Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЯ ПОДКОВ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОПЫТА И ОРГАНИЗМ ЛОШАДИ: СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ'

ВЛИЯНИЯ ПОДКОВ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОПЫТА И ОРГАНИЗМ ЛОШАДИ: СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
435
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОДКОВЫ / ЛОШАДИ / КОПЫТНЫЙ МЕХАНИЗМ / БИОМЕХАНИКА

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Зубарева Е.А., Баданова Э.В.

Подковывание лошадей приводит к функциональным и морфологическим изменениям не только копыта, но и всего опорно-двигательного аппарата, биомеханики и основных систем организма животного. Знание особенностей функционирования и строения копыта и конечности лошади, а также их биомеханики при распределении веса и энергии в движении с учетом характеристик грунта позволит разработать новые виды приспособлений (средств) для защиты копыт, покрытий для дорожек ипподромов, тренировочных площадок и т.д. По итогам обзора российской и зарубежной литературы по теме был сделан следующий вывод: имеющиеся теории об особенностях работы копытного механизма (теория о ведущей роли расширения копытной капсулы в насосной функции механизма копыта и теория о роли собственно давления веса лошади и грунта на капиллярную сеть копыта) затрудняют взаимопонимание исследователей и специалистов-практиков. Необходимы дальнейшие разработки методик, позволяющих детально описать механизмы работы здорового и больного копыта, доказать справедливость и взаимосвязь двух существующих теорий. Многочисленными исследованиями было убедительно доказано негативное воздействие подковы на функционирование копытного механизма и постепенное разрушение структур дистального отдела конечности лошади, а также отрицательное воздействие на весь организм. Использование подковы оправдано только в случае исправления дефектов развития конечности (конечностей) у жеребят, при лечении отдельных болезней копыт, в других же случаях рекомендовано использование копытных башмачков или иных упругих и гибких приспособлений, снижающих нагрузку на поврежденные части копыта, при его лечении. Дальнейший сбор большого количества экспериментальных данных поможет создать достоверную 3D-модель, демонстрирующую работу копыта и конечности лошади с учетом воздействия различных факторов (подков, нагрузки, строения конечности и др.), что поможет подобрать или разработать защитную обувь для лошади, определить и наглядно обосновать оптимальную методику расчистки копыта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE IMPACT OF HORSESHOES ON THE MORPHOLOGICAL AND FUNCTIONAL CHARACTERISTICS OF THE HOOFS AND THE WHOLE SYSTEMS OF THE HORSEʼS BODY: THE OVERVIEW OF THE PRESENT STATE AND PROSPECTS

Horse shoeing leads to functional and morphological changes not only in the hoof, but also in the entire musculoskeletal system, the biomechanics and the main organ systems of the horseʼs body. Knowledge about the functioning and structure of the horseʼs hoof and limb, as well as their biomechanics in the distribution of weight and energy in motion, taking into account the characteristics of the ground, will allow to develop the new types of device for protecting hooves, coverings for racetracks, training grounds, etc. As a result of our review of Russian and foreign literature, the following conclusions were made: there are several theories about the peculiarities of the hoof mechanism (for example, the theory of the leading role of the hoof capsule expansion in the pumping function of the hoof mechanism and the theory of the role of the horseʼs weight and ground pressure on the hoof capillary network), that make difficulties for researchers and practitioners to understand each other. Therefore, further development of methods is necessary to describe in detail the hoof mechanisms in sound and lame horses, to prove the validity and interrelation of these two theories. Numerous studies have convincingly proved the negative impact of the horseshoe on the hoof health and the gradual functional and morphological destructions of the distal limb of the horse, as well as the entire body. The use of a horseshoe is justified only in the case of correcting defects in the development of a limb(s) in foals, in the treatment of certain hoof diseases, in other cases, the use of hoof shoes or other elastic and flexible devices that reduce the load from damaged parts of the hoof is recommended. Further data collection will contribute to create a reliable computer 3D model for demonstrating the work of a horseʼs hoof and limb, taking into account the impact of various factors (horseshoes, loads, limb structure, etc.), which will help to choose or develop protective shoes for a horse, determine and visually justify the optimal method of hoof trimming.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЯ ПОДКОВ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОПЫТА И ОРГАНИЗМ ЛОШАДИ: СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ»

непосредственный // Эпизоотология, диагностика и профилактика хронических инфекционных болезней животных : материалы Международной конференции, посвященной 175-летию аграрной науки Сибири. - Омск, 2003. - С. 381-385.

Золотова Наталья Сергеевна, канд. вет. наук, ст. преподаватель, Омский ГАУ, ш^^-tova@omgau.org; Околелов Владимир Иванович, д-р вет. наук, проф., Омский ГАУ, okole-lov49@mail.ru; Заболотных Михаил Васильевич, д-р биол. наук, проф., Омский ГАУ, mv.zabo-lotnykh@omgau.org; Морозова Ольга Владимировна, канд. вет. наук, Омский ГАУ, vet-mik.kaf@omgau.org.

Zolotova Natalia Sergeevna, Cand. of Vet. Sci., Senior Lecturer, Omsk SAU, ns.zolotova@ om-gau.org; Okolelov Vladimir Ivanovich, Doc. of Vet. Sci., Prof., Omsk SAU, okolelov49@mail.ru; Zabo-lotnykh Mikhail Vasilyevich, Dr. of Biol. Sci., Prof., Omsk SAU, mv.zabolotnykh@omgau.org; Morozova Olga Vladimirovna, Cand. of Vet. Sci., Omsk SAU, vetmik.kaf@omgau.org.

