Usare la scienza per guidare la fareria (forza di manipolazione per un vantaggio meccanico) Parte 1

introduzione

La conformazione dello zoccolo equino è considerata un fattore importante che influenza le prestazioni (Linford 1993). È stato dimostrato che una scarsa conformazione dello zoccolo aumenta il rischio di lesioni nei cavalli ed è una conseguenza dell'anatomia del cavallo e della funzione biomeccanica nelle attività ad alte prestazioni (Kane et al 1998). Lo zoccolo equino funge da interfaccia tra il suolo e lo scheletro dell'arto equino, la sua struttura è in grado di dissipare le forze associate allo shock da impatto e al carico (Parks Capitolo 3). Inoltre, si ritiene che la forma e l'equilibrio dello zoccolo dei cavalli siano un fattore significativo che contribuisce a lesioni catastrofiche nel cavallo (Kane et al 1998).

I professionisti della cura dello zoccolo insistono sul fatto che il corretto equilibrio del piede è fondamentale per mantenere la salute e l'efficienza biomeccanica (Johnston e Back, 2006) ma le dimensioni effettive del modello di zoccolo ideale non sono state ancora chiaramente definite. Durante il secolo scorso sono stati discussi vari modelli di regolazione e di corretto bilanciamento dello zoccolo, in gran parte basati sui lavori storici di Russell 1897 e altri (Dollar & Wheatley 1898, Magner 1899), ma fino ad oggi c'è poco in termini di scientificità. dati e accordo sul modello ottimale di conformazione dello zoccolo (Thomason 2007). Studi esistenti hanno valutato gli effetti o il cattivo equilibrio del piede attraverso l'applicazione di dispositivi ortesici. Sfortunatamente questi dispositivi non riflettono realisticamente lo squilibrio riscontrato nei piedi dei cavalli e probabilmente le conclusioni tratte da tali studi sono di uso pratico limitato.

La conformazione dello zoccolo può essere alterata dall'intervento umano, come il pareggio dello zoccolo e l'applicazione dei ferri da cavallo (Kummer et al. 2006; van Heel et al. 2006). L'osservazione empirica, l'esperienza personale e il pragmatismo hanno sostenuto le attività di rifinitura e ferratura per migliaia di anni. Oltre a curare malattie e lesioni, è responsabilità della scienza e della burattina chiarire, attraverso la ricerca, i fattori che circondano la disfunzione biomeccanica e il loro rapporto con l'equilibrio e la morfologia. Le prove scientifiche hanno il potenziale per informare e influenzare le migliori pratiche attuali e future, con l'obiettivo di prevenire o limitare la probabilità di lesioni e malattie nello zoccolo equino.

Questo capitolo esplorerà la relazione tra la morfologia dello zoccolo e le patologie del piede, suggerendo un fondamento logico basato sull'evidenza per i protocolli di assetto e ferratura, basato su un'interpretazione pratica basata su birre, delle attuali prove scientifiche disponibili.

Razionale per ferrare i cavalli -

Lo zoccolo del cavallo incapsula e protegge le ossa e le strutture sensibili dell'arto distale. La capsula esterna dello zoccolo cresce distalmente dal bordo prossimale al bordo del cuscinetto ed è generalmente in equilibrio con la quantità di usura che si verifica naturalmente quando il cavallo viaggia sul terreno (Pollitt 1990). Il tasso di crescita dello zoccolo è di circa 7 mm ogni 28 giorni, impiegando in media dai 9 ai 12 mesi per il rinnovamento di uno zoccolo (Pollitt 1990). L'addomesticamento e il lavoro continuo su terreni abrasivi hanno compromesso il delicato equilibrio tra crescita e usura causando zoppia, perdita di prestazioni e quindi storicamente svantaggio militare o difficoltà economiche che richiedono la necessità di una cura del piede professionale e protezione sotto forma di una scarpa.

Nel mondo moderno di oggi, in cui le richieste di prestazioni poste al cavallo sono diverse da quelle dei nostri predecessori, la logica di base della protezione, delle prestazioni migliorate e della gestione dei difetti di conformazione e delle patologie sono ancora valide. Tuttavia, il cavallo moderno è stato spesso allevato ed è gestito in modo da ottimizzare le prestazioni atletiche piuttosto che la capacità di sopportare carichi nel tempo e sulla distanza a un ritmo più lento. Di conseguenza, i rischi di lesioni da sforzo ripetitivo e patologie di fine carriera sono sempre aumentati. In quanto maniscalchi e professionisti della cura degli zoccoli, il nostro ruolo può essere semplicemente definito in una singola frase: "Mantenere la solidità attraverso l'efficienza biomeccanica nei limiti della conformazione individuale per tutta la durata della vita lavorativa naturale del cavallo".

