Физиологические основы тренировки лошадей

При мышечной работе частота  сердцебиений увеличивается, причем чем интенсивней работа, тем интенсивнее происходит нарастание частоты сердцебиений.

Многие исследователи  наблюдали у лошадей увеличение частоты пульса после напряженной  мышечной работы до 98—130 ударов в минуту, в то время как в покое она  составляла 24—40 ударов в минуту.

Авторы наблюдали более  высокие пределы максимального  увеличения частоты пульса после  интенсивной работы (180—220 ударов в  минуту). Непосредственно во время  работы частота пульса у лошадей  достигает 240—260 ударов в минуту.

При восстановлении частоты  пульса после работы можно отметить две фазы. Первая — тотчас после  окончания работы, характеризуется  крутым падением частоты сердцебиений в течение примерно одной-двух минут. Во второй фазе происходит постепенное  снижение частоты сердечных сокращений до исходного уровня. Продолжительность  восстановления частоты пульса обычно тем больше, чем интенсивнее была работа.

Скорость восстановления нормальной деятельности сердца у лошадей  зависит не только от характера и  напряжения производимой работы, но и  от индивидуальных особенностей нервной  регуляции. В связи с этим можно  предполагать, что очень медленное  восстановление частоты пульса является показателем недостаточной приспособленности  сердечно-сосудистой системы и регуляторных механизмов к условиям работы, характеризующейся крайне высоким уровнем потребления кислорода.

Неоднократно отмечалось, что по мере адаптации к мышечной работе показатели артериального давления в состоянии относительного покоя  снижаются. Вместе с тем отмечено, что высокотренированный организм при интенсивной нагрузке дает большие физиологические сдвиги. Несмотря на то, что максимальное артериальное давление может достигать высоких пределов (180 мм рт. ст. и более), восстановительный период в результате тренировок заметно укорачивается.

Артериальное давление у  лошадей, как правило, измеряется в  хвостовой артерии и составляет: 85—120 мм рт. ст. максимальное давление и 45—65 мм рт. ст.— минимальное. После  мышечной нагрузки у лошадей в  большинстве случаев отмечается увеличение показателей максимального  давления на 25—80 мм рт. ст. и минимального на 10—20 мм рт. ст.

Повышение показателей артериального  давления после физической нагрузки объясняется усилением работы сердца и изменением тонуса артерий. Динамика артериального кровяного давления играет важную роль при изучении адаптации  организма лошади к напряженной  мышечной работе, так как она в  определенной степени характеризует  потенциальные возможности кислородтранспортной системы организма.

Одним из показателей приспособления функций сердечно-сосудистой системы к повышенному потреблению кислорода организмом служит величина систолического и минутного объемов сердца. Во время мышечной деятельности у лошадей систолический объем может увеличиваться в 2—3 раза, а минутный — в 10—25 раз.

Известно, что важным свойством  капиллярной системы является непостоянство  ее емкости. При работе происходит включение  капилляров, не наполненных кровью в покое. Количество функционирующих  капилляров в мышцах во время работы может увеличиваться в  
10 раз и более, создавая оптимальные условия для быстрейшего перехода кислорода из крови в мышечную ткань.

При достаточном кровоснабжении работающих мышц степень насыщения (оксигенация) кислородом оттекающей венозной крови не должна снижаться по сравнению с состоянием покоя, тем более, что скорость течения крови при этом увеличивается и время контакта протекающей крови с мышечной тканью уменьшается. При недостаточном кровоснабжении оксигенация венозной крови может резко падать.

Зависимость величины кислородного долга и оксигенации венозной крови обусловлена тесной связью между анаэробным и аэробным энергообразованием. Продукты гликолиза являются субстратом окисления непосредственно во время мышечной деятельности, что при недостаточной доставке кислорода к тканям приводит к усиленной деоксигенации крови. При этом наибольшая кислородная недостаточность у лошадей образуется при повторных работах с максимальной нагрузкой.

Известно, что после утомления  изменение работоспособности имеет  фазный характер — фаза пониженной работоспособности, фаза восстановления ее и фаза повышенной работоспособности. При этом последняя фаза после  нагрузки максимальной интенсивности  наступает ранее, чем восстанавливается  деятельность сердца, дыхания и биохимические  показатели крови. Однако при многократных интенсивных нагрузках после  второго и последующих повторений многие исследователи не отмечали фазы повышенной работоспособности, в связи с чем в их опытах результаты работы третьих и последующих попыток, даже через значительный интервал отдыха (30—60 мин), как правило, не превышали показатели первых двух попыток.

