L'évolution du cheval
Le cheval est de loin le plus rapide des grands mammifères de la planète. Le cheval domestiqué est un incroyable exploit d'évolution et d'élevage sélectif, capable de sprinter, courir pendant de longues périodes, tirer, sauter et exécuter à l'entraînement des mouvements complexes jamais observés dans la nature (dressage, etc.). Ce qui rend cette gamme de capacités encore plus incroyable, c'est que dans la nature, le cheval est un sprinter pur et dur. Le cheval sauvage passe la plus grande partie de sa journée à marcher lentement et à manger, ne se lançant qu'occasionnellement dans de courts sprints de 10 à 20 secondes lorsqu'il est surpris ou traqué par un prédateur.
Cette capacité non seulement d'entreprendre, mais d'exceller dans un si large éventail d'activités est due à une combinaison de structure et de fonction. Par exemple, de longues jambes avec peu de poids au pied et les muscles sur ou très près du tronc, une forte proportion de muscle (40-50% dans les races telles que les Quarterhorse, les pur-sang, les Arabes et les Standardbred), un grand cœur même en tenant compte du cheval est un grand animal (environ 1% du poids corporel donc 5 kg dans un cheval moyen 500kg) et enfin, mais non le moindre, un système respiratoire et une grande capacité pulmonaire impressionnant. En fait, après la peau (la plus grosse) et le tractus gastro-intestinal (la deuxième en importance), les poumons sont le troisième organe en importance du corps.
Le système respiratoire
La fonction principale du système respiratoire, comme tout le monde le sait, est d'apporter l'oxygène de l'air dans les poumons où il peut passer des voies respiratoires aux globules rouges qui sont séparés par une membrane d'environ 1/100 de la largeur d'un cheveu humain. Et encore une fois, comme beaucoup le savent, l'oxygène est nécessaire à toutes les cellules vivantes de l'organisme - à une exception intéressante : les globules rouges ! L'ironie, c'est que les cellules qui déplacent l'oxygène et qui ont le plus d'oxygène à leur disposition ne l'utilisent pas. Au lieu de cela, ils dépendent de la production d'énergie anaérobie (sans oxygène) à partir du glucose. Cependant, le système respiratoire fait aussi un certain nombre d'autres choses très importantes comme éliminer le dioxyde de carbone du corps, aider à contrôler le pH (acidité/alcalinité) du sang/corps, aider à contrôler la température du corps, filtrer les bulles de gaz et les caillots formés dans le sang, libérer les hormones et protéger le corps des virus, bactéries, champignons, poussière, etc. inhalés.
Ce qui est particulièrement intrigant, c'est que les courts sprints ou sauts explosifs ne dépendent pas du tout de la capacité d'utiliser de l'oxygène, ce qui soulève la question de savoir comment les chevaux ont évolué pour avoir un système respiratoire aussi vaste. Ce qui est encore plus intrigant, c'est qu'au sein d'une race comme les Arabes, certains individus sont des sprinters et d'autres des athlètes d'élite.
Quelle est donc l'importance du système respiratoire pour la performance dans les différentes disciplines ?
Pour tout exercice tel qu'un court sprint de 10 secondes ou le saut d'une ligne de 3 obstacles, la contribution du système respiratoire en termes d'oxygène utilisé pour générer de l'énergie sera insignifiante - peut-être moins de 5%. Mais à mesure que la durée et l'intensité de l'effort augmentent, le système respiratoire devient de plus en plus important.
Vous avez peut-être entendu dire que les chevaux peuvent retenir leur souffle pour une course de 5 furlongs (1000m). Alors que j'ai vu des chevaux retenir leur souffle en quittant les stalles de départ jusqu'à une dizaine de secondes à mesure qu'ils accéléraient, ce ne serait pas possible pour une course de 5 furlongs d'une durée de 55-60 secondes. Ainsi, même dans une course de "sprint", environ 60 à 70% de l'énergie est générée par voie aérobie et dépend donc du bon fonctionnement du système respiratoire.