Base attuale per l'insegnamento della fareria -

L'addestramento della fareria si basa sul benessere degli animali con linee guida empiriche dettagliate per gli standard di pareggio e ferratura degli equini, che sono state principalmente derivate dalla conoscenza empirica di una serie di autori risalenti al 1890. Queste linee guida delineano l'equilibrio del piede e i criteri di calzatura per stili diversi di lavoro e il tipo di cavallo entro tolleranze di artigianato criticamente accettabili.

Il fulcro dell'attuale insegnamento della cucina si basa sul mantenimento delle corrette caratteristiche di equilibrio geometrico dello zoccolo. Si ritiene che l'equilibrio geometrico promuova la forma più efficiente e la funzione fisiologica all'interno del piede e limiti le lesioni e le malattie al piede e agli arti inferiori (Butler 2005). Quando si parla di equilibrio, in quanto si riferisce all'arto distale equino, i termini conformazione e equilibrio del piede sono spesso usati in modo intercambiabile. La conformazione descrive più accuratamente la dimensione e la forma delle strutture muscolo-scheletriche e il modo in cui sono disposte spazialmente. L'equilibrio del piede, tuttavia, descrive il modo in cui la capsula dello zoccolo si riferisce alle strutture scheletriche dell'arto.

Equilibrio statico dello zoccolo -

Il dibattito sulle proporzioni e sugli angoli corretti o desiderati associati a una capsula dello zoccolo "normale" e su ciò che potrebbe costituire un piede equilibrato è stato per molti anni motivo di contesa per maniscalchi e chirurghi veterinari. Le opere storiche di Lungwitz (1891), Dollar (1897), Russell (1897) e Magner (1891) hanno largamente informato e fornito la base per l'attuale insegnamento convenzionale della birreria.

Nel cavallo a riposo, le relazioni tra la conformazione degli arti e l'equilibrio statico del piede vengono esaminate osservando il piede dagli aspetti laterale, dorsale e solare e si basano sul principio che il bordo di appoggio del piede (BBL) dovrebbe essere tagliato perpendicolarmente al longitudinale asse. Inoltre c'è molta enfasi sull'importanza di raggiungere e mantenere il corretto asse dello zoccolo (HPA), che è descritto come l'allineamento parallelo della parete dorsale dello zoccolo (DHWA) e dell'angolo del tallone (HA) con l'angolo dell'asse centrale delle falangi. Questi angoli sono definiti come compresi nell'intervallo da 50º a 55º (Stashak 2002). Lo zoccolo correttamente bilanciato è ulteriormente descritto come simmetrico nel contorno con le proporzioni della capsula dello zoccolo in due punti qualsiasi attorno alle coordinate assiali lateromediali e / o dorsopalmari uguali in altezza dal bordo del cuscinetto (Figura 1).

Illustrazione schematica del modello di equilibrio del piede ideale

Figura 1 Illustrazione schematica del modello di equilibrio del piede ideale. Russell ha suggerito che la circonferenza coronarica fosse di uguale altezza in due punti mediali o laterali opposti e perpendicolare all'asse sagittale dell'arto (a sinistra) e che il piede ideale dovesse mostrare parallelismo dell'angolo tallone / punta con l'asse falangeo con il bordo del cuscinetto simmetrico intorno al suo centro che si dice sia palmare dell'apice della rana e adiacente al punto più largo del confine portante. Illustrazioni per gentile concessione del Dr. S. O'Grady.

Anomalie nell'equilibrio statico del piede -

Le anomalie nell'equilibrio statico del piede sono spesso descritte come deviazioni dall'attuale modello di forma ideale dello zoccolo. L'attuale insegnamento della birreria definisce le deviazioni sulla base delle descrizioni di numerosi autori (O'Grady e Poupard 2003, Parks 2003b e Parks 2012), tutti i quali hanno descritto la valutazione delle anomalie dell'equilibrio degli zoccoli sulla base della descrizione di Turner (1998; 1992). Turner ha definito l'equilibrio dello zoccolo come la distribuzione equa del peso sul piede, più precisamente, come la distribuzione del peso mediale uguale a quella laterale, descrivendo lo squilibrio del piede come una deviazione nell'allineamento dello zoccolo. Turner ha utilizzato un sistema di misurazione, originariamente descritto da Snow and Birdsall (1990) e comunemente indicato in termini di farriery come mappatura della fascia coronarica, per registrare sette misurazioni dello zoccolo tra cui tallone mediale e laterale, parete, lunghezze dorsomediali e dorsolaterali delle dita dei piedi e sagittali . L'autore ha utilizzato queste misure per definire sei anomalie significative dell'equilibrio dello zoccolo. Questi includevano, tra gli altri, l'asse dello zoccolo rotto, i talloni bassi, i talloni contratti, i talloni di taglio e gli angoli dello zoccolo non corrispondenti. Oltre alle condizioni di tallone collassato, contratto e sotto run, precedentemente descritte. Turner (1992) descrive l'asse dello zoccolo rotto in due modi; schiena spezzata e spezzata in avanti con un asse dello zoccolo posteriore spezzato come DHWA inferiore all'angolo del pastorale e un asse anteriore spezzato come DHWA più ripido di quello del pastorale