УДК 619:617.3 DOI 10.48136/2222-0364_2021_4_141

Е.А. ЗУБАРЕВА, Э.В. БАДАНОВА

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск

ВЛИЯНИЯ ПОДКОВ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОПЫТА И ОРГАНИЗМ ЛОШАДИ: СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Подковывание лошадей приводит к функциональным и морфологическим изменениям не только копыта, но и всего опорно-двигательного аппарата, биомеханики и основных систем организма животного. Знание особенностей функционирования и строения копыта и конечности лошади, а также их биомеханики при распределении веса и энергии в движении с учетом характеристик грунта позволит разработать новые виды приспособлений (средств) для защиты копыт, покрытий для дорожек ипподромов, тренировочных площадок и т.д. По итогам обзора российской и зарубежной литературы по теме был сделан следующий вывод: имеющиеся теории об особенностях работы копытного механизма (теория о ведущей роли расширения копытной капсулы в насосной функции механизма копыта и теория о роли собственно давления веса лошади и грунта на капиллярную сеть копыта) затрудняют взаимопонимание исследователей и специалистов-практиков. Необходимы дальнейшие разработки методик, позволяющих детально описать механизмы работы здорового и больного копыта, доказать справедливость и взаимосвязь двух существующих теорий. Многочисленными исследованиями было убедительно доказано негативное воздействие подковы на функционирование копытного механизма и постепенное разрушение структур дис-тального отдела конечности лошади, а также отрицательное воздействие на весь организм. Использование подковы оправдано только в случае исправления дефектов развития конечности (конечностей) у жеребят, при лечении отдельных болезней копыт, в других же случаях рекомендовано использование копытных башмачков или иных упругих и гибких приспособлений, снижающих нагрузку на поврежденные части копыта, при его лечении. Дальнейший сбор большого количества экспериментальных данных поможет создать достоверную 3Б-модель, демонстрирующую работу копыта и конечности лошади с учетом воздействия различных факторов (подков, нагрузки, строения конечности и др.), что поможет подобрать или разработать защитную обувь для лошади, определить и наглядно обосновать оптимальную методику расчистки копыта.

Ключевые слова: подковы, лошади, копытный механизм, биомеханика.

© Зубарева Е.А., Баданова Э.В., 2021

Актуальность

С самых древних времен человек использовал различную «обувь» для лошади, чтобы сберечь ее копыта от чрезмерного истирания при долгих переходах, миграциях по каменистому, твердому либо скользкому грунту [1]. В целом конструкция подковы не имеет каких-либо значительных отличий от современных аналогов, так как всегда имела крепление к копытной капсуле передних и задних конечностей. Используемые подковы всегда имели недостатки (быстро истирались, имели плохое крепление к копытам, мешали движению лошади и т.д.), и человек пытался устранить эти недостатки, используя другие конструктивные решения для крепления подковы к копыту, изменяя ее форму, толщину, используя более подходящий износоустойчивый материал. Но до сих пор улучшение технологии ковки лошадей является актуальной проблемой, человек и по настоящее время пытается найти оптимальное конструктивное решение для обеспечения комфорта и здоровья лошади. К сожалению, на рынке традиционных подков, услуг коваля и ветеринарного врача отлажена система циркуляции больших денег, и любые полезные для лошади новшества с трудом внедряются на широкий рынок, чтобы стать доступными большему количеству потребителей. Для того, чтобы широко распространить новые технологии, необходимо показать их эффективность не только с практической, но и с научной стороны, так как научная сторона может предоставить возможность критически проанализировать влияние тех или иных подков и спрогнозировать последствия для здоровья лошади, и даже всадника, и экономический эффект.

Целью написания статьи является анализ воздействия на организм лошади подков на основе отечественных и зарубежных исследований и опыта, определение дальнейшего развития физиологии, анатомии, биомеханики копыт для улучшения ухода за копытами и конечностей лошадей и их защиты.

Введение

Подкова - это некая конструкция из металла или пластика, которая крепится на роговой башмак лошади. Первые методы крепления представляли собой систему веревок, которыми привязывали подкову [1]. Далее были придуманы новые способы крепления - с помощью гвоздей. Данная система сохранилась и по настоящее время, несмотря на то, что появились новые знания не только о строении копыта, но и о его функционировании. Подкова как постоянная обувь для лошадей до сих пор является причиной функциональных и морфологических нарушений копыта и всего опорно-двигательного аппарата лошади. Заболевания конечностей лошади составляют наибольшую долю из всех заболеваний, причем 50-60% - это болезни в области пальца и копыта [1]. Уход за копытами лошади требует высоких профессиональных знаний не только анатомо-топографического строения копыта и пальца, но и биомеханических и биофизических свойств копыта и копытного рога лошади [2].

Основная часть

Многие ученые, ветеринарные врачи и другие специалисты высказывают свою точку зрения не в пользу традиционных подков прежде всего при понимании копытного механизма (расширения и сужения копытной капсулы в большей степени в пяточных частях при опоре копыта о поверхность земли и при поднимании и при движении лошади). Движение копыта является выражением его эластичности. Механика сужения-расширения подобна насосу, второму сердцу, который помогает перекачивать кровь через нижний отдел конечностей [3; 4]. У человека насосную функцию выполняют мышцы голени и сравнительно короткая длина плюсны, которая не препятствует замедлению тока крови. У лошади, напротив, длинные кости плюсна и пясти, сухожильные тяжи имеют слабое кровоснабжение; отсутствуют крупные мышцы. Таким

образом, ток крови через конечности обеспечивается главным образом копытным механизмом и мощными мышечными группами верхних отделов конечностей. Однако другие авторы утверждают, что насосная функция осуществляется благодаря воздействию силы тяжести на обильную сосудистую сеть копыта при опоре конечности, и соответственно кровь засасывается в копыто при отсутствии давления силы тяжести в фазе подвешенной конечности. Данное утверждение вполне справедливо, если иметь в виду, что структуры копыта в той или иной степени эластичны. Следовательно, расширение пятки с большей вероятностью влияет на механизм копыта, чем сокращение пятки [5]. Вопрос лишь в том, какой механизм имеет преобладающее воздействие в насосной функции копыта.

