Ändrad bangeometri minskar skaderiskerna och ökar spelsäkerheten

Transkript

1

2 Ändrad bangeometri minskar skaderiskerna och ökar spelsäkerheten INGVAR FREDRICSON, STIG DREVEMO OCH GÖRAN DALIN Varför är travbanorna doserade? Hur påverkar underlaget hästen när den springer? Svenska forskare har visat hur en travbana ska konstrueras för att minska risken för att hästarna ska skadas. Resultaten har påverkat alla inom travsporten och den svenska bankonstruktionen finns nu i hela världen. Banbrytande forskning avseende betydelsen av travbanors konstruktion för travhästarnas prestationer och hållbarhet initierades i Sverige för ca 35 år sedan. Projekt som behandlar banornas (1) geometriska utformning och (2) strukturella egenskaper beskrivs här i två separata avsnitt. Författare är de forskare som varit huvudansvariga för respektive forskningsinriktning. Flera andra forskare har tillfälligt eller permanent medverkat i de tvärvetenskapliga undersökningarna. Deras namn nämns av utrymmesskäl inte i den löpande texten utan framgår av litteraturförteckningen. Bakgrund Skador i rörelseapparaten, i synnerhet i kotlederna, är en vanlig orsak till att travhästar stoppas i sin tävlingskarriär. Människoögats upplösningsförmåga är begränsad till 1/20 sekund, vilket endast räcker för en grov subjektiv analys av rörelsemönstret hos travare i snabbt tempo. Ökad kunskap om travhästens rörelsefysiologi var en förutsättning för att kunna förstå hur olika extremitetsskador uppkommer och hur de om möjligt kan förhindras. Moderna metoder för rörelseanalys saknades i mitten av 1960-talet. Forskare vid dåvarande Veterinärhögskolan tog därför initiativ till ett tvärvetenskapligt utvecklingsarbete i samverkan med flera Höghastighetsfilmning på rullande mattan på Kliniskt Centrum, SLU. Foto: Björn Hellmén.

3 expertgrupper vid tekniska institutioner och företag: Kungliga Tekniska Högskolan (KTH), Försvarets Forskningsanstalt (FOA), Saab-Scanias Flygdivision, Svenska Ingenjörers Konstruktions- och Beräkningsföretag (SIKOB). Inledningsvis testades olika metoder för rörelseanalys på travhästar i snabbt tempo. Höghastighetsfilmning bedömdes så småningom vara den lämpligaste metoden för ändamålet. Detta initiativ ledde bland annat till modernisering av landets alla travbanor, ett avancerat rörelselaboratorium vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) och en professur i anatomi och histologi med särskild inriktning på biomekanik. Snedbelastning i kurvorna Under det inledande utvecklingsarbetet höghastighetsfilmades ett antal travare i tävlingstempo på flera av landets travbanor. Vid analys av filmer tagna i frontal projektion (framifrån) genom underdoserade kurvor observerades kraftiga, tidigare inte beskrivna, snedbelastningar i extremiteterna, särskilt i kotledsområdet. Tävlingshästar ansågs vid denna tidpunkt i Sverige inte tillhöra "jordbrukets nyttodjur" utan betraktades som "lyxdjur", varför det var i det närmaste omöjligt att få utominstitutionella anslag till hästforskning. Rörelseforskarna vände sig därför till det internationella travsamfundet och blev 1972 inbjudna till "The 3rd International Trotting Conference" i USA för att presentera sina resultat och idéer. Filmsekvenser tagna med 500 bilder per sekund visade på ett dramatiskt sätt abnorma påfrestningar, vilka ingen tidigare hade sett. Särskilt de nedre delarna av extremiteterna utsätts för kraftiga belastningar under träning och tävling på banor med underdoserade kurvor. Föreläsningen väckte stor internationell uppmärksamhet och den svenska forskargruppen tilldelades överraskande ett betydande flerårigt amerikanskt anslag för banforskning. Anslagsgivare var: Canadian Trotting Association, American Trotting Association, Harness Horseman International och Harness Tracks of America. Dessa organisationer hade aldrig tidigare tillsammans samverkat i forskningssammanhang. Skadeuppkomst Travhästar utsätts under träning och tävling för påfrestningar som ligger nära gränsen för hållfastheten i skelett, leder, muskler, senor och hovar. Det är välkänt att endast ett måttligt feltramp lätt orsakar en akut skada. Vanligare, men inte lika uppmärksammat, är de små felbelastningar som ständigt uppkommer till följd av olika störningsorsaker. Dessa störningar kan vara systematiska och/eller tillfälliga. De kan vara miljöbetingade, genom till exempel dåliga banor, och/eller orsakas av hästen själv, genom till exempel inkorrekta benställningar. Dessa mindre felbelastningar leder så småningom till ökad förslitning, som först debuterar som stelhet och så småningom kan övergå till kronisk smärta (hälta). Ur djurskyddssynpunkt, men också av ekonomiska skäl, måste givetvis så många av dessa förslitningsorsaker som möjligt elimineras. Travbanor bestod tidigare traditionellt av två raksträckor förenade av svagt doserade halvcirkelformade kurvor. Kurvdoseringen som var obetydlig nådde vanligen maximal lutning först i kurvans mitt. Raksträckorna var i regel ordentligt doserade (tvärlutande) in mot sargen, ofta nästan lika mycket som i kurvorna. Tränare och spelare var väl medvetna om att galoppinslag var vanligast i kurvorna. De flesta galopper kom i kurvans början eller slut. För att kunna bemästra problem i kurvorna använde tränarna ofta så kallade sidstänger för att stötta upp och hjälpa hästarna. Man försökte med andra ord att anpassa hästarna till en felaktig banutformning och inte vice versa. Det var också väl känt att störningar av travaktionen var vanligare och kraftigare på korta banor med snäva kurvor. Underdoserade halvcirkulära kurvor Vid snabb trav genom de svagt doserade kurvorna utsattes hästarna för en utåtriktad kraft (centrifugalkraft). För att hålla sig kvar i kurvan måste de motverka denna kraft genom att ansätta

