Fyziologické aspekty jízdy na koni

Pojem jezdectví obsahuje široké spektrum témat, mezi ně patří i využívání koní v lidské společnosti v průběhu dějin v rámci zábavy, volného času, jako objektu kultury i sportu. Vztah člověka k těmto tvorům byl a je velmi rozmanitý: od uctívání až po jejich využívání jako pouhého pracovního nástroje, při kterém kůň nebyl brán jako osobnost. V současné době většina chovatelů koní klade větší důraz na vzájemný vztah se svým koněm a na jeho spokojenost. Na základě lepších volnočasových možností, sociálně ekonomických podmínek a většího porozumění osobnosti koně se v minulém století začaly rozšiřovat pohybové aktivity, ve kterých hrál kůň důležitou roli. Můžeme je řadit k outdoorovým aktivitám člověka, které pozitivně a vyrovnaně působí na rozvoj fyzické, psychické i sociální stránky člověka. Z pohledu jezdce se jedná o pohybovou aktivitu, která působí příznivě na celý pohybový systém. Zlepšuje se fyzická kondice i kvalita kardiovaskulárního a respiračního systému. Při pravidelném ježdění se zkvalitňuje úroveň koordinace jezdce i společná s koněm při pohybu s ním, vytrvalost a silová připravenost pro ovládání koně, protože při vyšší rychlosti nebo delším ježdění jsou na jezdce kladeny poměrně značné nároky jak na pohybový, tak i opěrný aparát.

Další výhodou tohoto sportu je možnost duševního odreagování a načerpání energie z pobytu v přírodě (http://www.bhs.org.uk/Riding/). Jízda na koni rozvíjí v člověku trpělivost, sebeovládání a vytrvalost. Z psychických vlastností jezdce stojí v popředí schopnost soustředění, anticipace reakcí koně a usměrňování vlastních reakcí a pocitů. Obecně platí, že předpokladem pro úspěch v jezdectví je pozitivní myšlení, duševní vyrovnanost, klid, vytrvalost a víra ve vlastní schopnosti (Hess, 1995; Meier, 2004).

Dnes je role koně soustředěna převážně do dostihového sportu a rekreačního ježdění, ovšem současně se koně aktivně využívají i ve zdravotnictví, především formou hipoterapie, hiporehabilitace, terapeutického ježdění (Hollý, 2005). Existuje mnoho sportů a her, při kterých se využívá jízda na koni, a neustále vznikají nové. Mezi hlavní jezdecké sporty patří parkur, drezúra, všestrannost, vozatajství, voltiž, westernové ježdění, honební ježdění, vytrvalostní ježdění, dostihy a parajezdectví. Z jezdeckých her populárních po celém světě je možné jmenovat především pólo, horseball a pólokros (Slyová, 2002).

Moderní sportovní ježdění na koních se v českých zemích datuje od založení Jízdního odboru Sokola Pražského v roce 1891 (www.olympic.cz). Dnes zastřešuje český jezdecký sport Česká jezdecká federace (ČJF), která zahrnuje většinu jezdeckých disciplín (parkur, drezúra, všestrannost, spřežení, voltiž, reining, vytrvalost a parajezdectví) s výjimkou dostihů, které řídí a organizuje Jockey club. ČJF je od roku 1927 členem Mezinárodní jezdecké federace (FEI) a Českého olympijského výboru (ČOV). V současné době sdružuje přibližně 26 000 členů v 1 600 jezdeckých klubech (http://www.cjf.cz/). Také stavy počtu koní v ČR se od roku 1996 neustále zvyšují, což ukazuje na stále větší oblibu koní u lidí. V roce 2010 jich bylo v ústřední evidenci ČR registrováno přes 72 tisíc (Šebesta, 2012).

