Para atletas y guerreros de fin de semana por igual, regresar de una lesión en el tendón demasiado pronto asegura un viaje de regreso a la fisioterapia. Sin embargo, una nueva tecnología desarrollada por ingenieros de la Universidad de Wisconsin-Madison podría algún día ayudar a saber si sus tendones están listos para la acción.

Un equipo de investigadores dirigido por el profesor de ingeniería mecánica de UW-Madison Darryl Thelen y el estudiante de posgrado Jack Martin ha ideado un nuevo enfoque para medir de forma no invasiva la tensión del tendón mientras una persona realiza actividades como caminar o correr.

Este avance podría proporcionar nuevos conocimientos sobre el control del motor y la mecánica del movimiento humano. También podría aplicarse a campos que van desde la ortopedia, rehabilitación, ergonomía y deporte. Los investigadores describieron su enfoque en un artículo publicado hoy (23 de abril de 2018) en la revista Comunicaciones de la naturaleza .

Los músculos generan movimiento en las articulaciones tirando de los tendones, que son bandas de tejido que conectan los músculos al esqueleto. Pero evaluar las fuerzas transmitidas por los tendones dentro del cuerpo de una persona viva es complicado.

"En la actualidad, los wearables pueden medir nuestro movimiento, pero no brindan información sobre las fuerzas musculares que generan el movimiento, "dice Thelen, cuyo trabajo es apoyado por los Institutos Nacionales de Salud.

Para superar este desafío, Thelen y sus colaboradores desarrollaron un sencillo Dispositivo no invasivo que se puede montar fácilmente en la piel sobre un tendón. El dispositivo permite a los investigadores evaluar la fuerza del tendón al observar cómo cambian las características vibratorias del tendón cuando se carga. como lo hace durante el movimiento.

Este fenómeno es similar a una cuerda de guitarra, donde la tensión en la cuerda cambia la respuesta vibratoria. Cuando se toca una cuerda de guitarra, la velocidad de la onda que viaja a lo largo de la cuerda, y así la frecuencia de vibración, está relacionado con la tensión, o fuerza, aplicado a la cuerda.

"Hemos encontrado una forma de medir las características vibratorias, en este caso, la velocidad de una onda de corte que viaja a lo largo de un tendón, y luego fuimos más allá y determinamos cómo podemos interpretar esta medida para encontrar la tensión de tracción dentro del tendón, "Dice Thelen.

El nuevo sistema para medir la velocidad de las ondas es portátil y relativamente económico. Incluye un dispositivo mecánico que golpea ligeramente el tendón 50 veces por segundo. Cada golpe inicia una onda en el tendón, y dos acelerómetros en miniatura determinan la rapidez con la que viaja.

Los investigadores han utilizado el dispositivo para medir fuerzas en el tendón de Aquiles, así como los tendones rotuliano e isquiotibial. En cada caso, Pueden medir lo que sucede en el tendón cuando los usuarios modifican su marcha, por ejemplo, cambiando la longitud del paso o la velocidad.

Al medir cómo se comportan los músculos y tendones dentro del cuerpo humano, este sistema podría eventualmente permitir a los médicos planificar tratamientos más efectivos para los pacientes que padecen enfermedades y lesiones musculoesqueléticas.

"Creemos que el potencial de esta nueva tecnología es alto, tanto desde el punto de vista de la ciencia básica como para aplicaciones clínicas, "Thelen dice". Por ejemplo, Las medidas de fuerza de los tendones podrían usarse para guiar los tratamientos de las personas con trastornos de la marcha. También puede ser útil evaluar objetivamente cuándo un tendón reparado está lo suficientemente curado para funcionar normalmente y permitir que una persona vuelva a la actividad ".