановления.
Экспериментальному решению подлежали следующие задачи:
изучить влияние прерывистой нормобарической гипокси-гиперкапнии на физиологические и биохимические реакции организма подопытных животных (кобыл и жеребят); - определить оптимальные сроки жеребости кобыл, на которых проведение гипокси-гиперкапнического воздействия наиболее эффективно;
- изучить данные работоспособности приплода от подопытных кобыл;
- изучить влияние парааминобензойной кислоты (ПАБК) на течение окислительно-восстановительных реакций в организме спортивной лошади.
Научная новизна. Впервые проведена интервальная нормобариче-ская тренировка жеребых кобыл, находящихся на разных стадиях беременности, изучено ее воздействие на развитие, физиологические и биохимические показатели крови, работоспособность приплода.
Впервые проведен опыт по введению в рацион спортивных лошадей парааминобензойной кислоты (ПАБК), определен эффект ее влияния на течение восстановительных процессов в организме животных.
Теоретическая и практическая значимость работы. В результате выполненной работы установлено влияние интервальной нормобарической гипоксической тренировки жеребых кобыл на динамику основных физиологических показателей крови их приплода. Уточнена схема режимов возвратного дыхания. Выявлена тенденция влияния парааминобензойной кислоты (ПАБК) на восстановительные процессы организма спортивных лошадей. У лошадей установлены тенденции изменения значений кислород-транспортной функции крови, ее физиологических показателей, минерального, белкового, углеводного обменов, процессов анаэробного и аэробного окисления под воздействием гипоксической тренировки и добавки в пищевой рацион ПАБК._
Основные положения, выносимые на защиту.
- установление тенденции влияния интервальной нормобарической гипоксической тренировки жеребых кобыл на улучшение основных физиологических показателей крови, скорость восстановительных процессов в организме полученных жеребят, их работоспособность. - выявление влияния в испытанной дозе (500 мг на голову в сутки) парааминобензойной кислоты (ПАБК) на основные физиологические показатели крови спортивных лошадей, ускорение восстановительных процессов и улучшение работоспособности.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научном координационном совещании и конференции ВНИИ коневодства в 1999 году, апробированы на научной конференции в РСХА им. Костычева в 1998 году. По материалам работы опубликовано 6 статей.
Структура и объем работы.
Работа состоит из следующих глав: введение, обзор литературы, материал и методика исследований, результаты исследований, обсуждение результатов, выводы, предложения производству и список литературных источников. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц.
2. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА
Современная система испытания и тренировки спортивных лошадей предъявляет высокие требования к их физической подготовке. Рост спортивных результатов, усиление конкуренции делают необходимым постоянное совершенствование методов подготовки, их научного обоснования и внедрения новых ее видов. Лошадь, принимающая участие в соревнованиях высокого уровня, должна обладать такими необходимыми качествами как резвость и выносливость. Эти качества совершенствуются благодаря развитию всех физиологических систем организма в процессе систематического и целенаправленного тренинга. При этом, в зависимости от режимов и сочетания физических нагрузок, получают развитие те или иные физические качества организма, которые определяют успех в выполнении тренировочных и соревновательных нагрузок. Организм лошади представляет собой сложную биологическую систему , в которой одновременно гармонично сосуществуют все физиологические процессы. Поэтому система тренировок не должна строиться на каких-либо отдельных, пусть даже важных, показателях состояния организма лошади. И понятие современной физиологией единства всех физиологических функций организма и его взаимосвязей с окружающей средой, единства, которое обеспечивается регуляторной ролью центральной нервной системы животного, должно иметь главное, организующее значение в любой тренировочной системе, в любом процессе подготовки лошади. С другой стороны, разработка научно-обоснованных систем подготовки лошади возможна лишь при глубоком изучении процессов обмена веществ, лежащих в основе как мышечной деятельности, так и всех физиологических функций.
Нормальная жизнедеятельность организма возможна лишь при условии постоянного обмена веществ с окружающей средой. Затраты энергии организм восстанавливает за счет ее высвобождения при окислении питательных веществ. Процессы окисления могут происходить только при условии постоянного поступления кислорода к органам и тканям. Итогом обмена веществ и энергии организма является произведенная им работа.
