Revue et aspects pratiques de l’entraînement du cheval sur tapis roulant aquatique et en piscine

L’entraînement des chevaux est une science inexacte et complexe qui comporte, en plus du développement de certaines compétences techniques et aptitudes mentales de l’animal, un développement de la condition physique. L’inclusion d’activités aquatiques dans les programmes d’entraînement des chevaux est de plus en plus populaire, grâce au développement et à la commercialisation d’équipements spécifiques et adaptés. Bien que ces équipements aient été à l’origine conçus pour la rééducation du cheval à la suite de blessures, ils sont aussi de plus en plus utilisés pour la préparation physique des chevaux de sport et de course. Les justifications pour inclure ces activités aquatiques dans l’entraînement sont à la fois biomécaniques (diminution des forces d’impact tout en augmentant la résistance, par exemple), et psychologiques (changement de routine d’entraînement) [³⁴]. Bien que les études scientifiques sur les effets physiologiques de la nage sur les chevaux aient été publiées dès les années 70, de nombreuses questions restent encore sans réponse, rendant l’utilisation des protocoles aquatiques encore très empirique [²⁴]. Les deux principales catégories d’activités aquatiques utilisées pour la préparation physique des chevaux sont l’exercice sur tapis roulant immergé et la nage en piscine. Dans les deux cas, ces activités présentent des avantages et des inconvénients, et nécessitent un équipement spécialisé et un personnel expérimenté afin de réduire les risques d’accident.

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE L’EAU JUSTIFIANT UNE ACTIVITÉ AQUATIQUE

L’immersion dans l’eau soumet les parties immergées du corps aux propriétés de flottaison, de pression hydrostatique et de viscosité de l’eau. Selon les parties immergées, certaines de ces propriétés ont plus d’effet que d’autres sur les mouvements du cheval. Tout d’abord, la flottabilité de l’eau réduit le poids supporté par les membres du cheval, permettant ainsi une réduction des forces verticales de mise en charge sur les structures musculosquelettiques, qui sont souvent associées aux risques de blessure à l’entraînement [¹⁸]. Cette diminution des impacts est donc un avantage, mais aussi la raison pour laquelle il n’est pas recommandé d’utiliser l’exercice en immersion tel que la nage comme principale activité d’entraînement. En effet, il est aussi important de soumettre l’appareil musculosquelettique à un stress et à des forces de concussion pour obtenir une adaptation qui résulte en une augmentation de la résistance des tissus aux charges, donc aux blessures. Il est ainsi recommandé d’inclure la nage dans un programme d’entraînement plutôt que de la considérer comme une activité complémentaire du cross-training [²⁹]. Un autre effet indirectement associé à la flottabilité est l’augmentation de l’amplitude des mouvements des membres durant la marche (ou la nage). Les avantages d’une telle augmentation d’amplitude des mouvements ne sont pas objectivement quantifiés, mais ils pourraient correspondre à une amélioration de la flexibilité, de la souplesse et de la coordination des membres dans le cadre d’un programme d’entraînement [¹⁴]. En outre, l’exercice dans l’eau favoriserait le développement d’une meilleure proprioception due à l’adaptation instantanée requise pour rester en équilibre et bouger dans un milieu différent de l’air. En revanche, les données scientifiques obtenues semblent montrer que cet effet est de très courte durée [¹⁵, ¹⁹].

L’eau étant beaucoup plus dense que l’air, toute partie du corps immergée est soumise à une pression hydrostatique, ce qui représentait l’argument majeur pour le développement d’activités aquatiques dans les programmes de rééducation de chevaux blessés. La pression hydrostatique exercée par l’eau contribue à diminuer l’œdème et est bénéfique pour la guérison des tissus superficiels. La température de l’eau peut aussi être ajustée pour réduire l’inflammation et l’enflure. Dans le cadre d’une utilisation pour la préparation physique, les bénéfices des propriétés hydrostatiques sont encore à déterminer, mais il est possible qu’elles améliorent la circulation sanguine et le drainage lymphatique après un effort intense, contribuant ainsi potentiellement à une récupération plus rapide. Un sondage en Australie a d’ailleurs montré que les entraîneurs mentionnent la récupération comme principal objectif du recours à la nage dans leur protocole d’entraînement [³⁴].

L’eau offre aussi une résistance bien supérieure à l’air, avec des courants et des turbulences dans le sillage des mouvements qui créent une force de traînée dans la direction opposée au mouvement. Les conséquences sont que plus la partie immergée est large et peu hydrodynamique, plus les forces opposées au mouvement sont grandes. Ces propriétés sont utilisées pour accroître la résistance au mouvement et l’intensité de travail en augmentant le niveau de l’eau dans laquelle les chevaux réalisent leur exercice (ou par immersion totale dans le cas de la nage). La charge physiologique associée à la marche sur tapis roulant aquatique a été quantifiée selon des niveaux d’eau croissants, ainsi que lors de la nage : il s’agit d’efforts d’intensité modérée et principalement aérobique [⁹, ¹⁶]. Cette propriété physique de résistance au mouvement dans l’eau est l’une des raisons de l’utilisation des exercices aquatiques chez les chevaux, avec l’objectif d’améliorer leur capacité cardio-vasculaire.

