Влияние подков с закругленным зацепом на кинетику отрыва задних конечностей у лошадей со здоровой рысью

Краткое описание

Причины проведения исследования: из-за частых травм спортивных лошадей, связанных с перегрузкой. Считается, что для предотвращения этих травм важно подобрать подходящие подковы. Было продемонстрировано, что подковы с закругленным зацепом облегчают процесс отрыва передних ног и снижает нагрузку на подверженные повреждениям структуры дистального отдела конечностей. Учитывая сходную функциональную анатомию дистальных сегментов передних и задних конечностей, такого же эффекта можно было бы ожидать и для задних ног, но это еще не доказано.

Цели: проверить влияние подков с закругленным носком на процесс отрыва задних ног.

Методы: четырех клинически здоровых лошадей теплокровной породы прогнали рысью по дорожке с системой измерения давления. Лошадям в случайном порядке установили три типа подков: стандартная плоская подковка и две подковы с закругленным носком с легким и полным закруглением на всем зацепе соответственно. Перед тем, как проводить измерения, исследователи выждали 2 или 3 дня, чтобы лошади могли адаптироваться к подковам. Для статистического анализа использовались переменные, представляющие собой временные характеристики аллюра, характеристики нагрузки и характеристики движения копыт.

Результаты: постановка копыт и временные характеристики, такие как общее время фазы опоры и продолжительность отрыва, существенно не изменились. Обе подковы с закругленным зацепом повысили легкость перемещения во время отрыва благодаря постепенному и более плавному движению копыт. Эффект был более заметным при использовании подков с полностью закругленным зацепом по сравнению с плоскими подковами, чем при использовании подков с небольшим закруглением. Кроме того, подковы с закругленным зацепом вызвали смещение копыт вбок при движении.

Выводы: подковы с закругленным зацепом увеличили легкость движения во время отрыва задних ног, что улучшает координацию и снижает пиковую нагрузку на дистальную часть конечностей во время этого процесса.

Потенциальная актуальность: данное пилотное исследование показало, что подковы с закругленным зацепом оказывает такое же влияние на кинетику отрыва задних ног, как это было продемонстрировано для передних ног. Учитывая функциональные и кинематические различия между передними и задними конечностями, потребуются дальнейшие исследования, чтобы продемонстрировать, что использование подков с закругленным зацепом актуально и для задних ног.

Введение

Хромота — одна из самых распространенных проблем со здоровьем у лошадей. Исследование, проведенное в Мичигане, показало, что для хромоты характерна высокая годовая плотность инцедентности, а также вторая по величине продолжительность и количество потерянного времени. Специалисты также поставили хромоту на первое место по значимости (Канин с соавт (Kaneene et al. 1997)). Хромота часто является результатом травм, связанных с перегрузкой, которые возникают, когда нагрузка на конечность превышает допустимый предел. В случае сильной перегрузки может возникнуть немедленный эффект, приводящий к сильному повреждению, но в большинстве случаев хроническая повторяющаяся перегрузка приводит к дегенеративным процессам структур дистального отдела конечности, в основном затрагивающих сухожилия, связки и суставной хрящ.

Лошади, соревнующиеся в разных видах спорта, предрасположены к конкретным травмам; определенные виды спорта могут увеличить риск получения травм на определенных анатомических участках. Существует высокий риск травмы сухожилия поверхностного пальцевого сгибателя (СППС) передней конечности во время элитных соревнований по троеборью и конкуру, травмы дистального сухожилия глубокого пальцевого сгибателя (СГПС) во время соревнований по конкуру и травмы поддерживающих связок задних конечностей во время элитной и неэлитной выездки. Существует низкий риск травмы предплюсны при элитном троеборье и травмы проксимального отдела СГПС при выездке (Мюррей с соавт. (Murray et al. 2006)). Долгосрочный прогноз по дальнейшему участию в соревнованиях при таких травмах обычно неблагоприятный.

Во время опорной фазы есть три момента, когда лошадь более восприимчива к травмам. Первый — это фаза удара, период быстрого замедления копыта с высокой интенсивностью нагрузки, возникающей в течение первых нескольких миллисекунд после начального контакта. Вибрации, возникающие во время этого процесса, вызывают сильную нагрузку на мягкие ткани нижних конечностей (Бэк с соавт. (Back et al. 2006)).

Вторая важная фаза — это субмаксимальная нагрузка на конечности, особенно когда лошадь подвергается высоким нагрузкам, близким к допустимым, во время конных соревнований.

Последней важной фазой является процесс отрыва, определяемый как период вращения пятки вокруг зацепа (Клейтон с соавт. (Clayton et al. 1990), Пейдж и Хаген (Page and Hagen 2002)). Это вращение инициируется натяжением сухожилия глубокого пальцевого сгибателя, которое в этот момент может подвергаться значительной или даже возрастающей нагрузке (Пейдж и Хаген (Page and Hagen 2002), Бэк (Back 2001)).

