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Relationship between the forces acting on the horse's back and the movements of rider and horse while walking on a treadmill


von Peinen, Katja Dominique. Relationship between the forces acting on the horse's back and the movements of rider and horse while walking on a treadmill. 2009, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Summary

Reasons for performing the study: The exact relationship between the saddle pressure pattern

during one stride cycle and the movements of horse and rider at the walk are poorly

understood and have never been investigated in detail.

Hypothesis: The movements of rider and horse account for the force distribution pattern under

the saddle.

Method: Vertical ground reaction forces (GRF), kinematics of horse and rider as well as

saddle forces (FS) were measured synchronously in 7 high level dressage horses while being

ridden on an instrumented treadmill at walk. Discrete values of the total saddle forces (FStot)

were determined for each stride and related to kinematics and GRF. The pressure sensitive

mat was divided into halves and sixths to assess the force distribution over the horses back in

more detail. Differences were tested using a one sample t-test (p<0.05).

Results: FStot of all the horses showed 3 peaks (P1-P3) and 3 minima (M1-M3) in each half-

cycle, which were systematically related to the footfall sequence of the walk. Looking at the

halves of the mat, force curves were 50% phase-shifted. The analysis of the FS of the 6

sections showed a clear association to the rider’s and horse’s movements.

Conclusion: The saddle force distribution during an entire stride cycle has a distinct pattern

although the force fluctuations of the FStot are small. The forces in the front thirds were

clearly related to the movement of the front limbs, those in the mid part to the lateral flexion

of the horse’s spine and the loading of the hind part was mainly influenced by the axial

rotation and lateral bending of the back.

Potential relevance: This data can be used as a reference for comparing different types of

saddle fit. Grund der Studie: Der genaue Zusammenhang zwischen Satteldruck und Bewegungsmuster

eines Schrittzyklus und der Bewegung von Pferd und Reiter im Schritt ist noch nicht

untersucht.

Hypothese: Durch die Bewegung von Pferd und Reiter entstehen die Sattelkräfte unter dem

Sattel.

Methode:

Sowohl Bodenreaktionskräfte, Kinematik von Pferd und Reiter wie auch Sattelkraft wurden

synchron von 7 gut ausgebildeten Dressurpferden, die im Schritt auf dem Laufband geritten

wurden, gemessen. Die Gesamtsattelkraft jedes Schrittes wurde mit den

Bodenreaktionskräften korreliert. Um die Sattelkräfte detaillierter anzuschauen wurde die

Kraftverteilung der beiden Hälften sowie der Sechstel evaluiert. Die Unterschiede wurden mit

einem t-test (p<0.05) untersucht.

Resultate: Die Totalsattelkraft zeigte 3 Maxima (P1-P3) und 3 Minima (M1-M3) in jedem

Halbzyklus, welche mit dem Schrittzyklus systematisch korreliert werden konnten. Die

Sattelkraft der beiden Hälften war zeitlich um 50% verschoben. Die Analyse der sechstel

zeigte einen klaren Zusammenhang zwischen der Bewegung des Pferdes und des Reiters.

Folgerung: Die Verteilung der Sattelkraft während eines Schrittzyklus hat ein konstantes

Muster, obwohl die Amplituden klein sind. Die Kraftschwankung in den beiden vorderen

Sechstel konnten mit der Bewegung der Vorderbeine in Zusammenhang gebracht werden, die

in den mittleren Sechstel mit der Lateroflexion der Wirbelsäule und die Belastung in den

hinteren Sechstel war hauptsächlich beeinflusst von der axialen Rotation und der seitlichen

Biegung des Rückens.

Potentielle Relevanz: Dieser Datensatz kann als Referenz benutzt werden um die Passform

von verschiedenen Sätteln zu evaluieren.

Abstract

Summary

Reasons for performing the study: The exact relationship between the saddle pressure pattern

during one stride cycle and the movements of horse and rider at the walk are poorly

understood and have never been investigated in detail.

Hypothesis: The movements of rider and horse account for the force distribution pattern under

the saddle.

Method: Vertical ground reaction forces (GRF), kinematics of horse and rider as well as

saddle forces (FS) were measured synchronously in 7 high level dressage horses while being

ridden on an instrumented treadmill at walk. Discrete values of the total saddle forces (FStot)

were determined for each stride and related to kinematics and GRF. The pressure sensitive

mat was divided into halves and sixths to assess the force distribution over the horses back in

more detail. Differences were tested using a one sample t-test (p<0.05).

Results: FStot of all the horses showed 3 peaks (P1-P3) and 3 minima (M1-M3) in each half-

cycle, which were systematically related to the footfall sequence of the walk. Looking at the

halves of the mat, force curves were 50% phase-shifted. The analysis of the FS of the 6

sections showed a clear association to the rider’s and horse’s movements.

Conclusion: The saddle force distribution during an entire stride cycle has a distinct pattern

although the force fluctuations of the FStot are small. The forces in the front thirds were

clearly related to the movement of the front limbs, those in the mid part to the lateral flexion

of the horse’s spine and the loading of the hind part was mainly influenced by the axial

rotation and lateral bending of the back.

Potential relevance: This data can be used as a reference for comparing different types of

saddle fit. Grund der Studie: Der genaue Zusammenhang zwischen Satteldruck und Bewegungsmuster

eines Schrittzyklus und der Bewegung von Pferd und Reiter im Schritt ist noch nicht

untersucht.

Hypothese: Durch die Bewegung von Pferd und Reiter entstehen die Sattelkräfte unter dem

Sattel.

Methode:

Sowohl Bodenreaktionskräfte, Kinematik von Pferd und Reiter wie auch Sattelkraft wurden

synchron von 7 gut ausgebildeten Dressurpferden, die im Schritt auf dem Laufband geritten

wurden, gemessen. Die Gesamtsattelkraft jedes Schrittes wurde mit den

Bodenreaktionskräften korreliert. Um die Sattelkräfte detaillierter anzuschauen wurde die

Kraftverteilung der beiden Hälften sowie der Sechstel evaluiert. Die Unterschiede wurden mit

einem t-test (p<0.05) untersucht.

Resultate: Die Totalsattelkraft zeigte 3 Maxima (P1-P3) und 3 Minima (M1-M3) in jedem

Halbzyklus, welche mit dem Schrittzyklus systematisch korreliert werden konnten. Die

Sattelkraft der beiden Hälften war zeitlich um 50% verschoben. Die Analyse der sechstel

zeigte einen klaren Zusammenhang zwischen der Bewegung des Pferdes und des Reiters.

Folgerung: Die Verteilung der Sattelkraft während eines Schrittzyklus hat ein konstantes

Muster, obwohl die Amplituden klein sind. Die Kraftschwankung in den beiden vorderen

Sechstel konnten mit der Bewegung der Vorderbeine in Zusammenhang gebracht werden, die

in den mittleren Sechstel mit der Lateroflexion der Wirbelsäule und die Belastung in den

hinteren Sechstel war hauptsächlich beeinflusst von der axialen Rotation und der seitlichen

Biegung des Rückens.

Potentielle Relevanz: Dieser Datensatz kann als Referenz benutzt werden um die Passform

von verschiedenen Sätteln zu evaluieren.

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Additional indexing

Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:von Rechenberg Brigitte, Roepstorff L
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Veterinary Clinic > Equine Department
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
630 Agriculture
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2009
Deposited On:10 Jun 2009 11:12
Last Modified:28 Oct 2019 08:11
Number of Pages:0
Additional Information:Vorzeitig publiziert in und Sonderdruck aus: Equine Veterinary Journal, 41 (2009)
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod005798291&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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