Физиология лошади
Основные рефлексы лошади
На протяжении многих веков лошадь была повседневным спутником человека. Она привлекала внимание своей силой, резвостью, благородной гармоничностью своего тела, темпераментным характером, ни с чем не сравнимой эластичностью движений. Лошадь воспевалась в древних былинах, сказаниях, сказках. Ей посвящали свои произведения величайшие поэты, писатели и художники.
Об уме лошади сложено много легенд. Однако (хотя это многим покажется странным), несмотря на все симпатии к лошади, ее следует признать животным менее сообразительным по сравнению с другими.
Чтобы при воспитании и дрессировке лошади правильно использовать ее слуховой, зрительный, обонятельный, вкусовой (пищевой), кожный, двигательный анализаторы, необходимо знать, какой восприимчивостью обладают органы чувств лошади.
Слух
Шум, разговоры, ржание создают колебания воздуха. Эти колебания воспринимаются ушами лошади как звуки. Чем тоньше звук, тем короче амплитуда колебаний.
Эти колебания улавливает барабанная перепонка уха лошади.
У лошади, которая жила в степях, из органов чувств наибольшее развитие получил слух (наряду с обонянием). Окружающий мир был для нее в первую очередь миром звуков (и запахов), предупреждавших лошадь о грозящих ей опасностях. Человек не улавливает тех звуков высокого тона, тех малейших шорохов, которые слышит лошадь на большом расстоянии, настораживая свои подвижные уши. Не случайно во времена глубокой древности боевые кони ночью выполняли функции дозорных. Очень хорошо дифференцирует лошадь голоса отдельных лиц: дрессировщика, всадника, конюха.
Голоса лиц, обращавшихся с лошадью жестоко, даже спустя много лет приводят ее в возбуждение. Известен случай, когда лошадь, услыхав голос врача, делавшего ей несколько лет тому назад болезненную операцию, от страха начала дрожать всем телом. Очень хорошо лошадь различает интонации голоса и, не понимая слов, воспринимает повышение или понижение тона. Например, резкий окрик производит совсем другое впечатление по сравнению с ласковым успокаивающим тоном. Тональность голоса оказывает очень большое воздействие на лошадь. В некоторых случаях успокоить взволнованную, испуганную чем-то лошадь может только голос, к которому она привыкла.
Исследованиями физиологов установлено, что способность различать тональность у лошади довольно высока. Некоторые лошади отличают 1025 колебаний от 1000 колебаний. Они дифференцируют также звуки одинаковой высоты, но различные по тембру. Лошади различают ритм 100 ударов метронома от 80 ударов.
Зрение
Глаз лошади имеет очень сложное строение. Его работа непрерывно регулируется нервной системой. Лошадь обладает исключительной остротой зрения. Она видит во всех направлениях. На близком расстоянии она замечает малейшие движения, улавливает сдвиги, не доступные глазу человека. Особенно хорошо лошадь видит предметы, находящиеся на земле. Лошади различают красный, желтый, синий, фиолетовый, зеленый, белый и черный цвета.
Как показали специальные опыты ученых, лошадь способна хорошо отличать и формы предметов; круг, квадрат, треугольник. Однако она различает их гораздо лучше, если эти предметы имеют объемную форму.
Так же хорошо лошади различают яркость света. При исследовании методом условных рефлексов лошадь отличала яркость в 6000 апостильбов (единица яркости, получаемая при освещении одной международной свечой совершенно белой поверхности, удаленной от нее на 1 метр) от яркости в 6300. Лошадь обладает способностью видеть ночью. В совершенно темную ночь она прекрасно видит дорогу, все препятствия на ней и может благополучно доставить всадника, перепрыгивая через канавы с водой, спускаясь с круч, переправляясь через реку по мостику и т. д. Эта способность лошади была давно подмечена человеком и высоко им ценилась. Благодаря боковому расположению глаз у лошади предметы, находящиеся впереди нее, попадают в поле зрения обоих глаз на расстоянии примерно не ближе четырех метров (схождение глазных осей). Чтобы видеть предметы, расположенные ближе, лошадь должна поворачиваться к ним то одним, то другим глазом.
У лошадей, как и у людей, встречаются близорукость и дальнозоркость, причем близоруких лошадей больше, чем дальнозорких. Это обстоятельство является одной из причин «пугливости» лошадей (дальнозоркая лошадь плохо различает предметы, расположенные вблизи, и шарахается от них).
Особо следует сказать о повышенном внимании лошади к движению человека, его рук, к предметам, которые он держит. Эта особенность зрительного восприятия лошади очень ценна при дрессировке. На ней построен ряд сигналов, подаваемых дрессировщиком, работающим «на свободе».
Обоняние
Обоняние у лошадей очень развито. Как свидетельствует профессор В. А. Витт, «в открытой местности в степи лошадь на расстоянии многих сотен метров дифференцирует запахи, которые человек чувствует лишь на расстоянии несколько метров… Напав на след волка, она настораживается, храпит. В безводных пустынях, где истомленные жаждой люди и лошади еле в состоянии двигаться, лошади за много километров чуют траву и воду, когда человек ничего не видит и не чувствует».
Лошадь хорошо узнает ухаживающего за ней конюха, дрессировщика первую очередь по запаху и голосу, затем уже по его виду, одежде, манерам и обращению.
Преимущественно по запаху лошадь различает других лошадей, находит в конюшне свое стойло, узнает свою сбрую. С помощью обоняния лошади определяют малейшие примеси к воде и корму, различают запах аммиака, гвоздичного и розового масла. Лошадь является замечательным «ботаником-систематиком».
По наблюдениям Линнея, 262 вида трав она ест, а 212 видов игнорирует. Здесь нельзя все сводить к инстинктам, к безусловным наследственным рефлексам. Наблюдения за поведением лошадей на горных пастбищах Северного Кавказа, проводимые в течение многих лет кафедрой коневодства Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева, свидетельствуют, что отравления лошадей в результате поедания ядовитых растений бывают нередко, но почти исключительно только у молодняка. Взрослые лошади не едят ядовитых растений. Значит, они учатся их распознавать, вырабатывая условные рефлексы на запахи (а может быть, на запах и вкус) съедобных и ядовитых растений. Из вышесказанного следует, что обонятельный анализатор не может быть оставлен без внимания при дрессировке.
Кожный анализатор (осязание)
Наблюдая за лошадью, нетрудно убедиться в высокой чувствительности кожи лошади. Стоит только мухе сесть на нее, как по коже пробегает волна дрожи, и начинает двигаться хвост, стараясь отогнать насекомое. Уже одним этим доказывается, насколько тонкое осязание у лошади. Некоторые же места кожи, такие, например, как губы, ноздри, задняя часть брюха, особенно чувствительны. Опытами установлено, что лошадь может различать раздражители, действующие на ее теле на расстоянии 3 см друг от друга.