Экстерьер копыта напрямую связан с нагрузкой на дистальный отдел конечности, и поэтому поддержание его оптимального баланса играет важную роль в предотвращении травм тканей дистального отдела конечности (Джонстон и Бэк (Johnston and Back 2006)). Грань между максимальной производительностью и травмами, связанными с перегрузкой, очень тонкая. При перегрузке лошадь получает травму и пытается разгрузить вызывающую боль конечность, что приводит к заметной хромоте. Из-за относительно простого анатомического расположения дистальной части конечности и того факта, что лошади все еще приходится поддерживать ее вес, способность компенсировать и перераспределять нагрузку ограничена. Аналогичным образом целью корректирующего и других методов подковывания является разгрузка конкретного участка или сокращение времени, в течение которого на конкретный участок действует нагрузка (Элиашар (Eliashar 2007)).

Как полагали, один из процессов, на который может повлиять подковывание — это отрыв. В прошлом разрабатывались различные типы подков для облегчения вращения копыта вокруг зацепа, но всегда без каких-либо научных доказательств эффективности. Клейтон с соавт. (Clayton et al. (1990)) и Уиллемен с соавт. (Willemen et al. (1996)) использовали качающиеся подковы или подковы с закругленным зацепом, но не нашли значительных различий в отношении кинетически или кинематических переменных. Подковы с боковыми фиксаторами и подковы, обеспечивающие естественный баланс, также не оказали существенного влияния на продолжительность отрыва (Элиашар с соавт. (Eliashar et al. 2002)). Помимо разработки новых подков, со временем улучшались по точности и производительности и становились все более и более совершенными методы измерения и оборудование.

Ван Хил с соавт. (Van Heel et al. (2006)) использовали устройство для измерения давления и силы, состоящее из пластины Rsfootscan и силовой пластины Kistler, выполняющее измерение на частоте 480 Гц, чтобы проверить влияние подков с закругленным зацепом на передние конечности лошадей теплокровной породы. В этом исследовании впервые было продемонстрировано положительное влияние подков с закругленным зацепом на отрыв. Результаты показали менее резкий процесс отрыва и повышенную легкость движения закругленного зацепа.

Это изменило характер движения копыт, а также повлияло на индикативный момент. Это также значительно уменьшило пик, то есть нагрузка на внутренние структуры пальца лошади стала менее резкой и уменьшилась. Следовательно, можно предположить, что такое снижение нагрузки уменьшит количество травм от перегрузки. Результаты этого исследования привели к разработке подков Mustad Equilibrium, предназначенных для упрощения процесса отрыва передних ног.

В настоящем пилотном исследовании для проверки гипотезы о том, что подковы с закругленным зацепом могут изменить характер движения копыт задних ног и повысить легкость движений использовалась только модель Rsfootscan. Хотя существуют кинематические различия между дистальными частями передних и задних конечностей (Бэк с соавт. (Back et al. 1995)), функциональная анатомия дистальных сегментов передних и задних конечностей аналогична, поэтому можно было ожидать, что подковы с закругленным зацепом будут иметь одинаковое влияние на отрыв передних и задних конечностей. Для проверки вышесказанного в этом пилотном исследовании будут даны ответы на следующие вопросы:

Влияют ли подковы с закругленным зацепом на положение копыт задних ног?
Изменяют ли подковы с закругленным зацепом временные характеристики, такие как время опорной фазы, длительность

приземления и отрыва?

Влияют ли подковы с закругленным зацепом на легкость перемещения во время отрыва путем изменения максимального смещения центра давления (ЦД) и характера движения копыт?

Материалы и методы

Лошади

В этом пилотном исследовании использовались четыре клинически здоровых лошади теплокровной породы ср. ± станд. возрастом 11,0 ± 2,8 лет, средним ростом в холке 167 ± 5 см и со средним весом 530 ± 23 кг. Все лошади были кобылами и ежедневно использовались в ветеринарной школе верховой езды.

 

Подковывание

Рис. 1. Три типа подков: сверху вниз — стандартная плоская подкова (Mustad 25/10 LB), подкова Mustad с небольшим закруглением зацепа и подкова Mustad с полным закруглением зацепа.

Копыта лошадей были расчищены и подкованы двумя опытными кузнецами (Г. Б., Дж. З.). Расчистка была стандартизирована в направлении прямой оси путовой кости. Подковывание производилась трижды в случайном порядке, вторая и третья пары были одной и той же модели, поэтому можно было использовать одни и те же отверстия для гвоздей.

