FR2656210A1 - Appareil destine a evaluer l'efficacite musculaire. - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un appareil à résonance magnétique nucléaire (RMN) destiné à évaluer l'efficacité musculaire et la puissance maximale des muscles d'un animal vivant et, plus particulièrement, l'invention se rapporte à un appareil de ce type qui est capable d'effectuer cette évaluation sur un animal de grande taille, tel qu'un cheval ou un être humain, tandis que l'animal est en locomotion, notamment en train de courir, divers niveaux d'effort étant imposés par l'exercice. L'invention se rapporte également à des procédés permettant d'évaluer la performance d'un tel sujet à l'aide d'appareils RMN servant à contrôler la biochimie musculaire du sujet tandis qu'il est en locomotion tout en étant soumis à divers niveaux d'effort.

Description

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APPAREIL DESTINE A EVALUER L'EFFICACITE MUSCULAIRE

La présente invention se rapporte à un appareil à résonance magnétique nucléaire (RMN) destiné à évaluer l'efficacité musculaire et la puissance maximale des muscles d'un animal vivant et, plus particulièrement, l'invention se rapporte à un appareil de ce type qui est capable d'effectuer cette évaluation sur un animal de grande taille, tel qu'un cheval ou un être humain, tandis que l'animal est en locomotion, notamment en train de courir, divers niveaux

d'effort étant imposés par l'exercice.

L'invention se rapporte également à des procédés permettant d'évaluer la performance d'un tel sujet à l'aide d'appareils RMN servant à contrôler la biochimie musculaire du sujet tandis qu'il est en locomotion tout en étant soumis

à divers niveaux d'effort.

Le brevet US 4 452 250, au nom de Chance et al, est intitulé "NMR System for the non-invasive study of phosphorus metabolism" Ce brevet fournit des informations électriques détaillées concernant la structure de base d'un appareil RMN pouvant être utilisé en association avec l'appareil de la

présente invention.

Le brevet US 4 441 502, au nom de Chance, décrit un appareil RMN servant à déterminer la relation entre le taux de travail fourni par un membre de corps humain en exercice et la capacité en régime stable de phosphorylation oxydante dans un muscle responsable de l'exercice Dans le brevet ( 4 441 502 >, cette capacité est déterminée en mesurant à l'aide de l'appareil RMN le rapport de la phosphocréatine <P Cr) dans le muscle au phosphate inorganique (Pi> à différents instants pendant les exercices prescrits Ce rapport constitue une

mesure de l'efficacité du muscle.

Ce brevet 4 441 502 décrit plus particulièrement un matériel RMN qui comporte un électroaimant cylindrique et un ergomètre Cybex placé au voisinage de l'électroaimant et comportant un levier d'entrée apte à osciller dans la cavité de l'électroaimant Un sujet humain place un de ses bras dans la cavité de l'électroaimant dans une zone de champ uniforme de celui-ci et saisit le levier d'entrée apte à osciller, tandis que la bobine de sondage d'émetteur-récepteur classique de l'équipement RMN est maintenue à proximité du muscle fléchisseur du poignet du sujet Le sujet fait alors osciller le levier d'entrée en fléchissant son poignet à intervalles prescrits suivant des mouvements de va-et-vient contrôlés La sortie fournie par le muscle fléchisseur du poignet est mesurée par l'ergomètre tandis que les relations

P Cr et Pl sont mesurées par l'appareil RMN.

Pour que l'équipement breveté fonctionne efficacement, il faut que le sujet suive soigneusement les instructions prescrites pour les exercices Ceci étant le cas, il est difficile d'utiliser un tel équipement pour évaluer la musculature d'animaux non humains, notamment d'animaux non entraînés lesquels, en fait, peuvent comprendre un être humain non entraîné En outre, l'équipement breveté ne permet d'effectuer l'évaluation des muscles que pendant l'accomplissement d'exercices relativement simples, tels que le mouvement répétitif du poignet du sujet, comme décrit ci-dessus, et non pendant que tout le corps du sujet est en mouvement. La présente invention a pour objet de proposer, en vue d'évaluer l'efficacité musculaire d'un sujet vivant, tel qu'un être humain ou un animal, un équipement RMN qui n'est pas affecté par les limites décrites ci-dessus, c'est-à-dire un équipement capable d'être utilisé pour des animaux non humains tels que des chevaux, même non entraînés, et qui permette au cheval d'effectuer des exercices beaucoup plus complexes pendant l'évaluation de sa musculature, tels que courir en étant soumis à divers niveaux d'effort imposés par l'exercice, même à des vitesses élevées simulant celles que

l'on rencontre lors de compétitions.

La présente invention permet également d'évaluer des êtres humains se tenant entièrement debout et effectuant des exercices complexes, tels que courir à diverses vitesses dans diverses conditions d'efforts Bien qu'un être humain soit plus capable qu'un cheval d'effectuer ce type d'exercices sans entraînement, l'utilisation de la trépigneuse commandée par un opérateur, ou d'un autre mécanisme de commande, supprime le processus de prises de décision relatives aux niveaux d'exercice et d'effort appropriés de la part du sujet soumis aux épreuves Divers facteurs, dont la vitesse et l'inclinaison de la courroie, peuvent être réglés par le

contrôleur en réponse aux lectures RMN ou autres lectures.

L'invention peut également être utilisée avec d'autres types d'animaux si des mesures sont prises pour tenir compte de la taille et du poids de l'animal Aux fins de la présente invention, chaque fois que le terme "animal" sera utilisé, il pourra s'agir de tout type d'animal de grande taille, y compris un cheval ou un être humain Chaque fois que le terme "sujet" est employé, ce terme peut également désigner tout type d'animal de grande taille, y compris un cheval ou un être humain De manière analogue, il est fait référence, dans de nombreux cas, à des "animaux", mais il ne s'agit là que d'exemples, et ces références et explications s'appliquent

également à des être humains.

La présente invention a également pour objet de proposer un procédé permettant d'évaluer la performance d'un animal en contrôlant l'animal pendant qu'il est en locomotion dans diverses conditions d'efforts, afin d'obtenir, pour l'animal, un profil d'efficacité susceptible d'être comparé utilement à des profils d'efficacité d'autres animaux de constitution

génétique similaire, obtenus de la même manière.

Afin de mettre en oeuvre l'invention sous une de ses formes, on propose, en vue d'évaluer l'efficacité musculaire d'un animal vivant, un appareil qui comprend un dispositif d'analyse RMN et une trépigneuse Le dispositif RMN comprend un électroaimant creux présentant une cavité dans laquelle est engendré un champ magnétique axial lors de l'excitation de l'électroaimant L'animal soumis aux épreuves est placé à l'intérieur de ladite cavité en un emplacement tel qu'une masse musculaire présélectionnée soit située à l'intérieur d'une zone de champ axial homogène Le dispositif RMN comporte en outre (a) des moyens pour interroger à l'aide d'une énergie radiofréquence les atomes de phosphore des substances biochimiques à l'intérieur de ladite masse musculaire tandis que celle-ci est située au sein de ladite région de champ homogène et (b) des moyens pour engendrer, en réponse à ladite interrogation, des signaux représentatifs du rapport suivant au moment de l'interrogation: Pl P Cr o Pl est la concentration dans ladite masse musculaire de phosphate inorganique et P Cr est la concentration dans ladite masse musculaire de phosphocréatine Pl sera également P Cr

désigné par S ultérieurement.

La trépigneuse comprend une courroie mobile qui s'étend à travers la cavité dans un emplacement qui permet audit animal de fournir du travail sur la courroie mobile alors que la

masse musculaire se trouve dans la région de champ homogène.

L'animal court sur la courroie, si bien qu'il fait travailler sa masse musculaire pendant ce temps et que Pl et P Cr varient dans ladite masse en fonction du niveau de

l'effort exercé.

La présente invention est avantageuse par rapport aux inventions antérieures dans la mesure o elle permet d'évaluer le sujet pendant que tout son corps est en locomotion, ce qui permet de simuler étroitement des situations de compétition ou autres situations pour lesquelles des données sont requises Elle permet à un animal non entraîné d'être évalué, notamment un animal auquel il est

difficile ou impossible de donner des instructions.

