WPŁYW INTENSYWNEGO WYSIŁKU NA WYBRANE WSKAŹNIKI HEMATOLOGICZNE I BIOCHEMICZNE KRWI KONI RASY ARABSKIEJ

Transkrypt

1 Acta Sci. Pol., Medicina Veterinaria 4(1) 2005, WPŁYW INTENSYWNEGO WYSIŁKU NA WYBRANE WSKAŹNIKI HEMATOLOGICZNE I BIOCHEMICZNE KRWI KONI RASY ARABSKIEJ Witold Kędzierski Akademia Rolnicza w Lublinie Streszczenie. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu intensywnego wysiłku na liczbę krwinek czerwonych (RBC), stęŝenie hemoglobiny (Hb) i kwasu mlekowego (LA) we krwi oraz poziomu glukozy (Glc), triacylogliceroli (TG), białka całkowitego i mocznika w osoczu krwi w zaleŝności od płci koni. Materiał do badań stanowiła krew od trzyletnich ogierów (n=20) i klaczy (n=18) rasy arabskiej trenowanych do udziału w wyścigach. Próbki krwi pobierano w spoczynku, tuŝ po zakończeniu treningu i 30 min później. W osoczu krwi klaczy stwierdzono po wysiłku większy, niŝ w grupie ogierów, wzrost poziomu Glc i białka. TakŜe po 30 min odpoczynku obserwowano róŝnice w poziomach LA, Hb, Glc i TG w badanych grupach koni. Wysiłek o jednakowej intensywności w większym stopniu wpływał na metabolizm klaczy. Słowa kluczowe: konie, wysiłek, parametry biochemiczne WSTĘP Specyfiką polskiej hodowli koni rasy arabskiej jest dąŝenie do uzyskiwania koni pięknych i dzielnych. Idea ta znajduje potwierdzenie w sukcesach wychowanków naszych stadnin na obydwu polach, czego przykładem mogą być kariery takich koni, jak Piechur i Batyskaf. Podczas Dni Konia Arabskiego w Janowie Podlaskim w 2004 roku uznane za najpiękniejsze w swych kategoriach: ogier Harbin i klacze Emira i Pianosa takŝe niejednokrotnie zwycięŝały na słuŝewieckim torze. Organizowanie wyścigów koni czystej krwi arabskiej ma na celu przeprowadzenie oceny dzielności młodych osobników. Na torach wyścigowych współzawodniczą ze sobą zwierzęta obydwu płci zarówno w czasie gonitw grupowych, jak i tych najwaŝniejszych klasycznych jak o nagrodę Janowa Podlaskiego (Przychówku), Derby i gonitwy Porównawczej. Adres do korespondencji - Corresponding author: Witold Kędzierski, Katedra Biochemii i Fizjologii Zwierząt, Akademia Rolnicza w Lublinie, ul. Lubartowska 58A, Lublin, kedzierskiwitold@yahoo.co.uk

2 114 W. Kędzierski Powstaje zatem pytanie, w jakim stopniu wykonanie podobnej pracy podczas wyścigu obciąŝa organizm ogiera i klaczy, róŝniących się znacznie cechami fizycznymi? Wyniki nielicznych prac podejmujących to zagadnienie wskazują na odmienne zachowanie się badanych parametrów we krwi ogierów i klaczy [Persson 1997, Kędzierski i Podolak 2002]. Celem przeprowadzonego doświadczenia było porównanie wpływu wysiłku o jednakowej intensywności na wielkość wybranych parametrów biochemicznych krwi ogierów i klaczy. MATERIAŁ I METODY BADAŃ Badaniami objęto trzyletnie konie arabskie przygotowywane do udziału w gonitwach na torach wyścigów konnych. Grupa ogierów liczyła 20, a klaczy 18 koni, przy czym niektóre z nich badano kilkakrotnie, stąd liczba uzyskanych prób wynosiła odpowiednio 30 i 38. Doświadczenie prowadzono podczas sesji treningowych bezpośrednio poprzedzających starty w gonitwach, w okresie od maja do września. W stawce zwierząt badanych w danym dniu zawsze znajdowały się konie obu płci. Obserwowane treningi składały się z krótkiej rozgrzewki, galopu