文摘

本研究的目的是确定竞争强度会影响抗氧化状态在马之前和期间为期三天的活动。体重、体况评分和血液样本从CCI2 * ()和CCI3 * ()盛装舞步马开始之前,20到30分钟后越野,最不18 - 24 h后。使用PROC混在SAS数据进行了分析。没有区别CCI2 *和CCI3 *马在竞争血浆皮质醇,乳酸,生育酚、视黄醇或红细胞谷胱甘肽过氧化物酶。越野后,CCI3 *马有更高的血清肌酸激酶()和天冬氨酸转氨酶()比CCI2 *马。等离子体胡萝卜素是CCI2高*马比CCI3 *马()。高总红细胞谷胱甘肽也CCI2 *马与CCI3 *马()。这些结果是第一个报告的抗氧化状态的马参加这种级别的为期三天的活动。抗氧化剂和肌肉酶的变化观察之间的分歧可能会由于增加厌氧和肌肉骨骼所需的上层马和健身需求竞争水平。

1。介绍

马运动员竞争的高层学科经验生理压力,可能会影响健康和性能。氧化应激导致细胞氧化损伤对所有组件。氧化应激是由之间的不平衡引起的活性氧(ROS)生成在细胞呼吸和身体的抗氧化系统用于清除这些活性氧(1]。氧化应激已经观察到在马暴露于强烈的运动2,3和耐力运动4,5]。抗氧化剂是维生素、矿物质、酶必须在体内合成或从饮食中获得。因此,运动水平和饮食都是发挥作用的因素在影响马的氧化应激和抗氧化状态的运动员。

事件是一个严格的运动的挑战,类似于人类铁人三项测试两马和骑手的体能和技能在三个独立的阶段。在盛装舞步,执行一组标准的运动和获得主观评分。越野跳需要马跳过35至40障碍覆盖5到7公里的地形在有限的时间内。体育场,跳马跳过10到12障碍安排在课程设置在一个封闭的领域。国际马术运动联合会(范)管理这项运动,并把它分为四个级别的困难。或奥运级别最高的是表示比赛完整国际四星级事件(CCI4 *)其次是CCI3 *, CCI2 *, CCI1 *部门。

之前许多研究研究电解质损失和流体变化,乳酸的反应和其他生化指标表现马的运动强度为期3天的活动比赛。然而,没有测量抗氧化状态以及它们的饮食。因此,本研究的主要目的是确定一个严格的的影响,高级马抗氧化状态的为期三天的事件。认识到饮食可以影响抗氧化状态,第二个目标是描述为期三天的活动的饮食和饲养管理实践马之前,在演习中挑战。这是推测,氧化应激标记会更高的越野跳后的部门,但CCI3 *将高于CCI2 *由于更高层次的锻炼强度。

2。材料和方法

2.1。竞争

马和骑手参加本研究CCI3或CCI2 * *部门竞争的球衣新鲜为期三天的活动在艾伦镇,于2006年5月31日到6月4日,新泽西。事件由一个postarrival马兽医检查1天,盛装舞步d 2或3,越野跳之后,第二个马兽医检查4 d,然后第三个马兽医检查体育场跳上5 d紧随其后。竞争对手骑2005范CCI2 *或CCI3 *事件盛装舞步测试B各自的部门。距离,优化速度和跳跃的努力提出了越野跳跃阶段表1。意味着竞争的五天期间环境温度为22.9°C(范围:16.1 - 33.3°C)为5.4,3.3,和0.36厘米的降水发生在天3,4,5(气象数据服务公司,威奇托,KS)。

2.2。主题

首马兽医检验前,马车主或乘客被要求完成一个发布声明,自愿登记他们的马参与这项研究。十九33 (58%)CCI2 *马和23的41个(56%)CCI3 *马了。马CCI2 *部门完成盛装舞步从0900年到1200年在2和3之间的竞争和越野跳0900和1100天4。马在CCI3 *部门完成盛装舞步从1300年到1800年在2和3 d和越野1300和1600天4间跳来跳去。所有体育场跳开始1200天5 CCI2 *马竞争第一,立即CCI3 *马紧随其后。

2.3。样品采集和处理

心率、直肠温度和呼吸速率被许可的兽医记录后立即完成越野跳跃阶段。全血收集第一个马兽医检查后立即在d 1(前),在d 4日20 - 30分钟后,越野跳的第二阶段马兽医检查(XC)和d 5第三马兽医检查后立即但开始前体育场跳(POST)。这篇文章样本因此XC 18至24小时后。体重(BW)决定使用一个电子,和身体状况得分(BCS) [6]分析了采血的时候。全血(40毫升)收集了静脉穿刺肝素钠,EDTA,和血清分离器真空采血管管(Becton Dickinson和公司,富兰克林湖,新泽西州),立即放在冰,然后加工成红细胞,血浆或血清整除的30分钟内现场实验室收集使用先前描述的方法(7]。所有处理样本存储在干冰直到转移到−80°C,他们直到分析样本集合的(24小时内)。

