Transcript Banunderlaget – nyckeln till förbättrad hållbarhet

Normal hovisättning filmad med 500 bilder per sekund.
banunderlaget – nyckeln till förbättrad hållbarhet
Banunderlaget – nyckeln
till förbättrad hållbarhet
STIG DREVEMO OCH CHRISTOPHER JOHNSTON
Bakgrund Under träning och tävling utsätts
hästens rörelseapparat för krafter/belastningar,
vars karaktär och storlek främst beror på hästens tyngd, underlagets stötdämpnings- och
friktionsegenskaper samt inte minst hästens
hastighet. Andra faktorer som också kan
inverka på belastningarna är hästens exteriör,
rörelsemönster och skoning/verkning.
Vid hovisättningen påverkas både mark
och hästben av en kortvarig stöt, som sprider
sig i form av stötvågor eller vibrationer både ner
i marken och upp genom hästens skelett och
leder. Vibrationerna kan jämföras med de man
lätt känner i kroppen om man hoppar ner från
en pall och landar med raka ben på hälarna.
Viktiga stötdämpande funktioner finns inbyggda dels i extremiteterna dels i mekaniken
när benet landar. Ett exempel på det senare är
att en frisk häst normalt landar på trakten,
varefter hoven vinklas ner till fullt understöd
under de första millisekunderna. I ett pågående
projekt har vi visat att hovens konstruktion
också utgör en effektiv stötdämpare.
Strax efter hovisättningen och den inledande stöten belastas benet av hästens tyngd,
vilket varar under den resterande delen av
understödsperioden.
Experimentella och epidemiologiska
undersökningar talar för att stötvågor som
passerar genom skelett och leder kan ge upphov till förändringar i dessa och kan leda till
skador. För idrottsmän och motionsidrottare
har man sedan länge reducerat stötbelastningarna i rörelseapparaten genom att göra
stötdämpande skor. Ett alternativ är att bygga
underlag med bra stötdämpande egenskaper,
så att så lite som möjligt av stötkrafterna
behöver dämpas i benen.
Banors stötkrafts- och friktionsegenskaper
Traditionellt konstrueras våra travbanor utan
att beakta hästens behov av stötdämpning i
underlaget. Mot bakgrund av detta genomfördes ett projekt i slutet av 80-talet för att
kartlägga underlagets stötdämpnings- och
friktionsegenskaper på ett antal svenska tävlingsbanor. Målet var att förebygga hov- och
extremitetsskador.
En mät- och analysmodell för registrering
av markens stötdämpande egenskaper (hårdhet) utvecklades. Genom att utnyttja den kunskap som vi tidigare fått bl a under arbetet med
den geometriska utformningen av travbanor
kunde vi nu utforma en registreringsmodell.
Den är i form av en fallhejare med en dimensionering som så långt det var möjligt simulerar hovens första kontakt med marken. Den
vertikala uppbromsningen eller islaget mot
banunderlaget – nyckeln till förbättrad hållbarhet
Banundersökning med fallhejare. Foto: Stig Drevemo.
Träflislager med avgränsande fiberduk på Biri efter 8 år.
Foto: Stig Drevemo.
marken registrerades av en accelerometer
monterad i fallhejaren.
Kartläggningen påvisade stora skillnader i
hårdhet mellan olika banor men också mellan
olika avsnitt på samma bana. Ytterspåret var
vanligtvis hårdast medan innerspåret ofta var
löst och betydligt mer dämpande än andra
delar av banan. Det är mycket som talar för att
stora variationer i underlagets egenskaper,
särskilt vid höga hastigheter, uppfattas av hästen som en yttre störning som påverkar
belastningarna i rörelseapparaten. Resultaten
underströk även underhållets stora betydelse
för banornas egenskaper.
heten bevarades. Det senare har inte minst
bekräftats av att flera världsrekord slagits.
Träflislagret har också visat sig vara oväntat
beständigt under många år.
Friktionsmätningar utfördes på travbanorna med hjälp av en dimensionerad släde
till vilken en kraftgivare kopplades. Resultaten visade att friktionen varierade kraftigt i
olika avsnitt på samma bana och mellan olika
banor, vilket mest bedömdes bero på slitlagrets sammansättning och tjocklek.
Träflis ger stötdämpning. I mitten på 80-talet
medverkade vi vid planering och byggande av
en helt ny bantyp på Biri i Norge. Cirka 2/3 av
banans bredd räknat från innersargen på Biri
konstruerades med ett 15 cm stötdämpande
träflislager täckt av ett 10 cm tjockt ytlager av
traditionellt slag medan den yttre 1/3 byggdes
på traditionellt sätt. Vi har sedermera följt
underlagets egenskaper vid flera tillfällen.