Des moyens sont prévus pour mesurer le taux de travail (V> effectué par l'animal sur la courroie de la trépigneuse pendant une épreuve imposée à l'animal, et des moyens supplémentaires sont prévus pour établir un rapport entre Pi/P Cr et le taux de travail effectué alors par l'animal afin d'obtenir un profil d'efficacité, ou fonction de transfert,

relativement à la masse musculaire.

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certaines autres dans un souci de clarté.

La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la

figure 2.

La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la figure 2. La figure 5 est un profil d'efficacité, ou fonction de transfert, illustrant le taux de travail par rapport au coût biochimique pour différents taux de travail Des épreuves

imposées à deux sujets différents sont illustrées.

La figure 6 est un graphique illustrant l'efficacité musculaire S par rapport à S, les valeurs de S et V ayant V

été obtenues à partir des courbes de la figure 5.

Sur la figure 1, l'équipement d'essai illustré comprend un dispositif d'analyse RMN 10 qui comprend un électroaimant supraconducteur cylindrique, ou bobine, 12, comportant une cavité 14 dans laquelle est engendré un champ magnétique axial lors de l'excitation dudit électroaimant Dans un mode de réalisation de la présente invention, l'électroaimant cylindrique 12 a un diamètre d'environ 3,5 mètres si bien qu'il peut facilement recevoir un sujet d'essai de grande taille, tel qu'un cheval 15, dans sa cavité 14 La longueur

de l'électroaimant illustré est de 4,5 mètres.

Ce même mode de réalisation conviendrait à l'évaluation d'autres animaux de grande taille, tels que des êtres humains Il est donc évident que le diamètre interne de l'électroaimant 12 doit être suffisamment grand pour pouvoir recevoir tout type d'animal devant faire l'objet d'une évaluation. La trépicmneuse 25 Une trépigneuse 25 est prévue en vue d'exercer le cheval lorsqu'il est placé dans la cavité 14 de manière à pouvoir évaluer l'efficacité des muscles locomoteurs importants du cheval La trépigneuse comprend une courroie 48 qui encercle une paire de rouleaux 30 et 32 en acier inoxydable non magnétique, dynamiquement équilibrés, situés à l'extérieur de la bobine 12 et distants l'un de l'autre de part et d'autre des extrémités opposées de la bobine Ces rouleaux sont montés sur un bâti 34 en acier inoxydable, non magnétique, s'étendant horizontalement, en des emplacements situés au niveau des extrémités opposées du bâti Le bâti 34 sera désigné ci-après par bâti inférieur Dans un mode de réalisation préféré, les axes des deux rouleaux sont séparés d'une distance d'environ 9,5 mètres Un des rouleaux 30 est utilisé pour entraîner la courroie 48 Ce rouleau 30 est claveté sur un arbre d'entraînement 35 qui tourillonne dans des paliers d'une paire de supports identiques 36 s'étendant verticalement, fixés au bâti inférieur 34 Seul l'un des supports 36 est illustré sur la figure 1 L'autre rouleau 32 est fixé à un arbre rotatif 38 qui tourillonne au niveau de ses extrémités opposées dans des paliers 33 supportés sur le bâti inférieur 34 de la manière illustrée le plus clairement

sur la figure 2.

La figure 2, illustre un bâti supérieur 37 qui s'étend entre les rouleaux 30 et 32 et est supporté à son extrémité gauche sur l'arbre d'entraînement 35 par des paliers appropriés 39 Ce bâti 37 se compose de deux poutres identiques 37 a (dont une seule est représentée sur la figure 2) situées au niveau de c 8 tés opposés de la courroie 48 et unies l'une à l'autre par des poutres transversales 41 Au niveau de son extrémité droite, le bâti supérieur 37 porte les paliers 33 dans lesquels tourillonne l'arbre 38 du rouleau 32 De préférence, le bâti 37 est réalisé en bois dur laminé.

On se réfère à la figure 1 pour la description de deux

béliers hydrauliques 45 servant au réglage de la position verticale du rouleau droit 32 Ces béliers 45, dont un seul est représenté, sont placés à des extrémités opposées de l'arbre 38 et reliés entre l'arbre 38 et le bâti inférieur 34 par des éléments de raccordement pivotants en 46 et 47 Ces béliers sont actionnés simultanément par une pompe appropriée (non représentée) entraînée par un moteur afin de déplacer l'arbre 38 soit vers le haut, soit vers le bas, au choix de l'opérateur de l'équipement Le but de ce déplacement de

l'arbre sera expliqué ci-après.

La courroie 48 qui encercle les rouleaux 30 et 32 de la trépigneuse a de préférence environ 1,25 mètre de largeur et est réalisée en caoutchouc, ou toute autre matière polymère appropriée, dans une matrice comportant des fibres non métalliques appropriées La courroie 48 comprend des pistes supérieure et inférieure qui s'étendent à travers la cavité 14 de l'électroaimant La piste supérieure de la courroie 48 fournit une surface 49 tournée vers le haut sur laquelle le cheval 15 effectue ses exercices de locomotion, à savoir courir, pendant l'épreuve La piste inférieure de la courroie est guidée à travers la cavité de l'électroaimant au moyen de deux rouleaux de guidage 50 et 52 montés respectivement sur des leviers 50 a et 52 a, lesquels sont respectivement montés à pivotement sur les arbres principaux 35 et 38 Ces rouleaux et 52 portent contre la surface inférieure de la piste inférieure de la courroie 48 et obligent la piste inférieure à suivre un trajet à proximité étroite de la piste supérieure, ce qui permet de réduire au minimum l'espace

requis pour la courroie à l'intérieur de la cavité 14.

Chacun des rouleaux de tension 50 et 52 est sollicité vers le haut contre la piste inférieure de la courroie 48 au moyen d'un ressort approprié Le ressort associé au rouleau 52 est représenté schématiquement sous la forme d'un ressort de tension en 55 Les rouleaux de guidage maintiennent également la courroie 48 sous tension de manière à ce qu'elle puisse être facilement entraînée par le rouleau

d'entraînement 30.

Les béliers hydrauliques 45 sont utilisés pour modifier l'inclinaison efficace de la piste supérieure de la courroie 48 Par exemple, lorsque l'on désire augmenter cette inclinaison, le bélier 45 est actionné afin d'élever l'arbre 38 et le rouleau 32 monté sur l'arbre A l'inverse, pour diminuer l'inclinaison de la piste supérieure de la courroie 48, les béliers hydrauliques 45 sont actionnés en vue d'abaisser l'arbre 38 et le rouleau 32 Dans un mode de réalisation préféré, il est possible de faire varier l'inclinaison de la courroie entre zéro et 12 pour cent Une pente ascendante pour le cheval sera désignée ici par pente positive. Pour augmenter la stabilité latérale du bâti supérieur 37, deux organes de liaison 40, un de chaque côté du bâti supérieur, sont prévus Chacun de ces organes de liaison 40 est relié à pivotement entre le bâti inférieur 34 et l'arbre 38 du rouleau 32 Le raccordement au bâti inférieur 34 est une articulation à pivot 51 comportant une fente 53 qui permet un coulissement limité du pivot le long du bâti 34 Le raccordement à l'arbre 38 est illustré le plus clairement en 59 sur la figure 4; il se compose d'un orifice circulaire dans l'organe de liaison 40 dans lequel peut tourner l'arbre 38 Les organes de liaison 40 empêchent le mouvement latéral

du bâti supérieur 37 dans une direction axiale de l'arbre 38.

L'articulation à pivot coulissant 51 est conçue en vue d'empêcher tout déplacement sensible de l'organe de liaison

dans le sens axial de l'arbre 38.

