Синхронність ритмів дихання і руху у рисаків
У періоди найвищої напруги організму рисака (при жвавості, близькою до рекордної) витрата енергії досягає максимального рівня - в 60 і більше разів перевищує її витрата в стані відносного спокою. При такій високій інтенсивності енергетичних процесів організм коня відчуває особливо гостру потребу в кисні і досить ефективному виділення продуктів обміну, в першу чергу вуглекислого газу. Дихання в цих умовах набуває абсолютно виняткове значення. При відставанні дихальної функції від зростаючої потреби організму в кисні утворюється наростаючий кисневий борг, який є одним з вирішальних факторів, що обмежують можливість інтенсивного руху.
Як уже зазначалося, чим глибше дихання, тим більше повітря проходить через легені і тим більше кисню засвоюється з кожних 100 л вдихуваного тваринам повітря. В результаті цього ефективність постачання організму коня киснем підвищується. Правильне глибоке дихання можливо лише при синхронності ритмів дихання і руху, тобто узгодженості в часі циклів дихання і руху (рис. 5). При синхронності цих циклів руху корпуса і кінцівок полегшують дихальні рухи грудної клітки, а при розладу циклів ускладнюють їх. На рисистої алюрі співвідношення частоти дихання і частоти кроків рисака може бути різним. На тихій рисі воно зазвичай дорівнює 1: 1, тобто кількість подихів в хвилину (наприклад, 88) відповідає такій же кількості кроків. При. жвавої рисі частота кроків збільшується, а подих може ставати більш рідкісним і глибоким. Співвідношення частоти дихання і частоти кроків може становити 1: 1,5 або 1: 2.
Мал. 5. Схема узгодженості циклів дихання і руху на рисі при різних коефіцієнтах синхронності
Якщо рисак робить вдих, припустимо, при винесенні правої передньої ноги, а наступний вдих - при новому її винесення, то співвідношення ритмів дихання і руху буде 1: 1. Якщо початок одного вдиху рисака поєднується з винесенням правої передньої ноги, а початок наступного вдиху - з виносом лівої передньої (тобто через півтора повних кроку), то це співвідношення складе 1: 1,5.
При збігу ж циклу глибокого дихання (вдих і видих) з двома повними кроками він дорівнюватиме 1: 2. В цьому випадку дихання є особливо глибоким.
При переході від синхронності ритмів дихання і руху в співвідношенні 1: 1 до їх синхронності з іншим співвідношенням споживання кисню набагато зростає. Для наочності наводимо показники досвіду з орловським жеребцем Віртуоз (2.13,2; нар. 1956 р від Тульського Пряника і Вазузи) (табл. 5).
Таблиця 5. Синхронність ритмів дихання і руху і споживання кисню на рисі (дані досвіду з жеребцем Віртуоз)
Злагодженість скорочень великої кількості дихальних і рухових м'язів обумовлюється імпульсами, що приходять з центральної нервової системи в чітко координованої послідовності.
Синхронність дихання і руху на галопі, коли кожному стрибка відповідає один дихальний цикл (вдих і видих), - вроджена властивість кожного коня, обумовлене її анатомічною будовою і не потребує спеціального вироблення. Така синхронність визначається взаємодією спинномозкових ділянок дихального і рухового центрів і базується на їх вродженої безусловнорефлекторной зв'язку.
На відміну від галопу жвава рись є штучним алюр, вироблений у рисаків в процесі їхнього тренінгу, проведеного з покоління в покоління протягом приблизно 200 років. Тому синхронізація дихальних і рухових функцій на жвавої рисі визначається взаємодією дихального і рухового центрів на рівні вищих відділів центральної нервової системи коні, здатних до утворення тимчасових умовнорефлекторних зв'язків, тобто в корі великих півкуль головного мозку. Коефіцієнти ж синхронності, що дорівнюють 1: 1; 1: 1,5 і 1: 2, відображають різні способи взаємодії дихального і рухового центрів вищого коркового рівня.
Добре треновані рисаки можуть виключно швидко (протягом секунд) і чітко переходити з одного співвідношення ритмів дихання і руху на інший, більш ефективний з постачання організму киснем.
Значення синхронності ритмів дихання і руху на жвавої рисі загострюється через те, що від нестачі кисню найсильніше страждають вищі відділи центральної нервової системи, від яких і залежить синхронізація цих функцій. Отже, синхронність ритмів дихання і руху являє собою вузлову закономірність фізіологічних процесів, що протікають в організмі коня на жвавої рисі. Виявлено, що з встановленням синхронності дихальних і рухових циклів дихання коня стає найбільш глибоким, збільшується легенева вентиляція; при цьому з кожних 100 л вдихуваного тваринам повітря утилізується приблизно в 2 рази більше кисню, ніж при неглибокому, поверхневому диханні.