Dans une course des Quarterhorse, d'une minute environ, à peu près 60% de l'énergie provient de sources anaérobies. Dans cette situation, on pourrait imaginer que le bon fonctionnement du système respiratoire serait moins important. Cependant, ce n'est pas le cas, car si le cheval a la sensation de ne pas pouvoir respirer facilement (dyspnée) en raison d'une obstruction des voies respiratoires supérieures ou inférieures, cela peut conduire à entraver le cheval.
Ainsi, pour les pur-sang, à mesure que la distance de course s'allonge, l'importance de l'apport d'oxygène aux muscles devient encore plus grande. Même en saut d'obstacles, environ 70% de l'énergie provient du métabolisme aérobie. En cross-country en concours complet, c'est environ 90% et pour une course d'endurance de 80 km, plus de 95% de l'énergie provient de l'oxygène (aérobie).
La capacité d'un cheval à utiliser l'oxygène se divise en trois parties. La première consiste à faire entrer et sortir le plus d'air possible des poumons le plus rapidement que possible. La seconde est que l'oxygène se déplaçant des voies respiratoires dans le sang et soit transporté par les globules rouges et pompé par le cœur vers les muscles. La dernière partie est l'oxygène qui quitte les globules rouges et se déplace dans les muscles et enfin dans les cellules et dans les mitochondries qui utilisent l'oxygène pour libérer l'énergie stockée dans les sucres et les graisses.
Le rôle du système respiratoire chez le cheval
Le rôle du système respiratoire est vital chez tous les chevaux. Tout d'abord, parce que le sentiment de ne pas pouvoir respirer librement peut déboussoler les chevaux, les rendre anxieux ou les faire renoncer. Deuxièmement - parce que les chevaux au galop et au grand galop respirent parfaitement à chaque foulée - tout ce qui ne va pas avec la respiration a un effet sur la foulée et tout ce qui a un effet sur la foulée a un effet sur la respiration.
Le cheval est un respirateur nasal obligatoire : il ne peut respirer que par les narines, contrairement aux hommes qui peuvent respirer par le nez, la bouche ou le nez et la bouche simultanément. C'est parce qu'une structure appelée le palais mou sépare complètement la partie supérieure des voies respiratoires au-dessus de la bouche de la bouche elle-même. Les narines se rejoignent dans un espace appelé le pharynx. L'air traverse ensuite le larynx, ce qui constitue un rétrécissement des voies respiratoires ainsi qu’un site important d'obstruction des voies respiratoires, même chez les chevaux en bonne santé. Les chevaux atteints par le "rugissement", une condition où le larynx ne s'ouvre pas complètement, subissent une obstruction des voies respiratoires encore plus importante qui peut être sévèrement limitante pour leur performance. L'air traverse ensuite le larynx et descend dans la trachée.
La trachée est un tube ovale d'environ 80 cm de long avec environ 50 à 60 anneaux de cartilage. Ceux-ci empêchent la trachée de s'affaisser sous une pression négative lorsque le cheval inspire et réalisent la même fonction que les anneaux métalliques en spirale autour d'un tuyau d'aspirateur. Lorsque la trachée pénètre dans les poumons à l'intérieur de la cage thoracique (la plus grande structure unique du squelette), elle se divise en deux grandes bronches. Une bronche va vers le poumon gauche et une vers la droite. Le cheval n'a essentiellement que deux grands lobes (divisions) représentant 90% du poumon total.
Les bronches se divisent de la même façon que le tronc principal d'un arbre (équivalent de la trachée) se divise en branches de plus en plus petites. C'est pour cette raison que les voies respiratoires dans leur ensemble sont souvent appelées l'arbre bronchique. Après une quarantaine de divisions, nous arrivons aux voies respiratoires les plus petites, puis aux alvéoles où l'oxygène passe dans les globules rouges. La membrane qui sépare les globules rouges de l'air dans les voies respiratoires est alors de 1/100e de l'épaisseur d'un cheveu humain. Les voies respiratoires et les alvéoles à ce niveau du poumon sont si petites qu'elles ont tendance à s'affaisser vers l'intérieur. Ceci est empêché par une substance appelée « surfactant » qui agit comme un liquide vaisselle pour réduire la tension superficielle. Cet agent tensioactif est perdu lors d'infections pulmonaires ou en cas de saignement dans les poumons.