Pour fournir l'énergie d'entraînement au rouleau 30, un moteur électrique situé à distance, illustré schématiquement en 60, est prévu Une transmission à vitesse variable 62 est prévue entre le moteur 60 et l'arbre d'entraînement 35 La transmission 62 peut être de tout type classique approprié, hydraulique ou direct, apte à permettre le réglage de la vitesse de l'arbre 35 sur toute valeur voulue Le rouleau 30 sera normalement entraîné par le moteur en sens anti-horaire, de manière à entraîner la piste supérieure de la courroie vers la gauche, comme illustré par la flèche 64 sur la figure 1 Dans une forme préférée de l'invention, il est possible de

faire varier la vitesse de la courroie entre 1,6 et 72 km/h.

Cette dernière vitesse est basée sur les vitesses de course maximales réelles de chevaux pur sang En outre, dans une forme de réalisation préférée, le moteur et la transmission

sont réversibles.

Afin de supporter le cheval 15 pendant qu'il s'exerce sur la courroie 48, une plaque de base rigide 68, réalisée de préférence en béton fortement renforcé par un treillis en acier inoxydable non magnétique, est placé immédiatement en dessous de la piste supérieure de la courroie 48 En variante, la plaque de base 68 peut être réalisée en un matériau sandwich polymère et acier inoxydable lourd Dans un mode de réalisation, la plaque de base comporte sur sa surface supérieure un revêtement relativement épais de

polymère thermodurci ayant un faible coefficient de friction.

Cette plaque de base 68 est supportée sur le bâti supérieur 37 par des supports isolants en caoutchouc 69, 70 et 71 (figures 2 et 3) situés entre la plaque de base et le bâti supérieur Les supports isolants 69 sont situés en des points espacés le long de la partie supérieure et de la partie inférieure de la plaque de base 68, les supports isolants 70 sont disposés aux extrémités de la plaque de base entre les extrémités de la plaque de base et les poutres transversales 41 du bâti 37, et les supports isolants 71 sont situés au niveau des c 8 tés de la plaque de base, entre ces c 8 tés et les poutres 37 a Ces supports isolants favorisent l'absorption des chocs et vibrations engendrés pendant que le cheval court sur la piste supérieure de la courroie 48 La masse importante de la plaque de base permet également de réduire

les oscillations et les vibrations de fréquence élevée.

Il apparaîtra clairement que lorsque l'inclinaison de la piste supérieure de la courroie 48 est réglée par l'intermédiaire des béliers 45, l'inclinaison de la plaque de base 68 est ajustée d'une valeur identique si bien que la plaque de base est toujours située immédiatement en dessous de la piste supérieure et présente le même degré d'inclinaison que celui de la piste supérieure Cette relation est maintenue étant donné que l'arbre 38 du rouleau 32 et la plaque de base 68 sont tous deux montés sur le bâti supérieur 37 et se déplacent en association avec ce bâti

lorsque celui-ci est ajusté.

Le matériau à faible friction de la surface supérieure de la plaque de base 68 permet à la courroie-48 de passer sur la plaque de base sans rencontrer de résistance de friction excessive malgré le poids du cheval en mouvement sur la piste il supérieure de la courroie Afin de réduire davantage cette résistance de friction, de petites quantités d'un fluide de lubrification approprié peuvent être distribuées en continu sur la surface supérieure de la plaque de base 68 Pour réduire encore davantage le frottement entre la courroie et la plaque de base, de l'air comprimé peut être envoyé en continu par l'intermédiaire d'un réseau d'évents inclinés (non représentés), ayant chacun environ 2 mm de diamètre, répartis à travers la plaque de base et débouchant sur sa

surface supérieure.

Pour éviter que des phénomènes de distorsion ou d'interférences n'affectent les champs magnétiques présents à l'intérieur et autour du dispositif RMN, il est important que tous les composants de la trépigneuse soient en matériaux non magnétiques Il est souhaitable d'éviter l'utilisation de métaux de tout type pour ces composants mais, lorsque cela s'avère impossible, le métal utilisé doit être de l'acier inoxydable non magnétique Par exemple, les rouleaux 30, 32, les arbres 35, 38, les béliers 45, les organes de liaison 40, les rouleaux de guidage 50 et 52 et le bâti inférieur 34 sont tous en acier inoxydable non magnétique Il convient de noter que le bâti inférieur 34 de la trépigneuse est monté sur un sol en béton 78 à l'aide d'une multiplicité de supports 79 de protection contre les vibrations Chacun de ces supports se compose d'un bloc de caoutchouc synthétique comportant un chapeau en acier inoxydable non magnétique à sa partie supérieure. Une trépigneuse analogue peut être utilisée pour évaluer des êtres humains ou d'autres types d'animaux de grande taille L'homme de l'art se rendra aisément compte que la trépigneuse destinée à un sujet particulier pourra nécessiter une gamme de vitesses différentes qui sera fonction de la vitesse de performance maximale envisagée et de vitesses

moindres quelconques que l'on désirera mesurer.

Un paramètre important utilisé pour l'évaluation du cheval 15 soumis aux essais sur la trépigneuse 25 est le taux de travail effectué par le cheval pendant qu'il s'exerce sur la courroie 48, c'est-à-dire la puissance fournie par le cheval Le travail accompli en une période de temps donnée peut être exprimé comme suit: Travail = M (Dv + Dvg) <équation 1) o M est la masse du cheval, Dv est le déplacement vertical du cheval sur la trépigneuse pendant la période de temps, et Dvg est la composante verticale de l'allure du cheval Le déplacement vertical Dv est égal à la distance parcourue par la courroie pendant la période de temps donnée multipliée par le pourcentage d'inclinaison de la piste supérieure de la courroie 48 La composante verticale de l'allure est obtenue à partir d'un accéléromètre classique approprié, fixé au cheval Le mouvement vertical ascendant enregistré par l'accéléromètre est intégré sur la période de temps donnée 1 S pour obtenir Dvg Des instruments de mesure appropriés sont prévus pour mesurer la distance parcourue par la courroie par unité de temps et pour intégrer les signaux du mouvement vertical ascendant en provenance de l'accéléromètre Ces composants et calculs sont également importants pour

l'évaluation d'autres animaux, y compris des êtres humains.

Le dispositif d'analvse RMN 10 Comme indiqué plus haut, le dispositif RMN 10 comprend un électroaimant supraconducteur cylindrique 12 comportant une cavité ayant environ 3,5 mètres de diamètre destinée à recevoir intégralement le cheval 15 ou autre animal à évaluer L'électroaimant supraconducteur 12 est excité et maintenu à l'état excité par un courant continu afin d'obtenir un champ axial s'étendant à travers la cavité 14 A l'intérieur de la cavité 14 règne une zone 80 de champ magnétique axial uniforme, ou homogène, ayant la forme d'un ellipsoïde 80 a présentant un axe principal d'environ un mètre de longueur Il est important que la masse musculaire à évaluer par le dispositif RMN soit située à l'intérieur de cette région de champ homogène 80 au cours de toutes les mesures effectuées par le dispositif RMN Il s'agit d'une

condition nécessaire pour obtenir des mesures précises.

Dans le mode de réalisation illustré, la masse musculaire à évaluer est la partie 81 du muscle fessier du cheval qui est aligné avec une bobine radiofréquence 82, laquelle est fixée par un ruban adhésif, ou d'une autre manière, à la peau

du cheval de manière à être alignée avec le muscle fessier.

Pour faire en sorte que cette partie musculaire 81 reste dans les limites de la région 80, des barrières réglables 83 réalisées en un matériau polymère thermodurci non métallique sont prévues à l'avant et à l'arrière du cheval 15 Ces barrières 83 obligent le cheval à rester dans l'espace compris entre les barrières pendant qu'il court sur la courroie 48 de la trépigneuse Tant que le cheval reste dans ces limites et court sur la courroie, la région 81 de son muscle fessier reste dans les limites de la région 80 de

champ homogène.