Таким чином, при синхронності ритмів дихання і руху досягається найбільш істотний ефект в діяльності основних систем коні. Без синхронності ж ритмів дихання і руху дихальні цикли бувають нерівномірними, прискореним, з періодичними затримками. У рисистої коні не зареєстровано на рисі хоча б короткочасної рівномірності дихальних циклів без їх синхронності з ритмом руху.
Під час жвавої рисі дихальний і руховий апарати рисака діють в єдиній функціональній системі, і порушення в роботі одного з них миттєво відбивається на іншому. Отже, жоден із прийомів тренінгу можна розглядати з точки зору тренування тільки рухового, або тільки дихального, або будь-якого іншого фізіологічного апарату коні. Руховий і дихальний апарати тренують у взаємодії, причому розвиток такої взаємодії має слугувати основним критерієм корисності того чи іншого прийому тренування.
При фізіологічно правильному тренуванні рисистої коня в результаті узгодженої діяльності функціональних систем дихання і руху задовольняється в період інтенсивного навантаження найбільш гостра потреба її організму в кисні і встановлюється міцна взаємозв'язок дихального і рухового компонентів. Рефлекторні процеси синхронності ритмів дихання і руху розвиваються і удосконалюються протягом всієї біговій кар'єри рисака, стаючи для його нервової системи все більш звичними і легко відтворюваними. Їх основу складають умовнорефлекторні зв'язку, індивідуально виробляються в вищих відділах центральної нервової системи коні.
Виникнення зв'язку, що обумовлює оптимальне для відповідної жвавості співвідношення синхронності ритмів, допомагає при усуненні гострої кисневої недостатності і нормалізацію основних процесів в організмі рисака. Поліпшення при цьому загального стану тварини сприяє закріпленню зв'язку з цим в якості натурального дихального рефлексу. Зазначений закріплює фактор незрівнянно сильніше широко відомого "підкріплення їжею", так як пов'язаний з существеннейшей стороною життєдіяльності організму в період найбільш гострої потреби його в кисні.
Встановлено, що натуральні умовні рефлекси, які становлять хіба що проміжна ланка між умовними і безумовними рефлексами, в деякій мірі передаються у спадок. При безперервному протягом багатьох поколінь закріпленні тренуванням нервнорефлекторних процесів синхронності ритмів дихання і руху схильність сучасних рисаків до їх формування стала в якійсь мірі спадковою ознакою.
Відомо, що жвавий рисистих алюр незрівнянно легше виробляється у рисаків, ніж у коней інших порід. Витоки схильності рисака до вироблення і розвитку швидкого рисистого алюру слід вбачати не стільки в особливостях його екстер'єру, скільки в схильності його нервової системи до підтримки на цьому алюрі синхронності ритмів дихання і руху. Отже, схильність рисаків до формування і розвитку умовнорефлекторних зв'язків синхронності ритмів дихання і руху на жвавої рисі є їх найважливішим інтер'єрних якістю.
Галоп як властива всім коням вихідна форма їх швидкого пересування був жвавим алюром і у предків сучасної рисака. Руху галопом відповідала міцна спадкова зв'язок спинномозкових вроджених рефлексів координації дихання і руху.
На деякому етапі людина стала пред'являти до коня вимога рухатися риссю з невластивою їй в той час підвищеної жвавістю. При унікальних рухових здібностях коні неважко було звикнути до швидкого переступання кінцівками на жвавої рисі. Але пов'язане з цим різке підвищення рівня енергетичних процесів в порівнянні з такими на звичайній, спокійній рисі призвело до значного зростання потреби організму коня в кисні. В силу іншого характеру руху на рисистої алюрі вроджені зв'язку синхронності дихання і рухи, властиві галопу, не могли функціонувати. Це призвело до необхідності розвитку якісно нових процесів координації ритмів дихання і руху. Вони виникали в вищих відділах центральної нервової системи коні за принципом індивідуально вироблюваних умовнорефлекторних зв'язків.
Виникнення і розвиток нових зв'язків синхронності дихання і руху на жвавої рисі обумовлені індивідуальною схильністю коні, але для їх закріплення потрібний талановитий, чуйний тренінг, коли наїзник більше інтуїцією, ніж знанням, "відкривав коні дихання" і "ставив її на хід". Коні, у яких легше вироблялася синхронність ритмів дихання і руху, отримували вирішальні резвостние переваги, а тому їх залишали для подальшого відтворення. Так, в процесі індивідуального тренінгу, проведеного з покоління в покоління, передавалася і удосконалювалася схильність рисистих коней до формування і розвитку условнорефлекторной зв'язку між дихальним і руховим центрами.
