Utiliser la science pour guider la maréchalerie (Manipuler la force pour un avantage mécanique) Partie 1

introduction

La conformation du sabot équin est considérée comme un facteur important affectant la performance (Linford 1993). Il a été démontré qu'une mauvaise conformation des sabots augmente le risque de blessures chez les chevaux et est une conséquence de l'anatomie du cheval et de la fonction biomécanique dans les activités de haute performance (Kane et al 1998). Le sabot équin sert d'interface entre le sol et le squelette du membre équin, sa structure est capable de dissiper les forces associées au choc d'impact et à la charge (Parks chapitre 3). De plus, on pense que la forme et l'équilibre du sabot du cheval sont un facteur important contribuant aux blessures catastrophiques chez le cheval (Kane et al 1998).

Les professionnels de la santé des sabots insistent sur le fait que le bon équilibre du pied est essentiel au maintien de la santé et de l'efficacité biomécanique (Johnston et Back, 2006), mais les dimensions réelles du modèle de sabot idéal n'ont pas encore été clairement définies. Au cours du siècle dernier, divers modèles de taille des sabots et d'équilibrage correct des sabots, largement basés sur les travaux historiques de Russell 1897 et d'autres (Dollar & Wheatley 1898, Magner 1899), ont été débattus, mais à ce jour, il y a peu de connaissances scientifiques. données et accord sur le modèle optimal de conformation du sabot (Thomason 2007). Les études existantes ont évalué les effets ou le mauvais équilibre du pied grâce à l'application d'appareils orthopédiques. Malheureusement, ces dispositifs ne reflètent pas de manière réaliste le déséquilibre constaté dans les pieds des chevaux et on peut soutenir que les conclusions tirées de ces études sont d'une utilisation pratique limitée.

La conformation du sabot peut être modifiée par une intervention humaine, comme la taille du sabot, et l'application de fers à cheval (Kummer et al. 2006; van Heel et al. 2006). L'observation empirique, l'expérience personnelle et le pragmatisme soutiennent les activités de taille et de ferrage depuis des milliers d'années. En plus de traiter les maladies et les blessures, il est de la responsabilité de la science et de la maréchalerie d'élucider par la recherche, les facteurs entourant le dysfonctionnement biomécanique et leur relation avec l'équilibre et la morphologie. Les preuves scientifiques ont le potentiel d'informer et d'influencer les meilleures pratiques actuelles et futures, dans le but de prévenir ou de limiter la probabilité de blessures et de maladies chez le sabot équin.

Ce chapitre explorera la relation entre la morphologie du sabot et les pathologies du pied, suggérant une justification fondée sur des preuves pour les protocoles de taille et de ferrage, basée sur une interprétation pratique basée sur la maréchalerie, des preuves scientifiques actuelles disponibles.

Justification du ferrage des chevaux -

Le sabot du cheval encapsule et protège les os et les structures sensibles du membre distal. La capsule externe du sabot se développe de manière distale du bord proximal au bord du palier et est généralement en équilibre avec la quantité d'usure qui se produit naturellement lorsque le cheval se déplace sur le sol (Pollitt 1990). Le taux de croissance de la paroi du sabot est d'environ 7 mm tous les 28 jours, ce qui prend en moyenne 9 à 12 mois pour qu'une paroi du sabot se renouvelle (Pollitt 1990). La domestication et la poursuite du travail sur des terrains abrasifs ont compromis l'équilibre délicat entre la croissance et l'usure provoquant la boiterie, la perte de performance et donc un désavantage historiquement militaire ou des difficultés économiques nécessitant le besoin de soins et de protection professionnels des pieds sous la forme d'une chaussure.

Dans le monde moderne d'aujourd'hui où les exigences de performance imposées au cheval sont différentes de celles de nos prédécesseurs, la logique de base de la protection, de l'amélioration des performances et de la gestion des défauts de conformation et des pathologies reste vraie. Cependant, le cheval moderne a souvent été élevé et est géré de manière à optimiser les performances sportives plutôt que la capacité à supporter des charges au fil du temps et de la distance à un rythme plus lent. Par conséquent, les risques de microtraumatismes répétés et de pathologies de fin de carrière sont toujours accrus. En tant que maréchaux-ferrants et professionnels du soin des sabots, notre rôle peut être simplement défini en une seule phrase - «Maintenir la solidité grâce à l'efficacité biomécanique dans les limites de la conformation individuelle pendant toute la durée de vie naturelle du cheval».