Подковы имеют прямое воздействие на блокирование в разной степени копытного механизма, ограничивая расширение копытной капсулы (в частности, ветвей копытной кости, боковых стенок, заворотных стенок, копытных хрящей) [6].

Прибитая к подошве копыта подкова фиксирует копытные стенки и не дает им в полной мере расшириться и вытянуться под действием веса лошади в фазу опоры конечности. При обследовании изношенной подковы можно обнаружить следы истирания металла в области внутренней поверхности ветвей подковы, но это показывает лишь то, что копытный механизм при правильной ковке может работать, но работает всегда неполноценно [7; 8].

Приведем таблицу с характеристиками основных изменений (адаптаций) систем организма лошади при постоянном ношении подков. Также представлены пути снижения негативных последствий. Стоит отметить, что указаны негативные воздействия при соблюдении всех правил расчистки и ковки, периодичности процедур, правильном уходе за лошадью, полноценном кормлении и тренинге. В случае каких-либо нарушений гигиены и эксплуатации последствия во много раз тяжелее. Данный материал послужит основанием для решения: уменьшить или предотвратить негативное воздействие при использовании подков различного типа.

Воздействие подков на функционирование органов и систем органов лошади и компенсаторные пути снижения негативного воздействия

Орган, система организма, биологический или физический механизмы Воздействие Компенсация со стороны организма лошади и разработанная человеком

Стенки копыта Частичная фиксация их расширения по периметру (см. копытный механизм). Снижение качества рога и его роста. Увеличение нагрузки на стенки копыта (в норме нагрузка на стрелку и на свод подошвы). Гвозди разрушают копытный рог, являются проводниками холода и тепла (нарушается термоизоляция внутренних структур копыта) Подкову прибивают так, чтобы задние гвозди проходили через самую широкую часть копыта, тем самым частично сохраняя работу копытного механизма. Увеличение нагрузки на стенку копыта не компенсируется. Использование безгвоздевых подков (например, на клипсах, клее, застежках и др.)

Подошва копыта Отсутствие полноценного тактильного восприятия поверхности земли. Отсутствие достаточного прогиба подошвы, образуются намины вследствие давления копытной кости на нижележащие слои подошвы Мягкий и упругий грунт позволяет копыту частично вдавливаться в толщу и ощущать его поверхность. Подкова мешает копыту тонуть в песке и не дает стрелке соприкасаться с грунтом

Продолжение таблицы

Орган, система организма, биологический или физический механизмы Воздействие Компенсация со стороны организма лошади и разработанная человеком

Стрелка копыта Отсутствует полноценное расширение и сужение, низкая степень или полное отсутствие контакта стрелки с поверхностью земли См. п.1 и п. 2

Копытный механизм Частичная блокировка (нарушение кровоснабжения структур копыта приводит к омертвению нервных структур, хрящей, окостенению связок, сухожилий, разрушению структуры хряща вследствие нарушения его питания). Фиксация подковы к копытам приводит к ограничению деформации копытной капсулы [6]. Доказано, что подковы не препятствуют сжатию копыта сверху вниз, но влияют на степень его расширения [8] См. п. 1, так же проводят расковку копыт на несколько недель, месяцев, что не способствует полноценной профилактики нарушений в работе копытного механизма, а лишь удлиняет время наступления явных признаков хромоты

Механическое воздействие -вибрация Копыто с подковой не способно гасить вибрации от удара копыта о поверхность земли (амортизировать). Вибрация переходит на вышележащие структуры (копытный сустав, запястье, локтевой сустав и т.д.). Вибрации вызывают разрушение структуры хряща суставов, провоцируя их воспаление и необратимое разрушение, а также разрушение структуры костей (переломы) [9] Для снижения вибраций используют инновационные дорожки, настилы, специальные составы почвы с примесью амортизирующих и влагоемких компонентов. Со стороны организма лошади компенсация проявляется как воспаление, которое способствует разрастанию тканей сустава, сухожилий, связок и их окостенению

Сердечно-сосудистая система Повышение нагрузки на сердце, нарушение венозного оттока могут привести к воспалению основы кожи копыта (к ламиниту) [10] Сердце увеличивает частоту и силу сокращений для компенсации неполноценности «второго сердца» (копытного механизма)

Нервная система Некомфортные, болевые ощущения, неполное тактильное восприятие поверхности почвы Привыкание, онемение (отмирание нервных ветвей копыта)

Терморегуляция Понижение температуры нижних отделов конечностей вследствие снижения кровоснабжения [11] Со стороны человека это может быть расковка лошади, проведение длительного моциона лошади

Действие веса подковы Неестественная нагрузка на все структуры конечностей, особенно в момент быстрого движения (увеличение центробежных сил) [12] Со стороны организма лошади могут быть компенсации: увеличение мышечной массы для снижения воздействия центробежных сил, воспаление суставов вследствие высоких нагрузок

