COMPARISON OF TWO PREPARATION PROCEDURES (HARROWING VS. ROLLING) APPLIED TO AN EQUESTRIAN SPORT ARENA: EFFECTS ON THE DYNAMIC VARIABLES IN 3 HORSES LANDING AFTER A JUMP

The purpose of this study was to compare the dynamic variables recorded on 3 horses landing after a jump on an arena surface (sand & fibre mix) after application of two classical preparation procedures: harrowing and rolling. Each horse, equipped with a dynamometric horseshoe and an accelerometer on its right forehoof, performed 6 jumps alternatively on each prepared surface, landing alternatively at right and left lead. The maximal vertical deceleration and the energy of vibrations (>50Hz) at impact significantly decreased with harrowing, on both limbs. The braking force and braking loading rate were greater on the rolled surface but only in the leading limb. The vertical loading rate and, in the leading limb only, the maximal vertical force, were significantly larger on the rolled surface, which suggests that preparation affected the surface deeper than expected

The Sequisol project: biomechanical eval uation of the effects of equestrian track surfaces on the equine locomotor system

The quality of ground surfaces conditions equine locomotion and can be a risk factor for osteoarticular and tendinous lesions. A novel protocol of biomechanical measurements has been developed to characterize the effects of ground surfaces on the locomotor system and locomotion of harnessed trotter horses under training conditions. This protocol is based on the simultaneous use of a 3D dynamometric horseshoe, a 3D accelerometer, a superficial digital flexor (SDF) tendon force ultrasonic sensor, inertial measurement units, and a high-speed camera. Three French trotters were used to compare two tracks at the Grosbois training centre (crushed sand and all-weather waxed track) ; biomechanical measurements were performed at a standardized speed (9.7 m/s, i.e. 35 km/h). The all-weather waxed track appeared as the most damping (shock absorbing), i.e. lesser impact deceleration and braking force and lesser maximal loading rate of the SDF tendon. However, the horse’s locomotor comfort (determined by the stride length) did not seem to be greater. The preliminary results of the tests performed since October 2006 as part of the Sequisol project (10 tracks tested on 5 different sites) confirm superior shock-absorbing properties as well as a “slower” characteristic during the braking phase for the all-weather waxed tracks, and generally speaking, the strong influence of maintenance conditions of the surfaces on the biomechanical results.La qualité du sol conditionne la locomotion d'un cheval, et peut aussi être un facteur de risque de lésions ostéo-articulaires et tendineuses. Un protocole original de mesures biomécaniques a été mis au point afin de caractériser l'effet des sols sur l'appareil locomoteur et la locomotion, chez le trotteur attelé, dans les conditions de l'entraînement. Ce protocole repose sur l'utilisation simultanée d'un fer dynamométrique 3D, d'un accéléromètre 3D, d'un capteur ultrasonore de force dans le tendon fléchisseur superficiel du doigt (perforé), de centrales de mesure inertielle et d'une caméra haute fréquence. Trois chevaux trotteurs français ont été utilisés pour comparer deux pistes du centre d'entraînement de Grosbois (sable concassé et sable fibré-huilé); les mesures biomécaniques ont été effectuées à vitesse standardisée (9,7 m/s, soit 35 km/h). La piste en fibré-huilé présente des propriétés d'amortissement plus importantes que la piste en sable concassé: la décélération à l'impact, la force de freinage et la vitesse de mise en tension maximale du tendon perforé sont plus faibles. En revanche, le confort locomoteur du cheval, apprécié notamment par la longueur de la foulée, n'est pas supérieur. Le bilan préliminaire des tests réalisés depuis octobre 2006 dans le cadre du projet Sequisol (dix pistes testées sur cinq sites différents) confirme le caractère plus amortissant mais aussi plus « lent », lors du freinage, des pistes en fibré-huilé et, plus généralement, l'influence forte des conditions d'entretien des sols sur les résultats biomécaniques

Neonatal Handling Affects Durably Bonding and Social Development

The neonatal period in humans and in most mammals is characterized by intense mother-young interactions favoring pair bonding and the adaptation of neonates to their new environment. However, in many post-delivery procedures, human babies commonly experience combined maternal separation and intense handling for about one hour post-birth. Currently, the effects of such disturbances on later attachment and on the development of newborns are still debated: clearly, further investigations are required. As animals present good models for controlled experimentation, we chose domestic horses to investigate this issue. Horses, like humans, are characterized by single births, long lactating periods and selective mother-infant bonds. Routine postnatal procedures for foals, as for human babies, also involve intense handling and maternal separation. In the present study, we monitored the behavior of foals from early stages of development to “adolescence”, in a normal ecological context (social groups with adults and peers). Experimental foals, separated from their mothers and handled for only 1 hour post-birth, were compared to control foals, left undisturbed after birth. Our results revealed short- and long-term effects of this unique neonatal experience on attachment and subsequent social competences. Thus, experimental foals presented patterns of insecure attachment to their mothers (strong dependence on their mothers, little play) and impaired social competences (social withdrawal, aggressiveness) at all ages. We discuss these results in terms of mother-young interactions, timing of interactions and relationships between bonding and subsequent social competences. Our results indicate that this ungulate species could become an interesting animal model. To our knowledge, this is the first clear demonstration that intervention just after birth affects bonding and subsequent social competences (at least until “adolescence”). It opens new research directions for studies on both humans and other animals