Трехкратное подковывание и измерение применялись только для задних ног. Передние ноги подковывались только один раз с использованием подков Mustad Equilibrium 1. Для задних ног использовались три разных типа подков. Стандартной подковой была плоска подкова Mustad 25/10 LB. Экспериментальными подковами были подковы Mustad 25/10 LB с небольшим и полным закруглением на всем участке зацепа соответственно (рис. 1).

В день подковывались две лошади. Первое подковывание было выполнено в четверг и пятницу. У лошадей было два или три дня, чтобы адаптироваться к подковам. Измерения и второе подковывание были выполнены в понедельник и вторник. В следующие четверг и пятницу измерения были выполнены во второй раз, а также было выполнено последнее подковывание. В следующие понедельник и вторник измерения были выполнены в последний раз. Одну и ту же пару лошадей каждый раз подковывал один и тот же коваль.

 

Получение данных

Измерения проводились снаружи на беговой дорожке. Лошади бегали рысью на корде по беговой дорожке с резиновым покрытием толщиной 5 мм. В середине пути в дорожку была встроена нажимная пластина длиной 1 м, окруженная алюминиевой рамой для защиты (рис. 2). В качестве нажимной пластины использовалась 1-метровая пластина Rsfootscan (RsScan International2), которая была подключена к трехмерному интерфейсному блоку с программным обеспечением для анализа аллюра Footscan 7.92. Пластина срабатывала при контакте, сбор данных начинался, когда прикладываемая сила превышала пороговый уровень.  Пороговый уровень был установлен на 10 AD для предотвращения постоянного срабатывания из-за контакта с резиновым покрытием, покрывающим пластину. Частота сканирования составляла 500 Гц. Калибровка осуществлялась с помощью груза.

Скорость рыси лошади зависела от ее индивидуальных особенностей, определялась на участке длиной 5 м и имела максимальное внутрииндивидуальное отклонение ±0,1 с. Измерение времени производилось с помощью системы с инфракрасными датчиками. Для визуального контроля использовалась видеокамера Sony Hi8.

Измерение считалось действительным, когда лошадь бежала рысью по прямой с постоянной скоростью и ударяла задней конечностью по измерительной пластине. Каждый раз собирались семь результатов измерений каждой задней конечности.

Анализ данных

В данном исследовании были выделены четыре момента в опорной фазе для определения влияния различных подков на временные характеристики лошади: начальный контакт (НК), средняя фаза опоры (СФО), подъем пятки (ПП) и отрыв зацепа (ОЗ).

Для определения начального контакта первый фрейм с нагрузкой в программном обеспечении Rsfootscan кодировался. Для этого копыто было разделено на квадранты, что дало 3 различных варианта приземления, разделенных на 7 возможных способов (Ван Хил с соавт. (van Heel et al. 2005)): три симметричных способа: 1) на зацеп, 2) плоское, 3) на пятку; два боковых асимметричных способа: 4) на боковую часть пятки, 5) на боковую часть зацепа; и два медиальных асимметричных способа: 6) на медиальную часть пятки и 7) на медиальную часть зацепа.

Продолжительность приземления определялась как количество фреймов, в течение которых были нагружены два квадранта стопы, соответствующие 50%, умноженное на длительность каждого фрейма, которая составляет 2 мс (Ван Хил с соавт. (van Heel et al. 2005)). То, какие квадранты были нагружены, зависело от начального контакта, который мог составлять 50 % стопы в краниально-каудальном направлении или 50 % в медиолатеральном направлении.

Длительность опоры определялось по количеству измерительных фреймов, заполненных данными, умноженному на 2 мс.

Средняя фаза опоры определялась как момент, когда вертикальная составляющая силы опорной реакции грунта (СОРГ) была максимальной. Подъем пятки начинался, когда смещение центра давления (ЦД) во время двух последовательных фреймов в дорсо-плантарном (ось Y) направлении было максимальным (Ван Хил с соавт. (van Heel et al. 2005)).

Отрыв зацепа — это последняя точка контакта на пластине Rsfootscan, обозначенная на схеме движения копыт как end_y и end_x, которые являются последними координатами по оси x и y соответственно.

Чтобы описать движение копыт во время отрыва, схема ЦД прослеживалась от СФО до ОЗ. ЦД во время СФО был помещен в начало ортогональной системы координат (0,0). Ось Y указывала дорсальное направление, ось X — латеральное направление. Таким образом, последние координаты end_y и end_x определялись как их смещение относительно координат во время СФО. Максимальное латеральное смещение во время отрыва, X-max, определялось в течение периода с СФО по ОЗ.

Чтобы охарактеризовать легкость передвижения, на основе данных измерений выводились два параметра.

