Jak funguje kůň - část 24.: Trénované srdce

Schopnost dýchacího a oběhového systému dodat svalům dostatek kyslíku se u koně rozvíjí během prvních tří let života, stejně jako schopnost jeho svalů dodaný kyslík pořádně zužitkovat. Jinými slovy - až potom může kůň podávat maximální rychlostní výkony bez nepřiměřeného zatěžování těchto dvou systémů.

• obr. 1: Kůň je dokonalý atlet přírodou uzpůsobený na rychlý přímočarý běh na střední tratě.

Nejslabší článek …

Srdce koně se díky několika tisíciletím chovatelské selekce dokonce natolik vyvinulo a zvětšilo, že svojí schopností převyšuje plíce – a je to jeden z důvodů, proč u koní při maximálních atletických výkonech právě plíce selhávají; nejsou schopné ve zdraví a vší funkčnosti dodat krvi tolik kyslíku, kolik je potřeba a kolik je také možné roznést po těle (mohou být například postižené známým krvácením do plic podmíněným zátěží = EIPH). U člověka například je problém zcela opačný: plíce velké, srdíčko jim nestíhá.

Také svaly by byly schopné pracovat mnohem více, než ve skutečnosti pracují - kdyby se jim dostávalo více kyslíku … Pokud je dýchací aparát zdravý, první překážkou přísunu kyslíku je bariéra mezi plicními sklípky a krví, čili „překážka“ tvořená stěnou plicních sklípků, stěnou krevních kapilár a prostorem mezi nimi. Tudy se musí molekuly kyslíku prosoukat; a není na světě žádné síly, které by jim tuto cestu urychlila, protože je to proces zcela pasivní (difuze). Tak se může stát, že přestože je při velké zátěži koně v plicích dostatek kvalitního vzduchu, v krvi bude nedostatek kyslíku ke kvalitnímu zásobení všech pracujících svalů. Kůň musí běžet na kyslíkový dluh (o tom si řekneme v dalších kapitolách). Další nepřekonatelnou překážkou je pasivní protlačení kyslíku z krve do svalových buněk přes dvě stěny (cévní stěna a membrána svalového vlákna) a prostor mezi nimi. (obr. 2)

obr. 2

Kůň a ostatní „přirození“ atleti

V následující tabulce si můžete porovnat velikost sleziny (zásobárna červených krvinek, které jsou z ní vytlačené do krevního oběhu při fyzické zátěži, aby zvýšily schopnost krve přenášet kyslík z plic do pracujících svalů), srdce a plic u různých živočišných druhů. Velikost orgánů je zde pro lepší srovnání uvedená v procentu hmotnosti těla.
 

	Kůň	Pes	Osel	Člověk
slezina	0,2–1,1*	0,3	0,2	0,3
srdce	0,7–1,1*	0,8	0,4	0,5
plíce	0,9–1,1	0,9	0,7	1,0

* Největší slezinu či srdce mají dostihoví koně, nejmenší chladnokrevníci. Velikost srdce je důležitá věc, protože velké srdce dokáže jedním stahem vypudit hodně krve. Při velké zátěži nemusí velké srdce pracovat tak rychle (menší tepová frekvence) jako srdce malé, méně se unaví a protože pracuje pomaleji, při každém stahu se důkladněji vyprázdní, takže jeho práce je efektivnější.
Kůň má neobvykle velkou slezinu (ve srovnání s ostatními uvedenými druhy), poměrně velké srdce (srovnatelné se psem) a malé plíce (ve srovnání s člověkem). Člověk prodýchá při maximální fyzické práci za minutu asi 40 ml kyslíku na 1 kg své hmotnosti. Pokud je trénovaný, zvýší se toto množství až na 80 ml /kg/min. Kůň však při maximální práci za minutu prodýchá na 1 kg své hmotnosti 130 ml kyslíku! A pokud je trénovaný, zvýší se toto množství až na 220 ml /kg/min. U člověka je poměrná hmotnost srdce 4 g na 1 kg tělesné hmotnosti a to se s tréninkem nijak výrazně nemění. Zato u koně odpovídá 1 kg tělesné hmotnosti 9 g srdeční svaloviny a s tréninkem se toto množství zvýší až na 20 g! Čili tréninkem u koně podpoříme „nárůst“ srdce! (obr. 3) Kůň je skutečně ve srovnání s člověkem přirozeným atletem. Vzhledem k tomu, že je to zvíře téměř celé dny stojící na nohou a chránící se před predátory pouze přímým útěkem, není divu, že jsou jeho vrozené atletické schopnosti tak velké.