Base actuelle de l'enseignement de la maréchalerie -

La formation en maréchalerie est basée sur le bien-être des animaux avec des directives empiriques détaillées pour les normes de taille et de ferrage des équidés, qui proviennent principalement des connaissances empiriques de divers auteurs datant de 1890. Ces directives décrivent l'équilibre du pied et les critères d'ajustement des chaussures pour différents styles du travail et du type de cheval dans des tolérances d'artisanat critiquement acceptables.

L'enseignement actuel de la maréchalerie se concentre sur le maintien de caractéristiques d'équilibre géométrique correct des sabots. On pense que l'équilibre géométrique favorise la forme et la fonction physiologique les plus efficaces dans le pied et limite les blessures et les maladies au pied et au membre inférieur (Butler 2005). Lors de l'examen de l'équilibre, en ce qui concerne le membre distal équin, les termes conformation et équilibre du pied sont souvent utilisés de manière interchangeable. Plus précisément, la conformation décrit la taille et la forme des structures musculo-squelettiques et la manière dont elles sont disposées spatialement. L'équilibre du pied, cependant, décrit la manière dont la capsule du sabot se rapporte aux structures squelettiques du membre.

Équilibre statique des sabots -

Le débat sur les proportions et les angles corrects ou souhaités associés à une capsule de sabot «normale» et ce qui pourrait constituer un pied équilibré a été une source de discorde pour les maréchaux-ferrants et les vétérinaires pendant de nombreuses années. Les ouvrages historiques de Lungwitz (1891), Dollar (1897), Russell (1897) et Magner (1891) ont largement informé et fourni la base de l'enseignement actuel de la maréchalerie conventionnelle.

Chez le cheval au repos, les relations entre la conformation des membres et l'équilibre statique du pied sont examinées en regardant le pied sous les aspects latéraux, dorsaux et solaires et sont basées sur le principe selon lequel la bordure d'appui du pied (BBL) doit être coupée perpendiculairement à la longueur longitudinale. axe. En outre, il y a beaucoup d'accent sur l'importance d'atteindre et de maintenir un axe correct du paturon du sabot (HPA) qui est décrit comme l'alignement parallèle de la paroi dorsale du sabot (DHWA) et de l'angle du talon (HA) avec l'angle de l'axe central des phalanges. Ces angles sont définis comme étant compris entre 50 ° et 55 ° (Stashak 2002). Le sabot correctement équilibré est en outre décrit comme étant de contour symétrique avec les proportions de la capsule du sabot en deux points quelconques autour des coordonnées axiales latéro-médiales et / ou dorsopalmariennes égales en hauteur à partir du bord d'appui. (Figure 1).

Illustration schématique du modèle d'équilibre idéal du pied

Figure 1 Illustration schématique du modèle d'équilibre idéal du pied. Russell a suggéré que la circonférence coronaire était de hauteur égale à deux points médiaux ou latéraux opposés et perpendiculaire à l'axe sagittal du membre (à gauche) et que le pied idéal devrait présenter un parallélisme de l'angle talon / orteil avec l'axe phalangien avec la bordure d'appui symétrique autour de son centre qui est dit palmaire de l'apex de la grenouille et adjacent au point le plus large de la frontière de roulement. Illustrations gracieuseté du Dr S. O'Grady.

Anomalies de l'équilibre statique du pied -

Les anomalies de l'équilibre statique du pied sont souvent décrites comme des écarts par rapport au modèle actuel de forme idéale du sabot. L'enseignement actuel de la maréchalerie définit les écarts sur la base des descriptions de nombreux auteurs (O'Grady et Poupard 2003, Parks 2003b et Parks 2012) qui ont tous décrit l'évaluation des anomalies de l'équilibre des sabots sur la base de la description de Turner (1998; 1992). Turner a défini l'équilibre du sabot comme la répartition égale du poids sur le pied, plus précisément, comme une répartition égale médiale à latérale du poids, tout en décrivant le déséquilibre du pied comme une déviation de l'alignement du sabot. Turner a utilisé un système de mesure, décrit à l'origine par Snow et Birdsall (1990) et communément appelé en termes de maréchalerie la cartographie de la bande coronaire, pour enregistrer sept mesures de sabot, y compris les longueurs médiale et latérale du talon, de la paroi, des orteils dorsomédiaux et dorsolatéraux et des longueurs des orteils sagittaux. . L'auteur a utilisé ces mesures pour définir six anomalies importantes de l'équilibre du sabot. Celles-ci comprenaient, entre autres, un axe de sabot cassé, des talons inférieurs, des talons contractés, des talons de cisaillement et des angles de sabot incompatibles. En plus des conditions de talons effondrés, contractés et sous run, décrits précédemment. Turner (1992) décrit l'axe du sabot cassé de deux manières; dos cassé et cassé vers l'avant avec un axe du sabot arrière cassé comme DHWA inférieur à l'angle du paturon et un axe avant cassé comme DHWA plus raide que celui du paturon.