2.4。样品分析

全血比容(Hct)使用microhaematocrit方面分析技术(Spiracrit,牛津Labware-Division舍伍德的医疗,圣路易斯,密苏里州)。分析了等离子体对总蛋白(TP)使用屈光计检查。分析了血浆皮质醇(CORT)放射免疫检定法(诊断产品公司,洛杉矶,CA)。使用YSI模型血浆乳酸(LAC)进行了分析。1500年乳酸分析仪(YSI Inc ., Yellowsprings,哦)。分析血清肌酸激酶(CK)和天冬氨酸转氨酶(AST)使用兽医8008分析仪(模型VT8008 IDEXX实验室Inc .,韦斯特布鲁克,我)。

抗氧化剂α生育酚(TOC)、视黄醇(RET)β胡萝卜素(BC)分析高效液相色谱法(MI)东兰辛的密歇根州立诊断实验室,首先运行血浆样品通过precolumn随后C-18反向阶段高效液相色谱柱筛选了isocratically与注射量1.2毫升/分钟50 uL。吸光度测量TOC(292海里),RET(325海里),BC(450海里)。分析了红细胞总谷胱甘肽(GSH-T)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)。方法分析GSH-T(生物谷胱甘肽- 420,包# 21023;Oxis保健品公司,波特兰,或;interassay CV 7.0%, intra-assay CV 5.6%)和细胞GPx(生物技术GPx - 340,包# 21017;Oxis保健品公司,波特兰,或;interassay CV 4.2%, intra-assay CV 5.0%)曾描述(7]。

2.5。统计分析

数据概括为均值±SE除非另有注明。部门的影响,样品时间,他们的交互是评价抗氧化剂和氧化应激标记,以及性能参数,使用重复模型与样本方差分析我们的重复效应(PROC和SAS本月Inc . version 9.1中,卡里,NC)。进一步测试差异竞争部门和样品时间,Tukey-Kramer调整使用意义决定使用。运动和抗氧化剂之间的关联变量进行了测试使用皮尔逊积差相关。马师是包含在模型中测试的意义;如果无关紧要,那么从模型中删除。意义确定使用。

3所示。结果

3.1。马的数据

人口统计信息,初始BW,最初的BCS马参与研究如表所示2。没有年龄差异,初始BW,初始BCS CCI2 *和CCI3 *马之间。对于这两个部门,大多数的马的男性性别和良种的品种。平均年龄是和年CCI2 *和CCI3 *马,分别。马参加CCI2 *一直在这一水平竞争0到1年(50.0%)、1 - 2年(30.0%),或3 - 5年(20.0%),而马在CCI3 *一直竞争水平0到1年(52.2%)、1 - 2年(26.1%),或3 - 5年(21.7%)。

12个受试者完成了CCI2 *(63.2%)与七把前十(1日,2日,3日,6日8日9日和10日)。nonfinishers,三个越野跳前退出,在越野跳三收回或被淘汰,一个没有经过最后的马兽医检查。CCI3 *, 13个受试者完成事件(56.5%)有四个放置在前10(3日,6日,9日和10日)。Nonfinishers包括一个被撤回之前最不跳,六年被撤销或被淘汰时最不跳,和三个越野跳不知什么原因后撤回或没有经过最后的马兽医检查。

平均心率、直肠温度和呼吸速率后立即完成越野跳没有不同部门(数据没有显示)。所有马匹完成越野跳跃阶段,平均心率每分钟节拍,直肠温度°C,和呼吸率每分钟呼吸。没有这些变量和血液变量之间的相关性观察评估XC(数据未显示)。

3.2。饮食数据

马的饮食不能控制在这项研究中,因此,马被喂以根据骑手或所有者的偏好。营养管理调查之前,在比赛中收集信息在每个马的饲养;类型的草场和牧场之前竞争时间证明;类型和数量的干草,集中精力,补充提供竞争;喂养与运输相关的事件和越野跳。所有的饲养管理在研究过程中收集的数据曾被报导过(8]。