• obr. 3: Srovnání srdce vynikajícího dostihového koně (vlevo, hmotnost 7,2 kg) se srdcem koně bez výrazné sportovní výkonnosti (5,5 kg).

Přibližně 10 % hmotnosti těla plnokrevníka představuje krev, což je asi 50 litrů. Z toho asi 75 % cirkuluje v cévách: 60 % v žilách a jen 15 % v tepnách. Touto krví jsou zásobeny všechny orgány a skoro všechny tkáně. Kolik krve kam přiteče se však různí podle toho, zda je kůň v klidu nebo fyzicky pracuje (obr. 4).

• obr. 4: Rozdělení krve u koně v klidu a v při velmi namáhavé zátěži.V extrémních případech může do pracujících svalů proudit až 90 % krve vypuzené srdcem.

Lze trénovat srdce a oběhový systém?

Ve chvíli, kdy se kůň z klidu rozejde či rozběhne, jeho pracující svaly začnou mít velké požadavky na energii a kyslík. To jim musí dodat dýchací a oběhová soustava. Dýchací soustava musí do plicních sklípků dostat více atmosférického vzduchu, takže kůň začne dýchat rychleji (zvýší se dechová frekvence) a hlouběji (zvýší se dechový objem). Obojí najednou způsobí zvýšení tzv. minutové ventilace, čili kůň za jednu minutu dostane do plic více litrů vzduchu.
Podobně se bude chovat srdce. Začne tlouct rychleji, rychleji pumpovat krev do tepen a skrze ně až do vlásečnic pracujících svalů (zvýší se tepová frekvence) a zároveň se bude plnit pořádněji a intenzivněji se bude stahovat, aby ze sebe krev „vyždímalo“ do poslední kapky (zvýší se jeho tepový výdej, čili kolik mililitrů krve vytlačí při jednom stahu). Opět obojí dohromady zvýší tzv. minutový výdej, čili kolik ml (nebo spíš litrů) krve „přepumpuje“ srdce za jednu minutu.
Tyto údaje si můžeme přečíst v následující tabulce:
 

hodnota	klid	krok	klus	cval
Rychlost (m/min)	-	80–220	180–800	450–1100
Dechová frekvence (dechů/min)	8–16	60–90	80–130	110–140
Dechový objem (litrů vzduchu na jeden nádech)	4–8	6–10	8–14	12–18
Minutová ventilace (litrů vzduchu/min)	30–90	80–250	250–500	800–2200
Spotřeba O2 (litrů kyslíku/min)	1,4–2,1	10–20	20–70	20–80
Tepová frekvence (tepů/min)	28–42	60–90	90–250	110–250
Tepový objem (ml při jednom stahu srdce)	500–1000	750–1500	1000–2000	1000–2500
Minutový objem (l krve přepumpované srdcem za minutu)	15–40	60–90	90–400	110–500