Při pohybu koně rozlišujeme tři základní chody: krok, klus, cval. Krok je nejméně náročný pro koně i jezdce, průměrná rychlost v kroku je 5-7 km/hod. Využívá se i v hipoterapii. Klus je namáhavější než krok. Nejčastěji se používá k překonávání delších vzdáleností. Průměrná rychlost v klusu je 12-15 km/hod. Výjimečně vysokých rychlostí v klusu dosahují klusácká plemena, která na trati 3 km dosahují rychlosti i 40 km/hod. Cval je nejrychlejší základní chod. Je velmi namáhavý pro koně i jezdce. Existuje velká variabilita v rychlosti jízdy, od velmi pomalého cvalu okolo 15 km/hod až po 60 km/hod. při dostihu. Rozlišuje se cval jízdárenský (12-15 km/hod.) a terénní (25-40 km/hod.). Souvislá délka jízdy ve cvalu většinou nepřesahuje 5 minut. Nejvyšších rychlostí dosahují ve cvalu angličtí plnokrevníci. Na vzdálenost 1 km dosahují rychlosti až 60 km/hod., na 500 m i rychlost 70 km/hod. (Jokl, 1977). Cval je často používán při hiporehabilitaci, pedagogicko-psychologickém ježdění a při jízdě handicapovaných. V hipoterapii se nepoužívá. Mezi další chody koně patří trysk, který ovšem nepatří do základních chodů. Jedná se o vystupňovaný cval a je to vůbec nejrychlejší čtyřdobý chod koně. Doporučuje se jen zkušeným jezdcům. Existuje řada dalších chodů koně, ale ty jsou většinou speciálně nacvičené jako součást sportovního výkonu, například při drezúře (Tettenbornová, 1996).

Obr. 1 Jezdkyně s koněm v pracovním klusu

Obr. 2 Jezdec v lehkém cvalu

Dále rozlišujeme dva nejpoužívanější jezdecké styly: anglické a westernové ježdění. Anglický (klasický) styl má původ ve Velké Británii a je nejpoužívanějším stylem v Evropě. Je to velmi vhodný styl pro začátečníky. Při tomto stylu jízdy se používá univerzální sedlo, jezdec drží otěže oběma rukama. Jezdec sedí v sedle vzpřímeně a udržuje rovnováhu. Používá se jak k rekreačnímu ježdění, tak při soutěžích. Westernový styl byl a je stále používán při práci s dobytkem v Americe. Jezdec sedí ve větším sedle s hruškou, a to pro docílení pohodlné jízdy na dlouhé trasy. Otěže se drží v jedné ruce, jezdec sedí vzpřímeně v dlouhých třmenech. Využívá se pro rekreační ježdění i delší výlety (Micklem, 2004).

Obr. 3 Jezdec při westernovém stylu

Při jízdě na koni pracuje celé tělo jezdce, proto dochází k dynamickým změnám svalového napětí u většiny posturálních svalů s frekvencí odpovídající rytmu pohybu koně. Svaly končetin jsou používány především při ovládání koně. Mezi nejvíce namáhané svalové skupiny dolních končetin patří adduktorové skupiny, flexory a extensory kolen při změnách těžiště (skoky, cval). „Z dynamometrických vyšetření nevyplývá významně větší svalová síla jezdců vzhledem k populační normě. Pouze síla adduktorů je větší, rozdíly jsou na hranici významnosti“ (Melichna, 1995). Z kondičních schopností je důležité mít dostatečnou úroveň vytrvalosti, a zejména silové vytrvalosti dolních končetin, rovnováhu, schopnost koordinovat pohyby s koněm.

Fyziologické zatížení jezdce se mění podle disciplíny. Obecněji se jedná o cvičení mírné až submaximální intenzity. Při rekreačním jezdectví jde obvykle o zátěž mírné až střední intenzity. V soutěžním jezdeckém sportu stoupá intenzita zatížení na submaximální úroveň, krátkodobě až na hodnoty maximální. Těchto hodnot bývá dosaženo zejména těsně před skokem a při skocích (Paalman, 2006). Ke změnám v srdeční frekvenci u jezdce i koně dochází při jízdě souběžně, u koně jsou však hodnoty vždy vyšší než u jezdce. Melichna (1995) uvádí příklady výzkumů, při kterých byly zjišťovány průměrné hodnoty srdeční frekvence, a udává výsledky výzkumu např.. Bachmanna (1968), který se zabýval zatížením při jízdě na koni v různých chodech (tab. 1).

Tab. 1 Průměrné hodnoty srdeční frekvence jezdce na koni z výzkumu Bachmanna (1968) (SF/min)

Při jiném výzkumu byla měřena průměrná srdeční frekvence amatérských jezdkyň a profesionálních jezdců mužů i žen (tab. 2) a byly zjištěny významné rozdíly mezi amatéry a profesionály i mezi muži a ženami (Melichna, 1995).