EFFETS PHYSIOLOGIQUES ASSOCIÉS À L’IMMERSION DANS L’EAU

La température de l’eau a des impacts sur certains paramètres physiologiques qui ont été bien documentés lors de la nage dans plusieurs espèces. Chez les nageurs, la fréquence cardiaque et la concentration sanguine en lactate augmentent pour un effort donné avec la température de l’eau (mesurée à 20, 26 et 32 °C) [²³]. Ce phénomène est probablement secondaire à la vasodilatation périphérique induite par l’augmentation de la température de l’eau. Il est peu courant d’utiliser des conditions d’exercice en eau froide (inférieure à 15 °C) chez le cheval, mais il est montré que les températures inférieures à 15 °C induisent une vasoconstriction périphérique et une hausse significative de la pression artérielle [¹³]. Inversement, des études au Japon décrivent les réponses physiologiques du cheval lors d’immersion dans des bains de sources chaudes et rapportent une activité plus élevée du système autonome parasympathique [¹²]. Une activation parasympathique est d’ailleurs aussi la réponse clé associée au réflexe d’immersion des mammifères [³⁵]. Ce réflexe, qui est observé lors de plongée mais aussi lors d’aspersion du visage, est une protection physiologique qui résulte en une bradycardie et une apnée. Lors d’un exercice aquatique chez l’animal, les scientifiques parlent d’un « conflit autonome » dans lequel le réflexe d’immersion tend à induire une bradycardie, mais l’exercice à entraîner une tachycardie. La conséquence extrême de ces réponses autonomes peut être la mort subite due à un arrêt cardiaque, comme ce qui est observé chez le rat lorsqu’il subit un stress avant l’immersion [¹]. Vu que la nage a le potentiel de générer un stress intense chez certains chevaux, de tels risques de mort subite avec arrêt cardiaque seraient possibles chez cette espèce. Cependant, aucun rapport scientifique mentionnant de tels cas n’a été publié, et au cours de nos recherches, nous avons aussi documenté une prévalence faible d’arythmies cardiaques non complexes lors de la nage chez le cheval [³²].

LE TAPIS ROULANT AQUATIQUE COMME MÉTHODE D’ENTRAÎNEMENT

Le tapis roulant aquatique pour chevaux est une technique apparue plus récemment que la nage en piscine. Elle est aussi plus populaire car elle demande moins d’infrastructures. Les modèles de tapis immergés se sont multipliés au cours des cinq dernières années et des progrès dans la conception du matériel ont permis d’améliorer la sécurité et la fiabilité de ces systèmes. Un consensus de bonnes pratiques pour l’utilisation du tapis roulant aquatique a été publié récemment par un groupe d’experts et d’utilisateurs (encadré) [²⁹].

Protocoles d’emploi

Données publiées

Étant donné sa popularité et sa relative accessibilité, le tapis roulant aquatique a fait l’objet d’un plus grand nombre d’études que la nage. Cependant, la décision d’utiliser le tapis roulant aquatique chez le cheval est souvent prise de façon empirique, car les données scientifiques sont encore peu nombreuses. Cet article se concentre uniquement sur son utilisation dans le cadre de l’entraînement et de la préparation physique des chevaux (par opposition à la rééducation). Selon un récent sondage international mené auprès de 41 établissements, le tapis roulant aquatique est utilisé à 60 % pour l’entraînement et à 40 % pour la rééducation [³⁷]. L’un des résultats clés de cette étude est la grande variabilité des protocoles utilisés en matière de durée des séances et de vitesse [³⁷]. Une telle variabilité est en partie due aux différences des programmes pour la rééducation, plutôt que pour l’entraînement, mais elle montre aussi que les données nécessaires pour standardiser ces protocoles ne sont pas disponibles à ce jour. Un consensus a cependant été publié récemment, mais il se limite aux aspects techniques sans recommander de protocoles spécifiques [²⁹].

Les séances de préparation physique soumettent le corps du cheval à un stress physiologique afin de provoquer une réponse qui améliore l’efficacité du travail musculaire. L’exercice sur tapis roulant aquatique peut être ajusté en termes de hauteur d’eau, de vitesse, et parfois d’inclinaison, ce qui modifie l’intensité de l’exercice et cible différents groupes musculaires afin d’adapter le type d’effort aux besoins individuels de chaque cheval. De manière générale, les programmes de préparation sur tapis roulant utilisent une hauteur d’eau plus élevée (jusqu’au carpe ou jarret et au-dessus) et des durées plus longues que ceux pour la rééducation [³⁷]. La fréquence des séances est habituellement quotidienne, puisqu’elles font partie d’un programme de cross-training qui inclut plusieurs types d’activité physique afin de réduire les risques de blessure associés à l’entraînement, comme cela est suggéré par certaines études dans différentes disciplines équestres [¹⁷, ²⁶]. Le consensus adopté par les utilisateurs et les vétérinaires est que la vitesse devrait être réduite à mesure que la hauteur d’eau augmente, en raison d’une résistance aux mouvements accrue [²⁹]. La plupart des bénéfices liés aux activités du tapis aquatique semblent être obtenus sans utiliser des vitesses qui nécessitent que le cheval trotte, d’autant plus que le trot provoque une usure majeure du matériel.

