警犬耐力運動對血液生理生化指標的影響

李 靜，萬九生，鄧衛(wèi)東，陳 超*，岳 銳，黎立光

（1.公安部昆明警犬基地，昆明 650201；2.公安部警犬技術重點實驗室，昆明 650201；3.云南農業(yè)大學 動物科技學院，昆明 650201）

警犬體能警用對反恐、處突、安保、刑偵“四個服務”十分重要。新時期對警犬的體能和作業(yè)效率提出了更高要求。尤其在高原、山地等野外環(huán)境和長時間工作的大型活動安保工作等高強度的訓練、作業(yè)過程中，對警犬的體能和耐力都是考驗及壽命。犬是人類最早馴化的家養(yǎng)動物，受到較強的人工選擇在體尺、生長發(fā)育及行為習慣等性狀上有較大的分化。在警用工作犬領域，由于對犬個體需求和使用的專業(yè)性、特殊性，體能、耐力等性狀在工作犬的繁育中尤為重要。

“體質”一詞在體育運動領域中十分常見，是一種先天獲得和后天養(yǎng)成的身體狀態(tài)[1]。耐力跑作為衡量體能身體素質的重要檢測指標一直被運動訓練領域廣泛使用[2-7]。本文旨在探討耐力跑的階段性訓練對警犬血液生理生化指標的影響，警犬體能、身體素質提升提高重要訓練手段。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與儀器

選取健康成年（2～5歲）警犬30頭（其中10頭昆明犬、10頭馬里努阿犬、10頭德牧犬），體重、體尺相近。試驗在公安部昆明警犬基地（海拔1895～2000 m）進行，按國家相關規(guī)范馴養(yǎng)。獸用血細胞分析儀BC-2800vet購自深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，干式動物生化分析儀購自天津微納芯公司。

1.2 方法

犬只開始試驗時進行集中飼養(yǎng)，統(tǒng)一管理，自由飲水，保證實驗動物狀態(tài)一致。

1.2.1 訓練方法

第1周警犬在訓練前自由活動，第2周開始采用階段耐力跑，每周訓練3次，30頭警犬飼養(yǎng)管理水平一致。參考運動員的間歇訓練法[7]。每次測試時，每兩只犬為一組。運動時間為上午9: 30～11:30 下午15: 00～17: 00，熱身跑速度為5～6 km·h-1，耐力跑速度為10 km·h-1。前期已經對實驗犬循序漸進采用跑步機、跑籠訓練過。耐力跑訓練從為2～3周，每周一、三、五，熱身跑2.5 km、耐力跑2.5 km 為一組訓練，平行測試3 次。下午進行20 min散放調引跑步，保證其運動量。第4～5周熱身跑2.5 km、耐力跑4 km 作為一組訓練，平行測試3次。周五進行10 km 測試，測量心率和采集血樣。第6～7周熱身跑2.5 km、耐力跑6 km。周五進行10 km測試，測量心率和采集血樣。采集警犬的前肢內側頭靜脈血4 mL（抗凝、非抗凝保存），用于血液生理生化指標檢測。

1.2.2 血液生化指標測定

非抗凝血3500 r·min-1離心5 min，收集血清，檢測血液生化值項目包括：BUN、TP、GLU、CREA、AL ALB、GLOB、P、AMY、CHOL、ALT、TBIL、CK、Ca2+、Cl-、K+和Na+等常見指標。

1.2.3 數(shù)據處理

檢測結果采用SPSS21.0 軟件進行差異統(tǒng)計分析，數(shù)據以平均值（X）±標準差（S）表示。

2 結果與分析

2.1 警犬耐力跑步訓練對血液中部分生化指標的影響

2.1.1 不同跑步階段警犬血液中離子水平濃度的變化

階段性耐力跑步后，昆明犬組靜脈血中Cl-水平和跑步前比較差異極顯著（P<0.05），運動后經過1 h的休息，血液中Cl-濃度回升。昆明犬組靜脈血中K+和Na+濃度在跑步前后差異不顯著（P>0.05)。（見表1）階段性耐力跑步后，馬犬血中K+濃度在跑步后顯著高于跑步前和第2 天跑步前（P<0.05）。其他指標在跑步前后差異不顯著（P>0.05)。（見表2）德牧犬組在跑步前后各離子水平差異不顯著（P>0.05）（見表3）。

表1 昆明犬跑步前后血液中離子水平濃度變化

表2 馬犬跑步前后血液中Cl-、K+和Na+的濃度變化

表3 德牧犬跑步前后血液中Cl-、K+和Na+的濃度變化

2.1.2 不同跑步階段警犬血液中生化指標的濃度變化

由表4、5 可知，耐力跑步過程中，昆明犬組、馬犬組、德牧組靜脈血中Ca2+水平、BUN在各訓練階段相比差異不顯著（P>0.05）。由表6 可知，昆明犬組、馬犬組、德牧組血液中LDH 在跑步跑步后即刻極顯著高于其它時間點水平（P<0.01），在跑步后1 h 仍然顯著高于跑步前和第2 天清晨時水平（P<0.05），第2天清晨時血液中LDH恢復到跑步前水平。

表4 不同組別跑步前后血液中Ca2+的濃度變化影響

由表7可知，昆明犬組、馬犬組、德牧犬在經過耐力跑步后，靜脈血中CHO 濃度與跑前差異顯著（P<0.05）。三組警犬品種訓練后CRE 和CK 濃度極顯著高于跑步前和第2天跑步前水平（P<0.01）。