Сначала определялась продолжительность основного смещения ЦД, которая определялась как смещение более 0,5 мм на фрейм. Значение отсечения 0,5 мм использовалось, чтобы отбросить любую информацию, связанную с шумом, и было вдвое больше среднего отклонения (шума) в сдвиге ЦД в течение 20 мс непосредственно перед и после средней фазы опоры (Ван Хил с соавт. (van Heel et al. 2005)).

Затем определялось максимальное смещение ЦД за фрейм.

 

Статистика

Данные были проанализированы с помощью двустороннего парного t-критерия. Оба типа экспериментальных подков сравнивали с плоской подковой. Анализы выполняли в программе SPSS® 10.0.

Данные считались значимыми при р<0,05.

 

Результаты

Размещение копыт при начальном контакте

Боковое асимметричное приземление было предпочтительным способом приземления для всех трех типов подков, 80 % всех приземлений — с плоскими подковами, 92,5 и 90 % — с подковами с небольшим и полным закруглением зацепа соответственно.

Временные характеристики аллюра

Временные характеристики длительности фазы опоры и продолжительности приземления существенно не изменились (таблицы 1, 2). При использовании подков с небольшим закруглением зацепа подъем пятки начинался значительно позже во время опорной фазы, что приводило к уменьшению продолжительности отрыва, хотя и незначительно (таблица 1). При использовании подков с полностью закругленным зацепом время подъема пятки и продолжительность отрыва существенно не изменились (таблица 2).

Легкость движения при отрыве

Период, когда смещение ЦД превышало 0,5 мм, не увеличился при использовании двух типов подков с закругленным зацепом (таблицы 3, 4). Продолжительность смещения ЦД увеличилась при использовании подков с небольшим и полным закруглением зацепа на 8,83 % (p = 0,059) и 38,3 (p = 0,032) соответственно. Это увеличение продолжительности смещения ЦД указывает на менее резкий процесс отрыва, ведущий к увеличению легкости движения. Это согласуется с уменьшением пикового смещения ЦД в дорсальном направлении (по оси y) при использовании подков с закругленным зацепом. По сравнению с плоскими подковами, использование подков с небольшим и полным закруглением зацепа привело к снижению на 21,4 и 33,9 % соответственно (таблицы 3, 4 и рис. 3). Однако при использовании обоих типов подков снижение не было значительным.

Рис. 3. Типичный пример трех измерений одной и той же лошади с тремя разными типами подков. Графики показывают сдвиг ЦД между двумя последовательными фреймами с момента средней фазы опоры до момента отрыва зацепа, самый высокий пик указывает на подъем пятки. Более высокий пик указывает на более резкий процесс отрыва.

Схема движения копыт (траектория ЦД по осям y и x) не различалась у всех лошадей (рис. 4). Значение end_y существенно не изменилось, но уменьшилось при использовании подков с закругленным зацепом, самое значительное уменьшение наблюдалось при использовании подков с небольшим закруглением зацепа (таблица 5). Значение end_x действительно изменилось при использовании обоих типов экспериментальных подков с увеличением на 18,2 % (p = 0,147) для подков с небольшим закруглением зацепа и значительным увеличением на 44,2 % (p = 0,048) для подков с полным закруглением зацепа (таблица 5). Это показало, что подковы с закругленным зацепом имеют тенденцию смещать задние ноги в латеральном направлении. В соответствии с этим максимальное боковое смещение ЦД (X-max) также увеличилось при использовании обоих типов подков на 18,2 % (p = 0,051) и 36,5 % (p = 0,061) соответственно (таблица 5).

Рис. 4. Типичный пример схемы движения копыт у одной лошади с тремя типами подков. Точки на графике указывают расположение ЦД между последовательными фреймами в течение периода со средней фазы опоры (0,0) до момента отрыва зацепа (end_x, end_y).

 

Обсуждение

Первоначально основной причиной подковывания лошадей была защита их копыт от чрезмерного износа. В настоящее время лошадей обычно используют в спортивных соревнованиях с высокими нагрузками. За прошедшие годы было разработано множество типов подков и техник ковалей в попытке повлиять на производительность или в качестве терапевтического средства для лечения хромоты. Однако большинство этих методов основано на эмпирических, а не на научных данных, и они все еще похожи на методы, которые использовались много веков назад (Ван Хил с соавт. (Van Heel et al 2005)). Отсутствие научных доказательств объясняется малым количеством проведенных исследований из-за сложности определения влияния подков на лошадей, в основном из-за скорости, с которой происходят события, а также из-за незначительности вызванных изменений.

За последние два десятилетия улучшилось измерительное оборудование, такое как силовые пластины, коврики давления и системы анализа движения, и стало возможным получение новой информации.

Ван Хил с соавт. (Van Heel et al, 2004) оценили новое применение техники измерения давления. Использование пластины Rsfootscan в сочетании с силовой пластиной увеличивает достоверность измерений давления и точность определения местоположения ЦД. Кроме того, эта комбинация дает возможность проводить подробный анализ различных участков области контакта между копытом и поверхностью, чего не позволяет сделать одна лишь силовая пластина.