Charge de travail

Une étude montre que l’augmentation de la hauteur d’eau a un impact plus important sur l’intensité de l’effort que celle de la vitesse de marche [⁸]. La consommation d’oxygène la plus élevée, signe de la charge de travail, a été mesurée à une vitesse de 1,39 m/s avec l’eau à la hauteur du grasset. Elle n’était que de 25 ml/kg/min, ce qui représente un effort d’environ 15 à 20 % du maximum possible (pour une population de chevaux de sport non entraînés). La charge de travail est donc principalement aérobique et devrait pouvoir être soutenue pendant de relativement longues périodes sans engendrer une accumulation sanguine importante de lactate.

La meilleure combinaison de vitesse et de hauteur de l’eau, pour chaque application avec un objectif spécifique, varie considérablement entre les chevaux et reste subjective et empirique. Pour un programme de préparation, des séances de 20 à 30 minutes avec une hauteur d’eau jusqu’au poitrail et une vitesse modérée à élevée sont mises en œuvre. Pour un programme de préparation finale à la compétition, des séances à vitesse plus élevée peuvent être alternées avec des périodes de récupération à vitesse plus lente. Enfin, pour un programme de récupération active, des séances à faible charge (au pas avec l’eau à hauteur des boulets) favoriseraient la récupération musculaire et aideraient à diminuer plus rapidement la lactatémie sanguine induite par un effort intense.

Posture du cheval

Il est important d’évaluer la posture et la locomotion de chaque cheval pour ajuster la vitesse et la hauteur d’eau. Le personnel doit être expérimenté et reconnaître les signes indiquant une vitesse trop élevée (“l’erreur” la plus commune) ou un niveau d’eau trop haut pour un cheval donné. La posture du cheval doit être quasi identique à celle observée pendant la marche sur terrain dur, avec très peu d’oscillations de la tête, un alignement des empreintes des postérieurs sur celles des antérieurs, une cadence régulière, sans extension de la colonne vertébrale cervicale, thoracique ou lombaire. Le cheval doit adopter une allure avec un certain engagement des postérieurs, qui contribuent ainsi davantage à la propulsion que les antérieurs [²⁹].

Avantages démontrés

Consommation en oxygène

La mesure de la consommation en oxygène (exprimée en ml/kg/min) est la méthode de référence pour estimer l’état physique d’un cheval et graduer l’amélioration observée. Il est démontré qu’un programme d’entraînement sur tapis roulant aquatique de 18 jours seulement (à une vitesse de 1,45 m/s, avec une hauteur d’eau au jarret puis au grasset, sur une durée de 11 puis 20 minutes) est associé à une amélioration de la consommation maximale en oxygène (VO₂max) de 16 % chez des galopeurs (^{photo 1}) [⁹]. Une augmentation de 23 à 25 % est généralement notée à la suite d’un long programme d’entraînement chez les chevaux de course [⁴]. Il convient aussi de considérer que la charge de travail sur tapis aquatique est tout de même relativement faible, puisqu’elle représente moins de 20 % de celle relevée lors de l’effort maximal (pic de consommation en oxygène) chez des chevaux de sport non entraînés [⁸]. Ainsi, malgré une charge de travail modérée, l’augmentation observée chez les chevaux entraînés est révélatrice de l’efficacité du tapis aquatique comme mode de préparation physique.

Forces de charge verticale

La charge de travail offerte par l’exercice sur tapis roulant aquatique se révèle suffisante pour avoir un effet sur le système musculosquelettique, tout en diminuant les forces exercées sur les membres lorsque le niveau d’eau augmente. Il est démontré que la marche sur tapis roulant immergé est une activité dont les forces verticales de mise en charge (mesurées par les pics d’accélération de divers segments du membre antérieur) sont 30 % moins élevées lorsque l’eau est au niveau du grasset, par rapport à la marche sur un sol dur (en l’occurrence sur le tapis en l’absence d’eau) [⁷].

Développement musculaire

Un autre effet bénéfique de l’entraînement sur tapis aquatique est le développement de la masse musculaire. Cela a été confirmé par une étude qui a montré que 20 semaines d’exercice sur tapis aquatique (à raison d’au moins une séance par semaine) augmentaient le développement de la musculature glutéale et des membres postérieurs (par rapport à un groupe témoin) [²⁵]. Bien que les mesures soient subjectives, elles corroborent notre impression clinique. Cependant, des travaux antérieurs qui ont utilisé un protocole de préparation de 4 et 8 semaines n’ont pas observé de changements significatifs des propriétés physiologiques musculaires [³]. Cela suggère qu’un protocole d’entraînement comportant des activités de tapis roulant aquatique nécessite que celles-ci soient répétées sur une durée supérieure à 8 semaines pour avoir un effet significatif sur le métabolisme des fibres musculaires. En outre, les effets de l’entraînement sur tapis immergé ne sont probablement pas similaires sur tous les muscles du cheval. Par exemple, l’étude sur 20 semaines n’a pas rapporté de développement notable des muscles responsables de l’élévation du thorax, tels que les muscles cervicaux trapèzes et les muscles de l’abdomen [²⁵]. Le développement musculaire des membres postérieurs apparaît souhaitable chez les chevaux de sport nécessitant des mouvements rassemblés, comme le dressage et le reining.

