Characteristics of breathing patterns and neurological control mechanisms of Equine and Canine diaphragm during tidal breathing : a scoping review

Abstract

Tämän ylemmän ammattikorkeakoulun opinnäytetyön tarkoitus oli muodostaa synteesi hevosen ja koiran levonaikaisten hengitysmallien lajityypillisistä ominaisuuksista sekä pallean hermotuksellisesta säätelystä.

Opinnäytetyön tavoitteena oli käsitellä hevosen ja koiran levonaikaisten hengitysmallien lajityypillisiä ominaisuuksia sekä pallean hermotuksellisia säätelymekanismeja osteopaattisesta näkökulmasta ja siten tuottaa lisätietoa kyseisistä ilmiöistä osteopaateille, jotka hoitavat työssään hevos- ja koirapotilaita.

Opinnäytetyö toteutettiin kartoittavana katsauksena. Tiedonhaut suoritettiin ProQuest Central-, Science Direct- ja Wiley Online Library- tietokannoissa maaliskuussa 2025. Englanninkieliset, vertaisarvioidut, valmiit tutkimukset ja katsaukset liittyen hevosen ja koiran levonaikaiseen hengitysmalliin sekä pallean hermotukselliseen säätelyyn sisällytettiin tiedonhakuun. Lisäksi manuaalinen täydentävä tiedonhaku suoritettiin julkaisuihin ja valittujen tutkimusten lähdeluetteloihin pohjautuen. Tiedonhaut suoritettiin ilman aikarajausta. Ei-vertaisarvioidut lähteet, kuten kirjanluvut, opinnäytetyöt, internet-lähteet ja väitöskirjat rajattiin pois tiedonlähteistä.

Kokonaisuudessaan tiedonhaku tuotti 348 tulosta, joista 8 artikkelia jäi sisällytettäväksi sisällönanalyysiin otsikko-, abstrakti- ja kokotekstiarvioinnin jälkeen. Lisäksi 8 manuaalisesti haettua artikkelia valittiin mukaan sisällönanalyysiin. Siten yhteensä 16 artikkelia valittiin lopulliseen temaattiseen analyysiin. Seuraavat kuusi pääteemaa muodostettiin luotiin pohjautuen valittuihin artikkeleihin: 1) Aineenvaihdunta on tärkein vaikuttaja elimistön kaasujenvaihdon taustalla; 2) Hevosen ja koiran hengityselimistön fyysiset ominaisuudet; 3) Lepohengitysmallin osat; 4) Hengityksen hermotuksellinen säätely lepohengityksen aikana; 5) Optimaalisen lepohengitysmallin yksilöllinen kaava ja 6) Hengityselimistön fyysisten ominaispiirteiden lajien väliset erot.

Opinnäytetyön tulosten perusteella laajempi ymmärrys hevosen ja koiran terveiden, normaalien lepohengitysmallien ominaisuuksista sekä pallean moniulotteisesta hermotuksellisesta säätelystä olisi hyödyksi eläimiä hoitaville osteopaateille sekä heidän potilailleen.

The purpose of this study was to form a synthesis about neurological control mechanisms of equine and canine diaphragm and the species-related characteristics of their breathing patterns during tidal breathing.

Furthermore, this study aimed to provide profound insight behind osteopathic rationale in relation to neurological control mechanisms of equine and canine diaphragm and species-related characteristics of their breathing patterns during tidal breathing for osteopaths treating equine and canine patients.

This study was conducted as a scoping review. Searches were carried out in ProQuest Central, Science Direct and Wiley Online Library databases in March 2025. Peer-reviewed complete studies and reviews in English related to breathing pattern and neural control mechanisms of canine and equine diaphragm during tidal breathing were included. Moreover, an additional hand-search from journals and reference lists of chosen articles was done. Data searches were conducted without date restriction. Non-peer reviewed data such as book chapters, theses, dissertations and websites were excluded from the data sources.

Altogether the database searches provided 348 results from which 8 articles remained to be included into the analysis after title, abstract and full text screening. Moreover, additional 8 manually searched articles were included to the analysis phase. Thus, finally 16 articles were analysed by using thematic analysis. The following six main themes were constructed based on the selected articles: 1) Metabolism is the primary motor for gas exchange; 2) Physical properties of respiratory system in both equine and canine species; 3) Parts of tidal breathing pattern; 4) The respiratory control during tidal breathing; 5) Individualized blueprint for optimal breathing pattern and 6) Differences in species-related mechanical properties of respiratory system.

The results of this study suggest that wider recognition of the characteristics of healthy, normal tidal breathing patterns and multilayered neural control of the diaphragm in equines and canines would be beneficial for animal osteopaths and for their patients.