Влияние длительной аэробной нагрузки на показатели крови лошадей арабской породы

Введение. Арабская порода лошадей является одной из самых древних в мире, обладает высокими рабочими качествами, а также особенностями конституции, которые позволяют ей переносить нагрузки с наименьшим риском развития патологий [1, 2].

В настоящее время арабские лошади успешно выступают в конных дистанционных пробегах как в Российской Федерации, так и на международной арене. Имеются данные, что лошади арабской породы и ее помеси достигают лучших результатов в данной дисциплине [3]. Дистанционные пробеги являются популярным и активно развивающимся во многих странах видом спорта [4]. Поэтому изучение арабской породы остается актуальным на сегодняшний день.

Данный вид спорта можно отнести к циклическим, поскольку лошадь совершает циклические движения для перемещения тела в пространстве [5]. Пробеги классифицируются по уровню соревнований, категориям участников, по длине дистанции и по возрасту лошадей. Соревнования по пробегам проводятся на дистанциях от 40 до 160 км [6].

Таким образом, лошади подвергаются длительной аэробной нагрузке, сравнимой с марафонским бегом у человека.

Физическая нагрузка изменяет работу организма с помощью нейрогуморальной регуляции. Срочная адаптация – структурно-функциональная перестройка, происходящая в организме непосредственно при выполнении физической работы, которая направлена на активацию сердечно-сосудистой системы, энергетических депо, поддержку гидратации тканей. Адаптация к анаэробной и аэробной нагрузке будет отличаться. При марафонском беге затраты энергии восполняются почти исключительно за счет аэробных процессов, анаэробные действуют только при стартовом разгоне, ускорении на дистанции и на финише. Основной источник энергии – углеводы и липиды. На длинных и сверхдлинных дистанциях способность поддерживать высокую скорость значительно зависит от производительности сердца и дыхательной системы. В то время как анаэробная нагрузка обеспечивается энергией за счет креатинфосфата и гликолиза [7, 8]. Поэтому будут отличаться гематологические и биохимические показатели крови при разном типе нагрузки.

Изучение данной темы актуально, поскольку позволяет интерпретировать анализы крови спортивных лошадей и объективно оценивать реакцию на предъявляемую физическую нагрузку с целью дальнейшей ее корректировки или изменение рациона, добавление в него биологически активных добавок, пробиотиков или других компонентов, позволяющих нормализовать метаболизм и повысить работоспособность.

Цель исследования – описать общий характер описать общий характер изменений гематологических и биохимических показателей крови арабских лошадей при срочной адаптации к длительной аэробной нагрузке.

Задачи: изучить гематологические и биохимические показатели арабских лошадей в покое; гематологические и биохимические показатели крови арабских лошадей после длительной аэробной нагрузки; провести статистический анализ полученных данных; сформулировать выводы.

Объекты и методы. Объектом исследования стали 10 клинически здоровых лошадей арабской породы (5 меринов и 5 кобыл) возрастом 6–10 лет. Лошади содержатся на одном конном заводе в Ленинградской области, получают одинаковый рацион, гуляют в левадах, проходят тренинг согласно возрасту, участвуют в соревнованиях по конным дистанционным пробегам. В период проведения исследования (апрель–июнь) лошади находились в начале соревновательного периода. Отбор проб в покое осуществлялся перед началом соревновательного периода в 6 утра до кормления, после длительной аэробной нагрузки – через 3 ч после финиша на соревнованиях по дистанционным пробегам. Лошади в соответствии с уровнем подготовки проходили дистанцию от 40 до 80 км со скоростью от 10 до 17 км/ч, средняя продолжительность нагрузки составляла 3 ч 18 мин. Взятие крови осуществлялось с учетом правил асептики и антисептики в пробирки с К3ЭДТА и с диоксидом кремния. Пробирки с диоксидом кремния центрифугировались в течение 20 мин, после отбора проб 10 мин при 3 500 об., сыворотку перемещали в сухую чистую пробирку типа Эппендорф и сразу замораживали. Транспортировка в лабораторию осуществлялась в замороженном виде. Пробирки на общий клинический анализ доставлялись в течение часа в лабораторию при температуре 20–24 °С. Биохимическое исследование проводили с использованием наборов «Абрис+», концентрацию тропонина I определяли хемилюминесцентным иммуноанализом на микрочастицах, сывороточного альфа-амилоида и гормонов – иммуно-ферментным анализом.

