Modelo

Un modelo matemático permite prevenir lesiones de rodilla

Investigadores del Instituto de Biomecánica de Valencia (IBV), a través del proyecto Incapa, han desarrollado un modelo músculo-esquelético, basado en cálculos matemáticos, que permite conocer la interacción entre diferentes calzados y pavimentos para "saber los que pueden suponer un mayor desgaste de ligamentos de la rodilla o tienen un mayor potencial lesivo", cuyo objetivo es "prevenir este tipo de lesiones", según informaron fuentes del IBV.

En este proyecto, financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia y por el V Plan Nacional, a través de la Acción estratégica sobre Deporte y Actividad Física, también han participado expertos del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales (DIMM) de la Universidad Politécnica de Valencia, así como trabajadores del Instituto Nacional de Educación Física de Cataluña (Inefc).

El IBV ha sido el encargado de coordinar el proyecto y se ha responsabilizado de la puesta a punto de los medios experimentales y de la realización de los ensayos con sujetos, así como del análisis de los resultados, señalaron las mismas fuentes. Por su parte, el Inefc ha aportado su conocimiento de los gestos deportivos, en cuanto a los grupos musculares que participan y los mecanismos por los que se produce la lesión. Por otro lado, el DIMM ha desarrollado un código informático de las ecuaciones que conforman el modelo y ha realizado las simulaciones del mismo.

El director del ámbito de Actividad Física y Deporte del IBV, David Rosa, explicó que el conocimiento sobre el tipo de pavimento y calzado que "exige más" a los ligamentos, "nos puede ayudar no sólo a prevenir lesiones, sino a diagnosticar qué superficies son las óptimas para la rehabilitación de deportistas". En este sentido, el coordinador del equipo de trabajo del DIMM, Vicente Mata, resaltó que el proyecto pretende "contar con una herramienta que ayude tanto en la prevención como en el tratamiento de este tipo de lesiones".

Según apuntó Mata, "las ecuaciones intentan reflejar del modo más fiel posible el comportamiento real del ligamento, y ayudan a determinar con qué gestos, en qué pavimentos, y con qué tipo de calzado se puede producir ese nivel de fuerzas en los ligamentos que tradicionalmente se han asociado a la rotura", explicó.

Desde el Departamento se han obtenido las ecuaciones que relacionan el movimiento y las fuerzas que aparecen en la pierna durante la realización de los movimientos que se pretende analizar. "Primero se creó un modelo virtual con un software de simulación de mecanismos y, posteriormente, se generaron las ecuaciones del movimiento", señaló Mata.

Modelo innovador
Un modelo músculo-esquelético es la descripción, mediante ecuaciones matemáticas, de alguna parte del cuerpo humano, asimilado a un mecanismo, indicaron los expertos. Para desarrollar este modelo, los socios del proyecto Incapa han empleado las técnicas "más innovadoras" en el análisis de movimientos "y que se emplean en el campo de la robótica", subrayaron.

"Este tipo de simulaciones permiten aproximarnos a conocer el esfuerzo que exigen determinados calzados y pavimentos a los ligamentos, así como relacionar variables como la posición, velocidad y aceleración de cada segmento corporal con las fuerzas internas, tanto musculares, ligamentosas y esqueléticas, y con las fuerzas externas, como el peso y la interacción con el entorno", añadieron.

La novedad del proyecto radica en que este modelo "permite aproximarse a conocer de manera no invasiva la fuerza interna que realizan los ligamentos en una determinada acción, ya que se puede conocer qué fuerza realiza el ligamento sin necesidad de intervenir al deportista". Este avance es "fundamental" para conocer qué condiciones deportivas deben evitarse para no lesionarse, sobre todo en la elección del calzado y de la superficie, así como para saber qué elementos "pueden ayudar a reducir el tiempo de rehabilitación", indicaron los expertos.