Під час жвавої рисі чіткість ритмів дихання і руху пов'язана буває не тільки з максимальною працездатністю коні, але і з її гарною поведінкою на доріжці, легкістю управління нею і нормальним проявом всіх умовних рефлексів, вироблених в її організмі. Різкі порушення синхронності ритмів дихання і руху пов'язані не тільки зі збоями і проскачкамі, але і з непокорою коні наїзникові. Нормальний перебіг нервових процесів при цьому порушується, і кінь уже не сприймає умовних подразників. Подібними епізодами рясніють дні рисистих випробувань. Чи варто в таких випадках дивуватися, якщо наїзники часто, не «відкривши у коня глибокого дихання", вимагають від неї непосильною жвавості, сподіваючись лише на силу своїх рук і вплив больових прийомів. Кінь через це переходить з рисі на галоп, а при протидії наїзника кидається в сторони, "закидається", "підхоплює на винесення", не даючи управляти собою. Її нервова система перестає реагувати на звичайне управління і в аварійному порядку ціною злісної непокори, гострого болю і іншою ціною перебудовує роботу організму, щоб врятувати його від задухи, що виникає в результаті гострої кисневої недостатності.
Таким чином, розвиток чуйним, уважним тренінгом дихальної системи рисака - найважливіший фактор зміцнення його нервової системи, запорука його високої працездатності і "доброезжесті".
Циклічність дихання обумовлена функціональним зміною нервових процесів всередині дихального центру між ділянками вдиху і видиху. Кінь робить вдих, коли з порушеної ділянки вдиху до дихальних м'язів приходять імпульси збудження, причому ділянку видиху в цей час загальмований. Потім настає видих під впливом збудження ділянки видиху і гальмування ділянки вдиху.
При зміні співвідношення ритмів дихання і руху на рисі (наприклад, від 1: 1 до 1: 2) дихання коня стає більш глибоким і менш частим. Більш глибокий і тривалий вдих викликається більш сильним збудженням центру вдиху, при цьому посилюється гальмівний процес в центрі видиху. У свою чергу, більш тривалий і глибокий видих обумовлений посиленням збудження, але вже в центрі видиху і великим гальмуванням в центрі вдиху.
Таким чином, підвищення інтенсивності дихання на жвавої рисі, пов'язане з його поглибленням і меншою частотою, вимагає від нервової системи коні підвищення активності як возбудительного, так і гальмівного процесів.
Встановлено, що причина зриву нормального дихання аж до повної його зупинки - НЕ гальмування дихального центру, а, навпаки, його безперервне збудження, внаслідок чого дихання зупиняється в фазі вдиху. Це служить ще одним аргументом на користь всебічного розвитку і зміцнення у рисистих коней активності гальмівного процесу.
Слід постійно враховувати, що в центральній нервовій системі рисака розвинені зв'язку між дихальним і руховим центрами: в спинному мозку - вроджені, які проявляються при русі галопом; в корі головного мозку - умовнорефлекторні, координуючі дихання і рух на жвавої рисі. Чи включаються ці зв'язки в строго розмежовані моменти. При русі коня риссю, коли взаємодія дихального і рухового центрів функціонує на вищому кірковій рівні, спинномозкові зв'язку між ними бувають загальмовані і не проявляють себе.
І. П. Павлов багаторазово підкреслював переважна, стримуючий вплив кори головного мозку відносно спинномозкових рефлексів, що проводиться через активне внутрішнє гальмування. При вищих координації дихання і руху на жвавої рисі кора головного мозку коні з допомогою внутрішнього гальмування пригнічує дію спинномозкової координації. Але як тільки порушується необхідний баланс збудження і гальмування, процеси спинномозкових координації звільняються з-під контролю кори головного мозку і рисак переходить на рух галопом. Такий зрив узгодженості координаційних процесів, що є нервнорефлекторной причиною збоїв і проскачек, може виникнути в дихальному центрі під впливом різкої недостатності кисню, а також по чисто рефлекторної причини (перезбудження, переляк, різкий біль і т. Д.).
Таким чином, виявляється і ще одна найважливіша роль внутрішнього гальмування в корі головного мозку рисистої коня; за допомогою цього процесу пригнічується постійна тенденція нижчих відділів центральної нервової системи до переведення рисака на рух галопом.
Іподромні випробування коня пов'язані з безліччю зовнішніх подразників; виїзд на бігову доріжку, сусідство коней, шум на трибунах, дзвінки, музика, старт-машина і інші подразники різко посилюють збудження всіх відділів нервової системи рисака, створюють в корі його головного мозку вогнища збудження і перезбудження. Стійкість же процесів внутрішнього гальмування базується тільки на вроджених типологічних властивостях нервової системи, розвинених і укріплених відповідним тренінгом. В результаті при проведенні випробувань рисистих коней внутрішнє гальмування зазвичай не отримує достатніх підкріплюють зовнішніх впливів.
Отже, при взаємодії нервових процесів, що забезпечує найтоншу координацію дихальних і рухових функцій рисака, активність внутрішнього гальмування є тим найважливішим фактором, від якого залежить ритмічність і стійкість швидкого рисистого алюру.