Влияние подков с закругленным зацепом, установленных на задние ноги, на легкость движения во время отрыва.

В прошлом влияние различных типов подков с разным профилем зацепа на характеристики большого шага проверялось только на передних ногах. Однако, по сравнению со стандартными плоскими подковами, отрыв при использовании подков с качающимся, квадратным или закругленным зацепом отличается не сильно, и, похоже, нет объективных оснований для использования этих подков (Клейтон с соавт. (Clayton et al. 1991), Уиллемен с соавт. (Willemen et al., 1996), Элиашар с соавт. (Eliashar et al., 2002)). Ван Хил с соавт. (Van Heel et al., 2006) впервые продемонстрировали явное влияние подков с закругленным зацепом на легкость движения во время отрыва, которое не стало со временем очевидным. Движение копыт кажется более плавным и постепенным, что создает более благоприятные условия для правильной координации.

Настоящее исследование продемонстрировало аналогичное влияние подков с закругленным зацепом на процесс отрыва задних ног.

Смещение центра давления

Уменьшение пикового смещения ЦД за фрейм и увеличение продолжительности смещения ЦД указывает на более постепенный, менее резкий процесс отрыва. Закругление зацепа подков с полностью закругленным зацепом, использованное в этом исследовании, было похоже на закругление зацепа подков, которые использовались в исследовании Ван Хила с соавт. (Van Heel et al., 2006). Уменьшение пикового смещения ЦД при использовании этих подков по сравнению со стандартными плоскими подковами было одинаковым для передних и задних ног — 33 %. Уменьшение пикового смещения ЦД при использовании подков с небольшим закруглением зацепа составило 21,4 %. Это предполагает, что, возможно, существует корреляция между степенью закругления зацепа подковы и уменьшением пикового смещения ЦД, хотя это еще не доказано. 

Другой параметр, характеризующий легкость движения при отрыве, промежуток времени, в течение которого происходит основное смещение ЦД (более 0,5 мм за фрейм), увеличился при использовании обоих типов подков с закругленным зацепом, хотя это увеличение было значительным только для подков с полностью закругленным зацепом. Однако этот эффект был более выражен для передних ног: 9 и 38 % соответственно при использовании подков с небольшим и полным закруглением зацепа на задних ногах по сравнению с 66 % на передних ногах (Ван Хил с соавт. (Van Heel et al., 2006)).

IДля передних ног было продемонстрировано, что изменение схемы движения копыт приводит к уменьшению пикового момента ДМФ-сустава, что указывает на менее резкую и меньшую нагрузку на внутренние структуры пальца лошади, и, следовательно, можно предположить, что это приведет к снижению частоты травм, вызванных перегрузкой (Ван Хил с соавт. (Van Heel et al., 2006)). Этот эффект не был продемонстрирован для задних ног в данном исследовании, но его также можно ожидать.

Схема движения копыт

Для передних ног Ван Хил с соавт. (Van Heel et al., 2006) обнаружили некоторую разницу в схеме движения копыт при использовании плоских подков и подков с закругленным зацепом, особенно в конечных значениях. Значение end_y значительно увеличилось при использовании подков с закругленным зацепом, и была явная отрицательная корреляция между значениями end_y и end_x для обоих типов подков, что свидетельствует о сопутствующем уменьшении смещения по оси x при отрыве. Это может означать, что при использовании подков с закругленным зацепом при отрыве зацепа ЦД находится ближе к центральной оси копыта, то есть к тому месту, где он в идеале должен находиться.

Настоящее исследование не продемонстрировало подобного эффекта при использовании подков с закругленным зацепом на задних ногах. Значение end_y существенно не изменилось, но уменьшилось при использовании подков с закругленным зацепом. Значение end_x увеличилось при использовании обоих типов подков, что указывает на смещение задних ног при движении в латеральном направлении.

Ван Хил с соавт. (Van Heel et al., 2005) обнаружили также латеральный сдвиг задних ног при движении у лошадей после 8 недель использования одних и тех же подков. Расположение ЦД во время средней фазы опоры — это расстояние до точки вращения (ТВ) на зацепе. 8-недельный интервал подковывания привел к увеличению значения end_x, что указало на смещение ТВ в латеральном направлении. Учитывая относительно сильное закругление дорсальной копытной стенки задних ног, это фактически означает укорочение плеча разгибающего момента в дистальном межфаланговом суставе (ДМФ) при отрыве зацепа. Эта способность изменять направление отрыва в латеральном направлении предлагается в качестве компенсирующего механизма для предотвращения увеличения силы, действующей на челночную кость, во время роста копыта.