Amplitude des mouvements

Les études de la démarche des chevaux sur tapis immergé montrent aussi une nette augmentation de l’amplitude de mouvement des articulations distales des membres et une flexion lombaire accrue [¹⁹, ²⁰, ²², ²⁷]. Plus spécifiquement, l’eau au niveau du jarret augmente l’amplitude des mouvements au niveau du grasset, tandis que l’eau au niveau du grasset augmente l’amplitude des mouvements au niveau des jarrets [¹⁹]. Cela permet donc d’ajuster le niveau d’eau afin de développer un groupe musculaire particulier, selon les besoins de chaque cheval. Cette notion de programme individualisé est importante à retenir, car il n’existe pas de protocole universel convenant à tous les chevaux.

L’augmentation de la hauteur d’eau amplifie également la longueur de la foulée. Par conséquent, si la vitesse du tapis roulant est imposée et constante mais que le niveau d’eau augmente, le cheval effectue moins de pas, plus lentement, mais d’une plus grande amplitude [¹⁹, ²⁰]. Ce type d’allure pourrait être bénéfique pour les performances des chevaux de dressage, car des foulées lentes et longues sont souhaitées dans cette discipline. Cependant, l’effet d’augmentation du mouvement et des angles du carpe et de l’épaule est de faible amplitude et semble être de très courte durée, puisqu’il a disparu au bout d’une semaine [¹⁹]. Il est possible que ces effets persistent plus longtemps après un entraînement sur tapis aquatique de plusieurs semaines, mais cela reste spéculatif.

Affections dorsales

Des études montrent que l’exercice sur tapis roulant aquatique favorise une posture fléchie du dos, ce qui peut être utile pour des affections telles que les conflits de processus épineux (kissing spine) [⁶, ²², ²⁸, ³⁸]. Une étude récente a aussi montré un effet bénéfique du tapis roulant aquatique avec une pente de 4 %, qui s’est traduit par une augmentation de la masse musculaire épiaxiale du dos après seulement 2 semaines d’exercices quotidiens [⁵]. En revanche, des données montrent qu’une hausse du niveau d’eau augmente l’extension de la région thoracique craniale, tout en provoquant une flexion dans la région caudale [³⁸]. Il est donc là encore important d’avoir un personnel qualifié pour surveiller la posture des chevaux lors des séances de tapis immergé, afin d’ajuster le niveau de l’eau aux besoins du cheval.

Inconvénients et autres considérations

Le risque d’accident est l’un des principaux inconvénients liés à l’utilisation du tapis aquatique pour l’entraînement des chevaux, même s’il n’existe pas d’étude sur la fréquence de ces accidents. Il est important de prendre en charge le stress du cheval lors des exercices. Dans la plupart des cas, une période d’habituation s’impose qui peut prendre plusieurs séances. Une étude a montré que les chevaux non sédatés affichaient des fréquences cardiaques plus élevées (un indicateur de stress) lors des quatre premières séances de tapis roulant aquatique que ceux ayant reçu une sédation uniquement la première fois [³⁰]. En pratique, les tranquillisants et sédatifs couramment utilisés lors des premières séances de tapis aquatique sont l’acépromazine, la romifidine ou la détomidine [³⁷]. La sécurité des chevaux et du personnel est toujours une priorité, et il est important que les opérateurs soient qualifiés et expérimentés.

La gestion du recyclage de l’eau est un autre inconvénient majeur de l’utilisation à grande échelle des tapis aquatiques pour chevaux. Les procédures en place pour réduire la contamination de l’eau commencent par la préparation des chevaux avant les séances. Il convient de laver les membres et d’installer un système de récolte des crottins (sac placé sous la queue, ^{photo 2}). Vu les grands volumes d’eau utilisés à chaque passage, des systèmes de filtration au sable et au charbon, ainsi que des unités à ultraviolets sont couramment employés pour la recycler. De plus, les traitements chimiques sont recommandés (le plus souvent hypochlorite de sodium ou chlore), car l’absence de désinfectants dans l’eau a par exemple déclenché une épidémie de gourme en Islande [²]. L’eau doit être changée régulièrement, selon la fréquence d’utilisation du tapis roulant, et sa qualité surveillée. Une étude internationale a par ailleurs révélé que les affections cutanées et fongiques étaient des effets indésirables courants après l’utilisation du tapis aquatique chez le cheval [²⁹].