Опорно-двигательный аппарат (связки, сухожилия, суставы, скелетная мускулатура) Нарушение биомеханики движения, переутомление скелетных мышц, стрессовые переломы костей, разрывы, надрывы сухожильно-связочного аппарата вследствие неправильного перераспределения и чрезмерной нагрузки [12] Перераспределение мышечного напряжения, воспаление и уплотнение сухожильно-связочного аппарата, при длительном (нетравматичном) воздействии наблюдается уплотнение структуры костей

Окончание таблицы

Орган, система организма, биологический или физический механизмы Воздействие Компенсация со стороны организма лошади и разработанная человеком

Пищеварительная система, система выделения и другие системы организма Негативное влияние сказывается при возникновении патологий в копыте (воспаление, разрушение, гниение рога копыта и другие патологии), вследствие чего возникает постоянная боль, в организме накапливаются продукты распада тканей, болезнетворные микроорганизмы, которые могут вызвать воспаление в желудочно-кишечном тракте, выделительной системе почек и других систем организма лошади [10] Компенсация выражается в активации защитных сил организма (боль, воспаление)

Сбор литературы был осуществлен в 2009 г. профессиональным иппологом - Лидией Невзоровой в книге «Все, что вы не хотели знать о ковке» (из серии книг по унгу-лологии, науке о копытах) [13]. Данный научно-популярный трактат был ориентирован на широкий круг читателей с целью обратить внимание общественности на проблему и не содержал конкретных ссылок на научные данные. Тем самым многие факты ставятся под сомнение.

Исследуя влияния сил тяжести на копыто, следует отметить, что динамическая линейная сила конечности идет вдоль ламинарной структуры копыта и обязательно должна соответствовать углу наклона копытной стенки (быть параллельной ей). В противном случае имеется перенапряжение сухожилия глубокого сгибателя пальцев и, как следствие, повышенный риск его травмирования [14].

Лошадиные копыта подвергаются большим усилиям из-за большого веса лошадей, их силы и способности быстро двигаться. Когда подкова прикреплена к копыту, все эти усилия переносятся на копытный башмак. Лошадиное копыто без подковы может расширяться примерно на 8 мм в каждую сторону в задней части [15]. Основная функция копыта - расширение и сжатие - обеспечивает насосный механизм копыта.

Измеряли влияние нагрузки на копыто путем использования подков с датчиками силы, датчиков для регистрации ускорения, видеосъемки, пьезоэлектрических датчиков для измерения силы удара копыта о поверхность дорожки различного свойства при движении лошади быстрым аллюром. Данные позволяют определять не только воздействие нагрузки на копыто, но и влияние различного грунта на биомеханику копыта с целью улучшения качества беговой или скаковой дорожки [12].

Исследователи из Швейцарии предложили измерять расширение и сужение копыта при нагрузке с помощью специальных маркеров, зафиксированных на разные плоскости копытного башмака, и 3Б-камер, фиксирующих все изменения положения маркеров. Установлено, что кованое копыто расширяется в задне-боковой части на 2-4 мм, что в два раза меньше, чем расширение некованого копыта. Причем деформация копыта в вертикальной плоскости изучена недостаточно [16; 17].

Существует корреляция между ковкой и ограничением расширения пятки, но клиническое значение неизвестно. Исследование пришло к выводу, что сокращение пятки является многофакторной проблемой, в основном вызванной породой и другими, еще не изученными индивидуальными факторами. Полученные результаты опровергли

популярный миф о том, что металлические подковы являются основной причиной сужения пяток, что должны знать все поставщики услуг по уходу за копытами [18].

Процесс сжатия копытного рога влияет на скорость роста копытного рога и саму форму копыт, что является важной оригинальной находкой, о которой не сообщалось ранее. Данный факт может быть полезным для разработки стратегий лечения копыт у лошадей любого возраста [19].

Рященко Б.Л. [3] описывал механику изменения формы копытной капсулы под действием нагрузки как изменение ширины подошвы постепенно, начиная от пятки, когда область пальцевого мякиша становится более плоской и широкой и вместе с мя-кишными хрящами и копытной стенкой пяточной части раздвигается в стороны. Расширение в верхнем (венечном) крае составляет 2-4 мм, а в нижнем (подошвенном) -2-3 мм (на 2-4 мм [15]). Пяточные углы смещаются почти прямо вперед, поэтому копыто становится шире и короче. Далее в процессе шага вес тела лошади переносится с пяточной части на зацепную, поэтому форма копыта становится вытянутой (вытягивается на 3-4 мм). Удлинение сопровождается выпрямлением и сужением пяточных частей копыта. Углубления на подковах в виде желоба могут появиться только при условии, если заворотные углы рогового башмака двигаются по прямой линии вперед и назад.

Во время отталкивания конечности нижняя кромка копыта становится выпуклой и пятка копыта незначительно отделяется от подковы. Таким образом, в задней четверти копыта совершаются латерально-медиальные, возвратно-поступательные и вертикальные движения [3].

Отсутствует какая-либо информация о степени влияния гидратации копыта на его биомеханику. Было выявлено, что большее содержание влаги увеличивало общую энергию деформации, поглощаемую стенкой копыта, но общая энергия деформации, поглощаемая мягкими тканями, оставалась неизменной. Для практического внедрения данных знаний необходимо определить оптимальные уровни гидратации копыта лошади в зависимости от вида спортивной деятельности [20].