Результаты настоящего исследования показали аналогичный эффект при использовании подков с закругленным зацепом. Это говорит о том, что подковы с закругленным зацепом могут уменьшить силу и напряжение, оказываемое сухожилием глубокого пальцевого сгибателя (СГПС) на челночную кость, и предотвратить травмы, связанные с нагрузкой.

Размещение копыт при начальном контакте

Боковое асимметричное приземление чаще всего характерно для передних ног и значительно преобладает для задних ног у лошадей теплокровной породы. Боковое приземление следует рассматривать как физиологический стандарт для этих лошадей (Ван Хил с соавт. (Van Heel et al., 2004)). Подковы с закругленным зацепом не изменили размещение копыт передних ног (Ван Хил с соавт. (Van Heel et al., 2006)). Согласно настоящему исследованию, никакой разницы в случае с задними ногами не наблюдалось: боковое асимметричное приземление было наиболее частым при использовании всех трех типов подков.

Временные характеристики аллюра

Временные характеристики аллюра, длительность фазы опоры и продолжительность отрыва не изменились при использовании подков с закругленным зацепом на передних ногах (Ван Хил с соавт. (Van Heel et al., 2006)). Во время фазы опоры задних ног длительность приземления и продолжительность отрыва при использовании подков с закругленным зацепом существенно не изменялись. Однако при использовании подков с небольшим закруглением зацепа подъем пятки начинался значительно позже во время опорной фазы, что приводило к сокращению продолжительности отрыва, хотя и незначительно.

Выводы

Это экспериментальное исследование показывает, что подковы с закругленным зацепом действительно влияют на процесс отрыва задних ног так же, как и передних. Оба типа подков с закругленным зацепом увеличивают легкость движения во время отрыва благодаря более постепенному и плавному движению копыт, обеспечивая благоприятные условия для правильной координации лошади. На задних ногах подковы с закругленным зацепом также обеспечивают латеральное смещение, что не было продемонстрировано для передних ног.

 

Рекомендации для дальнейших исследований

Измерительное оборудование

Измерительное оборудование включало только пластину Rsfootscan, для дальнейших исследований ее следует использовать в сочетании с силовой пластиной. В Rsfootscan датчики распределены равномерно по всей пластине, поэтому, в отличие от измерений с использованием силовой пластины, место измерения не влияет на точность определения ЦД. Однако силовая пластина имеет более высокую временную точность, а пьезоэлектрические датчики силовой пластины также очень точно измеряют силу (Ван Хил с соавт. (Van Heel et al., 2004)). Для повышения достоверности измерений давления и точности определения местоположения ЦД желательно использовать RsFootscan в сочетании с силовой пластиной.

Кроме того, следует использовать систему анализа аллюра (Prorelfex) для определения положения конечности по отношению к телу, что позволяет продемонстрировать влияние подков с закругленным зацепом на кинетику проксимального отдела задней конечности.

Условия проведения исследований

В силу обстоятельств настоящее исследование было проведено на открытом воздухе, что имело много недостатков. В первую очередь, измерительное оборудование было подвержено влиянию погодных условий. Измерительное оборудование не является водонепроницаемым, поэтому измерения можно проводить только в сухую погоду. Кроме того, когда резиновая беговая дорожка мокрая, она становится скользкой, что опасно для лошадей и помощников, работающих с лошадьми.

Во-вторых, обстановка была не очень спокойной, лошади легко отвлекались, что влияло на их аллюр.

В будущем следует проводить исследования в помещении, чтобы измерения могли выполняться независимо от погоды, оборудование не могло быть повреждено, а на лошадей не влиял окружающий шум во время измерений.

Потенциальная актуальность

Подковы с закругленным зацепом могут влиять на процесс отрыва, что приводит к снижению силы и напряжения, оказываемого сухожилием глубокого пальцевого сгибателя (СГПС) на челночную кость, и предотвращают травмы, связанные с нагрузкой, но травмы, связанные с нагрузкой, дистальных отделов задних конечностей не такие частые, как в передних конечностях. Бэк с соавт. (Back et al. (1995)) показали, что в начале опорной фазы дистальная часть передней конечности подвергается большему кинематическому напряжению, чем дистальная часть задней конечности, что может быть связано с общеизвестной более высокой частотой хронической хромоты передних конечностей. Учитывая различие в функционировании задних конечностей по сравнению с передними конечностями, было бы интересно продемонстрировать влияние подков с закругленным зацепом на проксимальную часть задних конечностей.

Например, лошадей с остеоартрозом малого сустава предплюсны (шпат) описывают как имеющих характерный аллюр. В ходе исследования было обнаружено, что у лошадей со шпатом ЦД располагается со смещением в каудальном и латеральном направлениях по сравнению с нормальными лошадьми. Это подтверждает то, что они меняют аллюр, чтобы разгружать болезненную медиальную часть предплюсны (Боссвелл с соавт. (Bosswell et al, 2000), Элиашар (Eliashar 2007)).