na dystansie m i fazy rozpręŝenia składającej się z kłusa, stępa pod jeźdźcem i w tzw. karuzeli. Materiał do badań stanowiła krew z Ŝyły szyjnej zewnętrznej pobierana trzykrotnie: w spoczynku, tuŝ po zakończeniu galopu i 30 minut później. W krwi pełnej oznaczano liczbę krwinek czerwonych (RBC), poziom hemoglobiny (Hb) i mleczanu (LA), w osoczu po heparynie stęŝenie glukozy (Glc), triacylogliceroli (TG), białka całkowitego i mocznika przy uŝyciu testów diagnostycznych i kolorymetru firmy Dr Lange. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej z zastosowaniem testu t-studenta dla róŝnicy średnich oraz analizy wariancji na róŝnicach. Minimalny poziom ufności przyjęto na poziomie p 0,05 (Microsoft Excel NT). WYNIKI Wielkości badanych parametrów oznaczanych w spoczynku przedstawiono w tabeli 1. W grupie klaczy obserwowano istotnie wyŝsze wartości spoczynkowe Glc i TG. Wysiłek zastosowany w obserwowanych sesjach treningowych powodował wzrost stęŝenia kwasu mlekowego we krwi powyŝej wartości 4 mmol/l, która jest uwaŝana za granicę wyznaczającą początek akumulacji mleczanu we krwi. Średnie stęŝenie tego parametru oznaczane tuŝ po wysiłku wynosiło 11,1 mmol/l i nie róŝniło się istotnie w badanych grupach. W próbach pobranych tuŝ po zakończeniu galopu obserwowano wzrost wartości wszystkich badanych parametrów z wyjątkiem mocznika. Wielkość tego wzrostu wyra- Ŝono jako róŝnicę między wynikami uzyskanymi po wysiłku i w spoczynku. Na wspólnym wykresie (rys. 1) otrzymane wartości w grupie ogierów przedstawiono w pierwszym rzędzie. Na tym tle w drugim rzędzie umieszczono słupki symbolizujące wzrost wartości kolejnych parametrów we krwi klaczy. Opisany wysiłek w większym stopniu wpływał na poziom Glc i białka w osoczu krwi klaczy. Pewne rozbieŝności obserwowano takŝe w zachowaniu się analizowanych parametrów w okresie 30 min odpoczynku. Przedstawiono je na podobnie skonstruowanym Acta Sci. Pol.

3 Wpływ intensywnego wysiłku wykresie (rys. 2), w którym porównywano róŝnice między wynikami uzyskanymi 30 min po wysiłku i oznaczanymi w spoczynku. We krwi klaczy obserwowano utrzymujące się wyŝsze stęŝenie LA, Glc i TG. Natomiast poziom Hb mierzony 30 min po wysiłku w tej grupie był niŝszy niŝ u ogierów (p 0,05). Tabela 1. Wartości parametrów hematologicznych i biochemicznych krwi badanych w spoczynku u trzyletnich ogierów i klaczy rasy arabskiej w treningu wyścigowym Table. 1. The levels of hematological and biochemical blood parameters measured at rest in three- -years-old Arabian stallions and mares in race - training Parametry Parameters Badania własne Our investigation Ogiery Stallions Klacze Mares Zakres wartości referencyjnych The range of the reference values Konie arabskie w Konie - All horses treningu wyścigowym [Winnicka 2004] The race Arabian horses [Szarska 2002] RBC, l -1 10,0 ± 1,10 9,70 ± 1,00 5, Hb, mmol l -1 8,63 ± 0,91 8,38 ± 0,99 4,96-8,69 7,88 ± 0,50 Glc, mmol l -1 5,76 ± 0,64 6,06 ± 0,55* 3,1-6,2 5,7 ± 0,35 TG, mmol l -1 0,32 ± 0,10 0,39 ± 0,18* 0,1-0,7 - Białko 67,4 ± 5,10 66,8 ± 4, ,2 ± 2,81 Total plasma proteins, g l -1 Mocznik Urea, mmol l -1 5,12 ± 1,01 4,99 ± 0,90 4,15-7,47 - RBC liczba krwinek czerwonych, Hb hemoglobina, Glc glukoza, TG triacyloglicerole; * wartości