В настоящее время для оценки работы копытного механизма используются современные методы кинематического и кинетического анализа с моделированием опорно-двигательного аппарата [21; 22]. Общепринятым подходом исследователей к измерению движения суставов у лошадей является прикрепление маркеров к коже на определенные места конечности, чаще всего на суставы. Этот подход имеет недостатки: он связан с артефактами движения кожи и копыт [23]. Предлагалась альтернатива хирургической имплантации маркеров (костных штифтов) в кости конечности, но данная методика высокоинвазивна, и данные могут быть искажены изменением функции конечности вследствие имплантации, и не применима для большого числа лошадей в эксперименте. Как альтернатива, была разработана методика бипланарной рентгенографии (рентгеновская реконструкция). Для этого используются двухплоскостные флюороско-пические изображения для точной характеристики трехмерного (3D) движения суставов [24]. Данная методика позволяет точно измерять движение суставов без артефактов движения мягких тканей.

При разработке новых видов подков и покрытий для дорожек ипподромов, тренировочных площадок и т.д. необходимы дополнительные исследования для количественной оценки влияния подковы на конечность лошади в каждой фазе движения и при различных методах расчистки копыта, а также при движении на высоких скоростях, прыжках и выполнении сложных элементов высшей школы верховой езды. Использование комбинации экспериментов in vivo и компьютерных моделей имеет перспективу для создания основы будущих исследований. Новые подходы и новые данные позволят

более точно и однозначно раскрыть биомеханику конечностей лошади, в частности при использовании подков различных видов.

В настоящее время болезни в области пальца и копыта составляют 50-60% всех заболеваний конечностей лошади [24; 25]. Уход за копытами лошади требует профессиональных знаний не только анатомо-топографического строения копыта и пальца, но и биомеханических и биофизических свойств копыта и копытного рога лошади.

Выводы

Проводимые исследования помогают улучшить понимание того, как деформируется конечность лошади при нагрузке, как влияет подкова на движения и работоспособность лошади. Однако до сих пор существует потребность в более надежных методах исследования работы копыта in vivo и создании его математической, физической и имитационной модели. Для этого требуется объединение точных данных биомеханики, кинетики движения суставов, данных о величине расширения и сужения отдельных частей (стенок, углов, линий) копыта, характеристики силы воздействия грунта и веса лошади на копыто (ударная нагрузка). Необходимы более точные доказательства механизмов и принципов биомеханики копыта в зависимости от индивидуальных особенностей лошади, вида выполняемых ею работ, а также от вида грунта, степени сухости или влажности копыта и других факторов. Точные данные помогут оптимально подобрать метод расчистки, ковки, исправления деформаций, лечения патологий копыта и конечности и, естественно, профилактику функциональных и морфологических нарушений. Следует помнить о важности сохранения здоровья копыт, так как они являются основным звеном при движении лошади, к тому же принимают наибольшую нагрузку веса лошади и ударную нагрузку от поверхности земли, являются, по сути, не «вторым», а «третьим сердцем» лошади (собственно сердце, скелетные мышцы и копыто). Исходя из вышесказанного, можно предполагать существование целого ряда еще нераскрытых механизмов и микроструктур, которые позволяют в таком компактном органе вмещать столько важных функций, которые поддерживают функции и свойства копытного рога, сухожилий, суставов, связок на необходимом в конкретных условиях уровне.

Понимание и принятие физиологических и морфологических особенностей копыта позволит сохранить его здоровье и здоровье всего организма лошади на максимально длительное время.

E.A. ZUBAREVA, Eh.V. BADANOVA

Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

The impact of horseshoes on the morphological and functional characteristics of the hoofs and the whole systems of the horse's body: the overview of the present state and prospects

Horse shoeing leads to functional and morphological changes not only in the hoof, but also in the entire musculoskeletal system, the biomechanics and the main organ systems of the horse's body. Knowledge about the functioning and structure of the horse's hoof and limb, as well as their biomechanics in the distribution of weight and energy in motion, taking into account the characteristics of the ground, will allow to develop the new types of device for protecting hooves, coverings for racetracks, training grounds, etc. As a result of our review of Russian and foreign literature, the following conclusions were made: there are several theories about the peculiarities of the hoof mechanism (for example, the theory of the leading role of the hoof capsule expansion in the pumping function of the hoof mechanism and the theory of the role of the horse's weight and ground pressure on the hoof capillary network), that make difficulties for researchers and practitioners to understand each other. Therefore, further development of methods is necessary to describe in detail the hoof mechanisms in sound and lame horses, to prove the validity and interrelation of these two theories. Numerous studies have convincingly proved

the negative impact of the horseshoe on the hoof health and the gradual functional and morphological destructions of the distal limb of the horse, as well as the entire body. The use of a horseshoe is justified only in the case of correcting defects in the development of a limb(s) in foals, in the treatment of certain hoof diseases, in other cases, the use of hoof shoes or other elastic and flexible devices that reduce the load from damaged parts of the hoof is recommended. Further data collection will contribute to create a reliable computer 3D model for demonstrating the work of a horse's hoof and limb, taking into account the impact of various factors (horseshoes, loads, limb structure, etc.), which will help to choose or develop protective shoes for a horse, determine and visually justify the optimal method of hoof trimming.

Keywords: horseshoes, horses, hoof mechanism, biomechanics.

Список литературы

1. Кёрбер Х.-Д. Ковка и болезни копыт лошадей / Х.-Д. Кёрбер. - Москва : Аквариум Лтд., 2000. - 384 с. - ISBN 5-85684-514-5. - Текст : непосредственный.