На задние ноги лошадей со шпатом устанавливались подковы с боковыми удлинителями и задними упорами, чтобы помочь им более комфортно перераспределять свой вес, либо вращая ногу, либо перенося вес на боковую часть ноги. Однако эффективность этих модификаций для лечения оказалась сомнительной, так как наблюдалось лишь незначительное постоянное влияние на положение ЦД во время опорной фазы, а также на степень хромоты (Ньюман с соавт. (Newman et al, 2000), Уилсон с соавт. (Wilson et al, 2001)). Настоящее исследование показало, что подковы с закругленным зацепом изменяют схему движения копыт и приводят к смещению в латеральном направлении. Таким образом, было бы интересно проверить, могут ли подковы с закругленным зацепом положительно повлиять на состояние лошадей со шпатом, разгружая дорсально-медиальную часть малого сустава предплюсны.

Наиболее важно изучить в будущем, каким образом подковы с закругленным зацепом влияют на заднюю конечность как на источник генерирования энергии, что является ее основной функцией.

Выражение признательности

Автор благодарит Гербена Бронкхорста и Яна де Цваана за расчистку и подковывание лошадей, Антона Грендель за установку алюминиевой рамы, Симоне, Доминика, Эстер, Аафке, Чариссе и Сандера за их помощь во время измерений, а также доктора Ван Хила и доктора Бэка за их контроль и конструктивную критику.

Адреса производителей

1 Mustad hoofcare, Драхтен, Нидерланды
2 ПО Footscan®, версия для научных исследований, RsScan International, Олен, Бельгия

 

Список литературы

В. Бэк «Копыта и подковывание», 2001, «Передвижение лошадей», 1-е изд., ред.: В. Бэк, Х.М. Клейтон, В.Б. Саундерс, Лондон, стр.135-165 (Back, W (2001) Hoof and shoeing. In: Equine locomotion, 1ste edn., Eds: W. Back and H.M. Clayton, W.B. Saunders, London. Pp 135-165)
В. Бэк, Х.К. Шамхардт, В. Хартман, А. Барневельд «Кинематические различия между дистальными частями передних и задних конечностей лошадей на рыси», 1995, Амер. журн. вет. исс. 56, 1522-1528 (Back, W, Schamhardt, HC, Hartman, W, Barneveld, A. (1995) Kinematic differences between the distal portions of the forelimbs and hind limbs of horses at the trot. Am J Vet Res 56, 1522-1528) 