De manière analogue, le muscle fessier d'un être humain ou d'un autre animal de grande taille doit être situé dans le champ homogène et aligné avec une bobine radiofréquence qui est fixée par un ruban adhésif sur la peau à l'extérieur du muscle Des dispositifs de restriction analogues doivent être prévus pour d'autres animaux de grande taille y compris des être humains Dans le cas d'êtres humains, notamment, il n'est pas nécessaire de prévoir des dispositifs de restriction aussi rigoureux étant donné qu'un être humain est probablement capable de régler son allure de lui-même de manière à rester dans certaines limites à l'intérieur de l'électroaimant; ceci n'est pas nécessairement vrai dans le cas d'êtres humains non entraînés Dans le cas d'un sujet humain, une autre variante consiste à prévoir, devant le sujet, une barre non métallique que le sujet pourrait tenir avec les mains pendant qu'il effectue l'exercice requis Tant que les mains du sujet tiennent la barre, le sujet se trouve dans la région décrite ci-dessus Cette solution constitue également un élément de sécurité utile, comme on le décrira ci- après. La bobine radiofréquence susmentionnée 82 est une bobine

de sondage à émetteur-récepteur classique du dispositif RMN.

Dans un mode de réalisation de l'invention, il s'agit d'une bobine en cuivre ayant environ 10 cm de diamètre La bobine 82 est représentée reliée par l'intermédiaire de conducteurs 84, qui sont en un matériau conducteur non magnétique, à un système de commande électronique 86 qui correspond au système de commande illustré sous la forme de blocs sur les figures 4 et 5 du brevet US 4 452 250 susmentionné, au nom de Chance et al Comme l'explique ce brevet, ce système de commande életronique 86 comprend des circuit d'émission et de réception d'impulsions conçus pour étudier le métabolisme du phosphore du muscle à une fréquence correspondant sensiblement à la fréquence de résonance magnétique nucléaire du phosphore 31 Si le champ magnétique statique engendré par l'électroaimant est égal à 14 kilogauss, la fréquence de résonance magnétique nucléaire du phosphore 31 est égale à

24,33 M Hz. Les trois paragraphes suivants de la description vont

résumer brivèment le fonctionnement du système de commande 86, en faisant référence aux composants et au fonctionnement du système décrits en détail dans le brevet US 4 452 520 au nom de Chance et al, mentionné plus haut Pour plus de commodité, les éléments du système de commande 86 seront désignés ici par les mêmes références que celles utilisées pour les éléments correspondants dans le brevet, mais elles seront indiquées entre parenthèses On se référera plus

particulièrement à la figure 4 du brevet.

Le système de commande électronique comprend un ordinateur ( 22) qui a pour r 8 le de commencer et terminer chaque période d'acquisition d'échantillons d'une série de périodes d'acquisition d'échantillons répétitives Le système 86 comporte également: (a) une horloge ( 30) qui engendre des signaux de la fréquence voulue et (b) une logique de commande ( 23) sous la commande de l'ordinateur, la logique de commande ayant pour r 8 le de rendre inactif le circuit récepteur ( 25, 27, 34, 28) et d'appliquer un nombre prédéterminé de cycles de la sortie d'horloge à un circuit de pilotage ( 24) Ce dernier, agissant par l'intermédiaire d'un commutateur d'émetteur/récepteur (T/R) ( 26) applique ce signal RF à la bobine de sondage 82 ( 16 > afin de faire tourner l'axe de spin de l'espèce de phosphore en question de façon excentrée par

rapport au champ statique provenant de l'électroaimant 12.

Suite à la partie émission du cycle, le commutateur T/R < 26) et la logique ( 23) permettent à la partie réception du système 86 de devenir active La décroissance par induction libre (FID) de l'espèce chimique en question induit un très petit signal dans la bobine de sonde 82, ce signal étant ensuite amplifié, détecté et filtré par les parties réception du système 86, de manière à fournir une sortie qui est une

sortie analogique du FID composite.

Les données analogiques sont converties de manière appropriée sous forme numérique et acquises par l'ordinateur ( 22) du système Une fois qu'un nombre suffisant d'échantillons ont été acquis et que leur moyenne a été établie afin d'améliorer le rapport signal/bruit, on opère une transformation de Fourier afin de séparer les composantes de fréquence du signal Etant donné que le démodulateur ( 28) de la partie réception utilise l'horloge susmentionnée en tant que référence, le spectre transformé se présente en termes de l'écart par rapport à la fréquence d'horloge, et les zones situées sous les crêtes respectives du signal résultant constituent une mesure des concentrations relatives des diverses espèces Des formes typiques de ce signal de sortie sont illustrées sur les figures 3 A et 3 B du brevet US

4 441 502 susmentionné.

Le signal précité, obtenu à partir du système 86, lorsque le système est utilisé pour évaluer le métabolite du phosphore 31, présente de multiples crêtes représentatives des concentrations des divers composés du phosphore dans le tissu faisant l'objet de l'évaluation Deux de ces crêtes représentent respectivement les concentrations de la

phosphocréatine (P Cr) et du phosphate inorganique (Pi).

L'ordinateur du système 86 est conçu pour fournir un affichage numérique du rapport des concentrations de Pl et P Cr dans le muscle à tout moment quelconque au cours de l'essai. Le rapport des concentrations de Pl et de Pcr (désigné ci-après par Pi/P Cr ou SI constitue une mesure du "coût" biochimique du travail effectué par un muscle Tandis que le travail est effectué par le muscle et que l'effort imposé au muscle augmente, la concentration en P Cr diminuera tandis que la concentration en Pl augmentera, la somme des deux concentrations restant sensiblement constante Si une série d'exercices gradués est exécutée, chacun à un rythme régulier, et que Pi/P Cr est enregistré pour chaque exercice, il sera possible de tracer un graphique tel que celui représenté en A sur la figure 5 Sur ce graphique, le taux de travail (ou puissance> V est l'ordonnée, et Pi/P Cr (ou coût biochimique) est l'abscisse Ce graphique peut être interprété en termes de "coût du travail", ou fonction de

transfert, ou profil d'efficacité.

En référence à la figure 5, on voit que plus le taux de travail est important pour un coût biochimique donné, plus l'efficacité biochimique est importante Par exemple, sur la figure 5, la courbe en trait plein A représente l'efficacité biochimique d'un sujet supérieur, tandis que la courbe en tirets B représente celle d'un sujet moyen Il est évident, d'après ces courbes, que pour tous les coûts biochimiques, à l'exception des valeurs au repos, l'efficacité biochimique du

sujet supérieur dépasse celle du sujet moyen.

Au cours d'un essai effectué sur un cheval en utilisant l'équipement des figures 1 à 4, le cheval, après avoir effectué des exercices d'échauffement appropriés, est conduit sur la trépigneuse et effectue des exercices consistant à courir suivant un nombre présélectionné de taux de travail, par exemple quatre La vitesse de la courroie 48 est augmentée jusqu'à ce que le taux de travail voulu V soit obtenu sur une base régulière, puis le coût biochimique de ce taux de travail est déterminé en termes de Pi/P Cr Un profil d'efficacité biochimique du type illustré sur la figure 5 est

tracé pour chaque essai.

La même procédure convient à l'évaluation d'un animal de

grande taille, y compris un être humain.

L'équation de la courbe de la figure 5 peut être exprimée comme suit:

V 1

(Equation 2) Vm 1 + Km S oh S = Pi/P Cr, comme défini ci-dessus, Km = constante d'affinité de Michaelis, à savoir 0,53, V = taux de travail du sujet, et

Vm = taux de travail maximal du sujet.

Les valeurs de V et S étant connues, Vm peut être facilement déterminé à partir de cette équation Ainsi, en calculant S à partir d'une valeur faible de V, il est possible de déterminer Vm pour un taux de travail qui n'imposera pas d'efforts dangereux au sujet Grâce au fait que l'on connaît Vm, il est possible de mettre fin à l'épreuve ou de la modifier avant que le sujet ne soit soumis

à des efforts dangereux On trouvera une description plus

détaillée de l'équation 2 et d'aspects associés à ce sujet dans un article de la Demanderesse, B Chance et al, publié en décembre 1985 dans Proceedings of the National Academy of Science, Volume 82, pages 83848388, cet article étant

incorporé par référence dans la présente demande.

