Как воспитать лошадь-чемпиона? Омские учёные предлагают своё изобретение

Команда учёных ОмГАУ давно занимается проблемами восстановления после травм, повышения эффективности тренировок и профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата у лошадей-спортсменов. Екатерина Зубарева, кандидат биологических наук, доцент Омского ГАУ, отвечающая за научную часть проекта, рассказала «Трамплину», с какой стороны команда подошла к этой проблеме.

Омские учёные искали метод, который бы быстро определял состояние скелетных мышц у лошадей в полевых условиях, не в лаборатории. Ведь всю свою жизнь животные проводят в конюшне и на стадионе.

«Мы подобрали датчики, которые бы улавливали сигналы с кожи, работающих мышц – это биоэлектрические сигналы. Датчики их ловят, с помощью компьютерной программы анализируется поведение мышц, их состояние, наличие тонуса и так далее. Можно делать замеры до нагрузки, во время или после, отслеживать динамику. Наша разработка – способ, который позволяет эти сигналы быстро анализировать и делать выводы о состоянии лошади. Добавили массаж к функциям прибора – вибрация воздействует на мышцы и нервы, расслабляя или возбуждая их, в зависимости от частоты. Теперь наша задача – подобрать схему воздействия на мышцы лошади, чтобы способствовать восстановлению их мышечного каркаса. Проводим сейчас испытания на лошадях, испытания на людях – следующий этап».

Прибор представляет собой комплект датчиков и усилитель, который подключается к компьютеру или смартфону. Сейчас в планах разработка приложения для смартфона для удобства исследователей и пользователей.

Солидную часть работы учёные ведут «в полях» – то есть в конюшнях. Там они работают сразу с несколькими лошадьми, чтобы отработать на них схему воздействия и затем перейти к групповым исследованиям.

Как делает оговорку Екатерина Зубарева, этот способ исследования подходит не только для лошадей-спортсменов. На самом деле объектом может быть любое животное, хоть крыса. У учёных есть миниатюрные электроды специально для мелких животных. В зависимости от размеров животного и расположения мышц просто нужно использовать электроды другой конструкции.

Электромиография – так называется этот способ в научной среде – один из самых достоверных способов определения состояния мышц. Конечно, есть еще и биопсия, говорит Екатерина. Но зачем травмировать здоровое животное, изымая кусочек тканей? Сканирование биоэлектрических сигналов активно применяется за рубежом, но пока не нашло распространения в России.

«За рубежом этот метод используется активно, у нас по-прежнему по старинке лидирует визуальное наблюдение. Опытный тренер может оценить состояние лошади по её движениям, но отдельную мышцу ему не отследить. Это только потом станет заметно, когда лошадь захромает, у неё начнут болеть суставы и сухожилия. Кто-то может методом пальпации определить, где мышцы напряжены и болезненны. Такие умения приходят с опытом, но это не точные инструментальные способы исследования, мы не можем их измерить количественно. Есть ещё приборы, которые определяют тонус мышц, но только в статике – датчик вдавливают в мышцу и по степени вдавления определяется тонус мышц, но это тоже только в статике. У нас же лошадь при исследовании может идти или бежать. Электромиография пока лучший способ для профилактики заболеваний у лошадей, и мы хотим, чтобы этот способ был доступен любому ветеринару».

Есть такой комплект и для всадника – он регистрирует частоту сердечных сокращений, дыхания, биоэлектрической активности скелетных мышц.

Новым методом исследования уже заинтересовались и омские предприятия – команда учёных уже сотрудничает с омским ипподромом и конным клубом «Радовесть», руководству которых учёные признательны за предоставленную для экспериментов площадку. Для окончательного внедрения нужны тщательные испытания, и сейчас Екатерина с соратниками ведёт эту работу, обещая ввести проект в активную фазу летом. Как раз и погодные условия будут поприятней:

«Зимой работать не так удобно: в конюшнях сейчас холодно – у лошадей отрастает густая шерсть, и нужно использовать другие электроды. Ещё в холодное время года лошади мало выгуливаются, менее активны, это тоже препятствует разработкам».

Екатерина – специалист по физиологии не только животных, но и человека, поэтому она собирается распространить идею о биоэлектрических сигналах на головной мозг.

«Хотим использовать тот же способ обработки сигнала от мышц для мозга. Будем воздействовать на головной мозг с помощью световых и звуковых раздражителей, смотреть на ответную реакцию. Наша гипотеза в том, что эта реакция будет зависеть от состояния головного мозга. Если мозг в стрессе, то ответную реакцию ожидаем мощную и продолжительную. Работу мозга мы можем показать в цифрах с помощью этого метода».

Как говорит Екатерина, это может стать дополнительным способом диагностики заболеваний. В 2023 году ОмГАУ получил патент на изобретение «Способ анализа биоэлектрических сигналов скелетных мышц», и работу учёные продолжат. Сама Екатерина с детства любит лошадей, и в этом году, кроме выхода проекта на внедрение, планирует научиться ездить верхом на своих любимцах.

Автор: Ирина Баландина

Фото: Александр Румянцев, предоставлены героиней публикации