調(diào)教訓(xùn)練對伊犁馬1 600 m速度賽步態(tài)特征的影響

李雪妍，孟軍,2,3，馬玉輝，姚新奎,2,3，曾亞琦,2,3，王建文,2,3，王川坤,2，閆家寶，坎白努爾，張偉龍

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)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.昭蘇縣畜牧獸醫(yī)發(fā)展中心，新疆昭蘇 835600)

0 引 言

【研究意義】賽馬訓(xùn)練旨在提高馬匹在不同情況下的體能表現(xiàn)，包括速度、耐力、生物力學(xué)參數(shù)[1]、平衡和協(xié)調(diào)能力[2]等。分析不同訓(xùn)練階段賽馬步態(tài)特征有助于準確定位馬匹訓(xùn)練狀態(tài)，為速度型伊犁馬初級調(diào)教訓(xùn)練提供數(shù)據(jù)支撐，對伊犁馬速度賽性能測定體系的建立具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】馬匹的步態(tài)特征會受到體型結(jié)構(gòu)[3,4]、賽道表面硬度[5,6]、訓(xùn)練方式[7,8]等因素影響。Heglund[9]認為馬匹運動過程中代謝支出與步幅頻率成正比，馬匹會優(yōu)先選擇能量消耗較低的最適速度，這可能就涉及特定的步幅長度和步頻。通過訓(xùn)練馬匹能夠找到適合自己的步頻與速度[10]。Parkes等[11]對2歲及3歲純血馬調(diào)教訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過訓(xùn)練的馬匹步幅縮短，步幅頻率增加，而Rogers等[12]發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練后的馬匹支撐相減小，平均速度增快，步幅增長。【本研究切入點】在訓(xùn)練對步態(tài)參數(shù)影響這方面很少能夠得到一致結(jié)論，可能是不同訓(xùn)練方式、不同訓(xùn)練周期等原因?qū)е?。不同?xùn)練方案對馬匹步態(tài)參數(shù)的影響有待進一步研究。目前在訓(xùn)練對步態(tài)特征的影響方面鮮有報道，分析馬匹步態(tài)特征，提高馬匹運動能力、運動代謝、步態(tài)轉(zhuǎn)換?！緮M解決的關(guān)鍵問題】分析不同訓(xùn)練階段馬匹步態(tài)特征，測定不同訓(xùn)練階段馬匹速度賽步態(tài)特征，研究調(diào)教訓(xùn)練對伊犁馬步態(tài)特征的影響，為速度賽伊犁馬性能測定提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

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)速度賽調(diào)教訓(xùn)練)，馬匹體尺相近，健康狀態(tài)良好，統(tǒng)一飼養(yǎng)管理、調(diào)教訓(xùn)練。場地、騎師均來自新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇天馬文化園，測試場地為2 000 m沙地跑道，騎師身高、體重基本一致。

1.2 方 法

對所選未經(jīng)調(diào)教訓(xùn)練的伊犁馬進行速度賽調(diào)教訓(xùn)練3個月，在每個月最后1周組織1次速度賽。采集馬匹速度賽的步態(tài)特征，在馬匹行進方向的左側(cè)架設(shè)高速攝像機，架設(shè)位置分別為直道處、彎道處、沖刺處。運用高速攝像機記錄馬匹分別在直道、彎道、沖刺處的一個完整步態(tài)，通過終點計時記錄馬匹成績，將拍攝視頻導(dǎo)入Kinovea視頻分析軟件，對錄制的所有比賽視頻逐幀進行數(shù)字化處理，獲得步態(tài)參數(shù)指標，分為時間參數(shù)指標與空間參數(shù)指標[13]，時間參數(shù)指標包括四肢支撐相、前肢雙支撐相、對角雙支撐相、后肢雙支撐相、四肢擺動相、騰空期等；空間參數(shù)指標包括后肢步幅、雙支撐相步幅、最大開張角度、前肢步幅、騰空期步幅、總步幅、瞬時速度、步頻。表1

