Optimización de la asistencia del exoesqueleto del tobillo para caminar a lo largo de la vida

Los adultos mayores caminan con mayores tasas metabólicas que los adultos jóvenes. La creciente evidencia sugiere que las mayores tasas metabólicas de los adultos mayores están relacionadas con las propiedades estructurales de los tejidos de la parte inferior de la pierna. Los tendones de la pierna de los adultos mayores son más flexibles que los de los adultos jóvenes. En consecuencia, los tendones de las piernas de los adultos mayores se estiran más bajo una carga dada, como caminar y correr, lo que hace que sus músculos operen a longitudes más cortas, menos óptimas y con activaciones más altas que las de los adultos jóvenes. El uso de longitudes musculares más cortas y más activación muscular ofrece una producción de fuerza menos económica. Por lo tanto, los investigadores buscan alterar la rigidez pasiva que actúa sobre el tobillo, utilizando un exoesqueleto de tobillo paralelo al tobillo, lo que permite que los músculos operen en longitudes relativamente más largas. Generalmente, los músculos producen fuerza de manera más económica cuando están en longitudes operativas mayores que las exhibidas durante la marcha normal. Al agregar un exoesqueleto paralelo al tobillo, los investigadores plantean la hipótesis de que los adultos mayores caminarán con músculos flexores plantares más largos, lo que disminuirá su activación muscular y, en consecuencia, reducirá la tasa metabólica de todo el cuerpo durante la caminata.

En este estudio, los investigadores harán que adultos jóvenes y mayores realicen contracciones aisladas de los músculos de la pantorrilla mientras capturan el comportamiento de los músculos y tendones de las piernas mediante una sonda de ultrasonido no invasiva que se coloca al ras de la piel del participante. Los investigadores también harán que los participantes caminen en una cinta rodante con el exoesqueleto del tobillo configurado en múltiples valores de asistencia. Durante estos ensayos, los investigadores tomarán muchas medidas fisiológicas y biomecánicas para evaluar por qué el perfil óptimo del exoesqueleto del tobillo minimiza el costo metabólico de caminar en adultos jóvenes y mayores.