Anatomie fonctionnelle du pied du cheval

Contact initial et choc initial

Dans le plan sagittal, le contact initial du sabot se fait le plus souvent par les talons et d’autant plus à vitesse rapide, ou à plat et plus rarement par la pince. La fréquence de ce dernier type de contact augmente sur un sabot dont la pince est longue. Ce paramètre dépend à la fois de la vitesse, de l’allure, du parage et de la ferrure.

La nature de l’impact conditionne la partie du sabot qui subira le choc, et donc sa décélération, ainsi que le type de mouvement de bascule du sabot. Lorsque les talons sont hauts, le contact se fait principalement par l’arrière du pied. L’utilisation de talonnettes majore donc la sollicitation de cette région du pied.

Lors de cette phase, le sabot se comporte comme une masse heurtant le sol en pleine vitesse. Ce phénomène engendre un choc dont l’amplitude est directement liée aux caractéristiques mécaniques des matériaux entrant en contact (fer et couche superficielle du sol).

Sur un cheval de 550 Kg, se déplaçant à 35 km/h (environ 10 m/s) au trot, la vitesse du pied juste avant l’impact a été mesurée à environ 2-3 m/s (16). L’amplitude du choc initial du pied à l’impact varie très largement en fonction des caractéristiques du sol, de sa teneur en eau et du fer, nous développerons ceci par la suite (4, 17, 18).

Poids du fer

Le poids de la ferrure influence la biomécanique du mouvement. Plus la ferrure est lourde, plus l’énergie développée au cours de la foulée est grande, et il a été montré qu’augmenter le poids en pince augmente la flexion du membre durant la protraction mais n’augmente pas la longueur de la foulée. Une modification de la répartition du poids de la ferrure peut donc modifier l’allure du cheval (18, 20).

De plus l’inertie du pied augmente avec une ferrure lourde, et cela implique une force de réaction du sol plus importante en intensité (21).

Le type de matériel utilisé va modifier le poids de la ferrure. La plupart des ferrures d’entraînement sont en acier pour des raisons de coût et de résistance, mais elles ont le désavantage d’être plus lourdes. L’aluminium est fréquemment utilisé car il est léger et parait plus amortissant, mais il s’use plus vite que l’acier (20).

Il a été montré qu’en utilisant un fer en aluminium, la hauteur du membre lors de la phase de soutient diminue de 2 à 5 cm en comparaison avec une ferrure en acier, et donc un fer en aluminium de 129g provoque moins de flexion du carpe qu’un fer en acier de 337g (22).

En règle générale, une ferrure la plus légère possible est recherchée, et dans les courses de trot certains chevaux courent même déferrés.

L’amortissement dans la locomotion du cheval

Le mouvement des structures anatomiques soumises à des forces dépend en particulier des propriétés d’amortissement, c’est-à-dire de la dissipation d’énergie dans les matériaux constitutifs de la structure et dans les liaisons de ces différentes structures.

Les phénomènes physiques intervenant dans cette dissipation d’énergie sont nombreux, et dans le cas de la locomotion du cheval, les plus importants sont les frottements dus au glissement du pied sur le sol, les chocs et les vibrations alors générées.

Il est nécessaire de distinguer deux composantes pour tout matériau impliqué dans le phénomène d’amortissement, une composante visqueuse qui absorbe l’énergie et une composante élastique qui la rend ; ainsi le matériel est dit viscoélastique .

Introduction
PARTIE I : Le pied dans la locomotion du cheval
A. Anatomie fonctionnelle du pied du cheval
1. La boîte cornée
1.1. La paroi
1.2. La sole
1.3. La fourchette
2. Le chorion
3. Coussinet digital et cartilages ungulaires
3.1. Coussinet digital
3.2. Cartilages ungulaires
4. Les structures ostéoarticulaires
4.1. Histologie fonctionnelle des os et articulations
4.2. L’articulation interphalangienne distale
5. Vascularisation du pied
6. Tendons fléchisseurs
B. Les différentes phases lors de l’appui du pied du cheval et les différentes sollicitations mécaniques
1. Contact initial et choc initial
2. Phase d’amortissement
3. Phase de mise en charge et de propulsion
C. Implication de la ferrure dans la locomotion du cheval
1. Poids du fer
2. Amortissement
3. Adhérence
4. Equilibre
PARTIE II : L’amortissement dans la locomotion du cheval
A. Facteurs impliqués dans l’amortissement chez le cheval
1. Adaptations du membre du cheval et amortissement
1.1. Les vibrations générées par le choc et les frottements
1.2. Déformations du membre atténuant les chocs
1.3. Influence de l’allure du cheval
2. Le sol
3. La ferrure (matériaux amortissants)
B. Implications de l’amortissement sur le cheval
1. Conséquences d’une exposition chronique à l’impact chez le cheval
2. Effet de l’amortissement sur les performances, apport des données chez l’Homme
2.1. Influence de la forme des chaussures
2.2. Caractéristiques des chaussures selon la discipline
PARTIE III : Etude expérimentale comparative du poids et de l’amortissement de plusieurs ferrures disponibles sur le marché
A. Matériel et méthode
1. Matériel testé
2. Expérience 1 : Etude du poids des différentes ferrures
3. Expérience 2 : Etude de la capacité des fers à absorber les vibrations suite à un impact
4. Expérience 3 : Etude de l’élasticité des fers
B. Résultats
C. Discussion
Conclusion
Bibliographie
Annexes

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