Лошадь тоньше, чем собака, реагирует на изменения температуры, различая колебания до 1 °C. Легкость выработки у лошадей условных двигательных рефлексов при помощи раздражения кожи широко используют для выездки лошади и управления ею (действие шенкелей на бока лошади, поводьев на кожу шеи и т. д.), а также в других случаях дрессировки. Не надо только забывать, что лошадь способна воспринимать некоторые осязательные ощущения как приятные, доставляющие ей удовольствие.
В процессе дрессировки такое движение, как оглаживание, может стать одним из средств поощрения. «Лошадь будет ждать этого поощрения, стремиться не менее, чем к вкусовой награде», – писал В. А. Витт в одной из своих работ.
Пищевой анализатор
При дрессировке лошадей он играет главную роль. Давая лошади сахар или морковку каждый раз после того, как она выполнила требование, дрессировщик закрепляет, отрабатывает ее безукоризненное четкое ответное действие или, наоборот, торможение на определенный сигнал.
Лошадь – большая лакомка. Познакомившись со вкусом сахара или сладкой морковки, она никогда не откажется от такой формы «награды» независимо от того, голодна она или нет. В этом существенное отличие лошади от многих других животных, которые, будучи сытыми, не поддаются дрессировке путем вкусопоощрительного метода.
Нервная система
Центральная нервная система играет огромную роль в жизни лошади. Благодаря нервной системе весь ее организм работает согласованно. Нервная система влияет на деятельность различных органов, регулирует процессы, происходящие в организме. Кроме того, она осуществляет связь организма с окружающей средой. От нервных клеток, находящихся в головном и спинном мозге, отходят нервы, которые соединяются в пучки, имеющие вид шнуров различной толщины. Они проходят через отверстия в черепе между позвонками и, постепенно разветвляясь, проникают во все органы и ткани, идут к коже, мышцам, сухожилиям, глазам, ушам.
По нервам возбуждение передается только в одном направлении: по одним нервам – от различных органов к мозгу, а по другим, наоборот, только от мозга к тем или иным органам. По чувствительным нервам в мозг поступают сигналы о том, что происходит в организме и в окружающей среде. По двигательным нервам от мозга передается возбуждение различным участкам тела и регулируется их работа. Возбуждение по двигательным нервам распространяется со скоростью около 100 м/с, а по чувствительным (от кожи) – со скоростью около 50 м/с, причем скорость проведения возбуждения с возрастом лошади повышается.
Внешние раздражения воздействуют на центральную нервную систему, которая отвечает на них той или иной реакцией. Под раздражением принято понимать всякое воздействие на организм, вызывающее какое-либо ответное действие лошади. Эти ответные действия на то или другое раздражение, осуществляемое центральной нервной системой, называют рефлексами. Рефлексы бывают безусловные и условные. Безусловные рефлексы, или инстинкты, существуют со дня рождения лошади (например, сокращение кожи или удар ногой при раздражении ее острым предметом, вызывающим боль). Условные же рефлексы образуются на базе безусловных при определенных условиях и непосредственном участии в их образовании коры больших полушарий головного мозга.
Условный рефлекс может быть выработан только тогда, если внешний раздражитель совпадает по времени с безусловным рефлексом или несколько предшествует ему. Например, дрессировщик ведет лошадь на поводе, находясь несколько сзади от нее, но в пределах поля ее зрения. Пройдя несколько шагов, дрессировщик останавливается (внешний зрительный раздражитель), одновременно с этим он останавливает лошадь натягиванием лонжи (безусловный рефлекс). Через несколько сочетаний этих раздражителей лошадь будет реагировать остановкой только на прекращение движения дрессировщика.
Другой пример: лошадь двигается шагом; для перевода ее в рысь необходимо подать голосом команду «Рысью!» (внешний звуковой раздражитель), одновременно слегка тушировать шамбарьером (безусловный раздражитель). Через несколько сочетаний этих раздражителей лошадь будет переходить в рысь только по одной команде голосом. Почти все вырабатываемые у лошади во время дрессировки условные рефлексы связаны с двигательными реакциями.
Такие условные рефлексы и называются двигательными условными рефлексами. Лошади быстро их вырабатывают и прочно сохраняют. Ранее выработанный условный рефлекс можно вызвать не только привычным, но и другим условным раздражителем. Например, при осаживании лошади (движение назад) всадник, как известно, действует поводом и шенкелем. Чем меньше действие поводом, тем плавнее происходит сначала остановка, а затем и осаживание. Поэтому более целесообразно выработать у лошади осаживание в основном только от уклона тела всадника. В данном случае этот уклон должен предшествовать действию повода, то есть первичного условного раздражителя. После нескольких сочетаний этих раздражителей лошадь, не ожидая действия повода, будет осаживать от незначительного уклона тела всадника, то есть от раздражителя второго порядка.
Наряду с процессами возбуждения происходят и процессы торможения. Процесс торможения объясняется возникновением в центральной нервной системе многих очагов возбуждения от одновременного поступления импульсов в различные ее участки. Так, резкая боль от грубого воздействия повода тормозит стремление лошади выполнить требование всадника двигаться вперед (например, для прыжка через препятствие).
При выработке условных рефлексов у лошади необходимо иметь в виду, что первое время, когда рефлексы недостаточно закреплены, они легко могут быть заторможены посторонними раздражителями. Поэтому при первоначальной работе необходимо создать для лошади обстановку, исключающую воздействие посторонних возбудителей (присутствие других лошадей, шум и т. д.). Особую обстановку покоя необходимо создавать только при начальной выработке рефлексов. В дальнейшем лошадь надо приучать работать в любых условиях, не обращая внимания на окружающую обстановку. Регулирование деятельности живого организма, в том числе и движения, происходит путем чередования процессов возбуждения и торможения. Процессы возбуждения и торможения происходят у разных лошадей различно.
Основные типы нервной деятельности
Ученые по силе, уравновешенности и подвижности нервных процессов установили четыре основных типа высшей нервной деятельности у лошадей: живой, безудержный, спокойный и слабый.
Живой тип. Отличается большой силой как возбудительного, так и тормозного процессов, их уравновешенностью и подвижностью – способностью быстро менять возбуждение на торможение и обратно.
Безудержный тип. Тоже сильный тип высшей нервной деятельности, но отличающийся от живого неуравновешенностью нервных процессов: возбуждение преобладает над торможением.
Спокойный тип. Относится к сильному типу нервной системы. Оба процесса хорошо уравновешены, однако подвижность их очень слаба: возбуждение и торможение сменяются медленно.
