Comienza como un dolor persistente e irritante en el pie o la parte inferior de la pierna, luego se vuelve más intenso, tal vez con hinchazón, y pronto un corredor sabe que está siendo marginado por una de las lesiones más comunes al correr: una fractura por estrés.las grietas en el hueso pueden detener el entrenamiento durante meses o incluso terminar una temporada deportiva.
Un segmento de la industria de los wearables multimillonarios tiene como objetivo salvar a las víctimas potenciales de este destino, pero un profesor de ingeniería de la Universidad de Vanderbilt encontró un problema importante: los dispositivos miden lo incorrecto.
Trabajando con un club de corredores local, un especialista ortopédico que asesora a la Asociación de Jugadores de la NFL y un equipo de ingenieros de Vanderbilt, el profesor asistente de ingeniería mecánica Karl Zelik descubrió que los sensores solo miden el impacto del pie golpeando el pavimento, que es lo que prácticamentetodos lo hacen: les dicen poco a los usuarios sobre las fuerzas sobre los huesos que conducen a las fracturas por sobrecarga.
Su investigación confirmó que la gran mayoría de la fuerza sobre el hueso proviene en realidad de los músculos que se contraen, no del impacto del pie en el suelo, un hallazgo que tanto la industria de los wearables como muchos estudios científicos han pasado por alto.
investigación de Zelik, que aparece hoy en la revista revisada por pares PLOS One y titulado "Las métricas de fuerza de reacción del suelo no están fuertemente correlacionadas con la carga ósea tibial cuando se corre a través de velocidades y pendientes: implicaciones para la ciencia, el deporte y la tecnología portátil", ofrece la demostración más clara y simple de los problemas subyacentes a las herramientas existentes y predominantes.métodos para evaluar el estrés óseo y el riesgo de lesiones.
"Revisamos la literatura científica reciente y encontramos que más de 50 publicaciones científicas cada año informan o interpretan sus resultados en base a esta suposición incorrecta de que la fuerza de reacción del suelo es representativa de la carga de la estructura interna: el estrés en huesos y músculosdentro del cuerpo ", dijo Zelik, un ex jugador de atletismo universitario." Medir la fuerza de reacción del suelo puede ser conveniente, pero es la señal incorrecta ".
El acelerómetro portátil y los sensores de presión que ya están en el mercado pueden ayudar a monitorear los riesgos de lesiones por estrés óseo, pero solo si combinan información sobre la fuerza de reacción del suelo y la fuerza de los músculos que tiran contra el hueso. En general, no se puede suponer que aumente el sueloLa fuerza de reacción indica aumentos en el estrés óseo, dijo Emily Matijevich, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica en el laboratorio de Zelik y ella misma una ávida corredora.
Matijevich realizó el trabajo de laboratorio que describe el estudio, probando a 10 corredores en un rango de velocidades y pendientes.
"Usamos cámaras de captura de movimiento de alta velocidad para rastrear el movimiento de los corredores y una cinta de correr especial para medir la fuerza para registrar la fuerza de reacción del suelo bajo sus pies", dijo. "Luego combinamos estas señales usando algoritmos biomecánicos para estimarla fuerza de compresión experimentada por el hueso de la tibia en el vástago, un lugar común para que ocurran las fracturas por estrés. En casi todos los casos, encontramos que las fuerzas de reacción del suelo no estaban fuertemente correlacionadas con la carga del hueso tibial ".
En varios casos, las fuerzas de reacción más bajas en realidad significaron más estrés en la tibia, un hallazgo opuesto a lo que creen la mayoría de los atletas y contraria a cómo funcionan la mayoría de los dispositivos portátiles existentes.
Esta investigación comenzó hace dos años, cuando el profesor asistente de ortopedia de la Universidad de Vanderbilt, Leon Scott, que forma parte de los comités de salud y seguridad de la Asociación de Jugadores de la NFL, le hizo a Zelik una pregunta simple: ¿Se podrían usar los sensores portátiles de manera efectiva para prevenir las fracturas por estrés que vio Scott?en su clínica todos los días?
Matijevich, Zelik y Scott ahora están explorando nuevas formas de monitorear el estrés óseo de manera no invasiva, y recientemente presentaron una solicitud de patente para un sistema que fusiona datos de múltiples sensores portátiles para estimar la carga de la tibia a partir de las contracciones musculares y las fuerzas de reacción del suelo.estamos buscando socios comerciales para desarrollar esta nueva tecnología portátil y explorar aplicaciones para corredores recreativos, cadetes militares y atletas de élite.
Scott dijo que la combinación de sensores portátiles y nuevos algoritmos que el equipo está desarrollando brinda una imagen mucho mejor del estrés óseo, con el potencial de ayudar a los corredores a reducir la posibilidad de lesiones.
"Hay mucho que puedes hacer cuando el juego avanza, porque son lesiones de alta velocidad, pero podemos hacer algo sobre las fracturas por estrés durante el entrenamiento y el acondicionamiento", dijo Scott. "En este momento, no tenemosexcelentes herramientas para decirnos qué está pasando con los huesos, además de la experiencia y la anécdota y, desafortunadamente, a muchas personas les están fallando ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Vanderbilt . Original escrito por Heidi Hall. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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