Un exotraje portátil que reduce la fatiga muscular podría rediseñar el futuro del trabajo

Los ingenieros de la Universidad de Vanderbilt han determinado que su exosuit de asistencia para la espalda, un dispositivo similar a la ropa que apoya el movimiento y la postura humanos, puede reducir la fatiga en un promedio de 29-47 por ciento en los músculos de la espalda baja. La funcionalidad del exotraje presenta un nuevo desarrollo prometedor para las personas que trabajan en campos físicamente exigentes y están en riesgo de sufrir dolor de espalda, incluidos los profesionales médicos y los trabajadores de primera línea.

El artículo que describe el experimento y los hallazgos, “El exotraje elástico de bajo perfil reduce la fatiga muscular de la espalda”, se publicó en la revista Nature. Informes científicos el 29 de septiembre.

La investigación, dirigida por el profesor asistente de ingeniería mecánica Karl Zelik y recientemente Ph.D. Erik Lamers, graduado y autor principal, utilizó técnicas de electromiografía de superficie para medir los cambios en la fatiga de los músculos lumbares en participantes masculinos y femeninos, a quienes se les asignaron tareas físicas para realizar con y sin el exotraje.

La tecnología portátil desarrollada por el equipo de Zelik puede evocar imágenes del traje de Iron Man, pero no depende de motores o baterías. En cambio, el exotraje elástico de bajo perfil aplica fuerzas de asistencia que cooperan con los músculos extensores de la espalda baja, para aliviar la tensión en los músculos y la columna, y para ayudar a reducir los riesgos de lesiones.

Este estudio mostró que usar el exotraje hacía que sostener un peso de 35 libras (el peso promedio de un niño de 4 años) fuera menos agotador en la espalda que sostener un peso de 24 libras (el peso promedio de un niño de 18 meses). bebé) sin el exotraje.

“Estos hallazgos muestran cómo los exotrajes podrían proporcionar un valioso alivio para la espalda de los trabajadores esenciales y de primera línea que han tenido un impacto físico y nos han apoyado a todos durante esta pandemia. Lo que aprendimos tiene el potencial de moldear los estándares biomecánicos e industriales de las futuras tecnologías portátiles, “, dijo Zelik, quien tiene nombramientos secundarios en ingeniería biomédica y en medicina física y rehabilitación.

El trabajo también demostró una mejor comprensión de cómo los músculos dorsal ancho (los “dorsales”) 攖 la manguera que aducen, extienden y rotan medialmente la articulación del hombro 攁 afectan la mecánica de la espalda baja. Si bien investigaciones anteriores han demostrado que los dorsales generalmente no contribuyen mucho a sostener la parte baja de la espalda, los investigadores descubrieron que, a medida que las personas se cansan, pueden reclutar repentinamente a los dorsales para descargar los músculos extensores principales de la espalda en un grado significativo.

“Los dorsales actúan como un exotraje. Cuando los músculos lumbares de una persona se tensan demasiado y se fatigan, solicitan ayuda adicional de sus dorsales para aliviar la tensión y la fatiga de la espalda. Las bandas elásticas de nuestro exotraje funcionan de la misma manera para ayudar mantener la resistencia y la fuerza “, dijo Lamers, un investigador graduado de la Fundación Nacional de Ciencias que trabajó en el Centro de Ingeniería de Rehabilitación y Tecnología de Asistencia de Vanderbilt.

Zelik, un ex atleta universitario que compitió en el salto de longitud y el salto triple, sabe de primera mano cómo la actividad física intensa puede fatigar el cuerpo. También comprende la importancia de garantizar que el exotraje y su utilidad se construyan con prácticas de diseño inclusivas. “Los wearables van a cambiar la forma en que trabajamos y vivimos, y queremos mejorar la seguridad, la salud y el bienestar de todos. Uno de los desafíos críticos en el futuro será garantizar que toda la tecnología wearable se desarrolle para servir y proteger a ambos mujeres y hombres. Estamos encantados de que esta investigación haya ayudado a producir el primer exoesqueleto o exoesqueleto comercial diseñado con adaptaciones tanto para hombres como para mujeres “, dijo Zelik.