Etude cinématique tridimensionnelle de l'extrémité distale du membre thoracique chez le cheval

Three-dimensional kinematics of the distal portion of the equine forelimb

• Auteur / Autrice : Henry Chateau
• Direction : Christophe Degueurce
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Biomécanique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Articulation

Biomécanique

Locomotion

Résumé

L'objectif de cette thèse était de développer une méthode de mesure des rotations tridimensionnelles des articulations digitales chez le cheval et d'appliquer cette technique à la quantification des effets de modifications d'appui du pied. Le premier chapitre synthétise le contexte expérimental, les questions et les démarches qui ont servis de fil conducteur à cette étude. Le chapitre 2 décrit une méthode originale, mise en œuvre in vitro, permettant de mesurer, sur membres isolés soumis à compression, les mouvements des articulations digitales selon 3 degrés de liberté en rotation. Dans les chapitres 3 à 5, cette méthode est utilisée pour tester les effets de modifications d'appui du pied dans le plan transversal ou dans le plan longitudinal afin de reproduire les conditions d'appui générées par un déplacement sur un cercle ou par des ferrures correctrices. Ces conditions expérimentales reproduites in vitro ne permettaient cependant qu'une extrapolation partielle des résultats in vivo. Afin de palier ces déficiences, le protocole a été adapté au cheval en mouvement, en modifiant d'une part le système d'analyse cinématique (chapitre 6) et en mettant au point d'autre part une technique de mesure invasive des mouvements des segments osseux (chapitre 7) permettant de s'affranchir du recours à des marqueurs cutanés dont les mouvements par rapport à l'os ne reflètent pas le mouvement réel des segments. La capacité de la technique à mesurer avec précision les 3 rotations anatomiques des articulations digitales a été mise à profit pour tester les effets de différentes conditions d'appui et notamment ceux du déplacement sur un cercle court au pas (chapitre 8). Les résultats obtenus ont permis de proposer des éléments objectifs et quantifiés pour une meilleure interprétation de l'étiopathogénie des affections ostéo-articulaires et tendineuses chez le cheval. Enfin, le chapitre 9, en faisant le bilan des apports et des limites, ébauche de nouvelles perspectives de recherche.

The aim of this study was to develop a method allowing to measure three-dimensional rotations in the digital joints of the horse and to quantify the effects of changes in the hoof orientation on these movements. The first chapter states on the experimental context, main questions and process that supported this study. Chapter 2 describes an original method that allowed us to quantify movements of the digital joints in terms of 3 anatomical rotations. This method was first applied in vitro on isolated forelimbs that were loaded under a power-press. Chapters 3 to 5 show how this method was employed for testing the effects of transversal and sagittal changes in the hoof orientation. Those in vitro conditions were used to simulate displacement on a circle or corrective shoeing. But, in vitro simulations can not merely be extrapolated to in vivo conditions. The experimental procedures were therefore adapted to moving horses. For this purpose, the kinematic analysis system was changed (chapter 6) and an invasive surgical approach was developed (chapter 7). This allowed us to measure real movements of the segments without resort to skin markers which were not sufficiently representative of the movements of the underlying bones. The ability of this method to detect small changes in the three-dimensional rotations of the digital joints was used to test the effects of several stance conditions and especially the effects of displacements on a short circle at the walk. Results allowed to propose objective and quantified data for improving our interpretation of the aetio-pathogeny of osteo-articular injuries in the lame horse. Lastly, chapter 9 states on the new findings and limits of this work and leads to propose future research prospects.