Optymalizacja pomocy egzoszkieletu kostki do chodzenia przez całe życie

Starsi dorośli chodzą z większym tempem metabolizmu niż młodzi dorośli. Coraz więcej dowodów sugeruje, że wyższe tempo metabolizmu osób starszych jest związane z właściwościami strukturalnymi ich tkanek kończyn dolnych. Ścięgna nóg osób starszych są bardziej podatne niż u młodych dorosłych. W związku z tym ścięgna nóg starszych dorosłych rozciągają się bardziej pod określonym obciążeniem, takim jak chodzenie i bieganie, powodując, że ich mięśnie działają na krótszych, mniej optymalnych długościach i wyższych aktywacjach niż u młodych dorosłych. Korzystanie z krótszych długości mięśni i większej aktywacji mięśni zapewnia mniej ekonomiczne wytwarzanie siły. Dlatego badacze starają się zmienić pasywną sztywność działającą na kostkę, używając egzoszkieletu kostki równolegle do kostki, umożliwiając w ten sposób pracę mięśni na stosunkowo większych długościach. Ogólnie rzecz biorąc, mięśnie wytwarzają siłę bardziej ekonomicznie, gdy znajdują się na długości roboczej większej niż ta wykazywana podczas normalnego chodzenia. Dodając egzoszkielet równolegle do kostki, badacze postawili hipotezę, że osoby starsze będą chodzić z dłuższymi mięśniami zginaczy podeszwowych, zmniejszając w ten sposób ich aktywację mięśni, aw konsekwencji zmniejszając tempo metabolizmu całego ciała podczas chodzenia.

W tym badaniu badacze poproszą młodych i starszych dorosłych o wykonanie izolowanych skurczów mięśni łydek, podczas gdy badacze będą rejestrować zachowanie mięśni nóg i ścięgien za pomocą nieinwazyjnej sondy ultradźwiękowej, która jest umieszczona równo ze skórą uczestnika. Badacze poproszą również uczestników o chodzenie po bieżni z egzoszkieletem kostki ustawionym na różne wartości wspomagania. Podczas tych prób badacze przeprowadzą wiele pomiarów fizjologicznych i biomechanicznych, aby ocenić, dlaczego optymalny profil egzoszkieletu kostki minimalizuje koszt metaboliczny chodzenia u młodych i starszych dorosłych.