Particolare enfasi è posta sulla lunghezza della parete dello zoccolo dorsale (DHWL) e sull'angolo (DHWA) nella convinzione che questi fattori influenzino la dinamica dell'arto mentre ruota sul piede durante la fase di appoggio e il successivo momento di sollevamento dello zoccolo. Hanno razionalizzato che un dito del piede lungo ritarderebbe il breakover e ci si potrebbe aspettare che aumenti la pressione del tendine flessore profondo sull'osso navicolare, aumenti la tensione sul legamento sospensorio prossimale dell'osso navicolare e aumenti la pressione sull'articolazione interphangeal distale (DIPJ ). Si dice che le deviazioni nell'equilibrio geometrico del piede siano una causa contributiva significativa di numerose patologie del piede e degli arti inferiori nel cavallo (Eliashar et al 2004).

Anatomia e fisiologia dello zoccolo equino -

Lo zoccolo è una modifica complessa del tegumento che circonda, sostiene e protegge le strutture all'interno dell'arto distale del cavallo (Dyson 2011). La capsula dello zoccolo incapsula le strutture del piede compresa l'articolazione interfalangea distale (articolazione DIP), la falange distale (PIII), l'osso sessamoide distale (navicolare), le lamine dermiche, i legamenti collaterali, le cartilagini di PIII, il cuscino digitale, la terminazione del digitale profondo tendine flessore (DDFT) e una rete di arterie, vene e nervi la cui salute è facilmente compromessa se sottoposti a maggiori intensità o durata dello sforzo oltre i limiti delle loro proprietà meccaniche.

Le proprietà meccaniche e la funzione fisiologica dello zoccolo sono di particolare importanza per la fareria. La maggior parte della muraglia è costituita dallo strato medio, che è la parte portante principale della muraglia, e si estende dalla fascia coronarica (CB) al bordo portante (BB). La sua struttura è un materiale non omogeneo e anisotropo all'interno del quale i tubi delle trombe scorrono diagonalmente dal CB al BB. I tubuli di corno sono disposti in quattro zone di densità (Reilly et al 1996), la zona più forte e densamente popolata è lo strato esterno. Il corno intertubulare è formato ad angolo retto rispetto al corno tubolare, riempiendo il vuoto tra i tubuli del corno (Bertram e Gosline 1987). Questa costruzione raggiunge stabilità meccanica all'interno del corno con le proprietà meccaniche dei tubuli del corno che si adattano meglio alla forza di compressione mentre il corno intertubolare fornisce stabilità attraverso la tensione (Bertram e Gosline 1987). L'equalizzazione delle forze di compressione e trazione consente di disperdere le forze di reazione del terreno all'interno della struttura senza sovraccarico regionale (Thomason 2007).

Lo zoccolo agisce modulando le irregolarità nei carichi applicati esternamente attenuando l'impatto con il suolo (Dyhre-Poulson et al. 1994). Lo zoccolo si deforma in modo differenziale sotto il trasferimento del carico durante la fase di appoggio della locomozione, la parete dorsale dello zoccolo equino si appiattisce. Poiché la parete dorsale prossimale ruota caudoventralmente attorno al bordo distale (Lungwitz, 1891; Thomason et al.1992), il movimento posteriore della parete dorsale è accompagnato dal movimento abassiale dei quarti e dei talloni (Lungwitz, 1891; Colles, 1989; Thomason et al. al.1992; Roepstorrf et al 2001) (Figura 2).  

Una rappresentazione schematica della vista dorsolaterale dello zoccolo

figura 2 Una rappresentazione schematica della vista dorsolaterale dello zoccolo. La linea continua rappresenta la forma dello zoccolo scarico e la linea tratteggiata mostra il cambiamento di forma che si verifica durante il carico. La parete dorsale si appiattisce e si sposta palmare, in particolare prossimalmente, accompagnata da un movimento abassiale dei quarti e dei talloni. Modificato dopo Lungwitz (1897).