Исследования на верховых лошадях при трехкратной нагрузке максимальной интенсивности выявили  определенную закономерность изменения  оксигенации венозной крови, что в более полной мере вскрывает механизм вышеуказанной динамики работоспособности.

Всадники на подопытных лошадях  с предельной резвостью преодолевали подъем крутизной до 20—25° на дистанции 200 м. Интервал отдыха между повторными мышечными нагрузками равнялся 10 мин. Выполнение первой нагрузки вызывало у лошадей значительное увеличение частоты пульса и дыхания и повышение оксигенации венозной крови. Повторное преодоление дистанции во всех случаях было резвее и также сопровождалось значительными сдвигами частоты пульса и дыхания. Насыщение кислородом венозной крови при этом снижалось. И, наконец, при выполнении третьей нагрузки, при крайних сдвигах частоты пульса и дыхания, наблюдали значительное снижение насыщения кислородом венозной крови и падение работоспособности.

Улучшение резвости при повторном  выполнении нагрузки можно объяснить  фазой повышенной работоспособности, характеризующейся более высокими функциональными возможностями  организма. Повышение оксигенации венозной крови при выполнении первоначальной нагрузки свидетельствует об избыточном обеспечении организма кислородом, которое образуется не только в результате активного развертывания кислородтранспортных систем, но и, вероятно, за счет преимущественного течения весьма лабильных анаэробных процессов.

На фоне высокой обеспеченности организма кислородом (сверхкомпенсация) создаются условия для совершения, после короткого интервала отдыха, более интенсивной работы, что и наблюдается при повторном выполнении нагрузки. Однако повторная предельная нагрузка ведет к снижению оксигенации венозной крови, свидетельствующему о крайне высоком уровне окислительных процессов и об исчерпанных компенсаторных возможностях кислородтранспортных систем.

Работоспособность при недостаточной  обеспеченности организма кислородом, несомненно, снижается, что и наблюдается  при третьем выполнении предельной нагрузки, сопровождающейся еще большим  падением оксигенации венозной крови. Следовательно, падение оксигенации венозной крови является показателем развития двигательной гипоксии и снижения резервных возможностей организма, обеспечивающих работоспособность в данный момент. Следует полагать, что при многократных повторениях мышечной работы сохранение на должном уровне работоспособности после второй и последующих максимальных нагрузок возможно лишь при возвращении к исходному уровню не только клинических показателей, но и при полном восстановлении кислородного баланса, энергетического обмена и координационных функций в организме. Таким образом, развитие двигательной гипоксии и адаптации организма к ней может характеризоваться изменением уровня кислородного долга, показателей биохимических процессов, оксигенации венозной крови, а также динамикой компенсаторных реакций кислородтранспортных систем.

Регуляция и взаимосвязь  физиологических функций

Центральная нервная система  осуществляет координацию деятельности различных систем организма и  его взаимодействия с внешней  средой по механизму рефлекса.

Рефлекс — это ответная реакция организма на какое-либо раздражение внешней или внутренней среды.

Осуществляются рефлекторные реакции по так называемой рефлекторной дуге и они невозможны без участия центральной нервной системы. Любое раздражение с периферии идет от рецепторов по центростремительным (афферентным) нервам к центральной нервной системе, где оно претерпевает сложные изменения, переходит на центробежный (эфферентный) нерв, который и доносит соответствующий сигнал до рабочего органа, отвечающего на раздражение внешним проявлением.

Все рефлексы высших животных и человека И. П. Павлов разделил на безусловные (врожденные) и условные (приобретенные).

Рефлекторную реакцию  может вызвать раздражитель, достигший  определенной силы, так называемого  порога. Однако часто повторяющиеся  подпороговые раздражители могут суммироваться  и вызывать ту или иную ответную реакцию. Клетки нервной системы  обладают свойством иррадиации, то есть распространения возбуждения  по центральной нервной системе, которое зависит как от силы раздражителя, так и от функционального состояния  нервных центров.