Un accent particulier est mis sur la longueur de la paroi dorsale du sabot (DHWL) et l'angle (DHWA) dans la croyance que ces facteurs influencent la dynamique du membre pendant qu'il tourne sur le pied pendant la phase d'appui et le moment ultérieur du soulèvement du sabot. Ils ont rationalisé qu'un long orteil retarderait la rupture et pourrait augmenter la pression du tendon fléchisseur profond sur l'os naviculaire, augmenter la tension sur le ligament suspenseur proximal de l'os naviculaire et augmenter la pression sur l'articulation interphangée distale (DIPJ ). Les écarts de l'équilibre géométrique du pied seraient une cause importante de nombreuses pathologies du pied et des membres inférieurs chez le cheval (Eliashar et al 2004).

Anatomie et physiologie du sabot équin -

Le sabot est une modification complexe du tégument entourant, soutenant et protégeant les structures dans le membre distal du cheval (Dyson 2011). La capsule du sabot encapsule les structures du pied, y compris l'articulation interphalangienne distale (articulation DIP), la phalange distale (PIII), l'os sessamoïde distal (naviculaire), les lamelles dermiques, les ligaments collatéraux, les cartilages de PIII, le coussin numérique, la terminaison du digital profond tendon fléchisseur (DDFT) et un réseau d'artères, de veines et de nerfs dont la santé est facilement compromise lorsqu'ils sont soumis à des amplitudes accrues ou à une durée de déformation au-delà des limites de leurs propriétés mécaniques.

Les propriétés mécaniques et la fonction physiologique du sabot sont d'une importance particulière pour la maréchalerie. La majeure partie de la paroi du sabot se compose de la couche moyenne, qui est la principale partie porteuse de la paroi du sabot, et s'étend de la bande coronaire (CB) à la bordure d'appui (BB). Sa structure est un matériau non homogène et anisotrope dans lequel des tubes en corne s'étendent en diagonale du CB au BB. Les tubules de corne sont disposés en quatre zones de densité (Reilly et al 1996), la zone la plus forte et la plus densément peuplée étant la couche externe. La corne intertubulaire est formée perpendiculairement à la corne tubulaire, remplissant le vide entre les tubules de la corne (Bertram et Gosline 1987). Cette construction permet d'obtenir une stabilité mécanique à l'intérieur de la corne, les propriétés mécaniques des tubules de la corne étant les mieux adaptées à la force de compression, tandis que la corne intertubulaire assure la stabilité par tension (Bertram et Gosline 1987). L'égalisation des forces de compression et de traction permet aux forces de réaction du sol d'être dispersées dans la structure sans surcharge régionale (Thomason 2007).

Le sabot agit pour moduler les irrégularités des charges appliquées de l'extérieur en atténuant l'impact avec le sol (Dyhre-Poulson et al. 1994). Le sabot se déforme de manière différentielle sous le transfert de poids pendant la phase d'appui de la locomotion, la paroi dorsale du sabot équin s'aplatit. Lorsque la paroi dorsale proximale tourne caudoventralement autour du bord distal (Lungwitz, 1891; Thomason et al.1992), le mouvement postérieur de la paroi dorsale s'accompagne d'un mouvement abaxial des quartiers et des talons (Lungwitz, 1891; Colles, 1989; Thomason et al.1992; Roepstorrf et al 2001) (Figure 2).  

Une représentation schématique de la vue dorsolatérale du sabot

Figure 2 Une représentation schématique de la vue dorsolatérale du sabot. La ligne pleine représente la forme du sabot déchargé et la ligne pointillée montre le changement de forme qui se produit pendant la mise en charge. La paroi dorsale s'aplatit et se déplace de manière palmaire, particulièrement proximale, accompagnée d'un mouvement abaxial des quartiers et des talons. Modifié d'après Lungwitz (1897).