3.3。血液数据

3.3.1。部门的影响

没有竞争部门的主要影响等离子体TP, CORT、虫胶,AST, TOC, RET,公元前和红细胞GPx;因此,跨部门(表数据平均3)。图1显示变量之间不同的马参加CCI2血*和CCI3 *部门。有一个主要部门对Hct的影响()和红细胞GSH-T ()与CCI2 *马血药浓度高于CCI3 *马。血清CK (),然而,血清浓度较低的CCI2 *马比CCI3 *马。Hct, CCI2 *马在XC高于CCI3 *马(;与%,分别地;图1(一))。血清CK在XC CCI2 *马是低于CCI3 *马(;与更易/ L;图1 (b))。红细胞GSH-T CCI2 *马XC(价格高;237±12和163±12嗯,resp)相比CCI3 *马(图1 (c)),并通过部门交互观察()。

3.3.2。影响的时间

Hct最高所有马(XC样本的,图1(一)),但并不是前后之间的不同。所有三个样本(等离子体TP是不同的、表3)最高的发生在我。XC后血浆CORT最高,高于前水平后(、表3)。血清CK、AST和等离子体漆都是最低在前(,图1 (b)和表3、职责)。等离子体TOC在马并没有改变整个竞争(表3)。等离子体BC最高在马前(;表3)和减少我和职位。等离子体RET增加在所有马匹从以前到我,但是它然后下降到最小值后(、表3)。红细胞GSH-T相似从以前到我,但是它然后下降低于基线发布(,图1 (c))。红细胞GPx达到XC前后相比,(、表3)。

3.3.3。相关性

重要的运动和抗氧化剂变量之间的相关性如表所示4。这些包括漆之间的正相关和GSH-T, GPx CORT、RET ()。血浆CORT、还与CK呈正相关(),受潮湿腐烂()和GSH-T (与TOC)和负相关()。然而,等离子体AST CORT CK是不相关,但呈正相关,TOC (与GPx)和负相关()。

4所示。讨论

本研究的主要目的是确定严格的锻炼活动的效果,像一个为期三天的活动,抗氧化状态的马。据我们所知,这是第一篇论文揭示了抗氧化剂水平的马参加为期三天的高层分歧事件。同伴的研究研究炎症参数和饮食对类似的人口竞争马最近发表的9]。总体而言,我们的研究表明,越野跳跃阶段为期三天的活动是一个严格的急性运动轮挑战马的抗氧化系统,更大的挑战是放在CCI3 *马。集体,马的血液水平较高,竞争GPx,公元前GSH-T,但低XC相比,赛前(前)表明这些抗氧化剂被调动起来,在应对挑战中使用抗氧化系统由于越野跳跃阶段。内专门部门,CCI3 *马的血清浓度的2.5倍,CK,更大的血清AST浓度的1.5倍,约公元前血浆低50%,红细胞GSH-T低70%,比CCI2 XC *马。这可能似乎与上述声明;然而,它也可能导致我们相信更高层次CCI3 *马更能够处理这一水平的竞争,因此不需要这么多的谷胱甘肽动员。

4.1。时间的影响

我们发现GSH-T增加在分歧但XC减少低于基线18至24小时后恢复。最近的一项研究并观察抗氧化状态在马适度跳竞争(10]。他们发现非蛋白巯基组(这组包括谷胱甘肽)直到24 h后才增加竞争,但推测,响应的增加是由于代偿反应过程中产生氧化增强锻炼。另一项研究发现谷胱甘肽下降(包括总并降低)逐步场运动试验后15分钟内7000年温血马事件马(11]。作者推测的原因GSH-T在当前的研究中并没有遵循相同的模式在先前的研究可能是由于竞争的压力和跳跃的努力在竞争结合飞驰的约9.2到9.4 m / s。增加的压力为谷胱甘肽的动员,创建一个更高的要求在此造成越野,后跟一个补偿后的增加下降在复苏期间约24小时。

研究涉及耐力马在竞技比赛中,用于研究目的评价抗氧化状态的补充维生素E单独或结合维生素C (7]。增加27%的红细胞GPx中观察到的最后两个阶段80公里比赛在两个治疗组可能反映了应对利用减少自由基清除过程中谷胱甘肽(减少谷胱甘肽将一个电子来减少各种使用GPx氢过氧化物作为催化剂)。它也反映了消费在运动中产生的增强剂。这一趋势在当前的研究中发现了与GPx马竞争在两个部门增加约18%的基线。类似的增加与GSH-T在这两项研究发现,与马在我们的研究中增加XC (CCI2 * = 60%;CCI3 * = 27%)和耐力马在前面研究达到峰值后开始21公里,然后慢慢减少到低于基线的复苏样本(7]。一般来说,血液和血浆GSH-T反映最近这些浓度的波动在肌肉细胞(12,13]。典型模式观察发作后的浓度的增加运动,持续一段时间在恢复低于基线约18到24小时。这种模式是在以前的研究中观察到这里,马从事激烈和耐力运动2,5,14]。