Il peut être surprenant d'apprendre que le poumon a la teneur en eau la plus élevée de tous les organes du corps - environ 90% du poumon est de l'eau. C'est d'autant plus ironique que l'inhalation d'eau entraîne la noyade.
Au repos, le cheval moyen de 500 kg respire environ 12 fois par minute et se déplace de 5 litres à chaque respiration (appelé le volume courant). Au total, cela signifie que 60 litres d'air entrent et sortent chaque minute. Pensez à 4 seaux. Le cheval doit fournir de l'énergie pour surmonter la résistance au mouvement de l'air / environ 60% dans les voies respiratoires supérieures (tête et trachée) et 40% dans les voies respiratoires inférieures (effectivement dans les poumons). La résistance est similaire si le cheval inspire ou qu’il expire.
Pendant l'effort, le cheval augmente la quantité d'air qui entre et sort proportionnellement à l'intensité de son travail. Plus il travaille fort, plus il doit déplacer d'air, car plus il travaille fort, plus il utilise d'oxygène. Au début, en passant du repos au pas et du pas au trot, le cheval fait entrer et sortir plus d'air, principalement en respirant plus vite. Cependant, lorsqu'il passe du trot au galop et du petit galop au grand galop, le cheval commence alors à respirer plus profondément et garde le même rythme respiratoire. C'est parce que la foulée et la respiration sont liées 1:1 au petit galop et au grand galop. Les chevaux augmentent la vitesse dans ces allures non pas en faisant plus de pas, mais en faisant des pas plus longs. Des foulées plus longues signifient plus de temps pour remplir les poumons et ainsi la taille de la respiration augmente.
Lorsqu'un cheval de taille moyenne a atteint le galop, il peut prendre environ 120 respirations par minute (2 respirations toutes les secondes), et déplacer 15 litres d'air (un seau de taille normale) à chaque respiration. En une minute au galop, le cheval fera entrer et sortir suffisamment d'air pour remplir 6 baignoires de taille standard (6 x 300 litres = 1800 litres). L'air entre et sort des narines à un débit moyen de 60 litres/seconde et aussi vite que 100 litres/seconde. À titre de comparaison, une lance d'incendie de grand diamètre aurait généralement un débit d'environ 30 litres/seconde.
Santé respiratoire
En ce qui concerne la santé respiratoire, des études chez l'homme et chez le cheval montrent que les maladies respiratoires chroniques (à long terme) comme l'asthme peuvent entraîner une perte de l'état, et des besoins énergétiques accrus. Il est également clair que même une maladie respiratoire subclinique de bas niveau (maladie qui ne ressort pas de l'observation du cheval) peut avoir un effet négatif significatif sur la performance physique.
Maintenir le système respiratoire de vos chevaux aussi sain que possible peut prendre une signification encore plus importante lorsque vous prenez en compte son rôle dans la performance. Tout d'abord, malgré ce que vous avez pu lire dans de nombreux articles ou même dans les manuels scolaires, vous ne pouvez pas entraîner le système respiratoire d'un cheval. Un cheval en forme et au galop fait entrer et sortir la même quantité d'air que lorsqu'il n'était pas en forme. Deuxièmement, chez le cheval qui n’est pas en forme, le cœur est considéré comme le principal facteur limitant la performance MAIS chez le cheval en entraînement, c'est le système respiratoire qui est considéré comme le principal facteur limitant la performance. C'est parce que le cœur étant un muscle, il s'adapte et s'améliore avec l'entraînement, tout comme le font les muscles squelettiques. Le poumon ne change pas avec l'entraînement. Il ne s'agrandit pas. Ça ne devient pas plus efficace. Enfin, tout dommage aux poumons peut entraîner le développement de tissu cicatriciel et la perte de fonction. Le message à retenir ? Ça vaut la peine de prendre soin de la santé respiratoire de vos chevaux.
