在阅读此文之前，麻烦您点击一下“关注”，既方便您加入讨论和分享，又能给您带来不一样的阅读体验，感谢您的支持

文|娱栀

(资料图)

编辑|娱栀

前言

马场表面的机械性能被认为，是马肌肉骨骼损伤的外在危险因素，在马运动的站立阶段。

当地面反作用力施加在蹄子上时，会导致马的蹄子在离开地面时，首先会快速减速紧接着加速。

然后随着马的质心在种植的腿上移动，将马向前推，较短的滑动持续时间和较大的水平蹄减速，可能会在第三掌骨上施加较大的弯曲力矩，从而增加肌肉骨骼损伤的风险。

水平蹄制动时间越短，马的第三掌骨纵向减速和高频振荡也较大，这可能会增加软骨下骨和软骨损伤的风险。

马蹄滑的距离和持续时间，预计着马表面的速度影响，其中马蹄在沙面小跑，比在砂纸表面上小跑时蹄减速更大，竞技场表面特性可能对蹄减速有显著影响。

支撑或中间阶段遵循冲击和滑动阶段，其特点是蹄部运动相对较少，垂直载荷峰值相对较小。

如果支撑期间的蹄位移很大，可能需要马施加更多的肌肉力来保持速度，使马更容易疲劳。

最后，当蹄子旋转到表面并从地面抬起时，就会发生抓取或翻转阶段，在抓握过程中，蹄子能够进一步旋转到剪切强度较低的表面，这可以减少屈肌腱的应变并防止打滑。

经济马场的表面对马匹的重要性

根据骑手给出的报告显示，竞技场表面所需的表面特征因学科而异，与其他学科相比，障碍赛的特点是更高的地面反作用力和更高的进近和着陆速度。

马在跳跃表面必须支持更高的应变率和更高的垂直和剪切载荷，因此，要了解马运动员的竞技场表面特性与肌肉骨骼损伤风险的关系，特定运动期间比赛表面上的蹄运动非常重要。

运动期间的蹄部运动之前已经用加速度计和高速运动捕捉记录过，既往已有报道过跳跃时肢体对蹄运动的影响。

其中着陆时前肢表现出较低的蹄角、较高的水平蹄速度和更大的减速，然而马场的表面类型或表面特性对马跳跃过程中，马蹄运动的影响比较大。

表面类型对驰骋期间蹄运动的影响先前已在后肢中得到表征，其中泥土表面在滑动过程中表现出的脚跟水平运动明显高于合成表面。

此外在全蜡沙道上观察到前肢蹄的水平和垂直位移高于草皮履带，通过了解表面类型、表面成分或表面管理与蹄运动之间的关系。

可以修改竞技场表面，以优化马蹄在减速并加速的表面训练和比赛的所有马奔跑的安全性。

因此马场第一个目标是表征马的前肢蹄在跳跃过程中的角度、位移、速度和减速，以评估肢体、跳跃阶段和表面类型的影响，我们假设马的前肢水平蹄子时减速会更大。

此外具有较大剪切力的表面预计具有更大的蹄减速，然而由于在考虑多种表面时，污垢和合成表面类型之间的剪切力没有显著差异，因此预计表面类型之间的蹄减速也不会有所不同。

第二个目标是确定马蹄运动的参数与竞技场表面的测量属性之间的关系，驯马师假设马蹄水平运动与剪切特性呈负相关，垂直蹄运动与表面测试仪的垂直位移呈正相关，与其他垂直冲击特性呈负相关。

