Verwenden der Wissenschaft als Leitfaden für die Hufschmiede (Manipulationskraft für einen mechanischen Vorteil) Teil 1

Einführung

Die Konformation von Pferdehufen wird als wichtiger Faktor angesehen, der die Leistung beeinflusst (Linford 1993). Es wurde gezeigt, dass eine schlechte Hufkonformation das Verletzungsrisiko bei Pferden erhöht und eine Folge der Anatomie des Pferdes und der biomechanischen Funktion bei Hochleistungsaktivitäten ist (Kane et al. 1998). Der Pferdehuf dient als Schnittstelle zwischen dem Boden und dem Skelett des Pferdegliedes. Seine Struktur ist in der Lage, Kräfte abzuleiten, die mit Aufprallschock und Belastung verbunden sind (Parks Kapitel 3). Darüber hinaus wird angenommen, dass die Form und das Gleichgewicht des Hufs des Pferdes ein wesentlicher Faktor ist, der zu einer katastrophalen Verletzung des Pferdes beiträgt (Kane et al. 1998).

Hufpfleger bestehen darauf, dass das richtige Fußgleichgewicht für die Aufrechterhaltung der Gesundheit und der biomechanischen Effizienz von entscheidender Bedeutung ist (Johnston und Back, 2006), aber die tatsächlichen Abmessungen des idealen Hufmodells sind noch nicht klar definiert. Während des letzten Jahrhunderts wurden verschiedene Modelle des Huftrimmens und der korrekten Hufbalance diskutiert, die größtenteils auf den historischen Werken von Russell 1897 und anderen (Dollar & Wheatley 1898, Magner 1899) basieren, aber bis heute gibt es wenig wissenschaftliche Möglichkeiten Daten und Übereinstimmung über das optimale Modell der Hufkonformation (Thomason 2007). In bestehenden Studien wurden die Auswirkungen oder das schlechte Gleichgewicht des Fußes durch die Anwendung von Orthesen untersucht. Leider spiegeln diese Geräte das Ungleichgewicht in den Füßen von Pferden nicht realistisch wider, und die Schlussfolgerungen aus solchen Studien sind wohl von begrenztem praktischem Nutzen.

Die Hufkonformation kann durch menschliches Eingreifen, beispielsweise durch Huftrimmen und die Anwendung von Hufeisen, verändert werden (Kummer et al. 2006; van Heel et al. 2006). Empirische Beobachtung, persönliche Erfahrung und Pragmatismus haben die Aktivitäten des Trimmens und Beschlagenes seit Tausenden von Jahren aufrechterhalten. Neben der Behandlung von Krankheiten und Verletzungen liegt es in der Verantwortung von Wissenschaft und Hufschmiede, durch Forschung die Faktoren im Zusammenhang mit biomechanischen Funktionsstörungen und deren Beziehung zu Gleichgewicht und Morphologie aufzuklären. Wissenschaftliche Erkenntnisse haben das Potenzial, aktuelle und zukünftige bewährte Verfahren zu informieren und zu beeinflussen, um die Wahrscheinlichkeit von Verletzungen und Krankheiten im Pferdehuf zu verhindern oder zu begrenzen.

In diesem Kapitel wird die Beziehung zwischen Hufmorphologie und Pathologien des Fußes untersucht, wobei evidenzbasierte Gründe für Trimm- und Schuhprotokolle vorgeschlagen werden, die auf einer praktischen, auf Hufschmiede basierenden Interpretation der derzeit verfügbaren wissenschaftlichen Evidenz basieren.

Begründung für das Beschlagen von Pferden - -

Der Huf des Pferdes kapselt und schützt die Knochen und empfindlichen Strukturen der distalen Extremität. Die äußere Hufkapsel wächst distal vom proximalen Rand zum tragenden Rand und steht im Allgemeinen im Gleichgewicht mit dem Ausmaß des Verschleißes, der natürlich auftritt, wenn sich das Pferd über den Boden bewegt (Pollitt 1990). Die Wachstumsrate der Hufwand beträgt ungefähr 7 mm alle 28 Tage, wobei es durchschnittlich 9 bis 12 Monate dauert, bis sich eine Hufwand erneuert (Pollitt 1990). Die Domestizierung und die fortgesetzte Arbeit auf abrasivem Gelände beeinträchtigten das empfindliche Gleichgewicht zwischen Wachstum und Verschleiß, was zu Lahmheit, Leistungsverlust und damit zu historisch militärischen Nachteilen oder wirtschaftlichen Schwierigkeiten führte, die eine professionelle Fußpflege und einen professionellen Schutz in Form eines Schuhs erforderlich machten.