2. Веремей Э.И. Уход за копытами лошади. Ч. 1. Биомеханика (механизм) копыта / Э.И. Веремей, В.А. Журба, В.М. Руколь. - Текст : электронный // Наше сельское хозяйство. - 2016. - № 18. -С. 63-67. - URL: https://elibrary.ru/item.asp? id=30769120 (дата обращения: 12.05.2021).

3. Рященко Б.Л. Механизм копыта / Б.Л. Ря-щенко. - Текст непосредственный // Коневодство и конный спорт. - 2006. - № 5. - С. 39-40.

4. Тренинг и испытание рысаков : учебники и учебные пособия для массовых кадров / под редакцией Г.Г. Карлсена. - Москва : Колос, 1978. -255 с. - Текст : непосредственный.

5. Heel movement in horses: comparison between glued and nailed horse shoes at different speeds / E. Yoshihara, T. Takahashi, N. Otsuka [et al.]. - Text : direct // Equine veterinary journal. - 2010. - No. 42 (Suppl. 38). - Р. 431-435.

6. Motion analysis of hoof wall, sole and frog under cyclic load in vitro: deformation of the equine hoof shod with regular horse shoe, straight bar shoe and bare hoof / C. Hinterhofer, N. Weisbacher, H.H.F. Buchner [et al.]. - Text : direct // Pferdeheilkunde. - 2006. - No. 22(3). - Р. 314-319.

7. Ramsey G. Equine hoof biomechanics. A thesis for the degree of Doctor of Philosophy / Glenn Ramsey ; Auckland Bioengineering Institute, University of Auckland. - Auckland. - 2011. - Р. 186. -Text : direct.

8. The modulus of elasticity of equine hoof wall: implications for the mechanical function of the hoof / J.E. Douglas, C. Mittal, J.J. Thomason, J.C. Jofriet. - Text : direct // J. Experiment. Biol. -1996. - No. 199. - Р. 1829-1836.

9. A preliminary case study of the effect of shoe-wearing on the biomechanics of a horse's foot / O. Panagiotopoulou, J.W. Rankin, S.M. Gatesy, John R. Hutchinson. - Text : electronik // Peer J. - 2016. -No. 14. - 25 р. - URL: https://peerj.com/articles/2164/ (дата обращения: 02.05.2021).

10. Штрассер Х. Копыта лошади: полноценный уход и лечение. Здоровые копыта у здоровой лошади / Х. Штрассер ; под редакцией Н.П. Ващенко. - Москва, 2011. - 136 с. - ISBN 9785-206-00820-3. - Текст : непосредственный.

References

1. Kerber H.-D. Kovka i bolezni kopyt loshadej / H.-D. Kerber. - Moskva : Akvarium Ltd., 2000. -384 s. - ISBN 5-85684-514-5. - Tekst : nepo-sredstvennyj.

2. Veremej E.I. Uhod za kopytami loshadi. Ch. 1. Biomekhanika (mekhanizm) kopyta / E.I. Veremej, V.A. Zhuba, V.M. Rukol'. - Tekst : elektronnyj // Nashe sel'skoe hozyajstvo. - 2016. - № 18. - S. 6367. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=30769120 (data obrashcheniya: 12.05.2021).

3. Ryashchenko B.L. Mekhanizm kopyta / B.L. Ryashchenko. - Tekst neposredstvennyj // Kone-vodstvo i konnyj sport. - 2006. - № 5. - S. 39-40.

4. Trening i ispytanie rysakov : uchebniki i uchebnye posobiya dlya massovyh kadrov / pod redak-ciej G.G. Karlsena. - Moskva : Kolos, 1978. - 255 s. -Tekst : neposredstvennyj.

5. Heel movement in horses: comparison between glued and nailed horse shoes at different speeds / E. Yoshihara, T. Takahashi, N. Otsuka [et al.]. - Text : direct // Equine veterinary journal. - 2010. - No. 42 (Suppl. 38). - R. 431-435.

6. Motion analysis of hoof wall, sole and frog under cyclic load in vitro: deformation of the equine hoof shod with regular horse shoe, straight bar shoe and bare hoof / C. Hinterhofer, N. Weisbacher, H.H.F. Buchner [et al.]. - Text : direct // Pferdeheilkunde. - 2006. - No. 22(3). - R. 314-319.

7. Ramsey G. Equine hoof biomechanics. A thesis for the degree of Doctor of Philosophy / Glenn Ramsey ; Auckland Bioengineering Institute, University of Auckland. - Auckland. - 2011. - R. 186. -Text : direct.

8. The modulus of elasticity of equine hoof wall: implications for the mechanical function of the hoof / J.E. Douglas, C. Mittal, J.J. Thomason, J.C. Jofriet. - Text : direct // J. Experiment. Biol. -1996. - No. 199. - R. 1829-1836.

9. A preliminary case study of the effect of shoe-wearing on the biomechanics of a horse's foot / O. Panagiotopoulou, J.W. Rankin, S.M. Gatesy, John R. Hutchinson. - Text : electronik // Peer J. - 2016. -No. 14. - 25 r. - URL: https://peerj.com/articles/2164/ (data obrashcheniya: 02.05.2021).

10. Shtrasser H. Kopyta loshadi: polnocennyj uhod i lechenie. Zdorovye kopyta u zdorovoj loshadi / H. Shtrasser ; pod redakciej N.P. Vashchenko. -Moskva, 2011. - 136 s. - ISBN 978-5-206-00820-3. -Tekst : neposredstvennyj.

