Contribution à l'estimation de la dépense énergétique liée à l'exercice chez le cheval trotteur attelé : utilisation des mesures de consommation d'oxygène et de fréquence cardiaque en conditions de terrain

Contribution to the estimation of the exercise energy expenditure in harnessed Standardbred trotters : utilization of the oxygen consumption and heart rate measurements in field conditions

• Auteur / Autrice : Justine Fortier
• Direction : Véronique Julliand, Anne-Gaëlle Goachet, Gaëlle Deley
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 13/10/2014
• Etablissement(s) : Dijon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : URANIE - Unité propre AgroSup (Dijon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : URANIE - Unité propre AgroSup (Dijon)
• Jury : Président / Présidente : Jean Noblet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Tatiana Art, Serge Berthoin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épreuve d'effort

Fréquence cardiaque

Métabolisme énergétique

Chevaux de travail

Mots clés libres

Cheval

Dépense énergétique

Consommation d’oxygène

Fréquence cardiaque

Conditions de terrain

Exercices d’entraînement

Horse

Energy expenditure

Oxygen uptake

Heart rate

Field conditions

Training exercises

Résumé

L’activité physique, couramment exprimée en multiple des besoins du métabolisme de base, induit une dépense supplémentaire en termes d’énergie qui varie selon les exercices pratiqués et leurs caractéristiques. L’objectif de ce travail de thèse était d’estimer la dépense énergétique liée aux exercices d’entraînement chez le cheval trotteur attelé. Pour cela, la consommation d’oxygène (VO2) et la fréquence cardiaque (FC) ont été mesurées en conditions de terrain sur des chevaux trotteurs maintenus en situation expérimentale contrôlée à partir d’un appareil portable de mesure des échanges respiratoires, le K4b² équin et l’Equimask. Les chevaux ont été soumis à quatre exercices d’entraînement utilisés chez le cheval trotteur : promenade, jogging, parcours et interval. Des mises au point méthodologiques se sont avérées nécessaires pour répondre à notre objectif de thèse et ont été menées de manière préliminaire à la quantification énergétique. Nos travaux ont montré que l’utilisation de l’analyseur portable des échanges gazeux permet d’obtenir des données cardiorespiratoires cohérentes, même à des vitesses de course élevées (12 m/s) et ainsi d’estimer la dépense énergétique liée aux différents exercices. Néanmoins pour une application pratique sur le terrain, nos résultats suggèrent que la fréquence cardiaque peut être utilisée pour estimer VO2, sous conditions d’avoir individuellement établie la relation VO2/FC au cours d’un test incrémental spécifique à la discipline du trot. Nos résultats confirment l’intérêt d’investiguer la dépense énergétique spécifique à chaque exercice puisque cette dernière est directement liée à l’intensité, à la durée et au type d’exercice pratiqué. En effet, nous avons proposé des coefficients de majoration de la dépense énergétique liée aux exercices en multiple des besoins liés au métabolisme de base. Les coefficients de majoration correspondent à 1,26 – 1,23 – 1,39 et 1,39 fois les besoins d’entretien pour les exercices promenade, jogging, parcours et interval respectivement. En moyenne, une semaine type d’entraînement chez un cheval trotteur induit une augmentation de ces besoins en énergie de 1,30 fois les besoins d’entretien. Bien que cette estimation nécessite d’être complétée en ajoutant la contribution anaérobie dans la fourniture énergétique mais aussi l’ensemble des pratiques complémentaires exercées par les chevaux trotteurs, nos travaux apportent de nouveaux éléments à la quantification de la dépense énergétique liée aux exercices spécifiques chez le cheval trotteur attelé.

Physical activity, commonly expressed as a multiple of basal metabolic requirements, induces an additional energy cost which varied with exercises and their characteristics. The objective of the present work was to estimate energy expenditure related to training exercises in the harnessed Standardbred trotters. Oxygen consumption (VO2) and heart rate (HR) were measured in field conditions in trotters maintained under controlled situation using a portable device measuring respiratory gas exchanges, the equine K4b² and the Equimask. Trotters were submitted to four exercises used in the trotter training: ‘promenade’, ‘jogging’, ‘parcours’ and ‘interval’. Preliminary to the quantification of the exercise energy expenditure, some methodological adaptations were needed. Our results showed that the use of portable analyzers provides consistent cardiorespiratory data even at high running speeds (12 m/s) and thus a good estimation of the exercise energy expenditure. However for practical application in the field, our results suggest that heart rate can be used to estimate VO2, particularly when individual VO2/HR curve was established previously. Our results confirm the interest of the investigation of the exercise energy expenditure which is directly related to the intensity, duration and type of exercise performed. Indeed, we proposed coefficients to increase total energy expenditure due to the exercise in multiple to the energy basal metabolism. Coefficients correspond to 1.26 - 1.23 to 1.39 and 1.39 times the maintenance requirements for ‘promenade’, ‘jogging’, ‘parcours’ and ‘interval’ exercises. A typical training week in trained trotter requires an increase of the energy 1.30 times maintenance requirements. Although this estimate needs to be completed by adding anaerobic contribution to the energy supply but also all additional physical activities performed by trained trotters, our work provides new evidence to quantify energy expenditure related to specific exercises in harnessed Standardbred trotter.