In der heutigen modernen Welt, in der sich die Leistungsanforderungen an das Pferd von denen unserer Vorgänger unterscheiden, gelten die Grundprinzipien des Schutzes, der Leistungssteigerung und des Managements von Konformationsfehlern und Pathologien immer noch. Das moderne Pferd wurde jedoch oft gezüchtet und wird so verwaltet, dass die sportliche Leistung optimiert wird und nicht die Fähigkeit, Lasten über Zeit und Distanz langsamer zu tragen. Infolgedessen steigt das Risiko von Verletzungen durch wiederholte Belastung und Pathologien am Karriereende immer weiter an. Als Hufschmiede und Hufpfleger kann unsere Rolle einfach in einem einzigen Satz definiert werden - "Um die Solidität durch biomechanische Effizienz innerhalb der Grenzen der individuellen Konformation für die Dauer des natürlichen Arbeitslebens des Pferdes aufrechtzuerhalten".

Aktuelle Basis für den Hufschmiedeunterricht - -

Das Hufschmiedetraining basiert auf dem Tierschutz mit detaillierten empirischen Richtlinien für das Trimmen und Beschlagen von Pferden, die größtenteils aus dem empirischen Wissen einer Reihe von Autoren aus dem Jahr 1890 abgeleitet wurden. Diese Richtlinien beschreiben die Kriterien für Fußbalance und Schuhanpassung für verschiedene Stile von Arbeit und Pferdetyp innerhalb kritisch akzeptabler handwerklicher Toleranzen.

Der Schwerpunkt des aktuellen Hufschmiedeunterrichts liegt auf der Aufrechterhaltung der korrekten geometrischen Hufbalanceeigenschaften. Es wird angenommen, dass das geometrische Gleichgewicht die effizienteste Form und physiologische Funktion im Fuß fördert und Verletzungen und Krankheiten des Fußes und der unteren Extremität begrenzt (Butler 2005). Bei der Erörterung des Gleichgewichts, wie es sich auf das distale Glied eines Pferdes bezieht, werden die Begriffe Konformation und Fußbalance häufig synonym verwendet. Die Konformation beschreibt genauer die Größe und Form der muskuloskelettalen Strukturen und die Art und Weise, wie sie räumlich angeordnet sind. Die Fußbalance beschreibt jedoch die Art und Weise, in der sich die Hufkapsel auf die Skelettstrukturen der Extremität bezieht.

Statische Hufbalance - -

Die Debatte über die richtigen oder gewünschten Proportionen und Winkel, die mit einer „normalen“ Hufkapsel verbunden sind und was einen ausgeglichenen Fuß ausmachen könnte, war über viele Jahre ein Streitpunkt für Hufschmiede und Tierärzte. Die historischen Werke von Lungwitz (1891), Dollar (1897), Russell (1897) und Magner (1891) haben weitgehend informiert und die Grundlage für den gegenwärtigen konventionellen Hufschmiedeunterricht geschaffen.

Beim ruhenden Pferd werden die Beziehungen zwischen der Konformation der Gliedmaßen und dem statischen Fußgleichgewicht untersucht, indem der Fuß von den lateralen, dorsalen und solaren Aspekten aus betrachtet wird. Sie basieren auf dem Prinzip, dass die Lagergrenze des Fußes (BBL) senkrecht zur Längsrichtung abgeschnitten werden sollte Achse. Darüber hinaus wird viel Wert darauf gelegt, eine korrekte Hufpassagachse (HPA) zu erreichen und aufrechtzuerhalten, die als parallele Ausrichtung der dorsalen Hufwand (DHWA) und des Fersenwinkels (HA) mit dem Winkel der Mittelachse der Phalangen beschrieben wird. Diese Winkel liegen im Bereich von 50º bis 55º (Stashak 2002). Der korrekt ausbalancierte Huf wird ferner als symmetrisch im Umriss mit den Proportionen der Hufkapsel an zwei beliebigen Punkten um lateromediale und / oder dorsopalmar Axialkoordinaten beschrieben, deren Höhe vom Lagerrand gleich ist (Abbildung 1).