Computational Homogenization of Architectured Materials

Architectured materials involve geometrically engineered distributions of microstructural phases at a scale comparable to the scale of the component, thus calling for new models in order to determine the effective properties of materials. The present chapter aims at providing such models, in the case of mechanical properties. As a matter of fact, one engineering challenge is to predict the effective properties of such materials; computational homogenization using finite element analysis is a powerful tool to do so. Homogenized behavior of architectured materials can thus be used in large structural computations, hence enabling the dissemination of architectured materials in the industry. Furthermore, computational homogenization is the basis for computational topology optimization which will give rise to the next generation of architectured materials. This chapter covers the computational homogenization of periodic architectured materials in elasticity and plasticity, as well as the homogenization and representativity of random architectured materials

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

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.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

ETUDE CINEMATIQUE DES ARTICULATIONS DIGITALES DU CHEVAL (QUANTIFICATION DES MOUVEMENTS ARTICULAIRES DE ROTATION AXIALE ET DE COLLATEROMOTION)

MAISONS-ALFORT-Ecole Vétérin (940462302) / SudocSudocFranceF

Réalisation d'un site internet à visée pédagogique consacré à l'ostéologie comparée des carnivores domestiques, des équidés et des bovins

L'enseignement de l'ostéologie des mammifères domestiques à l'Ecole Nationale Vétérinaire d'Alfort est basé sur différents supports, le principal étant l'os lui-même. Or les étudiants n'y ont accès que lors de travaux dirigés et séances de révisions dont la durée est limitée. Actuellement sont disponibles des supports polycopiés pour permettre aux étudiants de travailler en dehors de ces plages horaires. L'objectif de ce travail de thèse était de proposer un outil pédagogique supplémentaire sous forme de site internet, consultable à distance, permettant de compléter le dispositif d'apprentissage. Le projet a été réalisé en deux principales étapes: la constitution d'une banque de photographies légendées d'une part, d'autre part les conception et construction du site les hébergeant. Le site permet aux étudiants d'accéder aux différentes vues d'un os de chien, chat, bovin ou cheval, et de consulter les légendes correspondantes s'il le souhaite, facilitant ainsi le processus d'apprentissage et d'auto-évaluation. Etant destiné à un public ciblé, le légendage n'est pas exhaustif. Il peut difficilement être utilisé seul sans bases préalables et ne remplace donc pas l'intervenant. Néanmoins, il présente l'avantage d'être gratuit, accessible et évolutif, ouvrant ainsi des perspectives d'élargissement à d'autres domaines de l'anatomie et à l'imagerie.MAISONS-ALFORT-Ecole Vétérin (940462302) / SudocSudocFranceF

Echographie abdominale chez le rat (images normales et mesures de référence sur une population de rats Fischer)

L'échographie abdominale du rat est très peu pratiquée en clientèle vétérinaire. Bien que parfois utilisée en recherche, cette technique d'imagerie n'a fait l'objet que de rares publications scientifiques spécifiques chez le rat. Alors que l'échographie est devenue une technique de référence chez les carnivores domestiques, il serait souhaitable de valider son utilisation chez le rat. Cette étude s'est donc attachée à établir un atlas d'images échographiques et des mesures de référence sur une population de 30 rats de souche Fisher. L'étude a été réalisée à l'aide de l'échographe Mylab 30 Esaote muni d'une sonde linéaire de 18 MHz. Le foie, le conduit cholédoque, la veine porte, la veine cave caudale, l'aorte, la rate, l'estomac, le duodénum, les reins, les glandes surrénales, la vessie et l'appareil génital ont été étudiés. Les mesures échographiques de ces organes ont été comparées aux mesures directes réalisées en post-mortem. L'échographie abdominale du rat s'est avérée être un examen aisément réalisable, répétable, offrant des images de bonne qualité. Un premier abaque de mesures de référence a été établi. Bien qu'il soit nécessaire de compléter ces premières données (en incluant notamment un plus grand nombre d'individus et de souches), ces résultats et les images de référence associées peuvent d'ores et déjà servir de base pour développer et améliorer l'utilisation de cette technique d'imagerie chez le rat.MAISONS-ALFORT-Ecole Vétérin (940462302) / SudocSudocFranceF