Velice důležitým ukazatelem fyzické práce koně je právě tepová frekvence, kterou lze snadno měřit (tzv. tepoměry) a která velmi dobře informuje o tom, jak moc se kůň při určité práci namáhá. Dokáže taky trenérovi říct, jak dobře je daný kůň pro určitou práci natrénovaný, jak je v kondici, zda jeho trénink je správný. Obecně platí, že čím má kůň při určité práci nižší tepovou frekvenci, je tím v lepší kondici a tím lépe je na tuto práci natrénovaný.
Při zátěži by svaly potřebovaly až 100× více kyslíku, než v klidu. Jenže tolik ho krev nemůže přinést; cévy by popraskaly pod obrovským tlakem krve uvnitř. A tak je třeba udělat určitý kompromis; oběhový systém se bude hodně snažit, ale svaly budou muset část své práce vykonat na kyslíkový dluh.
Kromě toho, že u koně v maximální zátěži dochází k mnohonásobnému zvýšení srdečního výdeje (minutového objemu, čili tepové frekvence a částečně i tepového objemu), dochází také ke skoro dvojnásobnému zvýšení systolického krevního tlaku (čili tlaku krve v tepnách během vypuzení ze srdce) a několikanásobně se zvýší i krevní tlak v plicních vlásečnicích (jsou napěchované krví, která „vytahuje“ z plicních sklípků kyslík). Stejně tak se ve svalech otevřou v klidu nepoužívané vlásečnice a všechny do jedné se roztáhnou, aby se do nich dostalo co nejvíce krve bohaté na kyslík. Rychlost krve proudící svaly se zvýší skoro na dvojnásobek.
Navíc při práci dokážou svalová vlákna mnohem efektivněji zužitkovat kyslík, který jim krev přinese. U koně v klidu se zužitkuje pouze 5 % přivedeného kyslíku (čili asi 95 % vdechnutého kyslíku se zase vydechne z těla ven zcela nezužitkovaného), zato u koně v zátěži se využije až 20–25 % kyslíku z krve. To vše je známkou oné vrozené atletičnosti koní, čili jejich vrozené tělesné připravenosti podat velké fyzické výkony.

Co s koněm udělá systematický trénink?

Pravidelná fyzická zátěž neboli trénink postupně mění vzhled, strukturu i činnost krevního oběhového systému i svalů.

• obr. 5: Kůň je velmi dobře trénovatelné zvíře. Jeho tělo lze výborně natrénovat i na pohyby, které mu nejsou přírodou příliš dány – skoky.

Během tréninku se totiž zlepšuje nervosvalová koordinace, která s mnohem větší přesností a účinností umožní načasovaným otevíráním dýchacích cest, cév i jednotlivých svalových snopců proudit kyslíku ze vzduchu až k jednotlivým svalovým vláknům.
A jsou tu další faktory, které „naučí tělo“ lépe přijmout a zužitkovávat kyslík:
– zvyšuje se minutový dechový a tepový objem, a to tak, že se postupně zvýší kapacita plic (plíce jsou schopné zapojit při práci více plicních sklípků, zvětší se) i kapacita a stažitelná síla srdce (srdce se zvětší a zesílí, takže při jedné diastole se více naplní a při jedné systole lépe krev vytlačí do tepen). To se projeví tím, že trénovaní koně mají v klidu i po zátěži nižší dechovou i tepovou frekvenci, než měli před tréninkem.
– Sníží se odpor cév (potřebné cévy se v zátěži více otevřou a tak umožní krvi lépe a rychleji proudit).
– Zvýší se objem krevní plazmy i množství červených krvinek.
– Zvýší se počet funkčních vlásečnic v plicích i ve svalech (tak se dostanou krvinky s kyslíkem skutečně ke každému pracujícímu svalovému vláknu).
– Ve svalových vláknech se až 100 násobně zvýší množství enzymů, které zpracovávají energii za pomoci kyslíku, stejně tak se zde zvýší i počet mitochondrií, což jsou místa, kde dochází k tomuto zpracování energie (o tom se budeme bavit v následujících kapitolách). Takže pracující svaly dokážou výrazně lépe využít kyslík, který jim krev přinesla.
Čím je sval trénovanější, tím lépe dokáže pracovat na kyslík, tím méně bude tvořit kyseliny mléčné a tím déle bude trvat, než se unaví. Tím méně pak bude kůň „bolavý“ další den po práci a tím ochotněji bude i následující dny pracovat.

Pokud chcete koně motivovat, aby pro vás pracoval rád a ochotně, musíte mu zajistit odpovídající fyzickou kondici správným a systematickým tréninkem. Protože pouze tak bude fyzická zátěž koně bavit, nebude provázená bolestí, únavou a nepohodlím, ale jen příjemným působením vyplavených endorfinů. Ježdění má být zábavou nejen pro jezdce, ale i pro jejich koně.
Informace jsou zpracovány podle knihy Equine exercise physiology autorů K. W. Hinchcliff, R. J. Geor a A. J. Kaneps (vyd. Saunders, 2008).