Schematische Darstellung des idealen Fußbalance-Modells

Abbildung 1 Schematische Darstellung des idealen Fußbalance-Modells. Russell schlug vor, dass der Koronarumfang an zwei gegenüberliegenden medialen oder lateralen Punkten und senkrecht zur Sagittalachse der Extremität (links) gleich hoch sei und dass der ideale Fuß eine Parallelität zwischen Ferse und Zehenwinkel mit der Phalangealachse aufweisen sollte, wobei die Lagergrenze symmetrisch sei über sein Zentrum, das Palmar der Froschspitze sein soll und an die breiteste Stelle der tragenden Grenze angrenzt. Illustrationen mit freundlicher Genehmigung von Dr. S. O'Grady.

Abnormalitäten im statischen Fußgleichgewicht - -

Abnormalitäten im statischen Fußgleichgewicht werden häufig als Abweichungen vom aktuellen Modell der idealen Hufform beschrieben. Die aktuelle Hufschmiedelehre definiert Abweichungen basierend auf den Beschreibungen zahlreicher Autoren (O'Grady und Poupard 2003, Parks 2003b und Parks 2012), die alle die Bewertung von Hufgleichgewichtsstörungen anhand der Beschreibung von Turner (1998; 1992) beschrieben haben. Turner definierte das Hufgleichgewicht als die gleiche Gewichtsverteilung über den Fuß, genauer gesagt als die gleiche mediale und laterale Gewichtsverteilung, während er das Ungleichgewicht des Fußes als Abweichung in der Hufausrichtung beschrieb. Turner verwendete ein Messsystem, das ursprünglich von Snow und Birdsall (1990) beschrieben und allgemein als Hufschmiede bezeichnet wurde, um sieben Hufmessungen aufzuzeichnen, einschließlich medialer und lateraler Fersen-, Wand-, dorsomedialer und dorsolateraler Zehenlängen sowie sagittaler Zehenlängen . Der Autor verwendete diese Maßnahmen, um sechs signifikante Anomalien des Hufgleichgewichts zu definieren. Dazu gehörten unter anderem gebrochene Hufachsen, Unterlaufabsätze, zusammengezogene Absätze, Scherabsätze und nicht übereinstimmende Hufwinkel. Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Bedingungen für kollabierte, kontrahierte und unterlaufende Fersen. Turner (1992) beschreibt die gebrochene Hufachse auf zwei Arten; gebrochen zurück und vorwärts gebrochen mit einer gebrochenen hinteren Hufachse als DHWA, die niedriger als der Vordermittelfinkel ist, und einer gebrochenen Vorwärtsachse als DHWA, die steiler als die des Vordermittels ist.

Besonderes Augenmerk wird auf die Länge der dorsalen Hufwand (DHWL) und den Winkel (DHWA) gelegt, da diese Faktoren die Dynamik der Extremität beeinflussen, wenn sie sich während der Standphase und dem anschließenden Zeitpunkt des Hufhebens über den Fuß dreht. Sie begründeten, dass ein langer Zeh den Durchbruch verzögern würde und den Druck der tiefen Beugesehne über dem Navikularknochen erhöhen, die Spannung am proximalen Suspensivband des Navikularknochens erhöhen und den Druck auf das distale Interphangealgelenk (DIPJ) erhöhen könnte ). Abweichungen im geometrischen Fußgleichgewicht sollen eine wesentliche Ursache für zahlreiche Pathologien des Fußes und der unteren Extremitäten beim Pferd sein (Eliashar et al. 2004).