Tab. 2 Srovnání hodnot srdeční frekvence u trénovaných jezdců (SF/min)

Další významnou charakteristikou funkčního zatížení jsou hodnoty spotřeby kyslíku v průběhu jízdy na koni. Zkušení jezdci využívají v klusu a cvalu 60-90 % svého VO2max, ovšem vrcholoví jezdci využívají v klusu a cvalu pouze 38-58 % VO2max. Dva jezdci, kteří v méně než jedné minutě absolvovali dráhu o deseti překážkách, využili své VO2max ze 73-78 %. Zkušený jezdec, který deset minut jel test drezúry vyšší úrovně, dosáhl jen 40% svého VO2max. Ovšem většina jezdců využívá při jízdě průměrně 60 % své aerobní kapacity. Pracovní výkon běžné jízdy je poměrně vysoký a odpovídá přibližně výkonu 120 W při bicykloergometrii (www.Answers.com). Při některých soutěžních jezdeckých disciplínách (především kratšího sportovního výkonu) dochází podobně jako u jiných sportů k tvorbě laktátu ve svalech. Testování u různých disciplín prokázalo hodnoty ve výši dvojnásobku až pětinásobku klidových hodnot. Například po skokové soutěži byly naměřeny hodnoty 6,2 mmol.l-1, po drezúře 13,1 mmol.l-1” (Melichna, 1995).

Podle Melichny (1995) je energetický výdej jezdce při chůzi koně 12,5 kJ/min. (260 % nál. BM), v klusu stoupá na 33,5 kJ/min. (700 % nál. BM) a při cvalu dosahuje v průměru na 42 kJ/min. (880 % nál. BM). Rozdíly ve výdeji energie jezdce mezi klusem a cvalem jsou menší, než jsou rozdíly mezi chůzí a klusem. Důvodem jsou nepochybně změny k aktivnějšímu pohybovému projevu a většímu rozsahu pohybu, který se uplatňuje počínaje klusem. I u většiny činností při práci s koněm a jízdě na koni dosahuje energetický výdej poměrně značných hodnot. Je zajímavé, že nejnižších hodnot bylo dosaženo podle Harrise (2012) při jízdě v kroku.

Tab. 3 Hodnoty výdeje energie v průběhu různých aktivit s koněm (Harris, 2012)

Omezení při monitorování zatížení jezdce na koni

Jezdectví se většinou odehrává ve venkovním prostředí, ve kterém celkový výkon ovlivňuje řada dalších faktorů během aktivity, jako jsou terén, počasí, nálada koně, podklad. Při měření základních ukazatelů, jako jsou srdeční frekvence nebo výdej energie u jezdce na koni, je potřeba brát ohled na tyto nestandardní podmínky, které měření ovlivňují, protože jejich vlivem nelze vždy dosáhnout objektivních, spolehlivých výsledků, a to ani u měření jednoho stejného jezdce. Měření lze provádět jen za pomocí mobilních monitorovacích systémů.

Hlavním cílem studie bylo tedy zjistit, k jaké zátěži dochází při jízdě na koni u jezdce při různých typech chodu koně.

Metodika

Výzkum byl proveden na 18 probandech. Celkem se výzkumu zúčastnilo 14 žen a 4 muži. Průměrný věk jezdců byl 26 let (SD 9,73) v rozmezí od 15 do 50 let. Na základě doby pravidelného ježdění a posouzení dovedností a techniky byli jezdci rozděleni do dvou skupin – na začátečníky (n=9) a pokročilé (n=9). Začátečníci se zabývali rekreačním ježděním v délce 0,5 až 1,5 roku, pokročilí 3 až 15 let.

Měření bylo realizováno ve velké venkovní ohradě. Podklad byl smíšený. Vyskytovala se zde tráva a hlína, občas i písek. Při výzkumu byl uplatňován lehký klus a pracovní cval. Výzkum byl prováděn v průměrné nadmořské výšce 160 m nad mořem.

Pro získání cílových dat při jízdě na koni byl použit přístroj Sporttestr Polar 800 s GPS modulem, který monitoroval srdeční frekvence a výdej energie. Pro každé měření byl sporttester kalibrován podle osobní hodnoty jezdce, jako je pohlaví, věk, výška, váha a zdatnost.

Testovaným osobám byla před samotným výkonem monitorována srdeční frekvence a výdej energie v odpočinkové poloze (v sedu) po dobu 5 min. Následovalo 5 min. jízdy v kroku, 5 min. jízdy v klusu a na závěr 3 min. ve cvalu. Mezi jednotlivými měřenými chody byla odpočinková přestávka dlouhá 2 min. Každá jízda byla na sporttestru zaznamenána zvlášť. Pomocí GPS modulu byly u jezdců zaznamenány i průměrné rychlosti jízdy.

Statistika: byla použita popisná statistika a t-test.