表1 速度賽調(diào)教訓(xùn)練方案

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過Excel對步態(tài)特征數(shù)據(jù)進行整理，利用SPSS 26.0軟件一般線性模型中多變量方差分析，固定效應(yīng)有試驗處理(Trt)、不同采樣點(直道處、彎道處、沖刺處)(Date)及二者的交互作用(Trt×Date)，以試驗處理(Trt)為主效應(yīng)進行分析討論，分析不同訓(xùn)練階段步態(tài)特征差異性。測試賽成績使用SPSS 26.0中的單因素方差分析，結(jié)果以平均數(shù)(Mean)±標準誤(SE)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同訓(xùn)練階段1 600 m速度賽平均速度差異性

研究表明，不同訓(xùn)練階段1 600 m速度賽平均速度為：訓(xùn)練初期(11.997±0.332b)，訓(xùn)練中期(12.631±0.246ab，訓(xùn)練后期(12.931±0.215a)m/s。訓(xùn)練后期平均速度顯著大于訓(xùn)練初期(P<0.05)。

2.2 不同訓(xùn)練階段1 600 m速度賽時間參數(shù)步態(tài)特征

研究表明，后位后蹄支撐相在訓(xùn)練初期顯著低于訓(xùn)練中期(P<0.05)，前位前蹄支撐相在訓(xùn)練初、后期顯著低于訓(xùn)練中期(P<0.05)；后肢雙支撐相在訓(xùn)練初期顯著低于訓(xùn)練中、后期(P<0.05)。除前肢雙支撐相外，其它支撐相指標處理與采樣點之間沒有交互效應(yīng)(P>0.05)。表2

表2 不同訓(xùn)練階段1 600 m速度賽支撐相

后位后蹄擺動相在訓(xùn)練中期顯著低于訓(xùn)練后期(P<0.05)，前位后蹄擺動相在訓(xùn)練中期顯著低于訓(xùn)練初、后期(P<0.05)，后位前蹄擺動相在訓(xùn)練中期顯著低于訓(xùn)練初期(P<0.05)，前位前蹄擺動相在訓(xùn)練中期顯著低于訓(xùn)練初、后期(P<0.05)，騰空期在訓(xùn)練中期顯著低于訓(xùn)練前、后期(P<0.05)。表3

表3 不同訓(xùn)練階段1 600m速度賽擺動相

2.3 不同訓(xùn)練階段1 600 m速度賽空間參數(shù)步態(tài)特征

研究表明，在不同訓(xùn)練階段，瞬時速度在訓(xùn)練初期顯著低于訓(xùn)練后期(P<0.05)，前肢步幅在訓(xùn)練初、中期顯著小于訓(xùn)練后期(P<0.05)，騰空期步幅在訓(xùn)練中期顯著小于訓(xùn)練后期(P<0.05)，總步幅在訓(xùn)練初、中期顯著低于訓(xùn)練后期(P<0.05)。除前肢步幅外，其他空間參數(shù)指標處理與采樣點之間沒有交互效應(yīng)(P>0.05)。表4

表4 不同訓(xùn)練階段1 600 m測試賽空間參數(shù)步態(tài)特征

3 討 論

3.1 調(diào)教訓(xùn)練對伊犁馬1 600 m速度賽時間參數(shù)步態(tài)特征的影響

當(dāng)肢體在地面停留的時間越短，蹬地時產(chǎn)生的推進力就越大，運步更流暢，速度更快[10]。Back等[14]對運動馬駒進行70 d訓(xùn)練結(jié)果表明，馬匹后肢支撐相隨著訓(xùn)練周期的遞進而減小。雙支撐相越小，馬匹向前推進的效率越高，步伐越流暢。Witte[15]在對純血馬跑步過程中研究發(fā)現(xiàn)，速度越快，前后肢支撐相降低。Kai M[16]研究發(fā)現(xiàn)，步時和支撐相隨著速度的增加而降低。研究結(jié)果表明，在訓(xùn)練后期馬匹四肢支撐相及雙支撐相的數(shù)值相對于訓(xùn)練初期、中期而言較小，后位后蹄支撐相、前位前蹄支撐相、后肢雙支撐相存在顯著差異，隨著訓(xùn)練周期的遞進，支撐相降低，馬匹蹬地推進力增加，瞬時速度顯著提升。

