Effects of Some Drugs on the Physiological Changes during Exercise in the Horse

SUMMARY Exercise initiates cardiovascular and respiratory responses and also results in a series of biochemical changes. In the evaluation of the effects of drugs on speed and performance, horses have been subjected to a number of standardised exercise tests in which an assessment of cardiac and respiratory changes has also been made. Physiological changes associated with racing and severe exercise have three components; preliminary excitement, a major phase during the actual exertion and a recovery phase of cardiac and respiratory deceleration. Stimulants of the CNS were generally effective in increasing speed in at least some of the tests, a short 200 m gallop appearing to be the most sensitive indicator of the effect of this class of drug. With the exception of methylamphetamine, which increased the changes in pre‐exercise excitement, increased effects on heart and respiratory rates during exercise and a prolongation of the recovery phase depended upon the increases in running speed caused by the administration of a drug. Increases after exercise, were recorded in blood glucose, lactate, pyruvate, free fatty acids and glycerol. Serum concentrations of creatinekinase, aldolase and lactic dehydrogenase were also increased. Similar increases can be demonstrated following the injection of adrenaline, but the results do not suggest that the biochemical changes of exercise are entirely due to the release of this agent. RÉSUMÉ L'effort suscite des comportements cardio‐vasculaires et respiratoires et engendre des changements biochimiques. Afin d'évaluer l'action de certaines substances sur les performances et sur la vitesse, des chevaux ont été soumis à un certain nombre d'épreuves d'effort pour lesquelles une estimation des modifications cardiaques et respiratoires avait été faite au préalable. Les changements physiologiques associés à la course ou à un exercice sévère sont de trois catégories: excitation préliminaire—phase principale durant l'accomplissement de l'effort—phase de récupération avec décéleration cardiaque et respiratoire. Les stimulants du systême nerveux central sont en général efficaces en accroissant la rapidité dans quelques uns des tests, un bref galop de 200 m paraissant être l'épreuve la plus significative pour ce genre de médicament. A l'exception de la méthylamphetamie qui accroit également les phénomènes de la phase initiale d'excitation, les effets constatés sur le rythme cardiaque et sur le rythme respiratoire durant l'effort et la prolongation subsèquente de la phase de récupération sont en relation avec la vitesse accrue du fait de l'administration du médicament. On constata après exercice une élevation du glucose sanguin, des acides lactique et pyruvique, des acides gras non saturés et du glycerol. Par ailleurs les taux sèriques de creatine Kinase, de l'aldolase et de la lacto dehydrogenase étaient également augmentés. De semblables accroissements sont constatés après injection d'adrenaline, mais les résultats experimentaux après effort temoignent que les changements bio‐chimiques ne sont pas seulement dus à cet agent. ZUSAMMENFASSUNG Arbeit löst cardiovaskuläre und respiratorische Reaktionen aus und resultiert auch in einer Serie biochemischer Veränderungen. Bei der Prüfung der Auswirkungen verschiedener Medikamente auf Geschwindigkeit und Leistung wurden die Pferde einer Anzahl standardisierter Tests unterzogen und gleichzeitig die cardialen und respiratorischen Veränderungen untersucht. Physiologische Veränderungen bei Rennen oder schwerer Arbeit verlaufen in drei Phasen: Aufregung vor der Anstrengung, die Hauptphase während der eigentlichen Anstrengung und die Erholungsphase mit cardialer und respiratorischer Verlangsamung. Stimulantien des ZNS bewirken in der Regel eine erhöhte Geschwindigkeit zum mindesten in einigen Tests, wobei ein kurzer 200 m Gallop offenbar der beste Indikator für die Wirkung derartiger Substanzen zu sein scheint. Methylamphetamin bewirkte stärkere Veränderungen in der Aufregungsphase, während deutlichere Wirkungen auf Herz‐ und Atemfrequenzen während der Arbeit und eine Verlängerung der Erhöhungsphase abhängig waren von der erhöhten Renngeschwindigkeit, die ihrerseits dem Medikament zuzuschreiben war. Nach der Arbeit wurden erhöhte Blutkonzentrationen von Glucose, Laktat, Pyruvat, freien Fettsäuren und Glycerin festgestellt. Die Serumaktivität der Kreatinkinase, der Aldolase und der Laktatdehydrogenase waren auch erhöht. Aehnliche Erhöhungen können nach Adrenalin‐injektionen nachgewiesen werden, aber die Resultate weisen nicht darauf hin, dass die biochemischen Veränderungen gänzlich einer Adrenalinausschüttung zuzuschreiben sein könnten.