Balance dynamique -

En termes de maréchalerie, on dit qu'un cheval est en équilibre dynamique dorsopalmar lorsque le pied heurte le sol à plat. De même, on dit qu'un cheval est en équilibre dynamique médiolatéral lorsque le pied atterrit avec les deux talons simultanément pour obtenir un impact médiolatéral uniforme et une charge du sabot pendant la phase d'appui de la foulée (O'Grady 2009). Le membre distal peut être envisagé comme un ensemble de leviers et de poulies qui réagissent à une force vers le bas du membre et à une force égale et opposée du sol sur la force de réaction membre - sol (GRF) (Parks 2003). Le GRF est appliqué à l'articulation DIP dans la direction du changement de sabot lorsque la masse corporelle passe au-dessus du membre de chargement (Figure 4). Parce que ces deux forces opposées verticalement ne sont pas alignées, elles créent un moment (force de rotation) qui ferait tourner les phalanges, l'articulation phalangienne métacarpienne tombe vers le sol. La force de contact est transmise du sol au sabot sur la zone de contact, qui peut varier en fonction des différences de surface (Hobbs et al 2011) et de l'équilibre ou de la conformation du sabot. La majorité de la force d'interaction sol-sabot est transmise du sol à la paroi puis à la phalange distale, via une force de traction, à travers les lamelles qui suspendent la phalange distale au sabot (Thomason et al 2001). La combinaison de toutes les forces sur la phalange distale forme les lamelles produit une force résultante. La force verticale résultante sur la phalange distale est dans la direction opposée et palmaire au GRF (Figure 3). Sans aucune autre force agissant sur le pied, l'orientation de la phalange distale par rapport au sol et la morphologie de la capsule du sabot restent stables (Parks 2003). Cependant en mouvement, le poids porté par le membre, la position du pied, les angles articulaires de l'axe phalangien et la tension dans les tendons fléchisseurs changent constamment.

figure 3 Forces biomécaniques du chiffre équin. Le poids du cheval (A) est contré par la force de réaction au sol (B). D'autres forces incluent les forces de traction du tendon fléchisseur numérique profond (C), des lames (D) et du tendon extenseur numérique commun (ou long) (E). Le moment extenseur (EM) et le moment fléchisseur (FM) et la localisation dorsopalmarienne de CoP (Wilson et al 2001) sont également mis en évidence. Les flèches représentant la force appliquée ne sont données qu'à titre indicatif et ne sont pas mises à l'échelle en fonction de la magnitude.

L'effet de la force sur le sabot -

On dit que la capsule du sabot est viscoélastique; c'est-à-dire, lorsqu'il est soumis à une contrainte soudaine élevée, il se déforme élastiquement. Au contraire, lorsqu'il est soumis à une contrainte constante, il se déforme lentement de manière visqueuse qui s'inverse lorsque la contrainte est supprimée. Le comportement mécanique des structures du sabot reflète une relation entre une force appliquée ou une contrainte, la réponse des structures du sabot à cette contrainte est une déformation ou une contrainte (Douglas et al 1996). La courbe de déformation initiale révèle une relation linéaire dans laquelle la déformation est directement proportionnelle à la contrainte appliquée. Cependant, un point est atteint, connu sous le nom de limite proportionnelle ou limite élastique, auquel un écart par rapport à la linéarité contrainte-déformation et à une déformation plastique permanente se produit.

 

Effets de l'équilibre du pied sur la fonction du sabot -

Il existe des informations anecdotiques selon lesquelles une mauvaise conformation du pied est associée à un risque accru de boiterie liée au pied, mais il existe peu de preuves scientifiques pour étayer ces hypothèses. Des études scientifiques biomécaniques ont démontré les effets possibles d'une surcharge mécanique sur la forme et la fonction du pied (Wilson et al 2001; Viitanen et al 2003 et Eliashar et al 2004) et que la forme du pied et la fonction biomécanique peuvent être influencées dans une certaine mesure par la taille et le ferrage. (Moleman et al., 2006; van Heel et al., 2006a). Cependant, il existe des informations limitées sur l'orientation des structures squelettiques dans la capsule du sabot et leur relation ou non avec la conformation grossière du pied.

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