An energetic basis of equine performance

Summary Although different physiological and behavioural attributes are needed for various types of equine competition, successful racing depends primarily on the animal's metabolic ability to convert chemical energy to mechanical energy — the function of muscle. Components of these energetic processes include the rate, efficiency and interaction of aerobic and anaerobic metabolism in muscle and the supply and utilisation of fuel. In anaerobic work like racing, fatigue processes may be largely regarded as a function of an intramuscular fuel (phosphogen) depletion, despite the fact that substrates are supplied via the circulation. Physical work capacity in the horse depends then mainly on the rate of aerobic metabolism and the capacity of the anaerobic processes to supply energy for continued muscle contraction. Underlying these processes are physiological limitations of the cardiovascular system and the ultrastructure and biochemistry of muscle. A model is proposed whereby prediction of equine performance is based entirely on parameters of energy metabolism. Résumé Des aptitudes physiologiques et des qualités de comportement sont nécessaires pour satisfaire aux exigences variées de la compétition équine. Nonobstant ceci le succès en course dépend d'abord de l'aptitude métabolique de l'animal à convertir l'énergie chimique en énergie mécanique: c'est le rôle des muscles. Les facteurs de ces phénomènes énergétiques sont en particular la rapidité l'efficacité et les interactions des métabolismes aérobies et anaerobies dans le muscle; aussi l'alimentation et l'aptitude à utiliser les sources d'énergie. Dans une activité anaerobic telle que la cour se, les phénomènes de fatigue peuvent être considérés comme dépendant largement d'un appauvrissement des sources musculaires d'énergie (phosphogène); ceci en dépit des apports énergétiques du système circulatoire. L'aptitude du cheval au travail physique dépend donc beaucoup de la rapidité du métabolisme aérobic et de la capacité des phénomènes anaérobics à fournir l'énergie pour la contraction musculaire. Mais le muscle — dans sa structure profonde et dans sa biochimieet le système cardiovasculaire comportent des limites physiologiques. On propose un modèle pour lequel la prévision des performances est fondée sur des paramètres du métabolisme énergétique. Zusammenfassung Obgleich verschiedene physiologische und verhaltensbestimmende Attribute für die verschiedenen Zweige des Pferdesports notwendig sind, kann man festhalten, dass Erfolge im Rennsport vor allem abhängen von der Fähigkeit des Tieres, chemische Energie in mechanische zu verwandeln: die Funktion der Muskulatur. Diese energetischen Vorgänge setzen sich zusammen aus der Geschwindigkeit, der Effizienz und der Interaktion aerober und anaerober Stoffwechselprozesse im Muskel und der Versorgung und Verbrennung von Brennstoff. Während einer anaeroben Arbeit (Rennen) können Ermüdungserscheinungen vor allem als Funktion einer intramuskulären Brennstoffunterversorgung (Phosphogen) angesehen werden, trotz des Umstandes, dass Substrate über die Zirkulation zur Verfügung gestellt werden. Die physikalische Arbeitskapazität des Pferdes hängt vornehmlich ab von der Umsatzgeschwindigkeit des aeroben Metabolismus und von der Kapazität der anaeroben Prozesse, Energie für die kontinuierliche Muskelkontraktion zur Verfügung zu stellen. Physiologisch begrenzt werden diese Vorgänge durch das cardiovaskuläre System, die Ultrastrukturen und die Biochemie des Muskels. Es wird ein Modell vorgestellt, das eine Leistungsvoraussage allein auf der Grundlage von Parametern des Energiestoffwechsels erlauben soll.