Слабый тип. Отличается слабостью как возбудительного, так и тормозного процессов, низкой работоспособностью нервных клеток и быстрой их утомляемостью.
Такое разделение лошадей по типам высшей нервной деятельности имеет практическое значение. Внешнее поведение лошади, различная способность к дрессировке, характер усвоения корма всецело и непосредственно зависят от типа высшей нервной деятельности. Целенаправленное формирование новых черт характера лошади, выбор метода дрессировки, а также рациональное использование ее в номере неразрывно связаны с типологическими особенностями нервной деятельности лошадей.
Наиболее желательны лошади живого типа. Они быстро воспринимают дрессировку. Представители спокойного типа вследствие слабой подвижности возбуждения и торможения требуют больше времени для дрессировки. Лошади безудержного типа встречаются редко, чаще приходится сталкиваться с лошадьми, у которых процессы возбуждения лишь в некоторой степени преобладают над тормозными. Обычно это чистокровные лошади, на которых ипподромные испытания наложили отпечаток излишней горячности.
Как правило, такие лошади требуют особого подхода и только в руках квалифицированного дрессировщика могут хорошо работать.
Двигательный аппарат
Почти все вырабатываемые у лошади в процессе дрессировки условные рефлексы связаны с ее движениями.
Движение лошади осуществляется перемещением центра тяжести тела с разнообразными изменениями положения конечностей и корпуса. В движении принимают участие пассивная часть двигательного аппарата (скелет, сухожилия, связки, слизистые сумки) и активная (мышцы). Непосредственной причиной движения лошади является сокращение мышц. Кости скелета (в основном кости конечностей) играют роль одно– и двухплечевых рычагов (чаще одноплечевых). Точкой вращения рычага является сустав. Мышцы, расположенные внутри суставного угла (сгибатели), при сокращении уменьшают угол сустава, приводя в движение плечи рычага. Мышцы, которые проходят через вершину угла сустава, при сокращении раскрывают угол сустава. Кроме того, под действием отводящих и приводящих мышц конечности могут отводиться от продольной плоскости тела лошади или приближаться к ней. При сокращении мышц-вращателей происходит вращение конечностей внутрь или наружу продольной оси.
Скелет лошади: 1 – нижняя челюсть; 2 – резцовая кость; 3 – верхняя челюсть; 4 – носовая кость; 5 – лобная кость; 6 – атлант; 7 – эспистрофей; 8 – четвертый шейный позвонок; 9 – седьмой шейный позвонок; 10 – первый грудной позвонок; 11 – лопатка; 12 – последний грудной позвонок; 13 – первый поясничный позвонок; 14 – последний поясничный позвонок; 15 – крестцовая кость; 16 – хвостовые позвонки; 17 – седалищная кость таза; 18 – бедренная кость; 19 – кости голени (большеберцовая и малоберцовая); 20 – кости заплюсны; 21 – кости плюсны (плюсневая и грифельные); 22 – фаланги пальца (путовая, венечная и копытовидная кости); 23 – подвздошная кость таза; 24 – лонная кость таза; 25 – коленная чашечка; 26 – реберные хрящи; 27 – ребра; 28 – мечевидный хрящ грудной кости; 29 – семсамовидные кости; 30 – фаланги пальца (путовая, венечная и копытовидная кости); 31 – кости пясти (пястная и грифельные); 32 – кости запястья; 33 – кости предплечья (лучевая и локтевая); 34 – грудная кость; 35 – плечевая кость
Огромную роль в работе мышц играют импульсы, идущие от центральной нервной системы. В ответ на раздражения внешней среды в головном и спинном мозге возникает возбуждение. По двигательным нервным волокнам возбуждение передается мышцам. Мышцы сокращаются – совершается движение. Скелетные мышцы непосредственно получают нервные импульсы из центральной нервной системы и своим сокращением обусловливают многочисленные сложные согласованные движения (шаг, рысь, галоп, прыжки и т. д.).
Деятельность скелетной мускулатуры происходит рефлекторно, причем началом условных рефлексов (через центральную нервную систему) служит сокращение одних мышц, которое в свою очередь является условным раздражителем для других мышц. При этом создается своеобразная цепь: окончание одного движения вызывает начало другого.
Как известно, во всяком движении, а также при усилиях, направленных на сохранение равновесия на месте, всегда участвует скелетная мускулатура лошади. Так, во время остановки лошадь находится в состоянии видимого покоя, не совершая движения. Задача мышц при этом – длительным напряжением (тонусом) обеспечить животному такое положение, при котором легко сохранить равновесие. Такой вид деятельности мышц называется тоническим. Тоническое напряжение осуществляется не всей мышцей, а только частью ее волокон, что дает возможность мышце длительно работать без утомления. Тоническая деятельность мышц, обеспечивая телу лошади равновесие, создает условие, при котором она может легко перейти к движению.
Стати лошади: 1 – подщечина; 2 – щека; 3 – подбородочная ямка; 4 – подбородок; 5 – губы; 6, 7 – ноздри; 8– переносица; 9 – глаз; 10 – надбровные дуги; 11 – лоб; 12 – челка; 13 – темя; 14 – уши; 15 – затылок; 16 – висок; 17 – надглазничная впадина; 18 – грива; 19 – гребень шеи; 20 – холка; 21 – спина; 22 – поясница; 23 – крестец; 24 – круп; 25 – репица хвоста; 26 – задний проход; 27 – промежность; 28 – седалищный бугор; 29 – хвост; 30 – ягодица; 31 – голень; 32 – ахиллово сухожилие; 33 – пятка; 34 – скакательный сустав; 35 – плюсна; 36 – щетки; 37 – мошонка; 38 – паховая область; 39 – крайняя плоть; 40 – каштаны; 41 – живот; 42 – нижний край грудной клетки (грудная кость); 43 – копыто; 44 – венчик; 45 – путо; 46– путовой сустав; 47 – пясть; 48 – запястье; 49 – подплечье; 50 – подгрудок; 51 – плечелопаточный бугор; 52 – грудь; 53 – яремный желоб; 54 – горло; 55 – ганаш; 56 – скуловой гребень; 57 – бок шеи; 58 – лопатка; 59 – боковая стенка грудной клетки; 60 – подвздох; 61 – маклок; 62 – бедро; 63 – колено; 64 – ложные ребра; 65 – локоть; 66 – плечо
На характер движения лошади значительное влияние оказывает положение ее головы и шеи. Между положением головы и шеи лошади и ее конечностями существует рефлекторная связь (шейные рефлексы). В зависимости от изменения положения головы относительно туловища различают четыре группы шейных рефлексов:
1. При опускании головы происходит уменьшение напряжения мышц-разгибателей обеих передних конечностей и сохранение или небольшое увеличение напряжения разгибателей задних конечностей.