istotnie róŝniące się w grupach ogierów i klaczy przy p 0,05 RBC red blood cells, Hb hemoglobin, Glc glucose, TG triacylglycerides; * data are statistically different in groups of stallions and mares at p LA RBC Hb Glc TG Białko Mocznik Słupki w pierwszym rzędzie wyniki badań grupy ogierów; w drugim rzędzie grupy klaczy. Jednostki i legenda jak w tabeli 1. Bars in first file data of stallions' group; second file mares' group Units and detailes as in Table 1. Rys. 1. RóŜnice między wartościami badanych parametrów oznaczanych tuŝ po wysiłku i w spoczynku w grupach ogierów i klaczy Fig. 1. The differences between the values of investigated parameters measured immediately after exercise and at rest in groups of stallions and mares Medicina Veterinaria 4(1) 2005

4 116 W. Kędzierski 3,5 1,5-0,5 LA RBC Hb Glc TG Białko Mocznik Objaśnienia jak na rysunku 1. Detailes as in Figure 1. Rys. 2. RóŜnice między wartościami badanych parametrów oznaczanych 30 min po wysiłku i w spoczynku w grupach ogierów i klaczy Fig. 2. The differences between the values of investigated parameters measured 30 minutes after exercise and at rest in groups of stallions and mares DYSKUSJA Wielkości badanych parametrów oznaczanych w spoczynku mieściły się w zakresie wartości referencyjnych wyznaczonych ogólnie dla koni, jak i dla koni wyścigowych czystej krwi. StęŜenia glukozy i hemoglobiny mieściły się w górnym przedziale tych wartości, a aktywność badanych enzymów w dolnym zakresie. Natomiast w literaturze u nietrenowanych koni innych ras opisywano wyŝszy poziom hemoglobiny, glukozy i białka u ogierów, niŝ u klaczy [Krumrych 2003, Krumrych i Wiśniewski 1993]. Poziom mleczanu po biegu odzwierciedla stopień natęŝenia wysiłku w stosunku do aktualnej wydolności fizycznej organizmu i jest najczęściej wykorzystywanym wskaźnikiem biochemicznym w badaniach sportowych [Lindner 2000]. PoniewaŜ w przeprowadzonych badaniach nie stwierdzono róŝnicy w poziomie LA oznaczanym we krwi ogierów i klaczy po wysiłku przyjęto, Ŝe intensywność pracy wykonanej przez badane grupy koni równieŝ istotnie się nie róŝniła. StęŜenie LA we krwi koni rośnie podczas krótkich, intensywnych wysiłków i jego poziom jest pozytywnie skorelowany z prędkością biegu [Guhl i in. 1996]. Ponadto na wartość LA oznaczanego po wysiłku ma wpływ stopień wytrenowania konia, jego wiek i aktualna kondycja fizyczna. Konie o najlepszych predyspozycjach wyścigowych osiągają niŝsze wartości LA w testach wysiłkowych [Evans i in. 1993]. U zwierząt nie przygotowanych do zawodów obserwowano przedłuŝone utrzymywanie się wysokiego poziomu LA we krwi [Szarska 1990]. W badaniach Perssona [1997] obejmujących czteroletnie kłusaki rasy Standardbred wykazano, Ŝe podczas testu wysiłkowego na bieŝni mechanicznej poziom LA we krwi klaczy przekraczał wartość 4 mmol/l przy niŝszej prędkości, niŝ u ogierów. Wysokie stęŝenie LA we krwi draŝni receptory chemiczne układu współczulnego, odpowiedzialnego za przystosowanie organizmu do wykonywania intensywnego wysiłku. Zwiększona aktywność układu adrenergicznego przejawia się m.in. wzrostem liczby krwinek czerwonych w krąŝeniu obwodowym oraz podwyŝszonym poziomem parametrów biochemicznych krwi związanych z przemianami energetycznymi. Acta Sci. Pol.