Cette équation peut être ré-écrite, après une manipulation algébrique simple, sous la forme de l'équation suivante: S = 1 (Km + S) (Equation 3) V Vm cette équation pouvant être représentée sous la forme de deux courbes illustrées sur la figure 6 à partir des valeurs obtenues des deux courbes de la figure 5 En référence à la figure 6, S/V représente l'efficacité du muscle en termes de coût d'énergie par unité de taux de travail, ou puissance, et

l/Vm est la pente de la courbe particulière.

D'après le profil de la figure 5, il est possible d'obtenir une bonne indication de la capacité génétique du sujet, de son adaptation à l'entraînement, et de son état nutritionnel L'essai décrit ci-dessus peut être répété à intervalles appropriés durant le programme d'entraînement et, à l'aide d'une comparaison entre profils d'efficacité obtenus à différents moments, les effets de l'entraînement et de la nutrition peuvent être facilement quantifiés Ainsi, l'équipement d'essai RMN peut être utilisé pour déterminer les types d'entraînement et régimes nutritionnels permettant la réalisation optimale du potentiel génétique d'un sujet en vue de performances de type compétitif ou de tout autre type

de situation pouvant être simulée sur la trépigneuse.

Pour faciliter l'évaluation du sujet pendant qu'il s'exerce sur la trépigneuse, d'autres fonctions et caractéristiques biologiques sont mesurées pendant l'essai par l'intermédiaire d'instruments de mesure appropriés Par exemple, la température interne du sujet, c'est-à-dire aussi bien le taux de variation de la température que la température réelle courante, peut être contrôlée à partir d'un thermomètre électronique placé dans le rectum du sujet, ou à l'aide d'un autre type de dispositif de mesure de température Le rythme cardiaque, aussi bien transitoire que cumulatif, est contrôlé par l'intermédiaire d'électrodes de surface, ce qui permet de tenir l'opérateur de la trépigneuse au courant des efforts biologiques imposés au sujet pendant toute la durée de l'essai De plus, l'aborption d'oxygène par le sujet est mesurée de manière appropriée pendant le déroulement de l'essai afin de déterminer si un tel taux

d'absorption satisfait les besoins du muscle en action.

Une autre mesure biochimique effectuée pendant l'épreuve se rapporte à la concentration en acide lactique dans le muscle en action lorsque l'activité du muscle est proche du niveau maximal Cet acide lactique sous sa forme ionisée en solution dans les fluides du corps est désigné par "lactate" ou "lactate des muscles" L'appareil RMN peut mesurer la concentration en lactate pour les différents taux de travail, ce qui permet d'obtenir le taux de travail pour lequel le "seuil anaérobique" (c'est-à-dire V >Vm) est atteint, ainsi qu'une courbe de la concentration en lactate par rapport au taux de travail Lorsque l'on approche du seuil anaérobique, la concentration du lactate dans le muscle commence à augmenter brusquement, ce qui permet d'avertir l'opérateur ou la commande automatique que le muscle parvient à un état de fatigue dangereux L'opérateur ou la commande réagit à cette condition en interrompant l'épreuve ou en en réduisant la sévérité. Le lactate est un produit intermédiaire d'une voie biochimique spécifique parfois dénommée glycolyse anaérobique Une augmentation rapide du lactate dans le tissu musculaire signifie une utilisation accrue de cette voie particulière dans le muscle et une augmentation du recrutement de certains types de fibres musculaires favorisant le plus cette forme de production d'énergie Etant donné que les possibilités de glycolyse anaérobique sont finies et assez limitées, l'apparition d'une augmentation soudaine du lactate dans les tissus signifie l'apparition de la fatigue La mesure du lactate à l'aide de l'appareil RMN consiste à interroger la masse musculaire relativement à l'atome d'hydrogène du groupe méthyl du lactate La fréquence RMN utilisée pour cette étude est environ le double de celle

utilisée pour l'étude du métabolisme du phosphore.

Bien que cet appareil prévoie la possibilité de déterminer le lactate, un avantage important que présente cet appareil réside dans le fait que Vm peut habituellement être calculé avec précision à partir des données fournies par l'appareil sans qu'il ne soit nécessaire de s'appuyer sur la mesure du lactate Plus spécifiquement, en mesurant S, ou Pi/P Cr, pour une faible valeur de V, on peut obtenir Vm à partir de l'équation ( 2) cidessus sans devoir imposer au

sujet de dangereux efforts.

Il convient de noter que l'invention, dans sa portée la plus large, comprend la mesure, à l'aide de l'appareil RMN, de la concentration d'éléments biochimiques autres que, ou en plus des, composés du phosphore mentionnés spécifiquement ici, par exemple l'hydrogène, comme noté cidessus, et le

sodium, le carbone, le potassium et le fluor.

Le profil d'efficacité de la figure 5, soit seul, soit pris en conjonction avec le graphique du lactate dont il vient d'être fait référence, fournit des informations fondamentales sur la dotation génétique, l'expressivité génétique, et la condition d'entraînement ou de nutrition de l'animal Ces informations peuvent être comparées à celles d'autres animmaux, présentant de préférence une constitution génétique analogue mais différents niveaux d'expressivité

génétique, de condition d'entraînement et /ou de nutrition.

Une base de données est constituée de manière à obtenir des prévisions de performance relatives à un groupe important d'animaux et à pouvoir évaluer avec précision un cheval, un être humain, ou autre animal de grande taille particulier par rapport à cette distribution Des mesures appropriées, telles que l'attribution de codes secrets, sont prises pour assurer

la confidentialité de ces informations.

Il est possible de convevoir un programme destiné à identifier des chevaux non entraînés présentant un potentiel génétique élevé et à contrôler périodiquement ces chevaux à l'aide de l'appareil décrit pendant l'entraînement afin d'élaborer des régimes d'entraînement et des programmes nutritionnels optimaux en vue d'obtenir une performance optimale Les données acquises fourniront une base permettant non seulement l'obtention précoce de prévisions de performance et l'optimisation du potentiel génétique, mais également d'être averti en cas d'un entraînement excessif de l'animal de course Une base de données est établie pour la performance évaluée par RMN ou "fonctions de transfert" de tous les chevaux dont le potentiel génétique, l'entraînement, la nutrition et l'âge sont comparables Cette base de données se prête d'elle-même à la prévision de la performance d'un cheval de compétition par rapport à un groupe important de concurrents. Ce même programme, tel que décrit dans le paragraphe précédent, peut être utilisé pour d'autres sujets, y compris

des êtres humains, qu'ils fassent ou non de la compétition.

En plus de l'utilité qu'elle présente pour des athlètes, cette invention est utile pour des êtres humains présentant des niveaux de compétence athlétique différents afin de déterminer les améliorations possibles L'invention peut également servir à contrôler et évaluer différents programmes d'entraînement et de nutrition tout en détectant un entraînement excessif Ceci permettrait à un athlète de s'entraîner jusqu'à son potentiel maximal sans franchir la limite séparant les exercices bénéfiques de l'effort excessif En outre, il est possible de surveiller l'évolution d'un patient subissant une thérapie physique ou autre réhabilitation. Protocole de récupération Une autre façon d'utiliser l'appareil des figures l à 4 consiste à évaluer l'aptitude d'un sujet à la récupération après l'effort Cette aptitude constitue une indication de la capacité génétique intrinsèque de l'animal, de l'influence de l'entraînement et des régimes nutritionnels sur le temps de

récupération ou même de l'effet d'un entraînement excessif.

Une façon de mettre en oeuvre le protocole consiste à faire courir l'animal sur une piste sur une distance et à une

vitesse prescrites convenant à son niveau d'entraînement.

Immédiatement après, l'animal est amené dans la cavité 14 de l'électroaimant 12, et les valeurs et modifications des concentrations en phosphocréatine et phosphate inorganique dans la masse musculaire de l'animal sont observées non seulement pour déterminer l'importance du coût énergétique mesuré immédiatement après la fin de l'effort exercé pendant la performance, mais également le taux de récupération après cet effort Pendant cette période, l'animal sera amené à

marcher doucement sur la trépigneuse.

