Ngựa nhanh đến mức nào? Sự thật phía sau những cú nước rút hơn 70km/h

Điều gì làm nên những chú ngựa 'kỷ lục gia'

Khi nhắc đến tốc độ, nhiều người sẽ nghĩ đến báo gê pa (cheetah), nhưng nếu xét trong nhóm động vật lớn đã được con người thuần hóa, ngựa là một trong những "kỷ lục gia" thực thụ. 

Theo Guinness World Records, con ngựa đua thuần chủng Anh (Thoroughbred) tên Winning Brew đạt vận tốc khoảng 70,76km/h trong một cuộc đua tại Mỹ năm 2008. Con số này là minh chứng cho một cấu trúc sinh học được tối ưu hóa qua hàng triệu năm tiến hóa.

Các nghiên cứu về sinh lý học ngựa cho thấy Thoroughbred sở hữu hệ tim mạch đặc biệt mạnh. Theo tài liệu của Đại học Cornell về sinh lý học vận động ở ngựa, tim của một con ngựa đua có thể nặng 4-6kg, vượt trội so với nhiều giống ngựa khác. 

Kích thước tim lớn giúp tăng cung lượng tim, nghĩa là mỗi nhịp đập bơm được nhiều máu hơn, cung cấp oxy dồi dào cho cơ bắp khi vận động ở cường độ cao.

Ngoài tim, hệ hô hấp của ngựa cũng hoạt động theo cách gần như "đồng bộ cơ học" với chuyển động. 

Theo các phân tích đăng trên Journal of Applied Physiology, khi ngựa phi nước đại, mỗi bước chạy gần như tương ứng với một nhịp hít thở. Cơ chế này giúp tối ưu hóa trao đổi khí và giảm tiêu hao năng lượng hô hấp trong lúc vận động mạnh.

Quan trọng không kém là cấu trúc cơ bắp. Các nghiên cứu về mô cơ ở ngựa đua công bố trên Equine Veterinary Journal cho thấy Thoroughbred có tỉ lệ sợi cơ co nhanh (fast-twitch fibers) cao, cho phép tạo lực lớn trong thời gian ngắn. Chính đặc điểm này giúp chúng bứt tốc mạnh mẽ trong các cuộc đua nước rút.

Ở cấp độ cơ sinh học, chi sau và hệ gân của ngựa hoạt động như một "lò xo sinh học". Theo các phân tích cơ học chuyển động của động vật móng guốc do Đại học Harvard tổng hợp, gân chân sau có khả năng tích trữ và giải phóng năng lượng đàn hồi, giảm chi phí chuyển hóa cho mỗi bước chạy. 

Nhờ vậy, một con vật nặng gần nửa tấn vẫn có thể đạt vận tốc hơn 70km/h mà không tiêu tốn năng lượng quá mức.

Tốc độ của ngựa, vì thế, không phải là điều ngẫu nhiên, mà là kết quả của một hệ thống sinh học phối hợp chặt chẽ giữa tim, phổi, cơ và gân.

Vì sao ngựa chạy được hàng trăm km không gục ngã?

Nếu Thoroughbred đại diện cho khả năng nước rút, thì giống ngựa Ả Rập (Arabian) lại nổi tiếng nhờ sức bền. 

Theo Liên đoàn Cưỡi ngựa quốc tế (FEI), các cuộc thi đua sức bền có thể kéo dài 80, 120 thậm chí 160km trong một ngày. Không ít cá thể hoàn thành quãng đường này với tốc độ trung bình trên 20km/h trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Sức bền ấy dựa trên nền tảng sinh lý khác với ngựa đua nước rút. Theo các nghiên cứu về sinh lý học sức bền đăng trên Equine Exercise Physiology, ngựa Ả Rập có tỉ lệ sợi cơ co chậm cao hơn. Loại sợi cơ này tạo lực thấp hơn nhưng hoạt động lâu dài mà không nhanh chóng tích tụ axit lactic, giúp duy trì vận động trong thời gian dài.

Hệ tim mạch của ngựa sức bền cũng được đánh giá dựa trên khả năng hồi phục nhịp tim. Trong các giải endurance, bác sĩ thú y thường kiểm tra nhịp tim sau mỗi chặng. 

Theo các tài liệu của Đại học Pennsylvania về y học ngựa thể thao, khả năng hạ nhịp tim nhanh sau vận động cường độ cao là chỉ dấu cho thấy hệ tuần hoàn hoạt động hiệu quả và cơ thể không bị quá tải.

Một nghiên cứu công bố trên Journal of Equine Veterinary Science còn chỉ ra rằng ngựa tham gia đua sức bền có khả năng chuyển hóa linh hoạt, sử dụng chất béo làm nguồn năng lượng chủ đạo trong vận động dài hạn. 

Cơ chế này tương tự ở các vận động viên marathon của con người, khi cơ thể chuyển dần sang "đốt mỡ" để duy trì hiệu suất.

Khả năng điều hòa thân nhiệt cũng đóng vai trò quan trọng. Theo các tài liệu thú y học, ngựa có hệ thống tuyến mồ hôi phát triển, giúp tản nhiệt hiệu quả trong vận động kéo dài. Điều này đặc biệt quan trọng với những giống ngựa xuất thân từ vùng sa mạc như Arabian.

Về mặt tiến hóa, tổ tiên của ngựa là động vật ăn cỏ sống trên đồng cỏ rộng lớn, buộc phải di chuyển liên tục để tìm thức ăn và tránh kẻ săn mồi. Theo các nhà cổ sinh học, chọn lọc tự nhiên đã ưu tiên những cá thể vừa đủ nhanh để thoát thân, vừa đủ bền để tồn tại trên những hành trình dài.