Дж.К. Босвелл, М.П. Макгуиган, М. Шрамме с соавт. «Положение точки нулевого момента относительно ноги у нормальной лошади и лошадей, страдающих остеоартрозом мелких суставов предплюсны (шпат)», Научные труды 4, Исследование передвижения животных, 2000, 67 (Boswell JC, McGuigan MP, Schramme M, et al. The position of the point of zero moment relative to the foot in normal horse and horses suffering from osteoarthritis of the small tarsal joints (bone spavin), In Proceedings. 4 Workshop Anim Locomot 2000; 67)
Х.М. Клейтон, Р. Сигафс и Р.Д. Керл «Влияние трех типов подков на продолжительность отрыва у здоровых лошадей на рыси», Журнал по ветеринарии лошадей, 11, 129-132 (Clayton, H.M., Sigafoos, R. and Curle, R.D. (1990) Effects of three shoe types on the duration of breakover in sound trotting horses. J. equine vet. Sci. 11, 129-132)
Е. Элиашар, М.П. Макгуиган, К.А. Роджерс, А.М. Уилсон «Сравнение влияния трех типов подков на кинетику отрыва у здоровых лошадей», 2002, Журнал по вет. лош., 34 (2), 184-190 (Eliashar, E, McGuican, MP, Rogers, KA, Wilson, AM (2002) A comparison of three horseshoeing styles on the kinetics of breakover in sound horses. Equine Vet. J. 34 (2) 184-190)
Е. Элиашар «Доказательная оценка биомеханических эффектов обычных методов и техник подковывания», 2007, Клин. прак. по вет. лош., 23, 425-442 (Eliashar, E (2007) An Evidence-Based Assessment of the Biomechanical Effects of the Common Shoeing and Farriery Techniques. Vet. Clin. Equine practice 23, 425-442)
А. М. Галистео, М. Р. Кано, Дж. Л. Моралес, Дж. Виво, Ф. Миро «Влияние скорости и высоты в холке на кинематику здоровых лошадей на управляемой рыси», 1998, Журнал по ветеринарным исследованиям, 22, 415-423 (Galisteo AM, Cano MR, Morales JL, Vivo J, Miró F (1998) The influence of speed and height at the withers on the kinematics of sound horses at handled trot. Veterinary Research Communications, 22, 415-423)
К. Джонстон и В. Блэк «Взаимодействие копыт с землей: когда биомеханические стимулы воздействуют на ткани дистальной части конечности», 2006, Жур. по вет. лош., 38 (7), 631-641 (Johnston, C. and Back, W. (2006) Hoof ground interaction: when biomechanical stimuli challenge the tissues of the distal limb. Equine vet. J. 38 (7) 634-641)
Дж.Б. Канин, В.А. Росс, Р.А. Миллер «Система мониторинга лошадей штата Мичиган II. Частота и влияние отдельных проблем со здоровьем», 1997, Профилактическая ветеринария, 29, 277-292 (Kaneene JB, Ross WA, Miller RA (1997) The Michigan equine monitoring system. II. Frequencies and impact of selected health problems, Prev. Vet. Med. 29, 277-292)
Р.К. Мюррей, С.Дж. Дисон, К. Транкил, В. Адамс «Связь вида спорта и уровня производительности с анатомической составляющей диагностики ортопедических травм», 2006, Жур. по вет. лош., Прил., 36, 411-416 (Murray RC, Dyson SJ, Tranquille C, Adams V (2006) Association of type of sport and performance level with anatomical site of orthopaedic injury diagnosis. Equine vet. J., Suppl., 36, 411-416)
С. Ньюман, К.М. Роджерс, П.М. Макгуиган «Влияние корректирующей ковки на положение точки нулевого момента относительно стопы у лошадей с остеоартрозом мелких суставов предплюсны (шпат)», 2000, Труды Конгресса Британской ветеринарной ассоциации лошадей, 2000, 198 (Newman S, Rogers KM, McGuigan PM et al. (2000). The effect of corrective shoeing on the position of the point of zero moment relative to the foot in horses with osteoarthritis of the small tarsal joints (bone spavin). Proceedings of the Britisch Equine Veterinary Association Congress 2000, 198
) Б.Т. Пейдж, Т.Л. Хаген «Отрыв копыта и его влияние на структуры и силы в ноге», 2002, Журн. по вет. лош., 22, 258-264 (Page BT, Hagen TL (2002) Breakover of the hoof and its effect on structures and forces within the foot. J. of Equine Vet. Sci., 22, 258-264)
МКВ Ван Хил, А. Барневельд, П.Р. Ван Вирен, В. Бэк «Измерения динамического давления для детального изучения баланса копыт: эффект расчистки», 2004, Жур. по вет. лош., 36 (8), 778-782 (Van Heel MCV, Barneveld, A, Van Weeren, PR, Back, W (2004) Dynamic pressure measurements for the detailed study of hoof balance: the effect of trimming. Equine Vet. J. 36 (8) 778-782)
МКВ Ван Хил, М. Моленман, А. Барневельд, В. Бэк «Изменения местоположения центра давления и схемы движения копыт в зависимости от 8-недельного интервала подковывания лошадей», 2005, Журн. по вет. лош., 37, 536-540 (Van Heel MCV, Molenman, M, Barneveld, A, Back W (2005) Changes in location of centre of pressure and hoof- unrollment pattern in relation to an 8-week shoeing interval in the horse. Equine Vet. J. 37, 536-540)
МКВ Ван Хил, П.Р. Ван Вирен, В Бэк «Подковывание здоровых лошадей теплокровной породы с использованием подков с закругленным зацепом оптимизирует движение копыт и снижает пиковую нагрузку при отрыве», 2006, Журн. по вет. лош., 38, 258-262 (Van Heel MCV, Van Weeren PR, Back W (2006) Shoeing sound Warmblood horses with a rolled-toe optimises hoof- unrollment and lowers peak loading during breakover. Equine Vet. J. 38, 258-262)
М.А. Уиллемен, Х.Х.К.М. Савельберг, М.В.Х. Якобс и А. Барневельд «Биомеханические эффекты от использования подков с качающимся зацепом у здоровых лошадей», 1996, Вет. кв. прил., 18, 75-78 (Willemen, M.A., Savelberg, H.H.C.M., Jacobs, M.W.H. and Barneveld, A. (1996) The biomechanical effects or rocker- toed shoes in sound horses. Vet. Quart., Suppl. 18, S75-78).
А.М. Уилсон, П.М. Макгуиган, К. Пардо «Биомеханический эффект от использования подков с клиньями, яйцевидных и удлиненных подков у здоровых и хромых лошадей», 2001,Труды Американской ассоциации практического коневодства, 47, 339-343 (Wilson, AM, McGuigan PM, Pardoe C (2001) The Biomechanical Effect of Wedged, Eggbar and Extension Shoes in Sound and Lame Horses. AAEP Proceedings, 47, 339-343)