2.2 不同訓練階段警犬心率的變化

不同警犬組別心率在跑步后明顯升高，昆明犬跑步后即刻心率與跑步前、跑步后1 h、第2 天跑前相比差異及顯著（P<0.05），經過1 h 時的休息心率有所恢復，第2天不同警犬組別的心率恢復到跑步前水平（見圖1）。

表5 不同組別跑步前后血液中尿素氮（BUN）的濃度變化

表6 不同組別跑步前后血液中乳酸脫氫酶（LDH）的濃度變化

表7 跑步前后血液中膽固醇、總蛋白、肌酐和血清肌酸激酶的濃度變化

圖1 耐力跑訓練前后心率的變化

2.3 各不同警犬組別耐力跑步成績的變化

不同警犬組別按制定的耐力跑步訓練方案，在訓練期間對完成10 km測試（見表8）。

由表8 可知，通過耐力跑步訓練測試后，各警犬組別成績均有提升。經過第6周訓練后，馬犬組成績提高及顯著高于昆明犬組（P<0.01）。德牧組經過訓練后成績提高顯著高于昆明犬組（P<0.01）。耐力跑步成績提升后，對警犬體能耐力素質的訓練也具有指導意義。

表8 耐力跑訓練成績

3 討 論

耐力跑步訓練后，運動造成血清離子濃度變化，電解質流失為機體感受疲勞[8]。本研究表明，階段性耐力跑步后，昆明犬組靜脈血中Cl-水平和跑步前比較差異極顯著（P<0.01），運動后經過1 h的休息，血液中Cl-濃度回升。昆明犬組靜脈血中K+和Na+濃度在跑步前后差異不顯著（P>0.05）。階段性耐力跑步后，馬犬血中K+濃度在跑步后顯著高于跑步前和第2天跑步前（P<0.05）。德牧犬組在跑步前后各離子水平差異不顯著（P>0.05），推測由警犬劇烈運動后，電解質損失，血液中Cl-濃度降低，細胞膜K+-Na+離子通道變化造成[9]。

運動前后Ca2+濃度變化的機制可能是運動時機體調節(jié)能力下降，而線粒體內Ca2+聚積，氧化磷酸化過程加快，ATP的生成增多，以滿足運動中機體代謝的需要[10-11]。本研究中耐力跑步過程中，昆明犬組、馬犬組、德牧組靜脈血中Ca2+水平、BUN在各訓練階段相比差異不顯著（P>0.05）。昆明犬組、馬犬組、德牧組血液中LDH 在跑步后極顯著高于其他時間點水平（P<0.01），跑步后1 h 仍然較高。原因可能由于長期訓練而獲得的高氧化，運動訓練中肌肉疲勞產生“乳酸穿梭”理論，因此LDH 是運動訓練耐力的敏感指標[12-13]。

本研究表明，昆明犬、馬犬組、德牧組經過耐力跑步后，靜脈血中CHO濃度與跑前差異顯著（P<0.05）。3 組警犬品種訓練后CRE 和CK 濃度極顯著高于跑步前和第2天跑步前水平（P<0.01）膽固醇指標中高密度脂蛋白（HDL）除參與膽固醇逆向轉運、減少外周膽固醇堆積，還可通過調節(jié)血管舒張功能、發(fā)揮抗氧化作用。激烈運動后會產生乳酸，是糖酵解的產物，進而評判肌肉負荷度[14]。血液中CK，LDH 等含量可作為組織損傷的生化標志物。本研究結果與Pettersson 等[15]證明高強度運動后肌肉和肝臟損傷標志物（肌紅蛋白，CK，LDH）可持續(xù)升高相一致。肌酸激酶（CK）與運動能量代謝緊密聯(lián)系，是參與機體線粒體功能、肌肉供能的重要酶之一[16]。運動訓練后血清CK 值升高，后續(xù)恢復時間和程度反應機體疲勞成都和體能素質差異[17-18]。

心率實時反應有氧運動能力和機體運動強度狀態(tài)[19]。耐力跑訓練后不同警犬組別心率在訓練后即刻明顯升高，昆明犬訓練后即刻心率顯著高于馬犬和德牧犬。與訓練前、訓練后1 h 和第2 天運動耐力前差異顯著（P<0.05），經過1 h 時的休息，心率有所下降。訓練后第2天的清晨，警犬的心率恢復正常范圍。相同的運動負荷，運動后心率恢復較快，可以說明動物機體的運動機能好，適應能力強。

在經過6 周的訓練，警犬完成10 km 耐力跑步訓練的時間都得到提高。其中，馬犬組成績提高及顯著高于昆明犬組（P<0.01）。德牧組經過訓練后成績提高及顯著高于昆明犬組（P<0.01）。證明馬犬組和德牧組警犬在經過間歇訓練后，體能和耐力素質提升明顯。近年來的研究表明，通過間歇耐力跑訓練可有助于提升對肌肉耐力和體內攝氧量[20]。

4 小 結

身體的恢復狀態(tài)等指標。經過耐力跑步訓練后，馬犬、德牧組成績提高并顯著高于昆明犬組（P<0.01），該訓練計劃對警犬的耐力訓練具有指導意義，有助于警犬體能耐力素質的綜合提升。