Ce taux de récupération de l'exercice est directement proportionnel à l'efficacité de la fourniture de métabolite et d'oxygène au mécanisme de phosphorylation oxydante et il

est évalué par l'intervalle de temps nécessaire au retour à-

la normale du rapport Pi/P Cr; tel que déterminé à partir de l'accroissement de la crête P Cr du spectre SRM (ou RMN> et de la décroissance de la crête Pi Ce rapport, une fois reporté sur un graphique en fonction du temps, donne la pente qui représente la capacité enzymatique, l'efficacité de la

fourniture de substances nutritives et d'oxygène au tissu.

Toute déficience d'enzymes oxydantes dans les cycles glycolytiques, ou d'acide citrique, ou les mitochondries

elles-mêmes, serait ainsi détectée.

Un sujet ayant un bon potentiel d'endurance présente un faible appauvrissement en ATP et une récupération rapide Si le cheval ou l'athlète humain en action appartient à la catégorie des sprinters, il présentera un appauvrissement important en ATP et, par conséquent, une proportion importante des fibres dans la catégorie des contractions rapides; et si, en même temps, il présente une récupération rapide après l'effort, il sera considéré comme ayant une expressivité génétique élevée tendant à indiquer qu'il

s'agit d'un animal rapide sur une courte distance.

Il est entendu que l'essai de sprint peut également être effectué dans l'aimant, en inclinant la trépigneuse L'une ou l'autre des procédures convient à la préparation du cheval, de l'être humain ou d'un autre animal en vue des mesures

décrites ci-dessus.

Dispositifs de sécurité Pour favoriser la protection du cheval contre toute blessure au cours des essais décrits ci-dessus, le cheval est muni d'un harnais de sécurité 90 en cuir et en acier inoxydable Ce harnais comporte une lourde sangle en cuir 92 qui relie de façon lâche le cheval à une poutre fixe 94 située en hauteur, réalisée de préférence en acier dur laminé Un commutateur de sécurité automatique <non représenté> réagissant à la tension de la sangle 92 est actionné par l'intermédiaire de la sangle dans le cas o le cheval trébuche ou n'arrive pas à garder l'allure requise lorsqu'il effectue les exercices sur la trépigneuse Ce commutateur commande le circuit d'actionnement du moteur 60 de la trépigneuse et a pour fonction d'interrompre ce circuit et d'arrêter ainsi le moteur au cas o le cheval trébucherait ou ne serait pas à même de maintenir l'allure imposée par la

courroie de la trépigneuse en mouvement.

Un tel harnais conviendrait également à d'autres types d'animaux, y compris des êtres humains En ce qui concerne les êtres humains, une autre solution consisterait à prévoir une barre ou rampe devant ou de chaque c 8 té du sujet en activité de manière à ce que, en cas de trébuchement, le sujet puisse se retenir à l'aide de la barre Cette barre devrait être dotée d'un type quelconque de commutateur de sécurité Par exemple, une courroie ou corde pourrait être fixée à une extrémité au sujet et, à l'autre extrémité, à un commutateur d'arrêt automatique qui mettrait automatiquement la trépigneuse hors circuit Si le sujet tombe ou n'arrive pas à conserver la même allure que la trépigneuse, la courroie/corde serait tirée par le sujet tombant/en retard et la trépigneuse s'arrêterait instantanément Un autre exemple de commutateur serait un commutateur d'arrêt automatique situé sur la barre de sécurité sus- mentionnée Le sujet laisserait la main sur le commutateur situé sur la barre; dès qu'il libérerait le commutateur, la trépigneuse s'arrêterait instantanément. Un autre dispositif de sécurité dont est doté l'équipement décrit est un ventilateur de refroidissement destiné à l'animal en activité Un tel ventilateur de refroidissement (non représenté) est placé à grande distance de l'électroaimant 12 et a pour effet de rafraîchir

efficacement le corps du cheval ou autre sujet en activité.

Un tel refroidissement est nécessaire pour éviter un effondrement du sujet et une hyperthermie pouvant être fatale au cas o la température interne du corps dépasserait un certain niveau, à savoir 420 C dans le cas du cheval, pendant un certain temps, comme cela pourrait se produire dans le cas d'exercices intenses, ce qui mettrait l'animal en danger Le ventilateur comporte, de préférence, un moteur d'entraînement à vitesse variable, commandé de manière appropriée afin de fonctionner à une vitesse dépendant de la vitesse de la trépigneuse. Commande de la tréDicmneuse Les principales fonctions de commande de la trépigneuse sont les suivantes: démarrage, arrêt, commande de vitesse, inclinaison, temporisation et arrêt d'urgence Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, une commande automatique <non représentée) est prévue pour l'équipement de la trépigneuse, cette commande comprenant un microordinateur approprié apte à être programmé pour mettre en oeuvre ces fonctions de commande, des commandes de dégoration et de

réinitialisation manuelles étant disponibles à tout moment.

Cette aptitude à la programmation permet d'obtenir une variété infinie de protocoles et d'élaborer facilement des procédures standard Par exemple, l'un quelconque des protocoles suivants peut être élaboré: progression pas à pas ou fonction de rampe pour la vitesse ou l'inclinaison de la courroie, ou combinaisons de celles-ci Des données biologiques fiables, telles que le rythme cardiaque et la température interne du corps, peuvent être utilisées dans une boucle de réaction destinée à l'ordinateur de commande afin de faire varier la charge de travail ou d'activer l'arrêt d'urgence. En plus de la commande automatique susmentionnée, l'équipement sera également sous la commande d'un opérateur humain (non représenté) Cet opérateur est assis au voisinage, mais en dehors, de l'électroaimant 12 dans une position lui permettant d'observer clairement les affichages des divers paramètres mesurés ainsi que l'animal se trouvant dans la cavité 14 au cours de l'épreuve Ces paramètres comprennent la durée de l'épreuve complète et de parties sléectionnées de l'épreuve, le taux de travail du sujet, l'inclinaison ou la pente de la courroie de la trépigenuse, le rythme cardiaque et la température du sujet, ainsi que le

rapport Pi/P Cr du muscle faisant l'objet de l'évaluation.

Dans un essai typique commandé par un opérateur, celui-ci fait marcher la trépigneuse à une vitesse conduisant à un taux de travail prédéterminé de la part du sujet Il maintient ce taux de travail pendant une période prescrite puis augmente ce taux de travail jusqu'à un nouveau niveau pendant une autre période de temps prescrite et recommence cette étape encore deux fois Pour chaque niveau de travail, l'équipement obtient une valeur de Pi/P Cr et, à la fin de l'essai, l'équipement trace Pi/P Cr pour les différents niveaux de travail afin de fournir la fonction de transfert ou profil d'efficacité voulu Si la commande s'effectue uniquement par l'opérateur, celui-ci surveille attentivement le rythme cardiaque et la température du sujet pendant l'essai et met fin à l'essai en cas d'augmentation de l'une

ou l'autre de ces valeurs jusqu'à un niveau dangereux.

Bien que le mode de réalisation préféré de la trépigneuse utilisée pour la mise en oeuvre de l'invention soit du type commandé par un moteur approprié, comme illustré sur la figure 1, il est entendu que l'invention, dans sa portée la plus large, peut être mise en oeuvre en utilisant le type de trépigneuse commandé par l'animal en action Dans ce dernier type de trépigneuse, un dynamomètre d'absorption comprenant un frein à friction réglable est relié à l'arbre d'un des rouleaux afin d'imposer une charge au rouleau et à la courroie et, par conséquent, au sujet s'exerçant, et afin de

fournir une mesure du taux de travail du sujet.

Avec l'un ou l'autre type de trépigneuse, un assistant (non représenté) peut se tenir à c 8 té du cheval ou autre animal, si nécessaire sur une plate-forme fixe située à l'intérieur de la cavité 14, pendant le déroulement de l'essai Le cheval peut être muni du mors habituel maintenu dans sa bouche et d'une bride reliée au mors La bride comprend les rênes qui peuvent être tenues par l'assistant pendant l'essai Avec le type de trépigneuse illustrée, l'assistant doit exercer sur le cheval un contrôle bien moindre que dans le cas d'une trépigneuse actionnée par un cheval Dans le cas de la trépigneuse illustrée, le contrôle de base exercé sur le cheval est effectué par l'intermédiaire de la trépigneuse plutôt que par un assistant faisant appel à

des réflexes conditionnés.