11. Ihe effect of horse shoeing with egg bar shoes and shoes with wedge pads on the results of thermal imaging of the equine distal limb / M. Miesz-kowska, Z. Adamiak, P. Holak [et al.]. - Text : elec-tronik // Animals. - 2021. - № 11. - URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34063756/ (дата обращения: 12.05.2021).

12. Biomechanical analysis of hoof landing in horses trotting at high speed and the effects of ground surfaces / H. Chateau, D. Robin, S. Uzel [et al]. - Text : electronik // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. - 2009. - 12(sup1). - Р. 7375. - URL: https://www.researchgate.net/publication/ 233240632_Biomechanical_analysis_of_hoof_landing _in_horses_trotting_at_high_speed_and_the_effects_o f_ground_surfaces (дата обращения: 22.04.2021).

13. Невзорова Л.А. Все, что вы не хотели знать о ковке / Л.А. Невзорова. - Санкт-Петербург : ООО «Невзоров от Эколь», 2009. - 32 с. -ISBN 978-5-7451-0138-5. - Текст : непосредственный.

14. Rooney J.R. A consideration of the interaction of the horse's hoof with the ground / J.R. Roo-ney, S.G. Jackson, R. Shapiro. - Text : direct // Journal of Equine Veterinary Science. - 1986. - Volume 6, Issue 4. - Р. 200-202.

15. Photogrammetric measurement of deformations of horse hoof horn capsules - videometrics and optical methods for 3D shape measurement / P. Jordan, J. Willneff, N. D'Apuzzo [et al]. - Text : direct // Proceeding of SPIE, San Jose, California, 2001. - Vol. 4309. - P. 204-211.

16. Moreno D.C. Mechanical design of a compliant horseshoe : Bachelor Degree Project in Mechanical Engineering / Dionisio Camacho Moreno ; University of Skovde. - Skovde, 2014. - 105 р. - Text : direct.

17. Roepstorff L. The effect of shoeing on kinetics and kinematics during stance phase / L. Roeps-torff, C. Johnston, S. Drevemo. - Text : direct // Equine Vet. J. Suppl. - 1999. - No. 30. - Р. 279-283.

18. Do metal shoes contract heels? Retrospective study on 114 horses / M. Senderska-Plonowska, P. Zielinska, A. Zak, T. Stefaniak. - Text : electronik // Journal of Equine Veterinary Science. - 2020. -No. 95. - URL: https://equimed.com/health-centers/hoof-care/articles/do-metal-shoes-contract-horse-heels-a-new-retrospective-study (дата обращения: 22.04.2021).

19. Curtis S.J. The effect of loading upon hoof wall growth and hoof shape in the Thoroughbred foal : A thesis submitted in partial fulfillment for the requirements of the degree of Doctor of Philosophy / Simon John Curtis ; University of Central Lancashire. -Central Lancashire, 2017. - 200 р. - Text : direct.

20. Roepstorff L. In vivo and in vitro heel expansion in relation to shoeing and frog pressure. - Text : direct // Equine Vet. J. Suppl. - 2001. - No. 33. -Р. 54-57.

21. Moore L.V. Trot Accelerations of Equine Front and Hind Hooves Shod with Polyurethane Composite Shoes and Steel Shoes on Asphalt / L.V. Moore,

11. The effect of horse shoeing with egg bar shoes and shoes with wedge pads on the results of thermal imaging of the equine distal limb / M. Miesz-kowska, Z. Adamiak, P. Holak [et al.]. - Text : electronik // Animals. - 2021. - № 11. - URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34063756/ (data ob-rashcheniya: 12.05.2021).

12. Biomechanical analysis of hoof landing in horses trotting at high speed and the effects of ground surfaces / H. Chateau, D. Robin, S. Uzel [et al]. - Text : electronik // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. - 2009. - 12(sup1). - R. 7375. - URL: https://www.researchgate.net/publication/ 233240632_Biomechanical_analysis_of_hoof_landing _in_horses_trotting_at_high_speed_and_the_effects_o f_ground_surfaces (data obrashcheniya: 22.04.2021).

13. Nevzorova L.A. Vse, chto vy ne hoteli znat' o kovke / L.A. Nevzorova. - Sankt-Peterburg : OOO "Nevzorov ot Ekol'", 2009. - 32 s. - ISBN 9785-7451-0138-5. - Tekst : neposredstvennyj.

14. Rooney J.R. A consideration of the interaction of the horse's hoof with the ground / J.R. Rooney, S.G. Jackson, R. Shapiro. - Text : direct // Journal of Equine Veterinary Science. - 1986. - Volume 6, Issue 4. - R. 200-202.

15. Photogrammetric measurement of deformations of horse hoof horn capsules - videometrics and optical methods for 3D shape measurement / P. Jordan, J. Willneff, N. D'Apuzzo [et al]. - Text : direct // Proceeding of SPIE, San Jose, California, 2001. - Vol. 4309. - P. 204-211.

16. Moreno D.C. Mechanical design of a compliant horseshoe : Bachelor Degree Project in Mechanical Engineering / Dionisio Camacho Moreno ; University of Skovde. - Skovde, 2014. - 105 r. - Text : direct.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

17. Roepstorff L. The effect of shoeing on kinetics and kinematics during stance phase / L. Roeps-torff, C. Johnston, S. Drevemo. - Text : direct // Equine Vet. J. Suppl. - 1999. - No. 30. - R. 279-283.

18. Do metal shoes contract heels? Retrospective study on 114 horses / M. Senderska-Plonowska, P. Zielinska, A. Zak, T. Stefaniak. - Text : electronik // Journal of Equine Veterinary Science. - 2020. -No. 95. - URL: https://equimed.com/health-centers/hoof-care/articles/do-metal-shoes-contract-horse-heels-a-new-retrospective-study (data obrash-cheniya: 22.04.2021).

