Saddle In Motion : back biomechanics of the ridden horse : analysis of the interactions between the saddle and the back, and application to the development of news prototypes of saddles

L'objectif de cette thèse était d'analyser les interactions entre le dos du cheval et la selle dans les conditions de l'exercice sportif et de développer, à partir de ces connaissances nouvelles, une gamme de selles adaptées au cheval en mouvement et à son cavalier. L'originalité de cette thèse était entre autre de mesurer les mouvements de la colonne vertébrale dans la région thoracique située sous la selle. Un protocole original de mesure biomécanique des interactions entre le dos et la selle a été mis en place et validé. Ce protocole couplait différents matériels (tapis capteur de pression, cinématique 2D, capteur de force d'étrier et centrales de mesure inertielle) synchronisés et miniaturisés. Grâce à ce protocole, il a été possible de quantifier le mouvement de la colonne vertébrale du cheval, les pressions au cours de l'effort et l'effet du cavalier en comparant des selles dites « standard » avec de nouveaux prototypes de « panneaux » permettant de modifier la portance de la selle sur le dos du cheval. Les résultats de ces études ont permis de mettre en évidence l'impact du cavalier sur l'amplitude des mouvements du dos du cheval et sur sa locomotion au cours du trot et de démontrer qu'une selle dont la portance est modifiée provoque des modifications significatives de la locomotion du cheval au trot. Ces travaux ont permis d'apporter des informations quantifiées sur l'effet de la selle et du cavalier sur la biomécanique dorsale du cheval dans la condition montée lors de l'effort. Ces connaissances nouvelles seront utilisées (1) pour la conception de nouvelles selles mieux adaptées au cheval en mouvement et (2) pour mieux comprendre, prévenir et traiter les dorsalgies chez le chevalThe aim of this thesis was to analyze the interactions between the horse’s back and the saddle during exercise and develop, thanks to these new knowledges, a new range of saddle adapted to horse’s movements and to the rider. The originality of this thesis was to measure the movements of the spine in the thoracic region located under the saddle. An innovative protocol was developed to measure the interactions between the back and the saddle using different materials (pressure mat, 2D kinematics, stirrup force sensors, and inertial measurement units) synchronized and miniaturized. With this protocol, it was possible to quantify the movement of the horse’s spine, the pressure under the saddle and the effect of the rider by comparing a “standard” saddle with new prototype “panels” modifying the contact area of the saddle on the horse’s back. The results of these studies have helped to highlight the impact of the rider on the range of motion of the horse’s back and locomotion during the trot and to demonstrate that a saddle, which the contact area is modified, causes significant changes in the locomotion of the horse. This work helped to provide quantified information on the effect of the saddle and the rider on the horse’s back biomechanics in the ridden condition. These new knowledges will be used (1) to design new adapted saddles to the horse in motion and (2) to better understand, prevent and treat back pain in horse