經(jīng)過調(diào)教訓(xùn)練馬匹的步態(tài)對稱性與規(guī)律性均有所提升[17]。研究結(jié)果表明，訓(xùn)練后期馬匹四肢擺動相與訓(xùn)練中期存在顯著差異，訓(xùn)練后期擺動相均小于訓(xùn)練初期但差異不顯著，可能因為當(dāng)馬匹速度增加時，肢體支撐相減小，步態(tài)周期內(nèi)擺動相會隨著速度的增加略有下降。

3.2 調(diào)教訓(xùn)練對伊犁馬1 600 m速度賽空間參數(shù)步態(tài)特征的影響

研究結(jié)果表明，訓(xùn)練后期馬匹瞬時速度顯著大于訓(xùn)練初期。經(jīng)過調(diào)教訓(xùn)練的馬匹比未經(jīng)調(diào)教訓(xùn)練的馬匹速度更快，可能是由于步幅長度的增加[18]。步幅長度的增加不僅僅是因為調(diào)教訓(xùn)練，也是體能水平的反映，通過調(diào)教訓(xùn)練，馬匹體能和運動性能得到改善[19,20]。Yamanobe等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在馬匹完整步周期的四個步幅中(前肢步幅、雙支撐相步幅、后肢步幅、騰空期步幅)，隨著馬匹速度的增加，騰空期步幅和雙支撐相步幅的增加幅度更大。Hiraga等[22]研究發(fā)現(xiàn)，后肢步幅較短以增加推進力，騰空期步幅對總步幅的增加貢獻最大。研究中，訓(xùn)練后期前肢步幅顯著大于訓(xùn)練初、中期，訓(xùn)練后期騰空期步幅顯著大于訓(xùn)練中期；訓(xùn)練后期總步幅顯著大于訓(xùn)練初、中期，與前人研究結(jié)果基本一致。曾亞琦等[23]對2歲伊犁馬步態(tài)特征與運動性能進行關(guān)聯(lián)性分析時發(fā)現(xiàn)，雙支撐相步幅和騰空期步幅是伊犁馬性能評價的主要參數(shù)。

4 結(jié) 論

調(diào)教訓(xùn)練后期伊犁馬1 600 m平均速度為(12.931±0.215) m/s。調(diào)教訓(xùn)練中期后位后蹄支撐相(0.112 s)、前位前蹄支撐相(0.119 s)、后肢雙支撐相(0.031 s)顯著高于訓(xùn)練初期(P<0.05)。訓(xùn)練后期前肢步幅(133.045 cm)、騰空期步幅(155.520 cm)、總步幅(549.574 cm)顯著高于其余兩個階段(P<0.05)?？舍槍︸R匹步態(tài)特征進行測定，評價馬匹運動性能。

參考文獻(References)

[1] Rose R J, Evans D L. Training horses - art or science?[J].EquineVeterinaryJournal, 2010, 22(S9): 2-4.

[2]Heglund N C, Taylor C R, Mcmahon T A. Scaling Stride Frequency and Gait to Animal Size: Mice to Horses [J].Science, 1974, 186(4169): 1112-1113.

[3]李林玲. 不同類型馬體型結(jié)構(gòu)差異及其與速步賽步態(tài)特征相關(guān)性分析[D]. 烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué), 2017.

LI Linling.CorrelationAnalysisonDifferenceofBodyConformationandGaitFeatureinTrottingRacebetweenDifferentTypesHorse[D]. Urumqi: Xinjiang Agricultural University, 2017.

[4]任湘, 孟軍, 王建文, 等. 2歲伊犁馬細分體尺與3 600 m速度賽步態(tài)特征間的相關(guān)性[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 56(7):1344-1352.

REN Xiang, MENG Jun, WANG Jianwen, et al. Correlation between the 2-year-old IliHorse Subdivision and the Gait Characteristics of 3600 Meters Speed Race[J].XinjiangAgriculturalSciences, 2019, 56(7):1344-1352.

[5]Cheetham J, Riordan A, Mohammed H, et al. Relationships between race earnings and horse age, sex, gait, track surface and number of race starts for Thoroughbred and Standardbred racehorses in North America [J].EquineVeterinaryJournal, 2010, 42(4): 346-350.

[6]李曉斌, 臧長江, 馬軍, 等. 不同訓(xùn)練場地對伊犁馬運動性能、血漿抗氧化指標及糖代謝的影響[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報, 2019, 50(3):517-523.