Anatomie und Physiologie des Pferdehufes - -

Der Huf ist eine komplexe Modifikation des Integuments, das Strukturen innerhalb der distalen Extremität des Pferdes umgibt, stützt und schützt (Dyson 2011). Die Hufkapsel kapselt die Strukturen des Fußes einschließlich des distalen Interphalangealgelenks (DIP-Gelenk), der distalen Phalanx (PIII), des distalen Sessamoidknochens (Navikularknochens), der Hautplättchen, der Seitenbänder, der Knorpel des PIII, des digitalen Kissens und der Beendigung des tiefen Digital Beugesehne (DDFT) und ein Netzwerk von Arterien, Venen und Nerven, deren Gesundheit leicht beeinträchtigt werden kann, wenn sie über die Grenzen ihrer mechanischen Eigenschaften hinaus größeren Größen oder Belastungen ausgesetzt werden.

Die mechanischen Eigenschaften und die physiologische Funktion des Hufs sind für die Hufschmiede von besonderer Bedeutung. Der größte Teil der Hufwand besteht aus dem Schichtmedium, dem Haupttragteil der Hufwand, und erstreckt sich vom Koronarband (CB) bis zur Lagergrenze (BB). Seine Struktur ist ein inhomogenes und anisotropes Material, in dem Hornrohre diagonal vom CB zum BB verlaufen. Die Hornröhrchen sind in vier Dichtezonen unterteilt (Reilly et al. 1996), wobei die stärkste und am dichtesten besiedelte Zone die äußere Schicht ist. Das intertubuläre Horn ist rechtwinklig zum röhrenförmigen Horn ausgebildet und füllt die Lücke zwischen den Hornröhrchen (Bertram und Gosline 1987). Diese Konstruktion erreicht eine mechanische Stabilität innerhalb des Horns, wobei die mechanischen Eigenschaften der Hornröhrchen am besten für die Druckkraft geeignet sind, während das intertubuläre Horn Stabilität durch Spannung bietet (Bertram und Gosline 1987). Durch den Ausgleich von Druck- und Zugkräften können Bodenreaktionskräfte ohne regionale Überlastung innerhalb der Struktur verteilt werden (Thomason 2007).

Der Huf moduliert Unregelmäßigkeiten bei von außen aufgebrachten Lasten, indem er den Aufprall auf den Boden abschwächt (Dyhre-Poulson et al. 1994). Der Huf verformt sich unter Belastung während der Standphase der Fortbewegung unterschiedlich, die Rückenwand des Pferdehufs flacht ab. Da sich die proximale Rückenwand kaudoventral um die distale Grenze dreht (Lungwitz, 1891; Thomason et al. 1992), geht die hintere Bewegung der Rückenwand mit einer abaxialen Bewegung der Viertel und Fersen einher (Lungwitz, 1891; Colles, 1989; Thomason et al al. 1992; Roepstorrf et al. 2001) (Figur 2).  

Eine schematische Darstellung der dorsolateralen Ansicht des Hufes

Figur 2 Eine schematische Darstellung der dorsolateralen Ansicht des Hufes. Die durchgezogene Linie repräsentiert die Form des unbelasteten Hufs und die gestrichelte Linie zeigt die Formänderung, die während der Belastung auftritt. Die Rückenwand flacht ab und bewegt sich palmar, insbesondere proximal, begleitet von einer abaxialen Bewegung der Viertel und Fersen. Modifiziert nach Lungwitz (1897).