材料和方法

1.研究设计

重复测量研究设计用于跟踪四匹马的太阳蹄角度，位置、速度和加速在加利福尼亚州北部的十二个竞技场，从1.1米高的牛身上跳了三次。

所有马匹使用的骑手和大头钉的重量为84公斤，在每个测试日开始时，由有执照的兽医目视观察马的骨科疼痛和不适。

在测试期间，没有马表现出跛行的迹象，但是有一匹马在第一个测试日不可用，它的蹄子出现了问题，只能被淘汰。

所以真正跳上十二个竞技场表面的只有十一匹马，这些数据是根据加州大学戴维斯分校发布的相关协议收集的跳跃竞技场表面对马前肢生物力学的影响。

牛场之前有一个地杆和两个横轨居中，使马匹接近测量的跳跃标准化，马匹习惯了这些装备后，在没有跳杆的情况下通过跳跃网格进行3次小跑试验，然后进行练习跳跃试验。

在用表面测试设备在平行于跳跃网格的位置收集每匹马的运动学数据后，立即测量剪切力和垂直地面反作用力。

这些表面的剪切和垂直特性既往已有报道使用带有代理蹄的线性剪切测试设备。

正态或非正态分布数据的所有变量中的中心趋势和变异，在单个混合模型方差分析中评估了跳跃阶段、肢体和竞技场表面材料对SHA、位移、速度和加速度的影响。

其中马作为随机效应包括在内，起飞时马的跳跃高度和水平速度作为协变量包括在内。

还分析了表面和相以及表面和铅之间的更高水平的相互作用，方差分析残差的正态性。

2.研究结果

对排名数据的方差分析用于具有非正态分布残差的变量，首先使用单变量回归检查蹄运动测量与表面成分、可管理因素、剪切表面属性和垂直冲击属性的关系。

除了快速的水平减速外，障碍赛中马匹还有损伤的次要机制，在最初的撞击和滑行期间，马在起飞时脚跟向下，在着陆时脚趾向下，当蹄子以脚跟优先配置撞击表面时。

受伤风险可能会降低，因为蹄的结构在脚跟区域提供了更大的弹性，以减轻冲击载荷，此外在脚跟优先冲击中，随着蹄在站立期间旋转到平坦方向，屈肌腱的张力会降低。

这部分抵消了胎锁伸展引起的屈肌腱力增加，相比之下，脚趾优先撞击被认为是舟状动脉疾病的一个促成因素，因为蹄部旋转和股骨伸展都会增加施加到深部手指屈肌腱和舟骨的力。

由于脚趾在跳跃着陆时首先撞击，当冲击力最大化时，这支持了在英国非精英障碍赛马中观察到的海军损伤高患病率的可能机制。

最后还确定了马匹在跳跃过程中，马蹄的运动与竞技场表面特性之间的几个显著关系，表面粘土含量与竞技场表面的蹄运动关系最显著。

每个表面对马蹄不同的影响

通常粘土含量较高的表面会减少或减慢蹄子的运动，粘土对蹄运动的影响类似于红土球场对网球的影响，因为粘土的高滑动摩擦系数会降低球速。

此外具有较高表面温度、更多可变尺寸颗粒和较少粘附的表面与滑动阶段蹄减速较少有关。

这些发现表明，具有这些特征的表面也可以通过减少第三掌骨的弯矩来降低马受伤的风，然而在单个竞技场表面内。

成分和可管理属性并未系统地调整，因此未来的研究需要了解改变单一表面管理或成分参数对蹄减速的个性化影响。

尽管剪切性能预计与马蹄的水平位移呈强负相关，尤其是在滑动阶段，但粘附是唯一与蹄运动相关的剪切性能，高剪切力限制了马蹄运动的量。

粘附力和摩擦系数已被定义为评估人类运动员比赛表面和鞋类之间摩擦力的重要指标。

其中更高的粘附力更大的摩擦系数有望减少滑移，尽管粘附与着陆时的几个水平蹄运动变量有关。

但在所有情况下，粘附都与水平马蹄的运动呈正相关，考虑到粘附的机械性质，这一结果非常违反直觉，以防止蹄子移动。

垂直蹄位移也有望与垂直冲击测试仪的垂直位移密切相关，因为垂直冲击测试装置旨在模拟蹄与地面的相互作用。

然而没有发现蹄子的垂直位移与测试仪的垂直位移之间的关系，在除4次跳跃试验外的所有试验中，蹄子垂直位移都超过了垂直测试仪进入表面的最大位移。

并在不同表面之间的行为时，减少混杂变量的数量，然而即使进一步发展，机械测试设备也会有局限性，可能无法准确或精确地表示马蹄运动。

因此最好专注于增强和发展可以直接测量蹄部运动和力的非侵入性和低调设备，可是这样的安排还是有 局限性和蹄伸杆在撞击时可能的振动有关，这与蹄的矢状面运动不一致。

但是在查看视频捕获时可能会观察到较大的振动，并且在运动捕获数据的高通过滤期间消除了小振动。

这也就是说马匹在每个跑道的表面所发生的状态不同，所以比较每种类型的一到两个表面，可以捕捉到更多相关的马匹跳跃震动运动。

总结

最后在这次研究中，成分和可管理特性在特定竞技场表面内没有变化，因此，当试图确定表面参数对关节运动的个性化影响时。

其他组成和可管理的性质可能是混杂因素，表面温度的混杂效应尤其值得注意，因为污垢表面的温度明显高于合成表面。

尽管在报告相关性时选择了多元逐步回归来统计解释表面特性之间的可能关系，但未来的研究应评估改变单个表面管理或成分参数对蹄运动的个性化影响。

在阅读此文后，烦请您关注+评论，方便剩下后续事件有新的进展能够让您迅速关注到