LA NAGE COMME MÉTHODE D’ENTRAÎNEMENT

Bien que la nage en piscine précède de plus d’une décennie l’exercice sur tapis roulant, les données scientifiques sur la physiologie et les effets de cet exercice sur la préparation physique du cheval sont plus rares. L’entraînement des chevaux est de deux types : la nage libre (piscine circulaire ou linéaire) et la nage “sur place” (cheval attaché par la queue) (^{photos 3} et ⁴). Vu que les infrastructures sont très chères, complexes et nécessitent un entretien coûteux, la nage attachée permet d’utiliser des petits bassins (parfois même “hors sol”) plus économiques. Cette technique est couramment employée en Australie [³⁴]. Les piscines ont une profondeur d’au moins 2 m et sont conçues de manière que le cheval puisse entrer et sortir de l’eau en toute sécurité. La qualité de l’eau est très importante et nécessite des systèmes de filtration plus importants que pour le tapis aquatique.

Les réponses au seul questionnaire disponible dans les données publiées sur l’utilisation de la nage par les entraîneurs (en Australie) montrent que l’objectif principal recherché est l’amélioration de la condition physique (63 %), mais aussi l’apport de variété et un “rafraîchissement mental” pour les chevaux à l’entraînement dans presque la moitié des cas (48,6 %) [³⁴]. Néanmoins, la nage ne convient pas à tous les chevaux : comme les humains, certains sont naturellement meilleurs nageurs que d’autres, ou adoptent un style de nage très différent, par exemple sans aucun mouvement des membres antérieurs qu’ils gardent fléchis sous le poitrail, n’utilisant ainsi que les postérieurs pour se propulser [³³]. La position de l’encolure et du tronc varie également selon les chevaux : la plupart gardent l’encolure et le tronc dans une orientation horizontale, alors que certains nagent la tête beaucoup plus sortie de l’eau et le corps orienté plus verticalement. Les mouvements de rotation du bassin sont aussi plus ou moins prononcés et asymétriques suivant les chevaux. Enfin, chez les chevaux dont le comportement est imprévisible et qui présentent un risque de noyade, la nage est contre-indiquée. Il convient d’évaluer chaque cheval individuellement pour vérifier son aptitude à nager et établir un programme aquatique adapté.

Entrée dans l’eau

Pour les premières séances de nage, un technicien expérimenté doit être présent de chaque côté du cheval de façon que sa tête reste hors de l’eau. Une troisième personne tenant une corde de queue peut aussi être utile afin de maintenir une position corporelle plus horizontale au besoin. Le personnel doit faire preuve de patience et laisser le temps aux chevaux inexpérimentés de s’adapter à l’environnement et d’explorer l’eau au niveau de la rampe avant d’être encouragés à entrer dans la piscine. Certains peuvent essayer de sauter dans l’eau directement depuis la rampe d’accès. La première expérience se déroule idéalement dans une piscine linéaire où la rampe de sortie est visible. Il n’existe à ce jour aucune étude épidémiologique sur les noyades accidentelles chez le cheval.

Protocoles d’entraînement

Il est difficile de standardiser les programmes de nage car les facteurs propres à chaque cheval (condition physique, style de nage, etc.) ainsi que les types de piscine diffèrent. Les protocoles sont donc à déterminer au cas par cas, selon la raison du recours à la nage, l’âge, le niveau d’entraînement et la discipline sportive du cheval. Par exemple, la durée des séances de nage libre pour les trotteurs et les chevaux d’endurance tend à être plus longue (généralement de 4 à 8 minutes, sur 200 à 450 m) que pour les pur-sang de course (environ 2 minutes, sur 70 à 100 m). Les réponses des entraîneurs au questionnaire australien montrent, comme pour les protocoles de tapis roulant aquatique, une forte variation de la fréquence (d’une fois toutes les 2 semaines à douze fois par semaine) et de la durée des séances de nage. Une durée médiane de 7 minutes est rapportée, mais la durée en nage attachée (4 minutes) était la moitié de celle en nage libre [³⁴]. Il est courant, dans les piscines linéaires, d’interrompre les longueurs de nage par une récupération active qui consiste à revenir vers le point de départ en marchant hors de l’eau (en sens inverse de la nage). Les programmes de nage commencent habituellement avec une durée de seulement 15 secondes à 1 minute pendant les trois premières séances, puis augmentent progressivement à 4 ou 5 minutes sur environ 3 semaines.