Постановка передних ног лошади: 1 – нормальная; 2 – размет; 3 – косолапость; 4 – расходящаяся; 5 – сходящаяся; 6 – отставленная; 7 – подставленная
2. При подъеме головы – увеличение напряжения разгибателей передних конечностей и уменьшение напряжения разгибателей задних конечностей.
3. При наклоне головы по направлению к одному из плечевых суставов – повышение разгибательного напряжения обеих конечностей (больше – задних) со стороны, в которую наклонена голова.
4. При повороте головы с отведением в сторону челюсти – увеличение разгибательного напряжения передней конечности в сторону, к которой обращена челюсть.
Постановка задних ног лошади: 1 – нормальная; 2 – Х-образная; 3 – О-образная; 4 – саблистая; 5 – прямая; 6 – отставленная; 7 – подставленная
Движения лошади
Движения лошади можно разделить на движения на месте и с преодолением пространства (вперед, назад, в сторону). Движения на месте в большинстве случаев характеризуются относительным удержанием центра тяжести в границах площади опоры тела лошади. К ним относятся: пиаффе (при условии, если лошадь производит его, не смещаясь с места), галоп на месте, так называемый салют, исполняемый лошадью при цирковой дрессировке, а также такие упражнения высшей школы верховой езды, как левада, круппада и каприоль.
К движениям на месте с перемещением центра тяжести за площадь опоры следует отнести: опускание лошади на землю, лежание на боку, вставание с земли, лягание, вставание на дыбы. Стоя на месте, лошадь находится в устойчивом равновесии, что обеспечивается большой площадью опоры и сравнительно близким расположением центра тяжести тела от этой площади. Непосредственное сохранение равновесия достигается фиксацией частей скелета, осуществляемой напряжением мышц, сухожилий, связок.
Центр тяжести лошади
Центром тяжести называется точка тела, через которую проходит направление силы веса тела при любом его положении. Центр тяжести спокойно стоящей на месте лошади с всадником лежит приблизительно в точке пересечения вертикальной линии, касательной к мечевидному отростку грудной кости с горизонтальной на высоте плече-лопаточного сочленения.
В основе движения лошади в пространстве лежит перемещение ее центра тяжести при помощи разнообразных изменений положения конечностей и тела. Так, например, одна из задних ног (а при движении назад одна из передних) сначала, сгибаясь, а потом разгибаясь, толкает туловище и таким образом перемещает центр тяжести, выводя его из границ площади опоры. Лошадь вынуждена находить новую опорную площадь при помощи движения вперед (или назад), выставляя для этого передние конечности (при движении назад– задние). Так как импульс от толкающей конечности исходит на протяжении всего времени движения, лошадь все время находится в положении неустойчивого равновесия и, восстанавливая его, ей приходится продвигаться в пространстве. Первичный импульс, заставляющий сместиться центр тяжести, исходит только от задних конечностей при движении вперед и только от передних при осаживании.
Центр тяжести при движении лошади смещается в четырех направлениях: в вертикальном – одновременно с движением верхней части опирающейся ноги; в боковые стороны соответственно с изгибом корпуса лошади; в горизонтальном – вперед по линии импульса со стороны задних конечностей.
Назад центр тяжести может смещаться только при осаживании, вставании на дыбы, галопе назад и вставании с земли.
Равновесие
Красивы и грациозны движения лошади на свободе, когда она возбуждена. Голова и шея приподняты, задняя часть корпуса слегка опущена, спина и поясница изогнуты (чтобы лучше фиксировать прилегающие части), задние конечности, согнутые и подведенные под туловище, энергичными бросками отделяясь от земли, бросают вперед весь корпус; передние конечности, освобожденные от излишней тяжести, двигаясь свободно, высоко и картинно поднимаются над землей, ноздри пышут, во взгляде «гордость». Сила и гармония этих движений говорят о том, что лошадь, двигаясь на свободе, умеет сохранять равновесие и сообразно своим потребностям легко, по своему произволу, может видоизменить его. Когда же на лошадь садится всадник, тогда природное равновесие нарушается.
Молодая невыезженная лошадь, обремененная весом всадника, доходящим иногда до 25 % ее живого веса, движется с вытянутыми и опущенными головой и шеей, на прямых задних конечностях и высоко несет заднюю часть корпуса; передние конечности, обремененные излишней тяжестью, поднимаются над землей невысоко и быстро опускаются, как бы ища опоры.
Выездка верховой лошади имеет целью не только покорить ее воле всадника, развить мускулатуру и органы дыхания, но и уравновесить ее, то есть развить в ней способность быстро перемещать свой центр тяжести.
Выезженная лошадь может и под всадником сохранять естественные гармоничные движения, придавать своему телу то равновесие, которое является наивыгоднейшим для поддержания своего веса и веса всадника. Выезженная лошадь может в различных условиях по-разному приспосабливаться к обстановке и под влиянием усвоенных рефлексов и физического развития (тренированности) управлять своим центром тяжести так, чтобы с возможно меньшей затратой мускульной силы и вредом для себя выполнять работу.
Различают следующие виды равновесия:
1. Равновесие на задней части корпуса. Когда лошадь путем упражнений приобретает по требованию всадника навык передавать во время движения часть своего веса с обремененной передней части корпуса на более легкую, но более сильную заднюю часть корпуса. Это равновесие зависит от высокого постава шеи при подобранном близком к отвесу положении головы и подведенных под корпус задних ног на согнутых суставах. При этом лошадь свободно может передвигать свое тело в разные стороны, быстро останавливаться; применяется при выполнении элементов высшей школы.
2. Равновесие на передней части корпуса. Лошадь большую часть своего веса несет на передних конечностях. Такое равновесие находится в зависимости от степени вытянутости шеи и головы вперед. Это равновесие способствует проявлению резвости у скаковой лошади и больших тяговых усилий у тяжеловесов.
3. Среднееравновесие. Зависит от положения шеи (под углом 45° к горизонту) и средней степени подведения задних ног под корпус лошади. Такое равновесие принимает сама лошадь как естественное и более удобное. Передвижение отдельных конечностей при всех аллюрах одинаково: каждая нога проходит две основные фазы – опирание на землю и перенос ноги.
Необходимо отметить роль в передвижении так называемого рефлекса поддержки, который состоит в том, что с момента соприкосновения с почвой нога движущейся лошади рефлекторно выпрямляется. Как только нога покинет опору, она также рефлекторно становится подвижной в суставах. Отталкивание продолжается до тех пор, пока поступательное движение тела лошади не увлечет отталкивающуюся ногу в фазу отведения.
Физиологические основы тренировки лошадей
Все процессы, происходящие в организме животного, в том числе его связь с внешней средой, регулируются нервной системой.