4 Travare i höger varv i högt tempo genom underdoserad kurva. benen i sned vinkel mot underlaget för att med hjälp av sidriktad friktion bygga upp en lika stor inåtriktad kraft (centripetalkraft). En travbana består till cirka 50 % av kurvor varför det extra arbete som går åt i feldoserade kurvor innebär betydande energiförluster och därmed minskade prestationer. Höghastighetsfilmerna påvisade ett rörelsemönster, som var "kurvtypiskt", det vill säga oberoende av varvriktning. Kroppen lutas inåt kurvcentrum. Hästens bakdel "sladdar" ut mot sulkyns yttre skalm. Tydligt minskad bredd på inre diagonalen (avståndet mellan framhov nära sargen och diagonal bakhov). Inre benparet, särskilt frambenet, förs långt in under bålen (adduceras). Inre benparets hovar, särskilt frambenets hov, landar påtagligt snett på den yttre (laterala) trakten. Snedansättningen orsakar en medial brytning och rotation av frambenet (särskilt i kotleden) under hela understödsfasen. Yttre benparet påverkas inte i någon större utsträckning och hovarna landar ofta samtidigt på båda trakterna. Inga större onormala brytningar uppkommer i yttre benparets extremiteter. Tvärlutande raksträckor För att underlätta banans dränering var raksträckorna vanligen ganska kraftigt sidolutade in mot sargen. Hästarna utsattes härigenom av en mot sargen riktad kraft som måste motverkas för att de skulle kunna bibehålla ett rakt spår. Detta stör den normala travaktionen på ett typiskt sätt. Tvärlutningens betydelse kartlades genom filmning av travhästar i tävlingstempo i båda varven. Ett typiskt rörelsemönster fastställdes, som i princip spegelvändes vid ändrad varvriktning: Bakdelen förs in mot sargen. Yttre extremiteterna förs markant in mot hästens medianplan (adduceras). Yttre benparets hovar landar markant på den yttre trakten. Benets och hovens snedansättning mot det snedlutande banunderlaget medför en abnorm inåtriktad brytning i det yttre benparets kotleder under understödsfasen. Inre benparet snedansätts endast obetydligt. Detta benpars hovar landar plant eller obetydligt på yttre trakten och någon onormal brytning uppstår ej i kotleden. Det observerade onormala rörelsemönstret kan leda till att hästens naturliga snedhet ("stelhet / sidighet") accentueras och att tränarna tvingas använda en så kallade huvud- Travare i snabbt tempo på tvärlutande rakbana.