之前的研究在事件马更关注性能的措施,包括等离子体LAC和CORT、血清CK、AST,和离子和水的损失,而不是抗氧化状态(15- - - - - -19]。这个练习的挑战并引起许多其他生物化学变化类似于其他研究中观察到的事件。这些措施是严格的指标或正在执行的运动强度。他们还有助于研究人员确定马的健康水平。林登et al。15)发现了类似的血药浓度作为Hct的发现在当前的研究中,TP,虫胶马之前和之后的越野阶段低水平事件(类似于CCI1 *)。CORT水平在当前研究中发现约40 - 70%高于先前的研究中可观察到(15]。类似的虫胶浓度显示马很可能更适合和能够处理的高强度运动的低水平运动的先前的研究。然而,CORT含量较高的观察到这可能是由于这样的事实,我们的研究是在马进行暴露于更严格的急性运动和更高层次的竞争比之前的研究。这高浓度CORT可能暗示更多的生理压力放在马在这高水平的竞争。这也可以看到最近发表的一项研究使用马匹受到跳的低水平竞争,运动后的样本少LAC两到三倍,CK, AST浓度比CCI3 *马在当前的研究中10]。

4.2。部门的影响

一些研究调查马竞争各级为期三天的活动期间,发现不同结果的心率,温度、虫胶、CK、AST响应(17- - - - - -20.]。一项研究调查CCI1 *和CCI2 *马参加为期三天的长格式版本事件包括公路、轨道和障碍赛阶段在同一天的竞争越野跳跃阶段(19]。虫胶、CK和AST浓度之间的类似部门,作者说不会是由于相当多的不同的速度和距离的两个部门。LAC结果越野跳后更高的在当前的研究中,尽管运动前的样品在这两项研究相似。这可能是由于额外的阶段需要完成之前越野跳。目前的研究没有发现差异漆或AST浓度CCI2 *和CCI3 *之间的分歧,可能类似于被发现以前,由于健身和运动能力的程度更高层次的马。至于CK在前面研究[19),没有发现差异分歧,不同意结果发现在当前的研究中;CCI3 *马越野跳后更高浓度的过氧化氢酶CK高于前(2.5倍)。AST是1.5倍数值差异(一个部门只有一个趋势)。然而,研究之间的数值是相同的。之前的研究没有复苏采集标本(19),所以不能比较;然而,重要的是要指出,AST浓度仍较高CCI3 *马18到24小时后越野跳。另一项研究观察CCI2 *马要么有或没有竞争道路,追踪这些分歧和障碍赛也没有发现差异对LAC, CK,电解液AST和其他措施(20.]。总的来说,这些生理指标标记的运动强度和肌肉工作期间锻炼;然而,他们随马身体健康、年龄、性别、季节,等等。目前的研究表明,这些学科已经在正常范围的广泛变异强度锻炼在这个级别的尽管分歧之间的差异。

还发现了GSH-T分裂的影响。更高浓度的一个理论来解释CCI2 *马越野跳后,他们更少的条件或身体健康为了处理这一水平的运动压力相比CCI3 *马因此需要更高浓度的抗氧化剂。然而,CK CCI2 *马反应较低,表明CCI2 *课程放在一个较低的需求相比,这些马的肌肉细胞CCI3 *马。在一项研究中观察不同强度的耐力比赛,有更高的GSH-T马竞争更激烈的耐力赛,这是相反的发现在当前的研究中21]。然而,耐力比赛发生在不同年,截然不同的环境条件;更强烈的种族有热,潮湿的环境条件也可以导致GSH-T浓度越高。马竞争更加激烈的耐力赛CK含量也高,这反映了我们目前的研究中观察到。浓度越高的另一个理论的GSH-T CCI2 *马比CCI3 *马也可能是由于饮食的影响。饮食中扮演一个重要的角色在人类抗氧化状态以及马。如下提到的详细,CCI2 *马被发现是接收更多的抗氧化补充剂和获得较长鲜绿的草地(马第一来源的抗氧化剂)比CCI3 *马。这些数量是否足够的绝对增加抗氧化状态是未知的,但它是可能的在当前的结果。

4.3。相关性

血清AST和等离子TOC之间的正相关关系,这样在这项研究中,观察到支持的假设产生自由基在运动中改变肌肉细胞的膜透性(1]。同样的相关性一直在先前的研究中观察到的影响耐力比赛骑马(21,22];然而,当前的研究只发现TOC与AST(积极)的相关性。即使大多数的相关性可以用来推断氧化应激和抗氧化状态是肌肉酶泄漏的可怜的预测,因为它只解释了少量的变化,作者认为,生理上有足够的相关性,讨论。