Лейкограмму выводили путем микроскопии мазков крови (окраска по Паппенгейму), СОЭ измеряли с использованием пипеток Панченко-ва, концентрацию гемоглобина – гемоглобинцианидным методом с применением ацетонциангидрина, подсчет концентрации эритроцитов и лейкоцитов проводили с использованием счетной камеры с сеткой Горяева. Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета программ в MS Excel, включала вычисление среднего арифметического, стандартного отклонения, расчет достоверности проводился с использованием критерия Манна–Уитни.

Результаты и их обсуждение . Результаты исследования представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Гематологические показатели крови арабских лошадей до и после длительной аэробной нагрузки Hematological parameters of Arabian horses before and after prolonged aerobic exercise

Показатель	Референтные значения	Покой (n=10)	Нагрузка (n=10)
Лейкоциты (г/л)	7,00–12,00	11,60±1,45	14,47±2,251
Эритроциты (г/л)	7,10–10,50	9,00±0,90	8,00±0,55
Гемоглобин (г/л)	80,00–140,00	114,17±13,59	132,00±18,092
Тромбоциты (г/л)	100,00–600,00	203,00±42,45	162,50±36,43
Миелоциты (%)	0,00	0,00	0,00
Миелоциты (г/л)	0,00	0,00	0,00
Юные нейтрофилы (%)	0,00	0,00	0,00
Юные нейтрофилы (г/л)	0,00	0,00	0,00
Палочкоядерные нейтрофилы (%)	1,00–6,00	2,33±0,52	4,50±1,971
Палочкоядерные нейтрофилы (г/л)	0,05–0,60	0,27±0,06	0,65±0,281
Сегментоядерные нейтрофилы (%)	45,00–70,00	56,00±3,29	67,00±5,101
Сегментоядерные нейтрофилы (г/л)	2,25–7,00	6,51±1,05	9,76±2,141
Эозинофилы (%)	1,00–8,00	5,17±0,75	2,67±1,762
Эозинофилы (г/л)	0,05–0,80	0,62±0,10	0,38±0,282
Базофилы (%)	0–1,00	0,00	0,00
Базофилы (г/л)	0–0,10	0,00	0,00
Моноциты (%)	0–10,00	6,33±0,82	8,17±1,481
Моноциты (г/л)	0–1,00	0,73±0,10	1,17±0,211
Лимфоциты (%)	20,00–45,00	30,17±3,66	17,67±6,061
Лимфоциты (г/л)	1,00–4,50	3,49±0,51	2,50±0,812
СОЭ (мм/ч)	2,00–70,00	32,50±17,54	37,33±10,58

Здесь и далее: 1 Достоверно при р < 0,01 по сравнению с покоем; 2 Достоверно при р < 0,05 по сравнению с покоем.

Таблица 2

Биохимические показатели крови арабских лошадей до и после длительной аэробной нагрузки