Функциональная деятельность организма и его взаимодействие с внешней средой слагаются из различных сложных рефлекторных актов, которые координируются временными связями, возникающими в высших отделах центральной нервной системы.
Роль центральной нервной системы, ее основных процессов (возбуждения и торможения), не ограничивается только анализом и синтезом отношений организма с внешней средой. Не менее важно ее значение в регулировании внутренних процессов в организме. Если при воздействии извне внутренние реакции организма, координируемые корой головного мозга, характеризуются усилением или понижением обмена веществ, кровообращения или дыхания, то внешние – изменением мышечной деятельности. Это наиболее универсальная и важная функция живого организма возможна лишь при наличии определенной энергии.
Энергетическое обеспечение мышц лошади
В книге «Тренинг и испытания скаковых лошадей» дана подробная информация для любителей лошадей, желающих скрупулезно разобраться в процессах, происходящих в мышечной ткани этих животных.
Снабжение сокращающихся мышц энергией происходит при химических превращениях, идущих без участия кислорода (анаэробный гликолиз) и при участии его (окислительное, или аэробное, фосфорилирование). Кислород требуется не только для аэробного фосфорилирования, но и для частичного окисления молочной кислоты (лактат) – конечного продукта анаэробного расщепления гликогена.
Наибольшее значение имеет окислительное фосфорилирование, так как оно позволяет более эффективно использовать энергию химических превращений в мышцах и тканях. Анаэробные процессы энергообразования включаются при недостатке кислорода как вспомогательный механизм. Таким образом, функция кислородного обмена заключается в образовании энергии, необходимой для различного рода физиологических процессов, в том числе в сократительной деятельности мышц.
Основные химические реакции энергетических процессов происходят в особой части клеток (митохондриях), куда поступает кислород. В митохондриях клеток образуется аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), являющаяся универсальной формой накопления энергии в ее фосфорных связях. Трансформация химических реакций с участием АТФ в механическую работу осуществляется сократительным белковым материалом мышц – актином и миозином. Сложная белковая структура актомиозин под влиянием АТФ способна сокращаться, а последняя при этом распадается до АДФ и АМФ (аденозин-дифосфорная и аденозинмонофосфорная кислоты). Запасы АТФ в мышечной ткани ограничены, поэтому для выполнения значительной мышечной работы требуется постоянное восполнение запасов этого соединения.
Восстановление (ресинтез) АТФ происходит как за счет макроэргических соединений, содержащихся в мышце (креатинфосфат), так и за счет макроэргических соединений, образующихся в ней в процессе мышечной деятельности.
Креатинфосфат имеет большое значение в процессах мышечного сокращения, играя роль энергетического депо. При этом его депонирующая способность энергии выше, чем у АТФ. Однако креатинфосфат не реагирует с сократительным веществом мышц (актомиозином), а вступает в реакцию лишь с АДФ. Креатинкиназная реакция протекает чрезвычайно быстро, и она характерна для кратковременных интенсивных физических нагрузок.
Ресинтез АТФ за счет макроэргических фосфорных соединений, образующихся в процессе мышечной деятельности, может осуществляться путем гликолитического и дыхательного фосфорилирования.
Гликолитическое фосфорилирование, подобно креатинкиназной реакции, – анаэробный путь ресинтеза АТФ. В связи с тем, что углеводные запасы организма, особенно у верховых лошадей, достаточно велики, гликолиз может обеспечивать ресинтез АТФ длительное время.
Ресинтез АТФ гликолитическим фосфорилированием является преобладающим при мышечных нагрузках максимальной интенсивности, когда появляется резкое несоответствие между сильно возросшей потребностью организма в кислороде и ограниченными возможностями ее удовлетворения. Конечный продукт анаэробного распада углеводов – молочная кислота.
При максимальной активности мышц образуется избыток молочной кислоты, диффундирующей в кровь. После максимальной работы (например, после быстрой скачки или бега) наблюдаются учащенное дыхание и усиленное по сравнению с состоянием покоя потребление кислорода.
Повышенное количество кислорода, потребляемое в восстановительном периоде, называется кислородным долгом и расходуется на окисление в тканях печени и сердца некоторой части избытка молочной кислоты (до 1/4), образовавшегося в период максимальной мышечной активности. Остальная часть избытка молочной кислоты, накопившаяся в крови при быстром беге, снова превращается в печени в гликоген.
Важную роль в мышечной энергетике играют процессы окисления пировиноградной кислоты, являющейся предшественником молочной кислоты при анаэробном фосфорилировании. Большая часть пировиноградной кислоты является основой для аэробного расщепления углеводов и других окислительных реакций.
Обязательное условие аэробного окисления – хорошее снабжение организма кислородом. Такой путь ресинтеза АТФ характерен для нагрузок средней и умеренной интенсивности, когда потребность организма в кислороде может полностью удовлетворяться.
Большая часть аэробных окислительных превращений идет на обеспечение двигательной деятельности. При мышечной работе уровень потребления организмом кислорода возрастает во много раз. Скелетные мышцы при напряженной работе могут увеличивать потребление кислорода в 100 раз. Следовательно, доставка необходимого количества кислорода для обменных процессов в мышцах является решающим условием, обеспечивающим двигательную деятельность организма лошади.
В процессе энергетического обмена происходит потребление организмом кислорода и выделение углекислоты. Важное значение имеет соотношение «выделенная углекислота: потребляемый кислород» – так называемый дыхательный коэффициент, определенным образом отражающий характер обмена веществ. Дыхательный коэффициент имеет сложную динамику и во время работы претерпевает изменения. У лошадей при движении шагом он колеблется в пределах единицы, а при более интенсивном движении уменьшается вследствие истощения углеводов и постепенного вовлечения в обмен белков и жиров. Таким образом, дыхательный коэффициент указывает, какое энергетическое вещество окисляется. При окислении углеводов он равен единице, при окислении белков – 0,8, жиров – 0,7.
По количеству потребленного кислорода при определенном дыхательном коэффициенте можно рассчитать затраты калорий, необходимых для обеспечения той или иной работы.
Затраты энергии при движении шагом у лошадей составляют 0,58-0,71 ккал на 1 кг/км. При переходе на движение рысью повышается расход энергии в единицу времени примерно в два раза, то есть пропорционально увеличению скорости движения. В то же время при расчете на единицу пути эти изменения незначительны.
Следует отметить, что величина потребления кислорода характеризует уровень окислительно-восстановительных процессов в организме, а мерой участия процессов анаэробного образования энергии при мышечной деятельности является кислородный долг. Сумма этих величин, то есть потребления кислорода во время работы и кислородного долга, составляет уровень кислородного запроса и является показателем энергозатрат организма.