Intensité et suivi de la charge de travail

Dès les années 70, les chercheurs ont essayé de documenter la charge de travail que représente la nage, en utilisant principalement la fréquence cardiaque et des paramètres sanguins tels que le lactate, voire dans le cas d’une étude en mesurant le débit cardiaque durant la nage [²⁴, ³¹, ³⁶]. La fréquence cardiaque variait entre 130 et 165 battements par minute (bpm) de façon générale, et la concentration en lactate sanguin immédiatement après la séance entre moins de 1 et 9 mmol/l selon les publications et le type d’effort [¹⁰, ¹¹, ¹⁶, ²¹, ³⁶]. Une étude plus récente sur la nage attachée chez les trotteurs rapporte des valeurs de fréquence cardiaque beaucoup plus élevées, mais des doutes existent sur la fiabilité de ces données à cause du biais induit par le stress [¹¹]. Un système d’électrodes cutanées a été utilisé afin d’enregistrer des électrocardiogrammes sous l’eau chez des chevaux d’endurance en excellente condition physique qui nageaient dans une piscine linéaire. Grâce à cette technique, une fréquence cardiaque entre 162 et 168 bpm a été mesurée en moyenne, avec des valeurs significativement plus élevées durant les 30 premières secondes de nage, ainsi que lors de la première longueur par rapport à la cinquième. Quelques arythmies cardiaques ont été notées pendant la séance, mais elles n’étaient pas complexes et ne représentaient pas un risque significatif [³²]. Ces valeurs de fréquence cardiaque plus élevées en début d’exercice suggèrent que même si ces chevaux étaient habitués à nager quotidiennement, le stress reste un facteur important dans cette activité. Des études sont en cours pour valider des équipements commercialisés pour être utilisés par les entraîneurs qui permettront de suivre la fréquence cardiaque pendant la nage des chevaux. En attendant, la façon la plus pratique de suivre l’intensité de l’exercice en piscine, pour le personnel non vétérinaire, est de mesurer la fréquence cardiaque (utilisée par 47,2 % des entraîneurs) et la fréquence respiratoire (37 % des entraîneurs) après la nage, ainsi que le temps de récupération (27,5 % des entraîneurs) [³⁴]. Du fait de l’intensité sous-maximale de l’exercice, l’effet de stress peut induire une grande variabilité et augmenter faussement la fréquence cardiaque et la perception de la charge de travail associée à la nage. C’est pour cela que la consommation en oxygène pendant la nage libre en piscine linéaire a été récemment documentée chez des chevaux d’endurance [¹⁶]. Cette méthode, via un masque spécialement conçu pour ces mesures, a montré que la nage est un exercice aérobie de faible intensité avec une VO₂ moyenne de 37,1 ml/kg/min, soit environ 50 % en dessous de la consommation en oxygène mesurée sur tapis roulant avec de l’eau à hauteur du grasset. Il faut cependant remettre ces chiffres en perspective avec la VO₂max chez des chevaux athlètes entraînés qui est supérieure à 200 ml/kg/min. De plus, la nage attachée est non seulement plus stressante, mais représente aussi une charge de travail plus importante que la nage libre et entraîne des niveaux de lactates sanguins plus élevés après l’effort [¹⁶, ³⁶]. Ainsi, chez un cheval de course, 2 minutes de nage attachée remplaceraient une séance de jogging “lent” et une séance de 5 à 8 minutes une séance de “travail rapide” [³⁴].

Particularités respiratoires associées à la nage

La stratégie respiratoire adoptée par les chevaux qui nagent est surprenante pour tout nouvel observateur. La première description, en 1978, fait état d’une bradypnée, avec une expiration rapide et explosive, suivie par une période d’apnée durant laquelle les narines sont fermées (^{photo 5}) [³³]. Cette méthode respiratoire a été observée dans de nombreuses études ultérieures [¹⁰, ¹¹, ¹⁶, ³¹, ³²]. Le bruit et la très basse fréquence respiratoires sont marquants et probablement le résultat d’un mécanisme d’adaptation physiologique pour éviter l’entrée d’eau dans les voies respiratoires. Une étude rapporte que lors de la période d’apnée, les 10 chevaux ayant subi une endoscopie pendant la nage ont présenté une fermeture complète des voies respiratoires supérieures, avec un collapsus du nasopharynx et une adduction bilatérale des cartilages aryténoïdes [¹¹]. Des mesures de spirométrie, obtenues à l’aide d’un masque pendant la séance, ont révélé tout d’abord une longue période d’apnée lors de l’entrée dans la piscine et au début de la nage (20 à 30 secondes), suivie d’une respiration à la fréquence de 12 mouvements par minute (mpm) qui s’accélère ensuite jusqu’à 30 mpm en fin d’exercice [¹⁶]. D’après l’analyse spirométrique, chez les chevaux étudiés l’inspiration était approximativement deux fois plus rapide (0,5 seconde en moyenne) que l’expiration (1,2 seconde en moyenne), avec des débits d’air deux fois plus élevés [¹⁶]. Ce mécanisme permet sans doute également de limiter l’entrée d’eau dans les voies respiratoires. Ces données spirométriques montrent en outre que les chevaux prennent une longue pause après l’inspiration avant d’expirer l’air. Il se peut que cette façon de garder un thorax rempli d’air plus longtemps aide à améliorer la flottabilité.

Considérations physiologiques et potentiels inconvénients

Cette stratégie respiratoire particulière, impliquant des débits d’air très élevés et explosifs, combinée éventuellement à une pression plus forte sur le thorax lors de l’immersion et à un collapsus des voies respiratoires supérieures, a conduit les chercheurs à suspecter que la nage pourrait provoquer des épisodes d’hémorragie pulmonaire induite par l’exercice (HPIE). Des cas anecdotiques de HPIE associée à la nage sont décrits (communications personnelles), et une étude récente rapporte 2 cas de faible grade (score 1 sur 4) sur les 10 chevaux de course testés [¹¹]. Cependant, aucun élément diagnostique de HPIE n’a été constaté dans le lavage bronchoalvéolaire de 15 chevaux qui nageaient de façon répétitive en nage libre [¹⁶]. Un plus grand nombre de chevaux, dans des piscines de différentes tailles, serait nécessaire pour confirmer que la nage augmente les risques de HPIE. Il est néanmoins recommandé de ne pas faire nager les chevaux qui ont présenté un épisode récent d’épistaxis. Le fait que la nage entraîne une obstruction respiratoire due à une contraction “volontaire” des muscles du nasopharynx peut également être considéré comme néfaste chez certains chevaux atteints de troubles respiratoires similaires pendant les compétitions.