等离子体LAC将积极与GSH-T、GPx RET CORT,可以用这一事实来解释所有这些措施达到XC并返回或较低。至于CORT,我们发现RET的正相关,GSH-T, CK,再次与锻炼都会增加,但与TOC负相关。这种负相关生理上有点难以解释。在运动中由于细胞结构变化等的增加的红细胞比容由于脾萎缩和驱逐马和增加肌肉线粒体摄取额外的维生素E,维生素E任何变化等离子体浓度保持不变,因为生产anddegradation黯然失色的再分配。目前的研究没有运动对血浆TOC的效果,这是进一步的证据对TOC的信念是在脂类分解时释放与锻炼。其他研究在人类受试者从来没有被证明是真的,离开维生素E生物利用度因素没有定义良好的23]。当考虑反应的方向,它更有意义因为TOC不会增加XC样本和回到基线或降低邮寄与其他措施如前所述。

相关性和GPx AST -在当前的研究中,这类似于一个耐力比赛相比在一项研究21]。然而,耐力马的前面的研究发现与第二个耐力相比竞争正相关。这些差异在前面的研究被认为是由于环境条件的差异,地形的竞争和困难。目前的研究显示相关类似的更强烈的耐力比赛之前的研究(21]。耐力赛也是一个赛季初期竞争,与更多的马匹可能没有被充分条件所需的运动比赛。这可能是类似于竞争在目前的研究中,发生在春季。解释每个相关的困难是由于每一个标记的瞬态性质和变化的数量在每个值得报道的比较方面分享结果。

4.4。饮食的影响

因为喂马的管理不能控制竞争之前,饮食抗氧化状态的影响无法评估。然而,营养调查结果总结和其他地方的报道8]。如前所述,两个最值得注意的发现有可能影响抗氧化状态的马是牧场的投票率的差异小时前到达比赛场地和抗氧化剂补充CCI2 *和CCI3 *马之间使用。在当前的研究中,CCI2 *马变成了每天更多小时前相比竞争CCI3 *马(12.3±1.3和9.1±1.3人力资源职责)。自牧场是一个很好的来源的β-胡萝卜素,是维生素a的前体,它可能是一个原因为什么公元前CCI2 *马有更高水平前后越野跳。另一个值得注意的发现是,马在这两个部门收到每天平均4补充更多CCI2 *马收到补充专门制定抗氧化补充剂如相比CCI3 *马(42.1%和8.7%,分别地)。抗氧化补充剂美联储通常含有维生素E, C,和硒,由于抗氧化剂交互和回收,可能部分解释了更高浓度GSH-T CCI2 *马比CCI3 *马。尽管抗氧化补充剂的差异,我们没有观察到不同数量的CCI2 *或CCI3 *马吃多种维生素和矿物质补充剂(分别为21.0%和21.7%,分别地。)或一体化的补充剂(分别为5.3%和8.7%,分别地。),通常含有维生素E, C和硒。考虑到马的BCS好,良好的饲养管理程序,和补充管理,很可能许多马在适量食用抗氧化剂对抗氧化应激经历了为期3天的纪念活动的结果。然而,如果具体建议为为期三天的活动补充抗氧化剂马发达,抗氧化剂喂CCI2 *马应该作进一步的调查。

5。结论

总之,越野跳跃阶段为期三天的活动是一个挑战马的抗氧化系统,CCI3 *比赛是更严格的锻炼比CCI2布特*。的增加或upregulation标记的抗氧化状态可能是由于增加活性氧的清除由氧化应激所经历过的马在剧烈运动。ROS也可能导致增加肌肉所观察到的膜透性增加肌肉酶在血液中浓度。马更适合或许能更好地处理CCI3 *为期三天的竞争的压力,但压力的强度也大量增加的肌肉细胞比低水平的竞争。也可能中抗氧化剂含量的饮食可以提高马的能力应对的物理要求越野跳跃阶段为期三天的活动。现在的问题变成了太多多少氧化应激和多少的补充是必要的为了解决这一压力或者通过打击压力我们扰乱自然适应机制是必要的让身体应付生理和心理压力。

确认

作者感谢泽新鲜的活动组织者,j·科里·l·马修斯,和技术代表,r·穆勒做这项研究成为可能。他们也感谢范头兽医,d·威廉姆森数字式电压表。,the competitors who allowed us to collect data on their horses during the competition, and the volunteers who helped with data collection. Many thanks are due to Laura Gladney, Program Associate, Rutgers University for her edits.