LI Xiaobin, ZANG Changjiang, MA Jun, et al. Effect of Different Training Sites on Sports Performance,Antioxidant Index of Plasma and Glucose Metabolism of Yili Horse [J].ActVeterinariaetZootechnicaSinica, 2019, 50(3):517-523.

[7]孟軍, 姚新奎, 王建文, 等. 調(diào)教訓(xùn)練對伊犁馬1km速步賽肢體角度的影響[J]. 中國畜牧獸醫(yī), 2020, 47(3):814-821.

MENG Jun, YAO Xinkui, WANG Jianwen, et al. Effect on Body Angle in 1 km Trotter of Yili Horse [J].ChinaAnimalHusbandry&VeterinaryMedicine, 2020, 47(3):814-821.

[8]Tanner J C, Rogers C W, Firth E C. The association of 2-year-old training milestones with career length and racing success in a sample of Thoroughbred horses in New Zealand [J].EquineVeterinaryJournal, 2013, 45(1): 20-24.

[9]Heglund N C, Taylor C R. Speed, stride frequency and energy cost per stride: how do they change with body size and gait?[J].JournalofExperimentalBiology, 1988, 138(1): 301-318.

[10]Cano M R, Miró F, Diz A M, et al. Influence of training on the biokinematics in trotting Andalusia horses[J].VeterinaryResearchCommunications, 2000, 24(7): 477-489.

[11]Parkes R S V, Weller R, Pfau T, et al. The Effect of Training on Stride Duration in a Cohort of Two-Year-Old and Three-Year-Old Thoroughbred Racehorses [J].Animals, 2019, 9(7): 466.

[12]Rogers C, Firth E, Anderson B. Musculoskeletal responses of 2-year-old Thoroughbred horses to early training. 5. Kinematic effects [J].NewZealandVeterinaryJournal, 2005, 53(2): 95-100.

[13]Leach D H, Ormrod K, Clayton H M. Standardised terminology for the description and analysis of equine locomotion [J].EquineVeterinaryJournal, 2010, 16(6): 522-528.

[14]Back W, Hartman W, Schamhardt H, et al. Kinematic response to a 70 day training period in trotting Dutch Warm bloods [J].EquineVeterinaryJournal, 1995, 27(S18): 127-131.

[15]Witte T H, Hirst C V, Wilson A M. Effect of speed on stride parameters in racehorses at gallop in field conditions[J].JournalofExperimentalBiology, 2006, 209(21): 4389-4397.

[16]Kai M, Hiraga A, Kubo K, et al. Comparison of stride characteristics in a cantering horse on a flat and inclined treadmill [J].EquineVeterinaryJournalSupplement, 2010, 29(S23): 76-79.

[17]Leleu C, Cotrel C, Barrey E. Effect of age on locomotion of Standardbred trotters in training [J].EquineandComparativeExercisePhysiology, 2007, 1(2): 107-117.

[18]Clayton H M. The Extended Canter: A Comparison of Some Kinematic Variables in Horses Trained for Dressage and for Racing[J].ActaAnatomica, 1993, 146(2-3): 183-187.

[19]Lovell D. Changes in skeletal muscle composition in response to interval and high intensity training [J].EquineExercisePhysiology, 1991, (3): 215-222.

[20]Persson S, Essén-Gustavsson B, Lindholm A. Energy profile and the locomotor pattern of trotting on an inclined treadmill[J].EquineExercisePhysiology, 1991, (3): 231-238.

[21]Yamanobe A, Hiraga A, Kubo K. Relationships between Stride Frequency, Stride Length, Step Length and Velocity with Asymmetric Gaits in the Thoroughbred Horse [J].JapaneseJournalofEquineScience, 1992, 3(2): 143-148.

[22]Hiraga A, Yamanobe A, Kubo K. Relationships between Stride Length, Stride Frequency, Step Length and Velocity at the Start Dash in a Racehorse[J].JournalofEquineScience, 2011, 5(4): 127-130.

[23]Zeng Y, Meng J, Wang J, et al. Correlation Analysis Between Stride Characteristics and Racing Ability of 2-year-old Yili Horses in Track Conditions[J].JournalofEquineVeterinaryScience, 2019, 75: 19-24.