Dans le cas d'autres animaux, un contr 8 le analogue est requis si l'animal doit actionner la trépigneuse Dans le cas d'un être humain dont l'évaluation est effectuée sur une trépigneuse actionnée par un être humain, le contr 8 le exercé par l'assistant peut se faire par l'intermédiaire d'ordres oraux ou de signaux visuels, si bien que l'assistant ne doit pas nécessairement se trouver à l'intérieur de l'électroaimant. Bien que des applications particulières de l'appareil de l'invention aient été décrites, de nombreuses autres applications ne s'écartant pas de l'esprit de l'invention pourront être envisagées par l'homme de l'art Il est également évident que de nombreuses modifications et de nombreux changements pourront être apportés à l'appareil illustré sans s'écarter de la portée la plus large de

l'invention Il est donc entendu que les revendications

annexées couvrent de telles modifications et changements qui

font partie du domaine et de la portée réels de l'invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 Appareil pour évaluer l'efficacité musculaire d'un animal vivant ( 15), caractérisé en ce qu'il comprend: (a> un dispositif d'analyse RMN ( 10) comprenant: (i) un électroaimant creux ( 12) comportant une cavité < 14) dans laquelle est engendré un champ magnétique axial lors de l'excitation dudit électroaimant, la cavité ayant des dimensions suffisantes pour recevoir ledit animal, (ii) des moyens pour positionner ledit animal à l'intérieur de ladite cavité dans un emplacement tel qu'une masse musculaire présélectionnée ( 81) de l'animal soit située dans une région de champ magnétique axial homgène ( 80), (iii) des moyens ( 82) pour interroger à l'aide d'impulsions d'énergie radiofréquence les atomes de phosphore des substances biochimiques contenues dans ladite masse musculaire tandis que la masse musculaire est située à l'intérieur de ladite région de champ magnétique axial homogène et (iv) des moyens ( 86) pour engendrer, en réponse à ladite interrogation, des signaux représentatifs du rapport suivant de composants contenant du phosphore au sein de ladite masse musculaire au moment de l'interrogation: Pl P Cr o Pl est la concentration dans ladite masse de phosphate inorganique de muscle et P Cr est la concentration dans ladite masse de phosphocréatine de muscle, (b) une trépigneuse ( 25) comprenant une courroie mobile ( 48) qui s'étend à travers ladite cavité dans un emplacement qui permet audit animal d'effectuer un travail sur ladite courroie mobile tandis que ladite masse musculaire reste dans ladite région de champ magnétique axial homogène ( 80), ledit travail exerçant ladite masse musculaire ( 81 > et entraînant la variation de Pl et de P Cr dans ladite masse musculaire en fonction du niveau d'effort imposé par l'exercice, (c> des moyens pour mesurer les taux de travail accomplis par ledit animal sur ladite trépigneuse pendant un essai de l'animal, et UTJI Iu True 4 T Pl alsd siole s T Tduo Ioo ITîas ep xnm Z sel We ai T Ilnfsnw asssu a Tp Il suep ailnsew enb Tm Tq Do Tq uo Tme Sú ml ealue jaoddui un a T Iqea, znod ( 98) sue Ao sep (p I) We 'Iwu Tu I s Tnos 4 se lenbnu Tesse un juepued et TA 1 D e 4 T Pnl suep uo T-owo Dol ue -se IT,nb sçpue 4 lu I Tue Tpel ad TI Cdwooo I Tp Asa op xne I el alnsem anod 198 'Z 8) sue Aom sep (o) ÀItuuel e sodm T ao Toaexep 4 lofep nfs ATU np uo Touoj O ú ua alulnosnw assswu 94 Tpul ep u Tes ne enb Tw Tqoo Tq uo Tlsa e 4 Tp I ap UO Tl TBA n T qeu Tlaue Sel Cle Tim A i ITB Aeal op xnm sap m,TAD ae T Pel suep e Anoal es Tnb 4 umpuad Imtue T ep uo T 4 owoool el eaxnpoid inod (s Z) sue Aom sep {q) uo Tqmfoaaeau TI GZ ap lueuou ns az Tlçlnosnw asssw a Q Tp vl o P u Tes ns ealnseui enb Tm Tqoo Tq uo Tlla U-l op s Z Tmluesoadea xnmubns sap 'uo T Iboi Jaeu T açp BI m esuodei ue 'leapuebuo anod sue Aow Sep (AT) le au Qbowoq Ie T Xe enb Teub Smw dumqo op uo Tb Da oq T Pnl op nae Tae UT,l m ean I Ts Isa ai Tm Inosni assw ml I anb oz s T Puem ea T Iln Dsnw ass Be U ae TP El S Uep senuoquo D sonb Um Tqoo Tq saeouesqns sap S 9 au Tw Laaap ad seawol sap aouanb ajo Tpua e Tau 1 u,p SUOTS In Tld WT,p ap Tl eboaae 4 UT anod <z 8) su Aoui sap <TTT) '( 08) aue Dowoq te T Xe enb$,Te U Ewm dureqto p UOT ba aun suep aen 4 Ts TOS luewt Tu Te, l p I 18) ea U Uo T 4 alas 9 ad Si ea T Ilnosnw esseu aun,nb *al 4 uewe De Tdwe un SU Bp,T Ae D ae T Pe I op inan Ta UT,l B Ivw Tu E 4 Tpe I aouuo T 4 Tsod anod sua Xoi sap (TT) 'Itewue T Pe I a To Aeo Da inod slues Tjjns suo Tsuem Tp sep jue Ae 9 a TT Amoe 'mul w T 9 oa ? 4 Tpnp uo Te Toxa,I ap saol Is T Xe enb Tau 6 swu dubqo un 9 aipuebue se ellenbl 01 I S Uep (:l) 9 T Ao D aun quelaodmoo ZIT) xneao Utem Tuoa 4 Del? un (T):4 uueuiduoo ( O I) NMI as S Altep w Tl Tsodsîp un (e) :puadmoo IT 8,nb ao ua 9 s Tiaooa Deo 'Ilu Tue,l and ea 9 noeae uo T 4 ow OOOT MI juepued (SI) um ATA I Bu T Ue un,p ai Tm Inosnmu eotreao Jaed el aenîaea anod I Teaeddy Z S ea-TT Inosnul assuu ew T Pel I anod (S am Lb Tj) 9 T To B Tjje,p I Tjoad un a Tueqo,p u Tje luw Tue 4 T Pel and slo TE s T Idwooo TT Ie Ael ep xne sel la a Da/Ta eaque qioddea un a Tlqce 4 a anod sue Aow sap (p) 0 Tz 9 G 9 z d'obtenir un profil de performance pour ladite masse musculaire.

3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens entraînant la locomotion de l'animal comprennent une trépigneuse ( 25) comportant une courroie mobile ( 48) qui s'étend à travers ladite cavité dans un emplacement qui permet audit animal d'effectuer un travail sur ladite courroie mobile tandis que ladite masse musculaire reste dans ladite région de champ magnétique axial homogène ( 80), ledit travail exerçant ladite masse musculaire ( 81) et entraînant la variation de ladite relation biochimique dans ladite masse musculaire en fonction du niveau d'effort imposé

par l'exercice.

4 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que: (a) les atomes interrogés à l'aide des impulsions radiofréquence sont des atomes de phosphore, et (b) les signaux engendrés en réponse à ladite interrogation sont représentatifs de la relation biochimique suivante au sein de ladite masse musculaire au moment de l'interrogation: Pl P Cr o Pl est la concentration dans ladite masse musculaire de phosphate inorganique et P Cr est la concentration dans ladite

masse musculaire de phosphocréatine.

Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens produisant la locomotion de l'animal comprennent une trépigneuse ( 25) comprenant une courroie mobile ( 48 > qui s'étend à travers ladite cavité dans un emplacement qui permet audit animal d'effectuer un travail sur ladite courroie mobile tandis que ladite masse musculaire ( 81) reste dans ladite région de champ magnétique axial homogène ( 80), ledit travail exerçant ladite masse musculaire ( 81) et entraînant la variation de Pl et de P Cr dans ladite masse musculaire en fonction du niveau d'effort

imposé par l'exercice.

