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Mascalcia moderna nell'ambito della podologia equina
III. NUOVI MATERIALI
III. 3. Sistemi di ferratura ammortizzanti
III. 3. 1. Generalità
L'impatto dell'estremità distale dell'arto con il suolo produce una forza vibrante ad alta frequenza. L'intensità di questa forza ed il lasso di tempo estremamente breve (1-30 ms.) nel quale la sua energia viene assorbita, impediscono qualsiasi controllo neuromuscolare riflesso. Per questa ragione è stata definita da Nigg come forza passiva [51].
L'azione patogenetica della forza passiva è stata dimostrata prima in medicina del lavoro e sportiva umana, successivamente nel cavallo [52].
L'esposizione ripetuta e continua ad urti e vibrazioni ad alto contenuto energetico (frequenza) provoca inizialmente alterazioni funzionali neurovascolari (trombosi, ischemia), seguite da lesioni osteoarticolari (artrosi, periostite, fratture da fatica, tenodesmiti inserzionali); nel cavallo atleta queste lesioni sono tanto maggiori quanto più ci si avvicina alle articolazioni distali degli arti [53].
I fattori che determinano l'energia dell'impatto iniziale trasmesso all'arto sono:
- a) proprietà fisiche del terreno, studiate da Barrey et al. e Devremo et al. [54, 55];
- b) velocità e peso del soggetto;
- c) capacità ammortizzante dello zoccolo scalzo e/o della ferratura.
III. 3. 2. Ferri a capacità ammortizzante intrinseca e solette
Le capacità ammortizzanti di diversi sistemi di ferratura in condizioni standardizzate per peso (stesso soggetto), velocità (3,9 m/s) e qualità della superficie (asfalto) sono state studiate da Benoit et al. [45].
Questi autori hanno misurato il picco di massima decelerazione verticale, la frequenza delle vibrazioni trasmesse al piede e la loro durata nel tempo, applicando un accelerometro alla parete dello zoccolo nel suo punto più largo.
La tabella 4 riporta i valori di 12 dei 16 sistemi di ferratura da loro studiati.
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Tabella 4
Capacità ammortizzante di diversi sistemi di ferratura |
Easyglue© è un sistema di ferratura incollabile che prescinde da chiodi (vedasi oltre).
Springtop© è un ferro a basculamento multidirezionale descritto previamente; da notare che, benché inchiodato, le teste dei chiodi non vengono a contatto con il terreno.
Nailon© consiste in un'anima di alluminio rivestita di poliuretano e viene applicato usando chiodi.
Sleipner Sport© è un sistema che consiste in:
- a) Un ferro in acciaio con profilo ad U nel quale sono alloggiate le stampe di teflon per i chiodi; viene applicato allo zoccolo con chiodi normali.
- b) Un inserto ricambiabile in poliuretano che viene incastrato nella parte inferiore del ferro già applicato allo zoccolo (fig. 31).
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Fig. 31 - Ferratura Sleipner Sport© |
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La Tabella 4 riporta soltanto una parte delle combinazioni possibili, legate all'offerta di prodotti da parte dell'industria specializzata, che è in continua evoluzione. Dal 1993 (anno della pubblicazione dei dati usati in tabella), alcuni prodotti sono stati ritirati dal mercato (p.e. Sleipner Sport©), altri trovano un uso molto limitato, mentre nuovi prodotti hanno visto la luce (p.e. Ollöv Original© - Fig. 32). Per giudicare questi ultimi in modo obiettivo sarebbe utile un nuovo studio comparativo in condizioni definite (stesso cavallo, superficie, velocità, apparecchiature). |
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Fig. 32
Ferratura Ollöv Original©
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I risultati della ricerca di Benoit et al si potrebbero commentare nel seguente modo:
a) I valori di riferimento utili sono quelli del piede sferrato (550 m/s e 480 Hz) e del piede ferrato tradizionalmente (750 m/s e 530 Hz).
b) L'uso di una soletta di cuoio (anch'esso un metodo tradizionale) sembra dare risultati misti: da una parte diminuisce notevolmente il picco di decelerazione massima (520 m/s) a valori addirittura inferiori a quelli del piede sferrato, dall'altra parte presenta una frequenza di vibrazioni - e perciò di energia trasmessa all'arto - più alta di tutte le combinazioni provate.
c) Le soluzioni ammortizzanti moderne si possono dividere in tre gruppi:
- ferri + solette in cui la dissipazione dell'energia avviene principalmente a livello della soletta (numeri 7, 8, 9, 10 della tabella 4);
- ferri particolari a capacità ammortizzante intrinseca (numeri 3, 4, 5, 6);
- combinazioni di ferri a capacità ammortizzante e solette (numeri 11 e 12).
d) I sistemi più efficaci non prevedono contatto con il terreno da parte della testa dei chiodi (numeri 3, 4, 6 e 11, 12); questo porterebbe alla conclusione che parte dell'effetto smorzante viene vanificato dalla trasmissione diretta dell'energia dell'impatto al piede tramite i chiodi.
e) Rispetto ai fattori di peso e spessore totale, previamente discussi, alcuni sistemi sembrano, a questo riguardo, molto penalizzanti.
