馬的呼吸與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)

??呼吸機(jī)理THE?MECHANICS OF BREATHING
胸廓(ribcage)保護(hù)心臟和肺。在吸氣過程中,肋間肌擴(kuò)大肋之間的空間,使肋向上,向外移動(dòng)。

??呼吸系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)的作用
THE ROLE OF THE RESPIRATORY SYSTEM DURING EXERCISE
馬在運(yùn)動(dòng)時(shí)和休息時(shí)的呼吸機(jī)理差異非常大。呼吸系統(tǒng)與心血管系統(tǒng)(cardiovascular?system)的調(diào)節(jié)密切相關(guān)。二者協(xié)同工作,通過以下方式滿足心臟和工作肌肉對更多氧氣的需求:
增加吸氣量-------------吸入更多空氣
增加心臟血液輸出量------心臟泵血更快,更有力
肺泡/毛細(xì)血管功能增強(qiáng)?---氣體交換增強(qiáng)
散熱增加--------------熱氣呼出加快

頭頸姿勢對呼吸的影響
THE?EFFECT?OF?NECK?POSITION?ON?BREATHING
頭頸姿勢對馬的吸氣能力有影響。這是訓(xùn)練時(shí)需要考慮到的因素,尤其是訓(xùn)練有上呼吸道功能障礙(upper?respiratory tract dysfunction)的馬。想要達(dá)到最高效率,氣道需要開放,不受限制。我們可以在快跑的馬身上看到它們用流線型的氣道獲得最佳氣流。

為了提高平衡和動(dòng)力,障礙馬和舞步馬被要求做不同程度的頭頸屈曲(flexion)動(dòng)作,而這些動(dòng)作會(huì)干擾氣道的通暢。喉嚨部位的彎曲增大了氣流的阻力,因?yàn)榇藭r(shí)咽被壓縮,氣管彎曲,縮短。授銜狀態(tài)的馬都失去了一定程度的呼吸自由。

當(dāng)一匹馬被要求彎曲(bend)時(shí),它可能為了開放氣道,掙扎著優(yōu)化氣體的吸入;它可能拒絕騎手的要求,低頭試圖緩解咽的壓緊感。這也可能引起喉部聲帶(vocal?chord)的過度振動(dòng),產(chǎn)生噪音。如果在速度更快,要求更高的工作中,馬的頭是這樣的位置,它的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)會(huì)受到影響。我們不可能下巴一直貼著胸完成一個(gè)馬拉松。
步態(tài)對呼吸的影響
The?Effect?of?Gait?on?Breathing
慢步和快步中,呼吸率(respiration)和步幅(stride)之間存在一些關(guān)系。


馬的呼吸與跑步的關(guān)系How?the?Horse?Breathes?in?Relation?to?Canter?and?Gallop
慢跑和快跑中,馬的呼吸與步頻(stride?frequency)同步。馬每分鐘最多能跑130步。隨著速度增加,馬的身體對氧氣的需求成比例增加,呼吸率達(dá)到每分鐘130次。這一現(xiàn)象稱作respiratory?locomotive?coupling?(呼吸運(yùn)動(dòng)偶聯(lián)),是指由腸道內(nèi)容物前后運(yùn)動(dòng)引起馬的一步一呼吸。簡單來說就是馬在前肢落地時(shí)呼出氣體,在后肢推動(dòng)時(shí)吸入氣體。

呼吸健康
Respiratory?Fitness
肺的高效工作對于馬的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)是必不可少的。限制呼吸效率的因素包括肺容量,氣道直徑和步態(tài)。
影響呼吸健康的因素
Factors?Influencing?Respiratory?Fitness
運(yùn)動(dòng)時(shí),潮氣量(tidal?volume)增加,也就是每次呼吸的吸氣量和呼氣量增加,進(jìn)入肺被用作氣體交換(gaseous?exchange),并且進(jìn)入血管系統(tǒng)(vascular?system)的氧氣增加。
隨著健康水平提高,肺泡的開放比例增加。這叫作肺泡復(fù)張(alveolar?recruitment),能夠增加氣體交換容量。
氧氣被運(yùn)送至血液循環(huán),被細(xì)胞和運(yùn)動(dòng)肌肉使用的效率越高,馬越能夠展現(xiàn)出它的耐力(stamina)。
有氧運(yùn)動(dòng)通過增加氧氣消耗來提高呼吸和血液循環(huán)功能。
遍布肺泡的毛細(xì)血管越發(fā)達(dá),氣體交換效率越高。
血液中二氧化碳含量越高,馬越需要費(fèi)力呼吸,排出多余二氧化碳。
當(dāng)一匹馬變得更加強(qiáng)健,它的心肌會(huì)增強(qiáng),為細(xì)胞和骨骼肌(skeletal?muscles)提供更多氧氣。
當(dāng)肌肉變得更加強(qiáng)健時(shí),就不用像以前那樣辛苦工作。
膈的效率提高。