Blood biochemistry of Arabian horses before and after prolonged aerobic exercise

Показатель	Референтные пределы	Покой (n=10)	Нагрузка (n=10)
Общий белок, г/л	62,00–78,00	68,38±5,29	67,72±4,84
Альбумин, г/л	25,00–45,00	28,80±1,77	29,93±1,51
Глобулины, г/л	34,00–46,00	39,58±4,06	37,78±4,23
Альбумины, %		42,20±2,03	44,33±3,01
Глобулины, %		57,80±2,03	55,67±3,01
Мочевина, ммоль/л	3,30–6,70	4,61±0,94	6,57±0,851
Азот мочевины, ммоль/л	1,50–3,10	2,15±0,44	3,06±0,401
Креатинин, мкмоль/л	62,00–167,00	108,53±11,15	100,33±19,90
Билирубин, мкмоль/л	5,60–39,00	12,93±1,64	18,33±7,15
АЛТ, МЕ/л	3,00–20,00	9,98±4,08	15,47±5,172
АСТ, МЕ/л	50,00–420,00	373,25±43,21	394,45±101,02
Щелочная фосфатаза, МЕ/л	80,00–200,00	150,66±20,09	166,25±24,61
Амилаза, МЕ/л	10,00–100,00	18,53±3,97	20,33±6,04
Глюкоза, ммоль/л	4,20–6,40	5,03±0,46	5,07±0,73
Холестерин, ммоль/л	1,00–3,00	1,51±0,25	1,81±0,212
Кальций, ммоль/л	2,50–3,40	2,98±0,19	3,09±0,24
Фосфор, ммоль/л	0,70–1,40	1,07±0,21	0,96±0,21
ЛДГ, МЕ/л	200,00–600,00	317,12±72,93	388,18±139,37
Креатинкиназа СК, МЕ/л	20,00–220,00	307,15±141,77	1204,33±114,751
Креатинкиназа МВ, МЕ/л	0,00–100,00	58,38±22,99	40,65±5,45
Тропонин I, нг/мл	0,00–0,20	0,0098±0,02	0,0688±0,031
Сывороточный альфа-амилоид, мл/л	0,00–10,00	10,00±0,00	10,50±1,23
Кортизол, нмоль/л	39,00–227,00	148,15±69,85	185,32±100,41
Тестостерон, нмоль/л	0,40–2,20	1,77±1,98	2,56±4,85
Тестостерон (мерины), нмоль/л		0,61±0,08	0,74±0,141
Тестостерон (кобылы), нмоль/л		1,23±0,54	0,52±0,091
Индекс анаболизма, %		1,30±0,97	1,27±1,55
Трийодтиронин общий, нмоль/л	1,10–4,00	3,20±0,80	2,26±0,40
Тироксин общий, нмоль/л	20,00–57,00	25,56±4,49	33,78±10,831

Гематологические и биохимические показатели исследуемых лошадей находятся в пределах референтных значений, за исключением мышечной креатинфосфокиназы, что может быть вызвано нахождением лошадей в тренинге. Поскольку в покое мочевина находится в пределах референтных значений, можно утверждать, что лошади успевают восстановиться, а высокий уровень креатинфосфокиназы связан с ее медленной утилизацией организмом [9–14].

После длительной аэробной нагрузки у арабских лошадей в относительных и абсолютных величинах достоверно выше (р ≤ 0,01) лейкоци- ты, палочкоядерные нейтрофилы, сегментоядерные нейтрофилы и моноциты. Лейкоциты увеличиваются на 25 % по сравнению с покоем, относительное количество палочкоядерных нейтрофилов – на 93, абсолютное количество палочкоядерных нейтрофилов – на 141, относительное количество сегментоядерные нейтрофилы – на 17, абсолютное количество сегментоядерных нейтрофилов – на 50, относительное количество моноцитов – на 29, абсолютное количество моноцитов – на 60 %. В свою очередь, наблюдается достоверное (р ≤ 0,01) снижение относительного количества лимфоцитов, а также достоверное (р < 0,05) снижение абсолютного количества лимфоцитов, эозинофилов и относительного количества эозинофилов. По сравнению с покоем относительное количество лимфоцитов снижается на 42 %, абсолютное количество лимфоцитов - на 28, относительное количество эозинофилов - на 48, абсолютное количество эозинофилов - на 39 %. Таким образом, под влиянием длительной аэробной нагрузки развивается стрессовая лейкограмма, которая характеризуется повышением количества лейкоцитов, нейтрофилов, моноцитов и снижением эозинофилов и лимфоцитов. Повышение нейтрофилов, моноцитов и падение лимфоцитов у лошадей после нагрузки устанавливает С.С. Маркин с соавторами (2022), также количество моноцитов после работы повышается у лошадей в исследовании А.В. Андрийчука с соавторами, С.А. Зиновьевой с соавторами (2014) [15, 16]. А.А. Иванов с соавторами, Б.С. Селенов с соавторами в своих работах отмечают наиболее вероятной причиной развития стрессовой лейкограммы - влияние кортизола, который вызывает нейтрофилию, лимфопению, эозинопе-нию. Предположительно нейтрофилия развивается вследствие мобилизации пристеночного пула под влиянием адреналина и снижения миграционных способностей нейтрофилов под влиянием кортикостероидов [17, 18].

Количество циркулирующих лейкоцитов может увеличиваться под влиянием кортизола, а также при сокращении селезенки под влиянием симпатико-адреналовой оси, активированной физической нагрузкой [19].

