Tendini esterni per ridurre la fatica del passo

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L’ideazione di sistemi assistivi per il passo è un obiettivo alto della ricerca che intende agevolare il passo, appunto, in soggetti con disabilità.
Una delle strategie è sviluppare dispositivi che riducano la fatica associata al passo, per esempio utilizzando tendini esterni o esotendini: su questi sistemi si è concentrato uno studio cinese.

Nell’introduzione allo studio, gli autori sottolineano che il successo ottenuto dalle tecnologie assistive esistenti nel ridurre lo sforzo metabolico dell’utente non è casuale ma basato su un attento studio dell’anatomia e della fisiologia umana, oltre che sulla biomeccanica del passo.

La loro proposta è per un dispositivo leggero e biarticolare, posizionato posteriormente alla coscia per agire parzialmente come il tendine del ginocchio e con parametri adeguati ad assistere la decelerazione della gamba in oscillazione. Nello studio ne studiano gli esiti sull’attivazione muscolare, la cinematica e la cinetica articolare.

Il primo passo è stato fare un esperimento preliminare per stabilire i parametri corretti da usare nello sviluppo del dispositivo, perché potesse effettivamente assistere il passo. Dopodiché si è costruito il dispositivo, che è composto da molle, fettuccia anelastica in fibre di poliestere, velcro, cinturini alla caviglia e cintura in vita.
Solo in un terzo tempo il dispositivo è stato studiato su undici volontari, maschi sani di età compresa tra i 24.2 ± 1.7 anni, peso 67.8 ± 6.2 kg e altezza di 1.73 ± 0.05 m.
Per poter partecipare allo studio i volontari non dovevano avere lesioni muscoloscheletriche e non dovevano aver praticato esercizi pesanti nelle 24 ore precedenti.

Ogni volontario ha effettuato due sessioni di lavoro: la prima necessaria per determinare la lunghezza a riposo dell’esotendine per ogni rigidità della molla; la seconda per valutare l’efficacia del dispositivo.
Nel primo caso i volontari hanno camminato su un tappeto per cinque minuti; nel secondo, hanno eseguito quattro prove di camminata indossando il dispositivo, una di controllo e le altre con rigidità crescente, rispettivamente di 0.3, 2.2 e 4.1 kN.

Anche in questo secondo caso l’esperimento è stato condotto su tappeto per cinque minuti ogni volta.
Gli autori hanno verificato che in tutte le prove l’uso dell’esotendine riduce l’attivazione del muscolo semitendineo, con una correlazione positiva tra rigidità della molla e riduzione ottenuta. Allo stesso modo, lo studio ha confermato che anche il momento di anca e ginocchio cala durante la fase assistita del passo e che la cinematica del passo viene significativamente alterata. Futuri studi sono necessari per migliorare ulteriormente i parametri del dispositivo.

(Lo studio: Cheng L, Xiong C, Chen W, Liang J, Huang B, Xu X. A portable exotendon assisting hip and knee joints reduces muscular burden during walking. R Soc Open Sci. 2021 Nov 3;8(11):211266. doi: 10.1098/rsos.211266. PMID: 34737881; PMCID: PMC8564609)

Stefania Somaré

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