Двигательная гипоксия
Двигательная гипоксия (кислородная недостаточность), развивающаяся при напряженной мышечной деятельности, в результате которой организм не способен полностью обеспечить кислородом участвующие и не участвующие в этой деятельности тканевые структуры, является величиной непостоянной. При тренировке лошадей степень двигательной гипоксии может быть целенаправленно изменена, а следовательно, есть возможность управления этим процессом. Последнее позволяет использовать двигательную гипоксию как естественный раздражитель, стимулирующий изменения в организме, ведущие к расширению функциональных возможностей и повышению работоспособности животных.
Повышенная потребность в кислороде при работе вследствие увеличенного расхода энергии в первую очередь удовлетворяется за счет изменения функции внешнего дыхания, которая направлена на поддержание постоянного уровня напряжения кислорода в альвеолярном воздухе и артериальной крови.
К показателям деятельности дыхательной системы относятся частота и глубина дыхания. Они определяют величину минутного объема легочной вентиляции, которая зависит от вида мышечной деятельности и от ее интенсивности.
Еще в 60-е годы прошлого века были получены данные о величине легочной вентиляции у лошадей при интенсивной нагрузке. Если в состоянии покоя минутный объем дыхания составляет 60-100 л, то во время резвой рыси (10,8 м/с) или галопа (11,7 м/с) он может превышать 2000 л. Значительное повышение легочной вентиляции соответственно сопровождается ростом потребления кислорода в 50–60 раз по сравнению с данными в состоянии покоя.
Вследствие несоответствия между кислородным запросом и фактическим потреблением кислорода в процессе интенсивной мышечной деятельности образуется кислородный долг, величина которого может являться определенным показателем развития двигательной гипоксии. Однако кислородный долг ввиду преимущественной связи с анаэробным энергообразованием не может в полной мере характеризовать уровень двигательной гипоксии. Она зависит также от развития кислородтранспортных систем и возможностей окислительно-восстановительного метаболизма клеточных и тканевых структур.
Исследование реакции на мышечную нагрузку систем дыхания, кровообращения, крови, а также характера тканевого метаболизма позволяет получить более полное представление как о развитии кислородной недостаточности, так и об адаптационных возможностях организма.
При интенсивных мышечных напряжениях у лошадей происходят значительные изменения в крови: повышается количество эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина. Увеличение эритроцитов при мышечной работе ведет к повышению «дыхательной» поверхности крови, а значит, и ее кислородтранспортной функции. При этом большую работоспособность проявляли лошади с наиболее выраженным увеличением эритроцитов.
Сдвиги показателей крови зависят от интенсивности мышечной нагрузки и наиболее выражены при пробегах и скачках, а не при дозированной работе средней мощности. Интенсивная мышечная нагрузка, сопровождающаяся развитием кислородной недостаточности, вызывает значительные изменения эритропоэтической (образование эритроцитов) и эритрорезервной (выход эритроцитов из депо) функции.
Наряду с отмеченными изменениями под влиянием работы мышц установлены также различные сдвиги физико-химических показателей крови лошадей – резервной щелочности, содержания сахара, фосфора, белковых фракций.
Во время мышечной деятельности сердечно-сосудистая система обеспечивает необходимый кровоток. В системе кровообращения происходят сдвиги, соответствующие повышенному энергетическому обмену, в связи с чем изменения сердечной деятельности являются важнейшим элементом, определяющим перенос кислорода к тканям организма. Таким образом, роль кровообращения в организме определяется возможностями удерживать количество кислорода, доставляемое за единицу времени артериальной кровью тканям на уровне, адекватном потреблению кислорода в данный момент.
Один из показателей функционального состояния сердечно-сосудистой системы – изменение частоты пульса, которая отражает деятельность сердца и характеризует уровень адаптации организма. Тренированный организм имеет в покое меньшее число сердечных сокращений, чем нетренированный. Степень снижения частоты пульса, являющаяся результатом функциональных и морфологических изменений в организме, зависит от интенсивности мышечных нагрузок и длительности спортивной эксплуатации лошади.
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.
Наблюдались более высокие пределы максимального увеличения частоты пульса после интенсивной работы (180-2 20 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.
При сердечных сокращениях образующееся давление обеспечивает продвижение крови по сети артериальных сосудов. Различают систолическое, или максимальное, диастолическое, или минимальное, среднее и пульсовое давление.
Значительные изменения артериального давления при мышечной работе отражают характер деятельности сердечно-сосудистой системы.
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 восстанавливаются 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 минут), 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 минутам. 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.
Физиологическая характеристика работы скаковых лошадей
Мышечная работа лошадей связана с увеличением энергетических затрат, поэтому наиболее важное значение имеет адаптация физиологических систем организма, направленная на обеспечение кислородного запроса. В связи с этим наибольшие сдвиги отмечаются в системе дыхания, кровообращения и дыхательной функции крови.
Интенсивная нагрузка сопровождается увеличением частоты и глубины дыхания, что приводит к значительному увеличению легочной вентиляции.
Ритмика дыхания, являясь результатом сложных рефлекторных взаимоотношений, отражает общую динамику адаптации организма к мышечной работе. Она значительно изменяется в зависимости от аллюра и интенсивности движения.
Нагрузка средней интенсивности (стандартная) у скаковых лошадей вызывает учащение дыхания в 4–5 раз по сравнению с данными относительного покоя. Восстановительная реакция носит однонаправленный характер и длится 40–50 минут.
При максимальной нагрузке (скачка, резвый галоп) частота дыхания увеличивается в 6-10 раз. Восстановительные процессы носят, как правило, однонаправленный характер, однако в начале периода соревнований, когда приспособительные механизмы не достигли своего развития, нередко наблюдается учащение дыхания в первые минуты восстановления. При этом дыхание становится поверхностным.
Учащение дыхания после работы обеспечивает достаточно высокий уровень легочной вентиляции, необходимый для ликвидации кислородной задолженности, и способствует быстрейшей теплоотдаче, так как при скачках у лошадей повышается температура тела. Известно, что мышечная работа вызывает значительное увеличение теплопродукции в результате интенсификации в организме энергетических процессов. Температура тела у лошадей разных пород как в состоянии относительного покоя, так и в зависимости от мышечной работы не имеет выраженных различий.
Во время интенсивной мышечной работы при усиленном потреблении кислорода и недостаточном снабжении им организма наблюдаются сдвиги в деятельности сердечно-сосудистой системы, направленные на компенсацию нарушенного кислородного баланса. Повышаются частота пульса и уровень артериального давления, увеличивается скорость кровообращения.
При исследовании пульса у скаковых лошадей разных пород не выявили достоверных различий как в состоянии относительного покоя, так и под влиянием интенсивной мышечной работы. Различия в частоте пульса в состоянии относительного покоя наблюдаются у лошадей разных возрастных групп.