Výsledky

Při měření bylo zjištěno, že průměrná rychlost všech sledovaných jezdců byla v kroku 5,2 km/hod. v klusu 10,2 km/hod. a ve cvalu 14,9 km/hod. Z tabulek 4 až 9 je zřejmé, že se zatížení všech jezdců postupně zvyšuje od nejjednoduššího chodu koně až po námi sledovaný nejrychlejší cval. Hodnoty srdeční frekvence v odpočinkové poloze (sed) u začátečníků byly mírně vyšší než u pokročilých (o 6,5 %), ale tento rozdíl nebyl statisticky významný.

Tab. 4 Průměrné hodnoty srdeční frekvence u začátečníků při jednotlivých chodech koně a v odpočinkové poloze

Tab. 5 Průměrné hodnoty srdeční frekvence u pokročilých jezdců při jednotlivých chodech koně a v odpočinkové poloze

U skupiny začátečníků byla nejnižší hodnota průměrné srdeční frekvence zjištěna u kroku, který je nejjednodušším a nejméně náročným chodem pro jezdce. U klusu byla zjištěna hodnota srdeční frekvence o 14,2 % vyšší než při kroku. Tento rozdíl byl významný (p=0,042). Podobně i rozdíl průměrné srdeční frekvence mezi krokem a cvalem byl významný (p=0,016) a tato hodnota u cvalu byla o 20,0 % vyšší než u kroku. Při cvalu dosáhli začátečníci jen o 5 % vyšších hodnot průměrné srdeční frekvence než u klusu a tento rozdíl nebyl významný.

U skupiny pokročilých jezdců byly zjištěny významné rozdíly v hodnotě průměrné srdeční frekvence mezi všemi chody. Při klusu byla tato hodnota o 29,6 % vyšší než u kroku, což je významný rozdíl (p=0,000), a u cvalu byla vyšší o 50,9 % než u kroku (p=0,000). Významný rozdíl byl zjištěn i mezi cvalem a klusem p= 0,003) ve výši 16,5 %.

Při srovnání průměrné srdeční frekvence obou skupin při jednotlivých chodech jsme zjistili největší rozdíly při kroku. Pokročilí jezdci dosahovali o 29,6 % nižší průměrné srdeční frekvence než skupina začátečníků. Tento rozdíl byl statisticky významný (p=0,002). Při klusu pokročilí jezdci dosahovali o 14,2 % nižší průměrné srdeční frekvence než začátečníci a i tento rozdíl byl významný (p=0,021). Rozdíl mezi skupinami při cvalu byl nevýznamný (p=0,317), protože pokročilí jezdci dosáhli průměrné srdeční frekvence jen o 3% nižší než začátečníci.

Individuální hodnoty výdeje energie v kJ.min-1.kg-1 odpovídají zatížení jezdce a jeho hmotnosti. U obou skupin byl logicky zjištěn nejnižší výdej energie při nejpomalejším chodu koně kroku. U skupiny začátečníků byl zjištěn u všech chodů vždy větší rozptyl hodnot.

Tab. 6 Průměrný výdej energie u skupiny začátečníků při jednotlivých chodech koně (kJ.min-1.kg-1)

Tab. 7 Průměrný výdej energie u skupiny pokročilých při jednotlivých chodech koně (kJ.min-1.kg-1)

U skupiny začátečníků byl zaznamenán rozdíl o 23,8 % ve výdeji energie mezi krokem a klusem. Největšího rozdílu bylo dosaženo při srovnání kroku a cvalu, při němž byl výdej energie vyšší o 36,5 %. Ve cvalu byl vyšší výdej energie o 10,2 % než v klusu. Žádný z těchto rozdílů nebyl významný.

U pokročilých jezdců byly zjištěny větší rozdíly ve výdeji energie mezi jednotlivými chody než u skupiny začátečníků. Při srovnání kroku a klusu byl naměřen o 76,3 % vyšší výdej energie v klusu, což je statisticky významný rozdíl (p=0,000). Rozdíl mezi krokem a cvalem dosáhl 118 % a tento rozdíl byl významný (p=0,000). Nevýznamný rozdíl byl zjištěn jen mezi klusem a cvalem (p=0,066), kde byl zjištěn vyšší výdej energie u cvalu o 23,8 %.

Skupina začátečníků dosáhla u všech chodů vyššího průměrného výdeje energie než jezdci ve skupině pokročilých. Největší rozdíl mezi skupinami jsme zjistili v kroku (p=0,003). Začátečníci dosáhli o 65,7 % vyšší výdej energie než pokročilí jezdci. U obou zbývajících chodů jsme nezjistili významné rozdíly mezi skupinami. V klusu měli začátečníci o 16,4 % vyšší výdej (p=0,142) a ve cvalu dosáhli začátečníci vyššího výdeje energie než pokročilí jen o 3,6 % (p=0,395).