Расход энергии организма может быть наиболее точно определен по количеству выделенного организмом тепла, образование которого прямо зависит от уровня и скорости окислительных процессов, то есть от количества потребляемого кислорода При интенсивной физической нагрузке в организме животного резко увеличивается расход энергии, что неизбежно сопровождается повышением потребления кислорода, поэтому изучение газообмена организма лошади ( в частности, изменение количества потребляемого кислорода ) является очень важной задачей при организации тренинга лошади для достижения высоких спортивных результатов.
Показатели уровня тренированности организма лошади
В 1926 году на Центральном Московском ипподроме была создана иппофизиологическая лаборатория под руководством академика А. А. Богомольца. Исследования , проводимые этой лабораторией в 1926-1932 годах ( А.А. Богомолец, 1926, 1928; А.С. Солун, 1927, 1929; Л.С. Пирогов, 1928) и позднее на Ленинградском ипподроме (А.Н. Крестовников, 1932), были ориентированы на изучение содержания форменных элементов в крови лошадей, большого числа физиологических и биохимических показателей, полученных преимущественно до и после работы лошади. Получаемые результаты не отражали полной картины большинства физиологических процессов, протекавших в организме лошади во время мышечной работы, а провести такие исследования в то время не представлялось технически возможным.
В связи с этим, возникла необходимость разработать методические подходы, позволяющие изучить физиологические показатели у лошади во время ее движения. Начиная с 1933 года во ВНИИконеводства стали проводить исследования по изучению газоэнергетического обмена и дыхания у лошадей в процессе их работы на небольших скоростях ( шаг, тихая рысь), но созданная аппаратура обладала небольшой пропускной способностью для проведения исследований на лошадях, работающих с нагрузками, близкими к предельным, и ее апробацию проводили на рабочих лошадях.
Проведенные исследования позволили определить величину легочной вентиляции, расход энергии лошади, изменение дыхательного коэффициента непосредственно в процессе работы при разных нагрузках, режимах кормления (Г.Г. Карлсен; А.П. Апполонов, О.А. Желиговский).
И.И. Лабутин (1939) при изучении крово- и лимфообращения у лошадей установил, что одним из показателей, определяющих подготовленность сердечно-сосудистой системы лошади, является величина систолического объема, которая прямо пропорциональна минутному объему проходящей через сердце крови. Тогда же Х.Ф. Кушнер отметил, что, чем более тренирована лошадь, тем выше у нее в крови содержание эритроцитов, уровень гемоглобина, меньшее снижение резервной щелочности.
Более поздние исследования, продолженные Институтом коневодства на ЦМИ в 1956 году, были начаты с комплексной работы по тренингу и испытаниям лошадей. В ее результате был установлен ряд физиологических показателей, отражающих уровень тренированности рысистых лошадей. О степени подготовленности животных судили по урежению дыхания, снижению температуры тела при неизменной частоте пульса, степени амплитуды пульса и дыхания, температуре тела после выполненной работы максимальной мощности, по времени возвращения этих показателей в исходное состояние.
Результатом этих и ряда последующих работ стала система тренировки и испытаний рысистых лошадей. Она была успешно применена на практике и дала положительные результаты (Г.Г. Карлсен).
Исследования, проведенные А.А. Ласковым и сотрудниками в 1954-1961 годах на спортивных лошадях чистокровной верховой и полукровных пород, позволили определить нормативы клинико-физиологических показателей тренированности верховых лошадей в состоянии покоя и после дозированной нагрузки.
В итоге проведенных работ были получены очень интересные данные по химизму динамогенных процессов, протекающих в организме лошади в условиях острого нервно-мышечного напряжения, но на их основании не представлялось возможным дать оценку применявшимся приемам тренинга, охарактеризовать основные энергетические процессы, протекающие в организме быстроаллюрных лошадей.