L’exercice en piscine est probablement une source de stress, du moins lors de l’entrée dans l’eau et au début de la séance, en particulier en nage attachée [¹¹, ³²]. C’est l’une des raisons les plus couramment mentionnées par les entraîneurs lorsqu’ils décident d’écarter certains chevaux de cette activité [³⁴]. La nage requiert également un personnel expérimenté et attentif aux signes de stress des chevaux, ainsi qu’un protocole préétabli de mesures à prendre en cas de panique d’un cheval lors d’une séance en piscine. Des épisodes de coliques à la suite de séances de nage trop stressantes sont également signalés, mais en l’absence de données épidémiologiques et d’après l’expérience d’experts dans le domaine, les cas sont rarissimes.

Enfin, le style de nage de certains chevaux peut augmenter le risque de lésion ou de douleur dues à une mauvaise posture. Bien qu’il n’existe aucune étude sur le sujet, cela semble vraisemblable lors d’affection du dos, car un nombre non négligeable de chevaux nagent avec un port de tête élevé au-dessus de l’eau et une hyperextension du dos (^{photo 6}). Pour cette raison, il n’est pas recommandé de faire nager les chevaux souffrant de douleurs dorsales.

CONCLUSION

Le travail musculaire dans l’eau est différent de celui sur terre, et participe au développement de muscles qui ne sont pas toujours les mêmes que ceux utilisés pour le travail au sol. Entraîner des chevaux en milieu aquatique requiert une expertise, surtout pour prévenir les accidents et adapter la charge et le type de travail à chaque cheval, à chaque cas particulier. De plus, comme l’entraînement dans l’eau ne contribue pas à renforcer les structures osseuses ou à adapter la charge de travail des formations tendineuses et ligamentaires (via la diminution des impacts), il ne doit être que complémentaire et non pas la principale source de préparation physique. Lorsque ce type d’activité est bien mis en œuvre, il est efficace pour améliorer la condition physique des chevaux, tout en complétant les bénéfices de l’entraînement sur sol dur.