В своих работах проявление миогенного лейкоцитоза отмечают М.Е. Агафонова (2008), Е.Ю. Бородкина (2008), А.В. Андрийчук (2014), С.А. Зиновьева (2022) и другие авторы [15, 16, 19, 20].

Также после нагрузки достоверно (р < 0,05) повышается концентрация гемоглобина в крови. После нагрузки он повышается на 16 % по сравнению с покоем.

Подобные изменения в своих исследованиях наблюдали М.Е. Агафонова (2008), Н.В. Черный (2017), Н.В. Иванова с соавторами(2014), С.С. Маркин с соавторами (2024) и другие ученые [19, 21–27]. Авторы связывают повышение концентрации гемоглобина с выходом эритроцитов из депо под влиянием физической нагрузки, однако в нашем исследовании рост количес-

Вестник КрасГАУ. 2025. № 11 (224) тва эритроцитов не наблюдался, напротив, наблюдается снижение их количества, что может быть вызвано внутрисосудистым гемолизом, вызванным накоплением метаболитов в крови и ацидозом. Это также может приводить к повышению билирубина, которое мы наблюдаем после нагрузки [28].

Достоверно (р < 0,01) по сравнению с покоем повышается концентрация мочевины и азота мочевины в крови. После нагрузки их концентрация на 43 % выше, чем в покое. Мышечная работа усиливает катаболизм тканевых белков, в том числе кортизол усиливает распад белков в мышцах, что может повышать концентрацию мочевины [25].

Увеличение концентрации после физической нагрузки у лошадей отмечают Н.Е. Орлова с соавторами (2018), С.С. Маркин с соавторами (2020), С.М.о. Тахир-заде (2014), [25, 29, 30].

После нагрузки достоверно (р≤0,05) выше активность аланинаминотрансферазы, относительно покоя ее активность повышается на 55 %. Аланинаминотрансфераза - фермент, который присутствует в основном в клетках печени и почек. Во время физической нагрузки ускоряются многие биохимические реакции, особенно при аэробной работе усиливается распад липидов и углеводов, что увеличивает нагрузку на печень и повышает активность ферментов. Катаболизм белков с обезвреживанием потенциально опасных аминокислот также происходит при участии трансаминаз. Активность аланинаминотрансферазы достоверно выше при нагрузках, имеющих анаэробноаэробный характер (острая нагрузка субмакис-мальной мощности). В исследовании на беспородных крысах было установлено повышение активности аланинаминотрансферазы после острой физической нагрузки субмаксимальной мощности [31, 32].

Повышение активности аланинаминотрансферазы после физической нагрузки у лошадей отмечали, В.С. Сергиенко с соавторами (2008), С.М.о. Тахир-заде (2014), С.А. Зиновьева с соавторами (2021) [20, 30, 31].

Также достоверно повышается холестерин (р < 0,05), по сравнению с нагрузкой его концентрация увеличилась на 20 %. Данные о закономерности изменения холестерина у спортсменов противоречивы. У спортсменов, занимающихся аэробными видами спорта, уровень хо- лестерина намного ниже, чем у среднестатистического человека. При этом отмечают, что при более высоком содержании общего холестерина отмечается его снижение в ответ на мышечную нагрузку, при относительно низком, наоборот, происходит его увеличение. В исследовании на беспородных крысах острая физическая нагрузка (аэробная) вызвала повышение общего холестерина. Автор связывает данное явление с влиянием гипоксии [33, 34].

Мышечная креатинфосфокиназа достоверно (р ≤ 0,05) повышается после нагрузки, ее активность выросла на 292 % по сравнению с покоем. Длительный ацидоз сопровождается повреждением мембран мышечных клеток и повышением активности фермента в крови. Многие авторы отмечают повышение активности фермента у лошадей после физических нагрузок разного характера [22, 30, 31, 35–38].

В настоящее время механизм высвобождения сердечных тропонинов до конца не выяснен. Предложено 4 механизма повышения концентрации: высвобождение через неповрежденную мембрану кардиомиоцитов, повышение проницаемости мембраны; образование и выведение везикул; перекрестные реакции антител со скелетными изоформами [39].