Equilibrio dinamico -

In termini di birrificio si dice che un cavallo sia in equilibrio dinamico dorsopalmare quando il piede colpisce il terreno piatto. Allo stesso modo, si dice che un cavallo sia in equilibrio dinamico mediolaterale quando il piede atterra con entrambi i talloni simultaneamente quando raggiunge un impatto mediolaterale uniforme e il carico dello zoccolo durante la fase di appoggio del passo (O'Grady 2009). L'arto distale può essere considerato come un insieme di leve e pulegge che rispondono alla forza verso il basso dell'arto e una forza uguale e opposta dal suolo sull'arto - forza di reazione al suolo (GRF) (Parks 2003). GRF viene applicato all'articolazione DIP attraverso lo zoccolo che cambia direzione quando la massa corporea passa sopra l'arto che carica (Figura 4). Poiché queste due forze verticalmente opposte non sono allineate, creano un momento (forza di rotazione) che farebbe ruotare le falangi, l'articolazione falangea metacarpale cade verso il suolo. La forza di contatto viene trasmessa dal suolo allo zoccolo sull'area di contatto, che può variare con le differenze di superficie (Hobbs et al 2011) e l'equilibrio o la conformazione dello zoccolo. La maggior parte della forza di interazione terra-zoccolo viene trasmessa dal suolo alla parete e quindi alla falange distale, tramite forza di trazione, attraverso le lamine che sospendono la falange distale dallo zoccolo (Thomason et al 2001). La combinazione di tutte le forze sulla falange distale dalle lamine produce una forza risultante. La forza verticale risultante sulla falange distale è nella direzione opposta e palmare al GRF (Figura 3). Senza altre forze che agiscono sul piede, sia l'orientamento della falange distale al suolo che la morfologia della capsula dello zoccolo rimangono stabili (Parks 2003). Tuttavia in movimento, il peso sopportato dall'arto, la posizione del piede, gli angoli articolari dell'asse falangea e la tensione nei tendini flessori cambiano costantemente.

Figura 3 Forze biomeccaniche del dito equino. Il peso del cavallo (A) è contrastato dalla forza di reazione al suolo (B). Altre forze includono le forze di trazione del tendine flessore digitale profondo (C), delle lamine (D) e del tendine estensore digitale comune (o lungo) (E). Vengono inoltre evidenziati sia il momento estensore (EM) che il momento flessore (FM) e la posizione dorsopalmare della CoP (Wilson et al 2001). Le frecce che rappresentano la forza applicata sono solo a scopo illustrativo e non vengono ridimensionate in base alla grandezza.

L'effetto della forza sullo zoccolo -

Si dice che la capsula dello zoccolo sia viscoelastica; cioè, se sottoposto a un'elevata sollecitazione improvvisa, si deforma elasticamente. Al contrario, se sottoposto a uno stress costante, si deforma lentamente in modo viscoso che si invertirà quando lo stress viene rimosso. Il comportamento meccanico delle strutture dello zoccolo riflette una relazione tra una forza applicata o uno stress, la risposta delle strutture dello zoccolo a tale stress è la deformazione o lo sforzo (Douglas et al 1996). La curva di deformazione iniziale rivela una relazione lineare in cui la deformazione è direttamente proporzionale alla sollecitazione applicata. Tuttavia, viene raggiunto un punto, noto come limite proporzionale o limite elastico, in cui si verifica uno scostamento dalla linearità sforzo-deformazione e dalla deformazione plastica permanente

 

Effetti dell'equilibrio del piede sulla funzione dello zoccolo -

Esistono informazioni aneddotiche sul fatto che una scarsa conformazione del piede è associata a un aumento del rischio di zoppia correlata al piede, ma ci sono poche prove scientifiche a supporto di queste ipotesi. Studi scientifici biomeccanici hanno dimostrato i possibili effetti del sovraccarico meccanico sulla forma e la funzione del piede (Wilson et al 2001; Viitanen et al 2003 e Eliashar et al 2004) e che la forma del piede e la funzione biomeccanica possono essere influenzate in una certa misura dal taglio e dalla calzatura (Moleman et al., 2006; van Heel et al., 2006a). Tuttavia ci sono informazioni limitate sull'orientamento delle strutture scheletriche all'interno della capsula dello zoccolo e sulla loro relazione o meno con la conformazione grossolana del piede.

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