Отмечаемое с возрастом урежение частоты пульса объясняется усилением влияния парасимпатической нервной системы, гипертрофией сердца и другими изменениями морфологического и функционального характера многих систем и органов при регулярном воздействии мышечной работы.
На шагу частота пульса обычно увеличивается в 2 раза по сравнению с покоем и составляет 60–64 удара в минуту, при движении рысью – 160 ударов, а при движении галопом со скоростью 450 м/мин достигает 230–240 ударов в минуту. Увеличение скорости движения до 650700 м/мин приводит к учащению пульса до 260 ударов в минуту.
Таким образом, можно отметить, что частота пульса отражает адаптивные изменения, происходящие в организме тренируемого животного как в состоянии относительного покоя, так и при мышечных нагрузках.
При анализе показателей артериального давления можно отметить наиболее выраженную динамику максимального давления. Как в состоянии относительного покоя, так и при выполнении одинаковых нагрузок у лошадей разных верховых пород не выявлено различий по многим показателям артериального давления. Более четко выражена возрастная гипотония, что, бесспорно, связано с большей продолжительностью тренировок.
Периодические, через 40–50 дней, исследования во время подготовки к соревнованиям выявили постепенное снижение показателей артериального давления в состоянии относительного покоя. Таким образом, динамика артериального давления у лошадей под влиянием тренинга характеризуется гипотонической реакцией.
Артериальное давление при мышечной работе прежде всего зависит от ее интенсивности и может достигать больших величин. При мышечной работе возникают изменения и в морфологическом составе крови, главным образом в количестве эритроцитов и гемоглобина. Следует отметить, что период тренинга, характеризующийся в основном нагрузками средней интенсивности, вызывает относительно небольшие изменения числа эритроцитов и содержания гемоглобина. Включение в тренинг резвых работ и участие в скачках или соревнованиях приводит к более выраженному увеличению этих показателей красной крови, участвующих в переносе кислорода к тканям.
Во время мышечной работы во всех случаях наблюдается увеличение количества эритроцитов и содержания гемоглобина, обусловливающее повышение кислородной емкости крови. Уровень изменений этих показателей зависит от интенсивности работы. В течение одного часа после работы как средней, так и высокой интенсивности количество эритроцитов и содержание гемоглобина не снижаются до исходных данных. Для полного восстановления их показателей требуется не менее 20–24 часов.
Оксигенозная возможность крови в значительной степени удовлетворяет непосредственно во время работы возрастающий кислородный запрос.
В процессе тренинга оксигенация венозной крови у лошадей в состоянии относительного покоя постепенно повышается, особенно в период наиболее интенсивных нагрузок. При этом у скаковых лошадей, отдельные тренировки которых отличаются очень высокой интенсивностью, отмечен больший сдвиг в насыщении кислородом венозной крови, чем у лошадей других видов спорта (например, троеборных).
Повышение оксигенации венозной крови в состоянии относительного покоя зависит от морфологических и функциональных изменений, происходящих в организме под влиянием тренинга.
У хорошо тренированных лошадей даже при интенсивной нагрузке (скачка) оксигенация венозной крови остается неизменной или повышается по сравнению с исходными данными в покое. Это свидетельствует о достаточном кровоснабжении работающих тканей, о коррелированной деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. В таких случаях лошади, как правило, показывают высокие спортивные результаты в испытаниях.
При недостаточной подготовке лошадей к заданной нагрузке снижается оксигенация венозной крови, несмотря на значительные сдвиги в ее составе и в деятельности систем дыхания и кровообращения. Кислородный режим – важная функция организма, и его нарушение сопровождается снижением работоспособности. Вместе с тем кислородная недостаточность, сопровождающая мышечные напряжения, – основной компонент воздействия на организм, приводящий к развитию приспособительных механизмов, определяющих повышение работоспособности.
В процессе систематического тренинга отмечается кумулятивный характер влияния на организм мышечной работы, что отражается на динамике физиологических функций как в состоянии относительного покоя, так и при движении. Под влиянием тренинга наблюдаются брадикардия, увеличение количества эритроцитов и содержания гемоглобина, повышение оксигенации венозной крови, что является результатом комплексной адаптации организма. При нагрузках средней интенсивности у более тренированных лошадей отмечаются менее выраженные сдвиги со стороны функциональных систем организма. При мышечной работе максимальной интенсивности у них проявляется способность к более выраженным физиологическим сдвигам, являющаяся отличительной чертой тренированного организма.
Формирование у лошади двигательных навыков
Физиология двигательного аппарата – неотъемлемая часть общей физиологии организма как целого, в его постоянном взаимодействии с внешней и внутренней средой.
Двигательные акты, как и все другие виды деятельности живого организма, есть проявление функций целого организма. При этом наблюдается согласование функций различных органов, регулируемое и координируемое центральной нервной системой.
Даже самое простое движение животного появляется в результате сложной, интегрированной деятельности его центральной нервной системы. Если вы задумали воспитать скаковую лошадь, то задача тренеров – развить эти качества нервной системы по руководству всеми функциями организма, и в первую очередь – двигательными.
Лошади имеют разные формы поступательного движения, называемые аллюрами. Различают аллюры естественные и искусственные. Основными естественными аллюрами являются шаг, рысь и галоп. Шаг – наиболее медленный аллюр, который характеризуется поочередным опиранием всех конечностей. Движение шагом начинается с толчка одной из задних конечностей (например, правой). В дальнейшем от земли отталкивается правая передняя конечность, затем диагональная ей левая задняя и, наконец, левая передняя и т. д. Шаг бывает нормальный, когда задние ноги лошади ступают в след передних; укороченный, когда след задних ног не достигает следа передних, и удлиненный, когда след задних ног перекрывает след передних. В последнем случае наблюдается момент опирания на две конечности одной стороны.
Лошади верховых пород, как правило, имеют нормальный или удлиненный шаг. Длина шага у них обычно колеблется от 0,8 до 1,2 м, скорость – до 6–8 км в час.
Рысь – аллюр с фазой свободного полета с диагональным опиранием конечностей, например, правой задней и левой передней, а затем наоборот. Между диагональным опиранием копыт о землю наблюдается фаза подвисания. Рысь бывает нормальная, укороченная и ускоренная. Длина шага нормальной рыси примерно равна 2,5 м, а скорость – 11–13 км в час.
Резвая рысь, наблюдаемая у рысаков, – в определенной мере искусственный аллюр.
Галоп – самый быстрый скачкообразный аллюр, имеющий опирание в три темпа с фазой свободного полета. Последовательность смены ног при галопе следующая: сначала лошадь опирается на одну заднюю конечность, потом на другую заднюю и противоположную ей переднюю и, наконец, на другую переднюю конечность.