Короткие периоды гипоксии могут вызывать высвобождение cTnI без гибели клеток [40–43].

Длительная аэробная нагрузка оказывает на сердце достаточное влияние, чтобы привести к достоверному (р ≤ 0,01) повышению сердечного тропонина I. После нагрузки его концентрация стала выше на 602 %. При этом активность сердечной кратинфосфокиназы после нагрузки ниже, чем в покое, что может быть связано с медленным высвобождением и выведением фермента, в то время как сердечные тропонины являются более чувствительным тестом.

Повышение сердечных тропонинов I и T у лошадей после физической нагрузки (в том числе после длительной аэробной нагрузки) отмечают в своих работах многие зарубежные авторы – J. Giers et al. (2024), М. Flethøj (2016), М. Durando (2006), Nostell (2008), Т.М. Rossi (2021) и другие [36, 37, 40–45].

Среди гормонов можно выделить тироксин и тестостерон. Длительная аэробная нагрузка вызвала достоверное (р ≤ 0,01) повышение концентрации тироксина, которая выросла на 32 % по сравнению с покоем. Также необходимо отме- тить, что тироксин и кортизол увеличивались после нагрузки у всех лошадей, кроме одной. Вероятно, между динамикой данных гормонов есть связь, поскольку кортизол ингибирует 5’-дейодиназу, которая отвечает за превращение тироксина в трийодтиронин. Таким образов, во время длительных нагрузок тироксин накапливается, а трийодтиронин продолжает расходоваться [49].

В исследовании на крысах установлено повышение уровня трийодтиронина после нагрузки с его последующим снижением к 120-й мин после нагрузки, в то время как уровень тироксина увеличивался на протяжении всего времени [50].

В исследованиях J. Giers et al. (2024) указано повышение тиреоидных гормонов после нагрузок разной интенсивности. Л.В. Рогожина (2022) сообщает о повышении трийодтиронина и незначимом изменении уровня тироксина после выездковой нагрузки у лошадей [27, 51].

Отдельного внимания заслуживает тестостерон. У кобыл в покое он достоверно (р ≤ 0,01) выше, чем у меринов (в 2 раза). После нагрузки у меринов тестостерон достоверно (р ≤ 0,01) выше, чем у кобыл (в 1,4 раза). Противоположно у кобыл и меринов изменяется концентрация тестостерона под влиянием длительной аэробной нагрузки. У меринов после нагрузки его концентрация достоверно (р ≤ 0,01) выше по сравнению с покоем (на 21 %), в то время как у кобыл достоверно (р ≤ 0,01) ниже (на 58 %).

Физическая нагрузка приводит к активации оси гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников, что приводит к повышению уровня кортизола и андрогенов [52].

Известно, что у хорошо тренированных мужчин после длительной нагрузки концентрация тестостерона увеличивается, однако данных по женщинам сравнительно мало [53].

Также есть утверждение, что в состоянии пе-ретренированности чувствительность клеток половых желез и коры надпочечников к активирующим влияниям снижается [52].

С.А. Зиновьева с соавторами (2012), Е.Ю. Наумова с соавторами (2013) в своих работах установили повышение тестостерона и кортизола у жеребцов и кобыл в ответ на физическую нагрузку [54, 55].

Заключение. Таким образом, установлено, что у лошадей арабской породы в ответ на длительную аэробную нагрузку достоверно повы- шается количество лейкоцитов, нейтрофилов, моноцитов и снижается количество эозинофилов и лимфоцитов, что характеризует развитие миогенного лейкоцитоза и стрессовой лейко-граммы. Также в ответ на нагрузку достоверно увеличивается концентрация гемоглобина, общего холестерина, мочевины, азота мочевины, аланинаминотрансферазы, мышечной креатинфосфокиназы, сердечного тропонина I и тироксина. У кобыл в покое уровень тестостерона выше, чем у меринов, после нагрузки снижается и становится ниже, чем у меринов, в то время как у последних под нагрузкой его уровень повышается. Однако на данном этапе нет возможности установить, связана такая динамика с полом или с интенсивностью физической нагрузки.

Таким образом, в настоящее время есть необходимость проводить дальнейшие исследования в данном направлении для установления причин подобной динамики биохимических показателей в ответ на длительную аэробную нагрузку.