Erfarenheterna visar att träflisen gav en betydande stötdämpning samtidigt som snabb-
Snabb uppbromsning belastar karpus. I ett nu
pågående projekt som berör den mekaniska
stress som hästbenet utsätts för i samband
med träning och tävling har vi kunnat visa att
längden på hovens horisontella uppbromsning/glidning mot underlaget påverkar
belastningarnas storlek, särskilt i karpus
(framknäet). En alltför kort glidningsfas ökar
de horisontella krafterna, särskilt i de främre
delarna av karpus, som vi också vet är en
mycket vanlig lokalisation för skador.
Resultaten pekar på att, åtminstone i långsamt tempo, den horisontella kraften som
uppträder när hoven bromsas mot underlaget
banunderlaget – nyckeln till förbättrad hållbarhet
kan ha väl så stor betydelse för stötbelastningarna i benet som den vertikala.
Resultaten från undersökningarna av banunderlagen visar att det med relativt enkla
medel med stor framgång går att utveckla
befintliga ”vägliknande” banunderlag och
därmed förbättra hästarnas tävlings- och träningsmiljö. Utvecklingen av nya och förbättrade
bankonstruktioner för tävling och träning,
som också tar hänsyn till hästens biomekanik
och hållbarhet, är en av de viktigaste och
snabbast framkomliga vägarna för att förebygga förslitningsskador, samtidigt som det
skulle öka det sportsliga och ekonomiska
utbytet.
Hästskons betydelse I studien ”Hovbeslagets
450
450
400
400
Hårdhet (1/s)
Hårdhet (1/s)
inverkan på belastnings- och balanseringsförhållanden i nedre delen av extremiteterna hos
sporthästar – en pilotstudie” höghastighets-
filmades oskodda hästar och hästar med slätsko respektive greppsko vid en kilometertid
på 1.25 min/km. Analyserna visade att understödsfasen blev längre med grepp medan
steglängden förlängdes vid barfotalöpning.
Vid hovisättningen sågs kraftiga vertikala och
horisontella accelerationer i ledvinkelförändringarna i karpus och kotleder. De största
skillnaderna mellan skoningsalternativen uppträdde under överrullningsfasen där slätskon
och skon med grepp kraftigt ökade vinkelaccelerationerna i lederna. De använda greppen
påverkade inte hovens uppbromsningstid på
det aktuella underlaget.
Projektet visade att förändringar i hästens
hovbeslag påverkar rörelsemönstret och
belastningsförhållandena i extremiteterna.
Det har senare lett vidare till en pågående studie
av hovverkningens betydelse för benställningen hos föl.
350
300
250
350
300
250
200
200
0
Start
100
200
300
400
500
600
700
Distans (m)
800
900 1000
Mål
Hårdheten i 10 mätområden runt Solvalla travbana.
0
Start
100
200
300
400
500
600
700
800
Distans (m)
900 1000
Mål
Hårdhet i 10 mätområden runt Biri travbana.
LÄSA MER
Drevemo S, Hjertén G & Johnston C. Banunderlagets betydelse för
hästens hållbarhet. Veterinärmedicin nr 9, SLU, 1993.
Drevemo S, Hjertén G & Johnston C. Drop hammer tests of
Scandinavian harness racetracks. Equine vet J 1994, Suppl 17, 35–38.
Avhandlingar med anknytning till projekten
Fredricson I. Equine joint kinematics and co-ordination.
Doktorsavhandling, Kgl Veterinärhögskolan. 1972.
Hjertén G & Drevemo S. Semi-quantitative analysis of hoof-strike in
the horse. J Biomech 1994, 27, 997–1004.
Drevemo S. Racing trot. Computerized analysis of linear and temporal
gait characteristics based on high-speed cinematography.
Doktorsavhandling, SLU. 1980.
Johnston C, Roepstorff L, Drevemo S & Ronéus N. Kinematics of
the distal forelimb during the stance phase in the fast trotting
Standardbred. Equine vet J 1995, Suppl 18, 170–174.
Johnston C. On the kinematics and kinetics of the distal limb in the
Standardbred trotter. Doktorsavhandling, SLU. Acta Universitatis
Agriculturae Sueciae. Veterinaria, 22. 1997.
Johnston C, Drevemo S & Roepstorff L. Kinematics and kinetics of
the carpus. Equine vet J 1997, Suppl 23, 84–88.
Roepstorff L. A force measuring horse shoe applied in kinetic and
kinematic analysis of the trotting horse. Doktorsavhandling, SLU.
Acta Universitatis Agriculturae Sueciae. Veterinaria, 14. 1997.
Roepstorff L, Johnston C & Drevemo S. The effects of shoeing on
the kinetics and kinematics of the horse at the trot during the stance
phase. Equine vet J 1999, Suppl 30, 279–285.
Gustås P, Johnston C, Roepstorff L & Drevemo S. In vivo transmission
of impact shock waves in the distal forelimb of the horse. Equine
vet J 2001, Suppl 33, 11–15.