Dynamisches Gleichgewicht - -

In Bezug auf die Hufschmiede soll sich ein Pferd im dorsopalmarischen dynamischen Gleichgewicht befinden, wenn der Fuß flach auf den Boden trifft. In ähnlicher Weise soll sich ein Pferd in einem mediolateralen dynamischen Gleichgewicht befinden, wenn der Fuß mit beiden Fersen gleichzeitig landet, um einen gleichmäßigen mediolateralen Aufprall und eine gleichmäßige Belastung des Hufs während der Standphase des Schrittes zu erzielen (O'Grady 2009). Das distale Glied kann als ein Satz von Hebeln und Riemenscheiben betrachtet werden, die auf eine Kraft nach unten und eine gleiche und entgegengesetzte Kraft vom Boden auf die Reaktion zwischen Gliedmaßen und Boden (GRF) reagieren (Parks 2003). GRF wird durch die Hufänderungsrichtung auf das DIP-Gelenk aufgebracht, wenn die Körpermasse über das Ladeglied läuft (Figur 4). Da diese beiden vertikal entgegengesetzten Kräfte nicht ausgerichtet sind, erzeugen sie ein Moment (Drehkraft), das die Phalangen drehen würde. Das Phalangealgelenk des Mittelhandknochens fällt in Richtung Boden. Die Kontaktkraft wird vom Boden über den Kontaktbereich auf den Huf übertragen, was mit Oberflächenunterschieden (Hobbs et al 2011) und dem Gleichgewicht oder der Konformation des Hufs variieren kann. Der Großteil der Wechselwirkungskraft zwischen Boden und Huf wird vom Boden zur Wand und dann zur distalen Phalanx über eine Zugkraft durch die Schichten übertragen, die die distale Phalanx am Huf aufhängen (Thomason et al. 2001). Durch die Kombination aller Kräfte auf die distale Phalanx bilden die Plättchen eine resultierende Kraft. Die resultierende vertikale Kraft auf die distale Phalanx ist entgegengesetzt und palmar zum GRF (Figur 3). Ohne weitere Kräfte, die auf den Fuß wirken, bleiben sowohl die Ausrichtung der distalen Phalanx zum Boden als auch die Morphologie der Hufkapsel stabil (Parks 2003). In Bewegung ändern sich jedoch das von der Extremität getragene Gewicht, die Position des Fußes, die Gelenkwinkel der Phalangealachse und die Spannung in den Beugesehnen ständig.

Figur 3 Biomechanische Kräfte der Pferdeziffer. Dem Gewicht des Pferdes (A) wird durch die Bodenreaktionskraft (B) entgegengewirkt. Andere Kräfte umfassen die Zugkräfte der tiefen digitalen Beugesehne (C), der Plättchen (D) und der gemeinsamen (oder langen) digitalen Strecksehne (E). Sowohl das Extensormoment (EM) und das Flexormoment (FM) als auch die dorsopalmar Position von CoP (Wilson et al. 2001) werden ebenfalls hervorgehoben. Pfeile, die die aufgebrachte Kraft darstellen, dienen nur zur Veranschaulichung und sind nicht entsprechend der Größe skaliert.

Die Wirkung der Kraft auf den Huf - -

Die Hufkapsel soll viskoelastisch sein; das heißt, wenn es einer plötzlichen hohen Belastung ausgesetzt wird, verformt es sich elastisch. Im Gegensatz dazu verformt es sich bei konstanter Beanspruchung langsam viskos, was sich umkehrt, wenn die Beanspruchung beseitigt wird. Das mechanische Verhalten der Hufstrukturen spiegelt eine Beziehung zwischen aufgebrachten Kräften oder einer Spannung wider. Die Reaktion der Hufstrukturen auf diese Spannung ist Verformung oder Dehnung (Douglas et al. 1996). Die anfängliche Verformungskurve zeigt eine lineare Beziehung, in der die Dehnung direkt proportional zur angelegten Spannung ist. Es wird jedoch ein Punkt erreicht, der als Proportionalitätsgrenze oder Elastizitätsgrenze bekannt ist und an dem eine Abweichung von der Spannungs-Dehnungs-Linearität und einer dauerhaften plastischen Verformung auftritt

 

Auswirkungen des Fußgleichgewichts auf die Huffunktion - -

Es gibt vereinzelte Informationen darüber, dass eine schlechte Fußkonformation mit einem erhöhten Risiko für fußbedingte Lahmheit verbunden ist, aber es gibt nur wenige wissenschaftliche Beweise, die diese Annahmen stützen. Wissenschaftliche biomechanische Studien haben die möglichen Auswirkungen mechanischer Überlastung auf Form und Funktion des Fußes gezeigt (Wilson et al. 2001; Viitanen et al. 2003 und Eliashar et al. 2004) und dass Fußform und biomechanische Funktion in gewissem Maße durch Trimmen und Beschlagen beeinflusst werden können (Moleman et al., 2006; van Heel et al., 2006a). Es gibt jedoch nur begrenzte Informationen über die Ausrichtung der Skelettstrukturen innerhalb der Hufkapsel und ihre Beziehung oder auf andere Weise zur groben Konformation des Fußes.

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