Références

• 1. Alboni P, Alboni M, Gianfranchi L. Simultaneous occurrence of two independent vagal reflexes: a possible cause of vagal sudden death. Heart. 2011;97(8):623-625.
• 2. Björnsdóttir S, Harris SR, Svansson V et coll. Genomic dissection of an icelandic epidemic of respiratory disease in horses and associated zoonotic cases. mBio. 2017;8(4):e00826-17.
• 3. Borgia LA, Valberg SJ, Essen-Gustavsson B. Differences in the metabolic properties of gluteus medius and superficial digital flexor muscles and the effect of water treadmill training in the horse. Equine Vet. J. Suppl. 2010;(38):665-670.
• 4. Evans DL, Rose RJ. Cardiovascular and respiratory responses to submaximal exercise training in the Thoroughbred horse. Pflugers Arch. 1988;411(3):316-321.
• 5. Fair N, Blake S, Blake R. Four weeks of incline water treadmill exercise can contribute to increase epaxial muscle profile in horses. Vet. Med. Int. 2023;2023:9090406.
• 6. Fraschetto C, Hatrisse C, Moiroud C et coll. Water depth and speed may have an opposite effect on the trunk vertical displacement in horses trotting on a water treadmill. Am. J. Vet. Res. 2023;85(2):ajvr.23.10.0236.
• 7. Greco-Otto P, Baggaley M, Edwards WB et coll. Water treadmill exercise reduces equine limb segmental accelerations and increases shock attenuation. BMC Vet. Res. 2019;15(1):329.
• 8. Greco-Otto P, Bond S, Sides R et coll. Workload of horses on a water treadmill: effect of speed and water height on oxygen consumption and cardiorespiratory parameters. BMC Vet. Res. 2017;13(1):360.
• 9. Greco-Otto P, Bond S, Sides R et coll. Conditioning equine athletes on water treadmills significantly improves peak oxygen consumption. Vet. Rec. 2020;186(8):250.
• 10. Hobo S, Yoshida K, Yoshihara T. Characteristics of respiratory function during swimming exercise in Thoroughbreds. J. Vet. Med. Sci. 1998;60(6):687-689.
• 11. Jones S, Franklin S, Martin C et coll. Complete upper airway collapse and apnoea during tethered swimming in horses. Equine Vet. J. 2020;52(3):352-358.
• 12. Kato T, Ohmura H, Hiraga A et coll. Changes in heart rate variability in horses during immersion in warm springwater. Am. J. Vet. Res. 2003;64(12):1482-1485.
• 13. Keatinge WR, Evans M. The respiratory and cardiovascular response to immersion in cold and warm water. Q. J. Exp. Physiol. Cogn. Med. Sci. 1961;46:83-94.
• 14. King MR, Haussler KK, Kawcak CE et coll. Biomechanical and histologic evaluation of the effects of underwater treadmill exercise on horses with experimentally induced osteoarthritis of the middle carpal joint. Am. J. Vet. Res. 2017;78(5):558-569.
• 15. King MR, Haussler KK, Kawcak CE et coll. Effect of underwater treadmill exercise on postural sway in horses with experimentally induced carpal joint osteoarthritis. Am. J. Vet. Res. 2013;74(7):971-982.
• 16. Léguillette R, McCrae P, Massie S et coll. Workload associated with untethered swimming in horses. BMC Vet. Res. 2024:In press.
• 17. Lönnell A, Bröjer J, Nostell K et coll. Variation in training regimens in professional showjumping yards. Equine Vet. J. 2014;46(2):233-238.
• 18. McClintock SA, Hutchins DR, Brownlow MA. Determination of weight reduction in horses in flotation tanks. Equine Vet. J. 1987;19(1):70-71.
• 19. McCrae P, Bradley M, Rolian C et coll. Water height modifies forelimb kinematics of horses during water treadmill exercise. Comp. Exerc. Physiol. 2020;17(1):91-98.
• 20. Mendez-Angulo JL, Firshman AM, Groschen DM et coll. Effect of water depth on amount of flexion and extension of joints of the distal aspects of the limbs in healthy horses walking on an underwater treadmill. Am. J. Vet. Res. 2013;74(4):557-566.
• 21. Misumi K, Sakamoto H, Shimizu R. Changes in blood lactate and heart rate in thoroughbred horses during swimming and running according to their stage of training. Vet. Rec. 1994;135(10):226-228.
• 22. Mooij MJ, Jans W, den Heijer GJ et coll. Biomechanical responses of the back of riding horses to water treadmill exercise. Vet. J. 2013;198 (Suppl 1):e120-e123.
• 23. Mougios V, Deligiannis A. Effect of water temperature on performance, lactate production and heart rate at swimming of maximal and submaximal intensity. J. Sports Med. Phys. Fitness. 1993;33(1):27-33.
• 24. Murakami M, Imahara T, Inui T et coll. Swimming exercises in horses. Exp. Reports Eq. Health Lab. 1976;1976:27-49.
• 25. Murray RC, Hopkins E, Tacey JB et coll. Change in muscle development of horses undergoing 20 weeks of water treadmill exercise compared with control horses. Equine Vet. J. 2020;52 (S54):9.
• 26. Murray RC, Walters JM, Snart H et coll. Identification of risk factors for lameness in dressage horses. Vet. J. 2010;184(1):27-36.
• 27. Nankervis KJ, Finney P, Launder L. Water depth modifies back kinematics of horses during water treadmill exercise. Equine Vet. J. 2016;48(6):732-736.
• 28. Nankervis KJ, Tranquille CA, Chojnacka K et coll. Effect of speed and water depth on limb and back kinematics in Thoroughbred horses walking on a water treadmill. Vet. J. 2023;300-302:106033.
• 29. Nankervis K, Tranquille C, McCrae P et coll. Consensus for the general use of equine water treadmills for healthy horses. Animals (Basel). 2021;11(2):305.
• 30. Nankervis KJ, Williams RJ. Heart rate responses during acclimation of horses to water treadmill exercise. Equine Vet. J. Suppl. 2006;(36):110-112.
• 31. Nicholl TK, Fregin GF, Gerber NH. Swimming: a method to study the physiologic response of the horse to exercise. J. S. Afr. Vet. Assoc. 1978;49(4):313-315.
• 32. Santosuosso E, David F, Massie S et coll. Frequency of cardiac arrhythmias in horses during straight and untethered swimming. Equine Vet. J. 2023;55(5):738-746.
• 33. Santosuosso E, Léguillette R, Vinardell T et coll. Kinematic analysis during straight line free swimming in horses: Part 1 - Forelimbs. Front. Vet. Sci. 2021;8:752375.
• 34. Steel CM, Bond BM, Morrice-West AV. Survey of trainers on the use of swimming exercise for Standardbred racehorses in Australia. Aust. Vet. J. 2019;97(3):61-67.
• 35. Strauss MB. Mammalian adaptations to diving. Rep. No 562. Rep. US Nav. Submar. Med. Cent. 1969:1-31.
• 36. Thomas DP, Fregin GF, Gerber NH et coll. Cardiorespiratory adjustments to tethered-swimming in the horse. Pflugers Arch. 1980;385(1):65-70.
• 37. Tranquille C, Tacey JB, Walker VA et coll. International survey of equine water treadmills: why, when, and how? J. Equine Vet. Sci. 2018;69:34-42.
• 38. Tranquille C, Tacey J, Walker VA et coll. Effect of water depth on limb and back kinematics in horses walking on a water treadmill. J. Equine Vet. Sci. 2022;115:104025.
• 39. Vinardell T, David F, Galezowski AM et coll. Free swimming and exercise-induced pulmonary hemorrhage in endurance horses: a preliminary study. J. Equine Vet. Sci. 2023;120:104182.