В центральной нервной  системе процесс возбуждения  всегда сопровождается процессом торможения. Все рефлекторные реакции являются функцией многих систем и органов  живого организма и имеют строго координированный характер.

Основой координации деятельности организма является определенное соотношение  между возбуждением и торможением  во всех отделах центральной нервной  системы под ведущим влиянием коры больших полушарий. Правильное понимание взаимоотношений процессов  возбуждения и торможения в практике конного спорта может оказать  тренеру и всаднику неоценимую услугу при практической работе с лошадью. С помощью методов условных рефлексов  И. П. Павлов выяснил закономерности протекания процессов возбуждения  и торможения в коре больших полушарий. Он различал два вида торможения —  внешнее и внутреннее.

Торможение условных рефлексов  при воздействии на организм какого-либо постороннего раздражителя называется внешним торможением. Оно, связанное  с появлением другого очага возбуждения, возникает неожиданно, очень быстро и при повторном воздействии  раздражителя исчезает.

Например, лошадь, попавшая впервые  в обстановку соревнований, где много  отвлекающих моментов (музыка, публика  и т. д.) почти не реагирует на команды  всадника и не выполняет их: не идет вперед, закидывается. После неоднократных выступлений посторонние раздражители не вызывают торможения основной условнорефлекторной двигательной деятельности.

Внешнее торможение, возникающее  сразу и не требующее предварительной  выработки, является врожденным, безусловным  и присуще как высшим, так и  низшим отделам нервной системы.

К врожденному, безусловному торможению относится также охранительное, или запредельное, торможение, возникающее  при чрезмерной силе раздражителя, на который ранее проявлялся условный рефлекс.

Внутреннее торможение в  отличие от внешнего вырабатывается постепенно и только в коре больших  полушарий при воздействии условного  раздражителя. Оно является процессом  выработки новой реакции организма  на какой-либо условный раздражитель.

Внутреннее торможение —  основа анализаторной функции коры больших полушарий. Оно обеспечивает строгое уточнение и дифференцирование  образующегося условного рефлекса.

Объединения возбудительных и тормозных процессов в процессе условнорефлекторной деятельности носят название стереотипии (постоянной последовательности). Временные связи, возникающие при разнообразных формах деятельности организма, образуют определенную функциональную систему, называемую динамическим стереотипом.

Все животные способны вырабатывать приспособительные реакции к  новой среде и условиям существования  на основе образования временных  связей. Если при воздействии извне  внутренние реакции организма, координируемые корой головного мозга, могут  выражаться в усилении или замедлении деятельности сердца, повышении или  понижении обмена веществ и так  далее, то внешние реакции выражаются изменением мышечной деятельности.

Изучение индивидуальных особенностей нервной системы живого организма позволило И. П. Павлову  создать классификацию типов  высшей нервной деятельности. По этой классификации животные, в том  числе и лошади, имеют четыре основных типа высшей нервной деятельности, характеризующиеся силой, уравновешенностью  и подвижностью нервных процессов.

Под силой нервной системы  лошади понимается ее способность управлять  всеми функциями организма при  напряженной работе в обстановке сильных внешних раздражителей. Это как бы прочность нервной  системы.

Уравновешенность определяется слаженностью взаимодействия возбудительных и тормозных процессов. Она особенно важна при напряженной ритмичной  работе, во время которой взаимодействует  большое количество возбудительных и тормозных процессов, сменяющих  друг друга в многочисленных пунктах  коры головного мозга лошади. Сильное, хорошо развитое внутреннее торможение — основа уравновешенности нервной  системы.

Подвижность процессов высшей нервной деятельности определяет способность  животного к быстрой перестройке  различных условно-рефлекторных связей, приучение его к новой обстановке.

I тип — сильный уравновешенный  подвижный — обладающий большой  силой и уравновешенностью возбудительного  и тормозного процессов при  хорошей их подвижности. У лошадей  этого типа быстро образуются  и утрачиваются условные рефлексы, легко вырабаты-плются все виды внутреннего торможения. Большинство лошадей «покойные и достаточно энергичные. На перемену обстановки реагируют живо, с интересом, быстро успокаиваются. Характерная черта этих животных — смелость. В езде спокойны, однако многие, особенно на прыжках, требуют энергичного посыла. После тяжелых испытаний быстро восстанавливают свою форму.