5 stång för att hålla den rakriktad. Denna systematiska yttre störningsorsak ger upphov till stelhet i kroppen, ökad förslitning och prestationsminskning. Även om en viss tvärlutning av raksträckorna behövs för dräneringen så bör den för hästarnas skull minskas till ett absolut minimum. Övergångskurvor Då hästarnas rörelsemönster på tvärlutade raksträckor i princip är det motsatta som under trav genom kurvor uppstår en kraftig störning vid omställningsögonblicket i kurvornas början och slut. Dessa störningar orsakade ofta galoppinslag. Samtliga vid Elitloppet 1973 höghastighetsfilmade hästar visade galoppliknande bakbenrörelser medan frambenen bibehöll normal travaktion när de lämnade sista kurvan och kom in på upploppssträckan. För att minska dessa problem kan en mjuk övergångskurva läggas in vid övergången mellan en raksträcka och en kurva. Övergångskurvan karaktäriseras av att dess radie minskar från att vara i princip oändlig på raksträckan till att sammanfalla med det cirkulära kurvsegmentets radie. Den gradvisa minskningen i kurvradie till övergångskurvans anslutning till kurvans cirkelsegment kombineras med en fortlöpande ökning av övergångskurvans dosering. Då de båda kurvelementen möts är doseringen lika stor som den i kurvans huvuddel. En ca 70 m lång övergångskurva lämpar sig för vanligen förekommande bankonstruktioner. Termografi Ökad värme är ett tecken på mekanisk stress ("belastning"). Termografi är en metod för registrering av värmemönster. Genom att använda färgfilter kan man också särskilja områden med olika isotermer ("temperaturintervall"), varigenom det går att analysera vilka delar av ett ben som har utsatts för störst mekanisk stress. Utsätts till exempel det inre frambenet för onormala påkänningar under en löpning blir det inte bara allmänt varmare än det yttre benet utan man kan också analysera detaljer i värmemönstret. Med termografi studerades hästar före och efter arbete på banor med otillräcklig kurvdosering. Hälften av hästarna arbetades i vänstervarv och hälften i högervarv. Efter arbete i snabbt tempo uppvisade särskilt kotledsområdet på det inre frambenet alltid högre temperatur än det yttre. Värmemönstret var som väntat kurvtypiskt, det vill säga oberoende av varvriktning. Rakbanor Så fort problemet med underdoserade kurvor observerades rekommenderade forskarna att så mycket onödigt snabbarbete genom underdoserade kurvor som möjligt skulle undvikas och att de tränare som hade egna anläggningar skulle anlägga och träna sina hästar på rakbanor. Så småningom anla- Termogram på framben före (ovan) och efter (under) snabb trav på bana med underdoserade kurvor. Bilderna visar nedre delen av benet där gulare/rödare färgning innebär varmare områden jämfört med t ex vita/gröna områden.

6 Nybyggda Skovbo travbana. Datorpresentation av bandesign. des den ena rakbanan efter den andra och tio år efter forskarnas råd var denna banform en populär och etablerad träningsbana. Avnämarreaktion Rörelseforskarna sammanfattade sina iakttagelser och tog i samarbete med vägbyggnadstekniker på KTH fram ett datorprogram för geometrisk utformning av travbanor. Tränare och hästägare reagerade mycket positivt och engagemanget var stort då dessa nya idéer presenterades på travbanor runt om i landet. Svenska Travsportens Centralförbund reagerade dock inte lika positivt, sannolikt mest beroende på att de föreslagna åtgärderna kostade mycket pengar, och ingenting hände. Så plötsligt förändrades situationen dramatiskt. En helt ny travbana skulle byggas utanför Köpenhamn (Skovbo) och rörelseforskarna vid SLU fick i uppdrag att projektera den. En bana med optimal kurvdosering, obetydlig tvärlutning på raksträckorna och rekommenderade övergångskurvor blev nu äntligen verklighet. Resultatet blev en succé. Travarna gick som på räls och tränarna kunde snart ta bort sid- och huvudstänger på de flesta hästarna. Inom kort hade också geometrin på Färjestads, Halmstads och Solvallas travbanor modifierats. ATG tillkom 1974 och en bankommitté bildades med övergripande ansvar för utveckling och underhåll av landets trav- och galoppbanor. Rörelseforskningsgruppen var representerad i kommittén och 1978 gjordes en större enkätundersökning på ATGs uppdrag för att kartlägga tränarkårens uppfattning om de ombyggda travbanorna. Samtliga landets tränare (337) fick enkäten och 252 (75 %) svarade. Travtränarnas reaktion var överväldigande positiv. På frågan om de ansåg "att de ombyggda banorna är sämre, bättre eller lika bra som de icke ombyggda" svarade samtliga BÄTTRE! Detta entydiga svar fick en avgörande betydelse för att landets samtliga travbanor snabbt byggdes om i princip enligt rörelseforskarnas rekommendationer. Denna satsning är en av flera anledningar till att svensk travsport idag håller världsklass. LÄSA MER Dalin G, Drevemo S, Fredricson I, Jonsson K & Nilsson G. Ergonomic aspects of locomotor asymmetry in Standardbred horses trotting through turns. Acta Vet Scand 1973, 38, Suppl 44, Fredricson I, Dalin G, Drevemo S & Hjertén G. A biotechnical approach to the geometric design of racetracks. Equine vet J 1975, 7, Fredricson I, Dalin G, Drevemo S, Hjertén G, Nilsson G & Alm L O. Ergonomic aspects of poor racetrack design. Equine vet J 1975, 7, Fredricson I, Dalin G, Drevemo S & Hjertén G. Travhästens arbetsmiljö. Svensk VetTidn 1977, 2(29), Darenius A, Fredricson I, Björne K, Dalin G, Drevemo S & Hjertén G. Svensk travsport satsar miljoner på förbättrad tävlingsmiljö. Svensk VetTidn 1978, 15(30), Fredricson I, Bergqvist A, Björne K, Hjertén G, Dalin G & Drevemo S. Doserad träflisbana på Jägersro miljonsatsning på galoppsport och ergonomi. Svensk VetTidn 1981, 33(15/16),