19. Curtis S.J. The effect of loading upon hoof wall growth and hoof shape in the Thoroughbred foal : A thesis submitted in partial fulfillment for the requirements of the degree of Doctor of Philosophy / Simon John Curtis ; University of Central Lancashire. -Central Lancashire, 2017. - 200 r. - Text : direct.

20. Roepstorff L. In vivo and in vitro heel expansion in relation to shoeing and frog pressure. - Text : direct // Equine Vet. J. Suppl. - 2001. - No. 33. -R. 54-57.

21. Moore L.V. Trot Accelerations of Equine Front and Hind Hooves Shod with Polyurethane Composite Shoes and Steel Shoes on Asphalt / L.V. Moore,

R.R. Zsoldos, T.F. Licka. - Text : direct // Animals. -2019. - No. 9. - Р. 1119.

22. Equine hoof function investigated by pressure transducers inside the hoof and accelerometers mounted on the first phalanx / P. Dyhre-Poulsen, H.H. Smeedegaard, J. Roed, E. Korsgaard. - Text : direct // Equine Vet. J. - 1994. - No. 26. - Р. 362-366.

23. Nathan M. An investigation into the use of hoof balance metrics to test the reliability of a commonly used foot trimming protocol and their association with biomechanics and pathologies of the equine digit : Thesis for the degree of Doctor in Philosophy / Mark Nathan ; University of Liverpool. - Liverpool, 2017. - 198 р. - Text : direct.

24. Черновалов Д.С. Лечение и профилактика трещин рогового слоя копытной стенки у лошади. Специальность 06.02.04 «Ветеринарная хирургия» : диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук / Черновалов Даниил Сергеевич ; Санкт-Петербург, 2017. - С. 170. -Текст : непосредственный.

25. The effect of weight bearing and limb load cycling on equine lamellar perfusion and energy metabolism measured using tissue microdialysis / C.E. Medina-Torres, C. Underwood, C.C. Pollitt [et al]. - Text : direct // Equine veterinary journal. - 2016. - No. 48. -Р. 114-119.

Зубарева Екатерина Александровна, канд. биол. наук, Омский гАу, ea.zubareva@omgau.org; Баданова Эмма Владимировна, канд. вет. наук, Омский ГАУ, ev.badanova@omgau.org.

R.R. Zsoldos, T.F. Licka. - Text : direct // Animals. -2019. - No. 9. - R. 1119.

22. Equine hoof function investigated by pressure transducers inside the hoof and accelerometers mounted on the first phalanx / P. Dyhre-Poulsen, H.H. Smeedegaard, J. Roed, E. Korsgaard. - Text : direct // Equine Vet. J. - 1994. - No. 26. - R. 362-366.

23. Nathan M. An investigation into the use of hoof balance metrics to test the reliability of a commonly used foot trimming protocol and their association with biomechanics and pathologies of the equine digit : Thesis for the degree of Doctor in Philosophy / Mark Nathan ; University of Liverpool. - Liverpool, 2017. - 198 r. - Text : direct.

24. Chernovalov D.S. Lechenie i profilaktika treshchin rogovogo sloya kopytnoj stenki u loshadi. Special'nost' 06.02.04 "Veterinarnaya hirurgiya" : dissertaciya na soiskanie uchenoj stepeni kandidata veterinarnyh nauk / Chernovalov Daniil Sergeevich ; Sankt-Peterburg, 2017. - S. 170. - Tekst : neposredstvennyj.

25. The effect of weight bearing and limb load cycling on equine lamellar perfusion and energy metabolism measured using tissue microdialysis / C.E. Medina-Torres, C. Underwood, C.C. Pollitt [et al]. - Text : direct // Equine veterinary journal. - 2016. - No. 48. -R. 114-119.

Zubareva Ekaterina Aleksandrovna, Cand. of Biol. Sci., Omsk SAU, ea.zubareva@omgau.org; Badanova Emma Vladimirovna, Cand. of Vet. Sci., Omsk SAU, ev.badanova@omgau.org.

УДК 664 DOI 10.48136/2222-0364_2021_4_150

И.А. ИВКОВА, И.Б. КРУГЛОВЕЦКАЯ

Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ ПОЛНОЦЕННЫХ ЖИРОВЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ПИТАНИЯ

Проблемы, связанные со здоровьем нации, никогда не потеряют своей актуальности. Вопрос здорового питания всегда будет животрепещущим, особенно в настоящее время, когда в технологиях пытаются заменить натуральное сырье на синтетические аналоги, повышая объемы производства и значительно удлиняя сроки годности. Данные продукты, безусловно, решат проблему нехватки пищевых ресурсов, но не восполнят полноценность натуральной продукции. Поэтому технологии должны развиваться и по пути получения натуральных и экологически чистых продуктов питания, соответствующих формуле здоровья, в условиях передовых достижений производства и растущих потребностей. Рассмотрены технологии производства экологически чистых молочных продуктов методом сублимации специализированного назначения с функциональными свойствами для спортивного и общего питания. В составе представленных молочных продуктов: эссенциальные жирные кислоты, витамины, бифидобактерии, сбалансированный жирно- и аминокислотный состав; они обладают высоким сроком хранения. В результате проведенных производственных проверок разработанных технологий в условиях молочного предприятия, а также по результатам комплексных исследований качества и безопасности продуктов сделан

© Ивкова И.А., Кругловецкая И.Б., 2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.