Объект исследований
С целью выявления влияния парааминобензойной кислоты на восстановление работоспособности был проведён опыт на шести спортивных лошадях тракененской породы Рязанского конного завода. Подопытное поголовье по принципу зоотехнических аналогов (пол, происхождение, возраст), разделили на две группы - опытную и контрольную, по три головы в каждой (таблица 1). Продолжительность опыта составила сорок семь дней ( с марта по апрель 1997 года) в два этапа по 23 дня.
Группы состояли из двух жеребцов и одной кобылы; при подборе опыта и контроля мы старались учесть общность происхождения. Получилось, что в каждую из групп попали полубратья по отцу : Виварий - Таврида и Хворост - Глава; эти четыре лошади были от Вихря, тракененского жеребца, стоявшего производителем в Опытном коьшом заводе в начале
1990-ых годов. По возрасту в опытной группе было две трехлетних лошади и одна четырехлетняя, в контрольной - наоборот, одна и две соответственно. Средний возраст - 3,3 года в первой группе и 3,7 во второй.
Суточный рацион обеих групп включал 7 кг разнотравного сена,. 6 кг овса, 0,5 кг кормовой добавки и удовлетворял потребностям организма по общей питательности.
Контрольная группа в течение 23 дней опыта получала хозяйственный рацион, а опытная дополнительно к рациону по 500 мг парааминобензой- ной кислоты (ПАБК), которая скармливалась с зерном два раза в сутки -утром и вечером.
Тренировочные нагрузки для лошадей обеих групп были одинаковые и включали: рысь - 25 мин., галоп - 8 мин., прыжки - 20 мин. (два раза в неделю, общее количество прыжков 48-52, высота препятствий до 100 см).
В качестве контроля за ходом восстановительных процессов в организме лошадей исследовали кровь, а также определяли частоту пульса и дыхания (аускультативно). До начала эксперимента и после его завершения у подопытных лошадей была взята кровь из яремной вены: в состоянии относительного покоя до работы, сразу после тренинга и через 45 минут после физической нагрузки. Общий объем тренировочной нагрузки, включавший шаг, рысь, галоп и 20 прыжков, высотой 80-100 см, составлял 45 минут. Кровь брали на первой минуте сразу же после прыжков. Определяли показатели кислород-транспортной функции крови, состояние белково-углеводного и минерального обменов, а также активность ряда ферментов.
В 1998 г. было проведено 2 опыта по гипоксической тренировке: 1) на 4 жеребых кобылах чистокровной верховой породы фермерского хозяйства " Станица"; одна кобыла была на 10-м месяце жеребости, три - на 9-ом месяце жеребости; 2) на 2-х русских тяжеловозных кобылах в Институте коневодства, которым до выжеребки на момент эксперимента оставался один месяц.
Влияние парааминобензойной кислоты (ПАБК) на работоспособность спортивных лошадей
В таблицах № 10-14, в диаграммах № 1-4 и на графиках № 1-6 приведены результаты исследований по применению ПАБК.
Данные таблицы 10 свидетельствуют о том, что у лошадей опытной
группы после интенсивной работы частота пульса увеличилась на 14 ударов в минуту, в то время как у контрольной - на 29 ударов (Р 0,095). До начала эксперимента эти значения были следующими: 51 и 80 у первой группы и 51 и 85 у второй. При анализе интенсивности дыхания также заметна положительная тенденция у животных опытной группы. Если до начала эксперимента данные были в пользу контроля (19 , 71 и 51 против 18, 80 и 55), то после его окончания соотношение улучшилось в сторону опытной группы ( 21, 45 и 35 против 18, 57 и 41). На основе вышесказанного можно предположить, что лошади, получавшие в рационе добавку пара-аминобензойной кислоты (ПАБК), легче перенесли физическую нагрузку, у них после интенсивной работы частота пульса и дыхания увеличивалась меньше и эти показатели быстрее восстанавливались, чем у контрольных.
При обработке результатов взятия крови, мы старались не столько подчеркнуть изменение абсолютных значений показателей у опытного поголовья, сколько установить общую тенденцию их динамики в цепочке покой - работа - отдых в зависимости от физиологического состояния организма животного, и на основе этого проанализировать состояние восстановительных способностей у животных обеих групп до и после опыта.