6 Procédé d'évaluation de la capacité de performance d'animaux, caractérisé par: (a) l'utilisation de l'appareil tel que défini dans la revendication 1 en vue de créer des profils d'efficacité pour des animaux individuels d'un groupe d'animaux ayant une constitution génétique similaire, (b) l'enregistrement de tels profils d'efficacité dans une base de données, (c) l'utilisation de l'appareil tel que défini dans la revendication 1 pour créer un profil d'efficacité pour un autre animal individuel ayant une constitution génétique similaire à celle des animaux dudit groupe, et (d) la comparaison du profil d'efficacité dudit autre animal à ceux qui sont enregistrés dans ladite base de

données.

7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que: (a) les profils d'efficacité sont sélectionnés à partir de ladite base de données pour des animaux d'âge similaire ayant eu un entraînement et une expérience nutritionnelle similaires, b) l'animal individuel de (c), revendication 6, a un âge, un entraînement et une expérience nutritionnelle similaires à ceux des animaux dont les profils d'efficacité ont été sélectionnés, et (c) le profil d'efficacité dudit autre animal est comparé à ceux qui ont été sélectionnés dans ladite base de données, ce qui permet de fournir des données de prévision de la performance dudit autre animal en compétition avec des

concurrents.

8 Procédé d'évaluation de la capacité de performance d'animaux, caractérisé par: (a) l'utilisation de l'appareil tel que défini dans la revendication 2 en vue de créer des profils d'efficacité pour des animaux individuels d'un groupe d'animaux ayant une constitution génétique similaire, (b) l'enregistrement de tels profils d'efficacité dans une base de données, <cl l'utilisation de l'appareil tel que défini dans la revendication 2 pour créer un profil d'efficacité pour un autre animal individuel ayant une constitution génétique similaire à celle des animaux dudit groupe, et (d) la comparaison du profil d'efficacité dudit autre animal à ceux qui sont enregistrés dans ladite base de données. 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que: (a) les profils d'efficacité sont sélectionnés à partir de ladite base de données pour des animaux d'âge similaire ayant eu un entraînement et une expérience nutritionnelle similaires, b) l'animal individuel de (c), revendication 6, a un âge, un entraînement et une expérience nutritionnelle similaires à ceux des animaux dont les profils d'efficacité ont été sélectionnés, et (cl le profil d'efficacité dudit autre animal est comparé à ceux qui ont été sélectionnés dans ladite base de données, ce qui permet de fournir des données de prévision de la performance dudit autre animal en compétition avec des concurrents. Procédé d'évaluation de la capacité de performance de chevaux, caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) soumettre des chevaux individuels d'un groupe de chevaux présentant une constitution génétique similaire à des essais au cours desquels on obtient pour chaque cheval individuel un profil d'efficacité, l'essai auquel est soumis chaque cheval consistant à placer ledit cheval dans la cavité de l'électroaimant d'un dispositif d'analyse RMN, à faire faire des exercices au cheval en utilisant une trépigneuse placée en dessous du cheval pour produire la locomotion du cheval à différents taux de travail tandis qu'il se trouve dans la cavité, à mesurer pendant ladite locomotion le taux de travail accompli par le cheval et simultanément à mesurer à l'aide du dispositif d'analyse RMN la rapport suivant des composés contenant du phosphore dans une masse musculaire du cheval produisant la locomotion: Pl P Cr o Pl est la concentration dans ladite masse musculaire de phosphate inorganique et P Cr est la concentration dans ladite masse musculaire de phosphocréatine, le profil d'efficacité étant une représentation du taux de travail par rapport à Pi/P Cr pour différents niveaux d'efforts imposés par l'exercice, <b) enregistrer lesdits profils d'efficacité dans une base de données, <c) développer un profil d'efficacité pour un autre cheval individuel ayant une constitution génétique similaire à celle des chevaux dudit groupe en soumettant ledit autre cheval individuel au même essai et aux mêmes mesures tels que définis dans les paragraphes (a), et <d) à comparer le profil d'efficacité dudit autre cheval

à ceux qui sont enregistrés dans ladite base de données.

11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que: (a> les profils d'efficacité sont sélectionnés à partir de ladite base de données pour des animaux d'âge similaire ayant eu un entraînement et une expérience nutritionnelle similaires, b) l'autre cheval de <c), revendication 10, a un âge, un entraînement et une expérience nutritionnelle similaires à ceux des chevaux dont les profils d'efficacité ont été sélectionnés, et (c) le profil d'efficacité de l'autre cheval est comparé à ceux qui ont été sélectionnés dans ladite base de données, ce qui permet de fournir des données de prévision de la performance de l'autre cheval en compétition avec des concurrents. 12 Procédé d'évaluation de l'efficacité musculaire d'un animal vivant pendant la locomotion, caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) placer l'animal dans la cavité de l'électroaimant d'un dispositif d'analyse RMN, (b) faire faire des exercices à l'animal en utilisant une trépigneuse placée en dessous de l'animal pour produire la locomotion de l'animal à différents taux de travail tandis qu'il se trouve dans la cavité, et à mesurer à l'aide du dispositif d'analyse RMN pour différents taux de travail le rapport suivant des composés contenant du phosphore dans une masse musculaire de l'animal produisant la locomotion: Pl P Cr o Pl est la concentration dans ladite masse musculaire de phosphate inorganique et P Cr est la concentration dans ladite masse musculaire de phosphocréatine, et (c) à établir un rapport entre Pi/P Cr et les taux de travail accomplis alors par ledit animal afin d'obtenir un

profil d'efficacité pour ladite masse musculaire.

13 Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que: (a) la concentration en lactate de ladite masse musculaire est mesurée pendant lesdits exercices, et (b) la sévérité desdits exercices est réduite lorsque ladite concentration en lactate présente une augmentation brusque. 14 Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que: (a) Vm, qui est le taux de travail maximal de l'animal, est déterminé par l'utilisation des résultats d'essai obtenus à partir des procédures d'essai définies dans la revendication 12 avant que le seuil anaérobique ne soit atteint, et (b) ladite détermination de Vm est effectuée en appliquant les valeurs de relation suivantes de S et V obtenues à partir de ladite procédure d'essai:

V 1

Vm 1 + Km S o S est la valeur de PI/P Cr établie pour un taux de travail V donné, de l'animal, et Km est la constante d'affinité de Michaelis. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la sévérité desdits exercices est réduite avant que le taux de travail de l'animal n'approche une valeur Vm déterminée à partir de la relation définie dans la

revendication 14.

16 Procédé d'évaluation de la capacité d'un animal à récupérer après un exercice intense, caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) soumettre l'animal à un exercice intense, (b) poursuivre l'évaluation tandis que l'animal est situé à l'intérieur de la cavité de l'électroaimant d'un dispositif d'analyse RMN en: (i) utilisant une trépigneuse en dessous de l'animal afin de produire la locomotion de l'animal à une allure tranquille, (ii) mesurant à l'aide du dispositif RMN pendant ladite locmotion à une allure tranquille au moins l'une des relations biochimiques suivantes existant dans une masse musculaire dudit animal: Pl et P Cr, o Pl est la concentration dans ladite masse musculaire de phosphate inorganique et P Cr est la concentration dans ladite masse musculaire de phosphocréatine, (c) et à enregistrer ou observer le retour vers des valeurs au repos normales d'au moins l'une des relations mesurées ou d'une grandeur basée sur au moins une des

relations mesurées.

17 Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'étape (a) est réalisée à

l'extérieur du dispositif d'analyse RMN.

18 Procédé d'évaluation du taux de travail maximal Vm A T Il Aa p xnvl j T Pel inod ansem aoa/Ta op j Tlm 4 uessada Ise S la 's T Iaeq DT p O Uu, sj P aeuelsuoo s T se wtu no S mlx + I MA 5 z t A

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