5 Wpływ intensywnego wysiłku Specyficzną reakcją organizmu konia na stres jest zdolność zwiększenia RBC, a tym samym i Hb we krwi. W warunkach spoczynkowych pewna ilość erytrocytów u tych zwierząt jest gromadzona w śledzionie, skąd pod wpływem adrenaliny jest wyrzucana do krąŝącej krwi, co zwiększa zdolność transportu tlenu do tkanek. Zmiany wielkości omawianych wskaźników podczas testów wysiłkowych mogą być wykorzystywane do oceny stopnia wytrenowania koni [Szarska 2002]. Innym przejawem zwiększonej aktywności układu współczulnego jest wzrost stęŝenia Glc w osoczu krwi. Wielkość tego wzrostu jest proporcjonalna do intensywności wysiłku i poziomu LA [Kędzierski i Podolak 2002]. Pod wpływem zwiększonego stę- Ŝenia adrenaliny w krąŝeniu obwodowym Glc jest uwalniana z glikogenu wątrobowego do krwi, natomiast mięśnie mają w tych warunkach ograniczoną zdolność do wchłaniania i spalania egzocytarnej glukozy. Zatem podobnie jak w przypadku LA, wysoki wzrost stęŝenia Glc w osoczu krwi po wysiłku i długotrwały powrót do wartości spoczynkowych świadczy o duŝym obciąŝeniu organizmu wykonaną pracą. Specyficzną reakcją organizmu konia, nie obserwowaną u ludzi i zwierząt laboratoryjnych, jest wzrost stęŝenia TG w osoczu krwi podczas intensywnego wysiłku [Poso i wsp. 1989]. Hydroliza TG dostarcza kwasów tłuszczowych, które w wyniku procesów utleniania dostarczają energii zuŝywanej podczas pracy mięśni, ich uwalnianie do krwi jest regulowane, podobnie jak przemiany węglowodanów, za pośrednictwem katecholamin. Pewna ilość uwolnionych kwasów tłuszczowych ulega w wątrobie powtórnej estryfikacji; powstające w tym procesie TG są wydzielane przez hepatocyty na zewnątrz, co moŝe prowadzić do znacznego wzrostu ich stęŝenia w osoczu krwi podczas wysiłku [Poso i in. 1989]. Prawidłowo prowadzony trening koni wpływa na regulację omawianych procesów i sprzyja zachowaniu homeostazy frakcji lipidowej krwi [Kędzierski i Podolak 2002]. PrzedłuŜone utrzymywanie się podwyŝszonego poziomu TG w osoczu po wysiłku moŝe świadczyć o występowaniu dysproporcji między natęŝeniem procesów lipolizy w komórkach tłuszczowych a zdolnością mięśni do wykorzystania kwasów tłuszczowych w procesach energiotwórczych. Wzrost stęŝenia białka w osoczu krwi podczas wysiłku jest następstwem przemieszczenia płynów z krąŝenia obwodowego do przestrzeni międzykomórkowej zachodzącego wskutek podwyŝszonego ciśnienia tętniczego. Stosunkowo wysoki wzrost wielkości tego parametru przemawia za słabym przygotowaniem do wysiłku, natomiast szybki powrót do wartości spoczynkowych obserwuje się u dobrze wytrenowanych koni [Szarska 1994]. Mocznik powstaje w organizmie zwierząt głównie w wyniku rozpadu aminokwasów. Wzrost jego stęŝenia we krwi obserwuje się podczas długotrwałego, wyczerpującego wysiłku, co świadczy o włączaniu aminokwasów w procesy produkcji energii. Opisany test wysiłkowy nie prowadził do nasilenia katabolizmu tych związków w badanych grupach koni. PODSUMOWANIE NaleŜy podkreślić, Ŝe wielomiesięczny trening wyścigowy, jakiemu poddano badane konie, w większym stopniu podnosi tempo podstawowej przemiany materii u klaczy, niŝ u ogierów, czego przejawem jest obserwowany w spoczynku wyŝszy poziom Glc i TG w osoczu krwi klaczy oraz zbliŝone do uzyskanych u ogierów wartości RBC i Hb. Medicina Veterinaria 4(1) 2005