Результаты анализов показателей красной крови и лейкоцитов у спортивных лошадей, участвовавших в опыте по скармливанию ПАБК, приведены в таблице 11.
Данные таблицы 11 свидетельствуют об улучшении некоторых показателей красной крови у лошадей опытной группы после проведения опыта. В частности, содержание гемоглобина (г%) сначала было таким : 10,3 (покой), 12,9 (работа), 11,3 (отдых); по окончании эксперимента соотношение было следующим: 12,4; 14,0; 13,2 соответственно. При этом анализ крови лошадей контрольной группы дал следующие результаты : до опыта -11,6 ; 12,5 ; 10,3; после опыта -11,6 ; 13,5 ; 11,7 соответственно. Из приведенных результатов исследования видно, что у животных опытной группы выражено не только улучшение абсолютных показателей содержания гемоглобина после проведения опыта, но и тенденции их изменения в состоянии покоя, после физической работы и через 45 минут после нее. У лошадей, получавших добавку ПАБК, уровень содержания гемоглобина возрос на 2,1 г%, а у животных контрольной группы этот показатель остался без изменений (Р 0,095).
То же можно сказать и про содержание лейкоцитов. Хотя по абсолютным значениям изменение их уровня говорит в пользу контрольной группы ( 11,07; 15,85 ; 8,98 до опыта и 9,3 ; 10,01 ; 10,48 после против 8,3 ; 14,37 ; 9,13 и 11,76 ; 10,08; 10,83 у опытной), но динамика содержания показателей белой крови до нагрузки и после нее явно говорит в пользу лошадей , получавших в рационе добавку ПАБК, Превосходство абсолютных значений уровня лейкоцитов у контрольной группы может говорить об их лучшей спортивной форме на момент начала опыта. В изменении значений содержания эритроцитов у лошадей обеих групп ощутимых различий не наблюдалось, показатели были в пределах физиологической нормы. Приведенные выше данные свидетельствуют о некотором положительном влиянии парааминобензойной кислоты на показатели красной крови и содержание лейкоцитов у спортивных лошадей.
Отдельное внимание нам хотелось уделить анализу показателей крови, характеризующих течение аэробных и, особенно, анаэробных процес 77 сов, поскольку в литературе в период своей работы мы встретили данные о положительном влиянии парааминобензойной кислоты на переносимость кислородного голодания. Ведь при напряженной мышечной нагрузке, особенно если в тренировку включаются интенсивные резвые работы ( например, галоп 8-Ю минут), в организме лошади образуется так называемый кислородный долг, т.е. животное за счет интенсивного и постоянно учащающегося дыхания уже не может покрыть возросшие потребности организма в кислороде, при этом пополнение недостающей энергии идет уже за счет процессов анаэробного окисления. Поэтому, нам небезынтересно было бы отметить, как активно будут протекать окислительно- восстановительные процессы у спортивных лошадей в условиях дефицита кислорода в момент интенсивной физической нагрузки, и облегчит ли ПАБК переносимость кислородного долга организмом лошади.
Результаты исследований, характеризующие ход анаэробных и аэробных процессов, приведены в таблице 12.
По данным этой таблицы можно наблюдать у лошадей опытной группы, получавших в рационе добавку парааминобензойной кислоты, улучшение показателей молочной кислоты как в абсолютных цифровых значениях, так и в динамике состояний покой - работа - отдых, что говорит о лучшей переносимости ими тренировочных нагрузок ( у опытной группы до начала исследований соотношение уровней молочной кислоты было 3,4; 7,68; 3,57 мг%; у контрольной - 6,7; 12,8; 4,8 мг% соответственно; после опыта картина изменилась следующим образом : у первой группы - 3,46; 7,2; 6,0 мг%; у второй - 1,46; 6,5; 5,7 мг%). Особенно хочется отметить тенденіщю изменения в лучшую сторону показателей, характеризующих анаэробные процессы восстановления организма.