呼吸散熱
Heat?Dissipation?through?Respiratory?
呼吸率增加,促使馬通過運(yùn)動(dòng)呼出更多蓄積的熱(heat)。溫暖潮濕的環(huán)境中,這一情況會(huì)加速??焖贉\呼吸高達(dá)每分鐘140次能夠促進(jìn)對流散熱(convection),傳導(dǎo)散熱(conduction)和蒸發(fā)散熱(evaporation),以及通過增進(jìn)鼻孔的氣流散熱。
呼吸恢復(fù)速度
Respiratory?Recovery?Rate
高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)過后,讓馬慢步直到它的呼吸率恢復(fù)正常是明智的做法。雖然馬在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)之后,呼吸率和心率需要20-30分鐘才能恢復(fù)到日常水平,但馬和馬之間還有差異的。如果恢復(fù)速度偏離日常,就需要探究原因。因?yàn)樯叩暮粑适辜∪夤ぷ鲝?qiáng)度增加,產(chǎn)生更多的熱,所以馬需要盡快降溫。冷水一接觸到馬的皮膚就變溫?zé)?,所以要持續(xù)不斷地給馬沖冷水,直到體溫降下來,呼吸恢復(fù)正常。

??呼吸系統(tǒng)健康管理
MANAGEMENT?FOR?A?HEALTHY RESPIRATORY SYSTEM
運(yùn)動(dòng)馬表現(xiàn)不佳的原因中,呼吸功能障礙(respiratory?dysfunction)是第二大原因,僅次于骨骼肌肉損傷。下呼吸道(lower?respiratory?tract)相關(guān)的問題通常是對病毒,細(xì)菌,過敏的反應(yīng)。為了把危險(xiǎn)降至最低:
使用高質(zhì)量,無污染,無灰塵和霉菌的干草和墊料:過敏原(allergens)可破壞細(xì)支氣管(bronchioles)和肺泡(alveoli),明顯減少肺部供氧氣進(jìn)入血液的面積。使用干草蒸汽機(jī)可有效減少干草中的灰塵,細(xì)菌,霉菌和酵母成分。
地面進(jìn)食:這使黏液能夠從鼻孔排出。保持氣道開放使呼吸道能夠正常工作。
保持馬房干凈,通風(fēng):尿液和糞便的蓄積會(huì)增加馬房內(nèi)氨(ammonia)的水平,危害呼吸系統(tǒng)健康。
清理馬房,補(bǔ)充墊料時(shí),不要讓馬待在馬房:這樣避免吸入灰塵、花粉和過敏原。
盡可能多地放牧
定期驅(qū)蟲:腸道寄生蟲可導(dǎo)致貧血(anemia),定期的血球計(jì)數(shù)(blood?count)可發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題。紅細(xì)胞減少會(huì)導(dǎo)致用于身體的氧氣攝入量降低,馬因此沒有精神,反應(yīng)遲鈍。
買馬之前評估身體構(gòu)型:找鼻孔大,兩前肢間隔寬,胸廓深廣的馬,這些特征表明馬的肺活量好。

SUMMARY
摘要
馬的優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)少不了高效的呼吸功能
氣體交換發(fā)生在肺
肺輔助體溫調(diào)控
呼吸系統(tǒng)功能障礙是運(yùn)動(dòng)不耐受(exercise?intolerance)和不良運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的重要原因之一
肺損傷無法通過訓(xùn)練來調(diào)整
呼吸與跑步有關(guān)聯(lián)
頭頸姿勢影響呼吸功能
參考資料
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陳耀星. 2010.?畜禽解剖學(xué). 3rd Ed.?中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社
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https://baike.baidu.com/item/血管系統(tǒng)/1133370?fr=aladdin
急重癥救援中心.SRLF關(guān)于急性呼吸窘迫綜合癥管理指南推薦
http://www.i-ecmo.com/newsitem/278443812