6 118 W. Kędzierski We krwi ogierów, w porównaniu z klaczami, dłuŝej utrzymuje się zwiększony pod wpływem wysiłku poziom Hb, szybciej natomiast usuwany jest LA, co świadczy o zróŝnicowanym u obu płci mechanizmie usuwania długu tlenowego. Wysiłek o porównywalnej intensywności mierzonej poziomem LA wpływa w większym stopniu na metabolizm klaczy. PIŚMIENNICTWO Evans D. L., Harris R. C., Snow D. H., Correlation of racing performance with blood lactate and heart rate after exercise in Thoroughbred horses. Equine vet. J. 25, Guhl A., Lindner A., von Wittke P., Use of the relationship between blood lactate and running speed to determine the exercise intensity of horses. Vet. Rec. 139, Lindner A., Use of blood biochemistry for positive performance diagnosis of sport horses in practice. Revue Med. Vet. 151, Kędzierski W., Podolak M., Wpływ treningu koni rasy arabskiej na poziom parametrów biochemicznych związanych z gospodarką węglowodanowo-lipidową. Med. Wet. 58 (10), Krumrych W., Wskaźniki laboratoryjne krwi koni wartości referencyjne i interpretacja. Państwowy Instytut Weterynaryjny, Puławy. Krumrych W., Wiśniewski E., Wpływ płci na wartości biochemicznych wskaźników krwi u koni. Med. Wet. 40 (7), Persson S. G. B., Heart rate and blood lactate responses to submaximal treadmill exercise in the normally performing Standardbred trotter age and sex variations and predictability from the total red blood cell volume. J. Vet. Med. A 44, Poso A.R., Viljanen-Tarifa E., Soveri T., Oksanen H.E., Exercise-induced transient hyperlipidemia in racehorses. J. Vet. Med. A 36, Szarska E., Ocena wydolności koni na podstawie zmian wybranych wskaźników krwi badanych w spoczynku, po wysiłku i po okresie restytucji. Med.. Wet. 46 (11), Szarska E., Ocena wydolności koni podczas zawodów konkurencji WKKW. Med. Wet. 50 (6), Szarska E., Wykorzystanie badań diagnostycznych krwi do oceny stanu zdrowia i zaawansowania treningowego koni wyczynowych. Wydawnictwo SGGW, Warszawa. Winnicka A., Wartości referencyjne podstawowych badań laboratoryjnych w weterynarii. Wydawnictwo SGGW, Warszawa. THE EFFECT OF INTENSITY EXERCISE ON SOME HEMATOLOGICAL AND BIOCHEMICAL BLOOD PARAMETERS IN ARABIAN HORSES Abstract. The aim of this study was to evaluate the effect of intensity exercise on blood levels of red blood cells (RBC), hemoglobin (Hb), lactic acid (LA), glucose (Glc), triacylglycerides (TG), total plasma proteins and urea according to sex of horses. Three-year-old Arabian stallions (n=20) and mares (n=18) were observed during their race - training. Blood samples were taken at rest, immediately after exercise and 30 minutes after the last sampling. The higher increase of plasma Glc and proteins was noted just after exercise in mares, compared to stallions. The differences in the values of LA, Hb, Glc and TG were Acta Sci. Pol.

7 Wpływ intensywnego wysiłku observed also 30 minutes after the end of training in two investigated groups of horses. The exercise of the same intensity effects of the mare's metabolism in a higher degree, than of the stallion's one. Key words: horses, exercise, biochemical indices Zaakceptowano do druku Accepted for print: Medicina Veterinaria 4(1) 2005