La lenta diffusione di sistemi ammortizzanti nella mascalcia profilattica e terapeutica non è dovuta solo a fattori commerciali (costo elevato) ed alla resistenza di un mondo tradizionale, ma anche a problemi pratici nella loro applicazione.
Concretamente questi problemi riguardano:
1. Difficoltà nell'adattamento al piede: i ferri compositi (a capacità ammortizzante intrinseca), generalmente formati da un'anima metallica (alluminio, acciaio) rivestita da un materiale che assorbe l'energia (p.e. poliuretano), sono difficili da sagomare in modo tradizionale (a freddo sull'incudine), soprattutto quando la forma dello zoccolo varia notevolmente dalla forma ± ideale del ferro commercializzato. Alcuni fabbricanti propongono delle piegatrici specifiche per i loro ferri, facilitando così la sagomatura appropriata ma obbligando ad una inversione in attrezzatura e spazio nell'officina mobile dedicata esclusivamente al loro prodotto (Fig. 33). Modifiche alle stampe, come per esempio stampe aggiuntive o inclinazione diversa della stampa per accomodare un particolare grado di conicità della muraglia, sono difficili o impossibili, così come l'eventuale aggiunta di barbette.
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Fig. 33
Sagomatura della ferratura Ollöv Original©
a) tramite piegatrice
b) sull'incudine (solo apertura e chiusura del ferro) |
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2) La solidità e la tenuta di alcuni sistemi di ferratura ammortizzanti sono minori di quelle che avrebbe una ferratura classica sullo stesso piede a causa di:
- a) spessore maggiore che offre più presa a forze tangenziali sulla ferratura e che inoltre può aumentare problemi d'interferenza tra gli arti;
- b) peso maggiore che richiede un uso di chiodi più grandi, o in maggior numero, per dare una solidità analoga a quella di un ferro più leggero;
- c) l'attività ammortizzante, se è ottenuta tramite l'inserzione di solette tra ferro e piede, causa una sollecitazione maggiore sui chiodi e sulla porzione di muraglia da essi attraversata; questo è dovuto al fatto che la distanza tra il collo del chiodo (inserito nella stampa del ferro) ed il ribattino (alloggiato nella muraglia) è fissa, mentre la distanza tra la faccia superiore del ferro ed il margine distale della muraglia varia, anche se minimamente, ad ogni ciclo di appoggio/levata dato che la soletta si comprime e si espande continuamente (Fig. 34).
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Fig. 34
Sollecitazioni sul chiodo in ferratura con soletta ammortizzante, deformabile |
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3.La durata di alcuni ferri a capacità ammortizzante intrinseca è spesso troppo corta per alcune discipline agonistiche in cui il loro pregio sarebbe utile, come per esempio le gare di fondo che richiedono un “chilometraggio” importante alle ferrature. Il materiale di rivestimento dei ferri ammortizzanti, invece, si consuma troppo velocemente.
4. In ferri rivestiti da materiale assorbente le vibrazioni presentano una presa (grip) altissima su terreni solidi. Così come un grip troppo basso (p.e. dell'acciaio sull'asfalto) è pericoloso per la possibilità di scivolate e cadute, un grip eccessivo su terreno duro sottopone l'arto a forze tangenziali (shearing forces) molto elevate, perché il piede viene bloccato nei primi milisecondi dell'appoggio al suolo. Pratt ritiene che l'aumento della frizione tra ferratura e suolo sia una causa importante di lesioni all'arto toracico [56].
5. Le solette mantengono la “memoria” strutturale per un tempo determinato. La loro capacità di ritornare a forma e dimensione originale dopo ogni sollecitazione/compressione è ± limitata; il cuoio, per esempio, è molto scadente sotto questo punto di vista, soprattutto se sottoposto a variazioni del suo contenuto in acqua. La compressione permanente, conseguente alla perdita di “memoria”, diminuisce le proprietà ammortizzanti della soletta e allenta la ferratura.
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