Различают галоп с правой и с левой ноги. При галопе с правой ноги вся тяжесть тела ложится на левую заднюю конечность, потом на правую заднюю и левую переднюю и затем на правую переднюю конечность. При галопе с левой ноги наблюдается другая последовательность – сначала идет опирание на правую заднюю, затем на левую заднюю и правую переднюю и далее на левую переднюю.
При движении по кругу лошадь обычно идет с внутренней ноги, то есть если движется налево, то с левой, а если направо, то с правой ноги. Движение по кругу с внешней ноги называется контргалопом.
Скорость на галопе может быть различной. Очень тихий, короткий галоп называется манежным. Его обычно используют в выездке лошади. В скаковом тренинге применяют два вида движения галопом – кентер, скорость которого колеблется от 2 до 3 минут 1 км, и резвый галоп, или карьер, в полный мах лошади, с предельной или околопредельной скоростью. При движении карьером обе задние ноги производят толчок почти одновременно, и слышно два удара о землю, хотя кинографические исследования свидетельствуют о наличии трех темпов. Движение резвым галопом со скоростью на 15–20 секунд тише предельной называют размашкой. Длина маха на резвом галопе составляет обычно 6–7 м и более, а скорость у чистокровных лошадей около 1 минуты 1 км. Мировой рекорд скорости скаковой лошади на 1 км равен 53,75 секунды.
Важное значение при тренировке лошади имеют такие условно-рефлекторные реакции, которые обусловливают возможность возникновения по механизму временных связей новых форм движения, называемых двигательными навыками (например, прыжок).
Следовательно, двигательный навык представляет собой приобретенную, строго координированную реакцию организма, выработанную упражнениями. Его образование проходит через несколько стадий со всеми основными закономерностями условно-рефлекторной деятельности. На первом этапе обучения в коре головного мозга лошади происходит одновременное возбуждение большого числа нервных центров (явление генерализации) при недостаточном развитии внутреннего торможения, что выражается в нечеткой координации движений. На этой стадии необходимо оберегать эти навыки в нервной системе лошади от чрезмерных усложнений и болевых воздействий.
Второй этап формирования характеризуется его специализацией в связи с концентрацией возбуждения и развитием внутреннего торможения. Процесс дифференцирования приводит к уточнению всех движений. Однако на этом этапе имеющиеся координационные связи еще недостаточно прочны, вследствие чего нередки срывы и проявление ошибок в движениях.
На последнем этапе координация достигает своего развития, обеспечивая четкую согласованность деятельности различных мышечных групп. Движения при этом становятся точными и экономичными, своего рода автоматизированными.
В формировании двигательных навыков лошади участвуют раздражения, поступающие в ее центральную нервную систему со всех ее внешних рецепторов (зрительный, слуховой и т. д.), а также рецепторов, находящихся во внутренних органах и расположенных в мышцах. В процессе повторных тренировок эти импульсы приобретают сигнальное значение для проявления соответствующих ответных реакций.
Двигательные навыки могут сохраняться определенное время без соответствующей тренировки. Как правило, устойчивыми являются навыки, наиболее развитые и хорошо закрепленные.
Четкое выполнение двигательного навыка во многом зависит от утомления во время работы. Утомленная лошадь теряет способность к координации движений, особенно таких сложных, как прыжок.
На выполнение сложных двигательных актов может влиять также разминка, значение которой для создания оптимальных условий крайне велико.
Вместе с формированием двигательных навыков развиваются и двигательные качества у лошади, а именно сила, скорость и выносливость. Эти качества обусловлены как анатомо-морфологическим и биохимическим строением организма, так и координационными отношениями в центральной нервной системе.
Сила, выражающая степень напряжения мышц, не является неизменной величиной. В результате тренировки силовые качества организма повышаются, а после прекращения ее – уменьшаются. Для развития силы большое значение имеет, с одной стороны, выработка в коре больших полушарий условно-рефлекторных связей, способствующих при движении развитию большего напряжения мышц, с другой – структурные и биохимические изменения мышечных волокон, образующиеся во время работы под действием продуктов обмена веществ.
В процессе тренировки происходят утолщение мышечных волокон и изменение их химизма: увеличивается содержание гликогена, креатина и фосфагена, а также структурных белков мышцы – миозина, актина, актомиозина. Значительно повышается и ферментативная активность сократительных белков, что ведет к более быстрой мобилизации химической энергии фосфорных соединений, содержащихся в мышце, и превращению ее в механическую энергию. Прогрессивные изменения в мышцах, а следовательно, и развитие силы, зависят от величины нагрузки, темпа и длительности работы.
Увеличение силы может быть достигнуто как за счет увеличения перемещаемой массы, так и за счет ускорения в движении. Упражнениями, обеспечивающими прирост силы мышц, являются собственно силовые за счет увеличения массы (масса всадника, дополнительное усилие) и скоростно-силовые за счет увеличения скорости движения.
Скорость – это качество, являющееся не только характеристикой резвости движения лошади, но и характеристикой мышечного сокращения и реакции организма на определенные раздражения. Скорость обусловлена подвижностью нервных процессов в организме, быстротой и силой сокращения мышц, участвующих в движении.
Особенностью временных связей, обеспечивающих различные формы скорости реакций, является формирование высокой подвижности процессов возбуждения и торможения, обеспечивающих быструю смену одних двигательных координаций другими. Развитие скорости затрагивает и биохимические процессы в организме. Скорость мышечного сокращения зависит от быстроты мобилизации химической энергии в мышечном волокне и превращения ее в механическую энергию сокращения.
Адаптация организма к скоростной работе наилучшим образом происходит при напряженных тренировках, вызывающих значительную мобилизацию нервномышечной деятельности и интенсивное протекание энергетических процессов. При этом во время выполнения скоростных упражнений всегда возникает та или иная степень гипоксии (недостаток кислорода).
Скоростные упражнения, выполняемые в условиях определенной кислородной задолженности, влияют на развитие компенсаторных функций организма наиболее разносторонне. Прежде всего они способствуют развитию анаэробных механизмов ресинтеза АТФ, усиливают процессы аэробного окисления и синтеза тканевых белков.
При скоростных нагрузках увеличивается в мышцах количество гликогена и фосфокреатина, играющих важную роль в биохимической энергетике мышечной работы.
Выносливость лошади определяется временем, в течение которого поддерживается работоспособность на определенном уровне. Важнейшее условие развития выносливости – длительное повторение определенных упражнений, при которых повышается не только выносливость мышц, участвующих в выполнении определенного упражнения, но и выносливость организма в целом (повышение работоспособности сердечной мышцы, накопление запасов энергетических веществ и т. д.).
Конец ознакомительного фрагмента.