Protože jsme neměli přesné údaje o maximální srdeční frekvenci jednotlivých jezdců, která by byla zjištěna pomocí standardních postupů testování, uvádíme jen orientačně relativní hodnoty průměrné srdeční frekvence, které probandi dosáhli u jednotlivých chodů. Pro výpočet SFmax byla použita formule 220 – věk.

Tab. 8 Relativní hodnoty průměrné srdeční frekvence začátečníků v % maximální srdeční frekvence

Tab. 9 Relativní hodnoty průměrné srdeční frekvence pokročilých v % maximální srdeční frekvence

Při srovnání relativního zatížení pomocí procenta z maximální srdeční frekvence dosáhli začátečníci významně vyšších hodnot při kroku (p=0,011). V klusu rozdíl 8,8 % nebyl významný a při cvalu byly zjištěné hodnoty velmi podobné. U pokročilých jsou rozdíly u relativných hodnot průměrných srdečních frekvencí při jednotlivých chodech větší a všechny významné. U začátečníků jsou tyto rozdíly malé, významný byl zjištěn jen mezi krokem a cvalem (p=0,046). U začátečníků byl také vyšší rozptyl výsledků při všech chodech.

Diskuse

Relativní hodnoty průměrné srdeční frekvence z maximální naznačují, že zatížení při kroku je na úrovni aerobního metabolismu u obou skupin a úroveň tohoto zatížení je také dostatečná pro jeho rozvoj a udržení. Při klusu jsou pokročilí stále na úrovni aerobního metabolismu, ale začátečníci začínají dosahovat hodnoty, kdy se začíná mírně zapojovat i anaerobní metabolismus, především u méně zdatných jezdců. Ovšem míra je nízká a organismus jezdce stále stačí odbourávat metabolity. Při cvalu se u obou skupin již více zapojuje anaerobní metabolismus, ale stále by ještě měl převládat aerobní způsob dodávky energie (Novotný, Máček, 1997).

Hodnoty průměrné spotřeby energie při jízdě krokem u skupiny začátečníků dosáhla hodnoty 0,63 kJ.min-1.kg-1, to je hodnota srovnatelná s chůzí na rovině rychlostí 6,5 km/hod. U pokročilých jezdců byla spotřeba energie významně větší a dosáhla hodnoty 0,38 kJ.min-1.kg-1 a byla srovnatelná s chůzí na rovině rychlostí 4,5 km/h. Při klusu spotřeba energie dosáhla u začátečníků 78 kJ.min-1.kg-1 a koresponduje již s během na rovině rychlostí 9,5 km/hod. Pro pokročilé, kteří dosáhli 67 kJ.min-1.kg-1, to znamená rychlou chůzi v terénu o rychlosti 6 km/h. Spotřeba energie během cvalu byla podobná u obou skupin s nevýznamným rozdílem (0,86 a 83 kJ.min-1.kg-1 resp.) a odpovídala rychlejšímu běhu o rychlosti 13-13,5 km/h nebo běhu na lyžích při rychlosti 15 km/h (Bunc, Teplý, 1989; Bunc, 1996; Hariss, 2012, www.answers.com).

Významný rozdíl mezi krokem a klusem je způsoben především zvýšením rozsahu pohybu, při němž se ze sedu jezdci dostávají do vysedávání, a tudíž do velmi aktivní práce dolních končetin. Při tomto pohybu se zvyšuje napětí a práce trupu, který musí koordinovat pohyb těla s pohybem koně a udržovat vhodnou polohu. Rozdíly mezi klusem a cvalem již nejsou tak velké, i když se zvyšuje rychlost pohybu, což má vliv na intenzitu zatížení jezdce. Rozsah pohybu se výrazně nezvyšuje, jen silové nároky a dynamika pohybu je větší.

Shrnutí

Vyšších hodnot srdeční frekvence pro oba pomalejší chody koní dosáhli jezdci-začátečníci v důsledku nižší úrovně dovedností, techniky i vyšší úrovně emocí.

Při všech chodech koně bylo dosaženo dostatečně vysokého zatížení jezdců pro rozvoj nebo udržení kondice, především aerobní vytrvalosti.

Nejvyšší rozdíly v srdeční frekvenci a spotřebě kyslíku byly zjištěny mezi krokem a klusem pro obě skupiny v důsledku zvýšení rozsahu pohybu jezdce, především dolních končetin, a intenzivnější činnosti celého těla při vyšší rychlosti běhu koně.