Future Wearables: mallas inteligentes miden la fatiga muscular en los corredores

Los dispositivos portátiles están cambiando la forma en que las personas piensan sobre sus vidas y estilos de vida. Los relojes inteligentes están cambiando la forma en que interactuamos entre nosotros, los rastreadores de actividad están cambiando la forma en que hacemos ejercicio y las cámaras portátiles están cambiando la naturaleza de la memoria.

Entonces, ¿qué podemos esperar de la próxima generación de dispositivos electrónicos portátiles?

Hoy recibimos una especie de respuesta gracias al trabajo de Roger Ribas Manero y sus amigos en King's College London. Han desarrollado un dispositivo portátil que mide la fatiga muscular durante actividades como correr, la primera vez que esto ha sido posible fuera del laboratorio.

La fatiga muscular siempre ha sido difícil de medir por varias razones. Para empezar, el método más sensible consiste en insertar un alambre fino en el músculo para medir la estimulación eléctrica de los nervios y determinar la fuerza que puede ejercer el músculo. A medida que el músculo se cansa, esta fuerza disminuye, al igual que la señal eléctrica.

Hay otro enfoque más flexible. Esto consiste en usar electrodos en la superficie de la piel para monitorear la actividad eléctrica de los nervios debajo. El problema con este método es que los electrodos deben colocarse con cuidado y eso es difícil para las personas que no tienen capacitación médica.

Pero ninguna técnica es ideal para medir la fatiga muscular en circunstancias ordinarias porque estos dispositivos pueden costar decenas de miles de dólares y, en cualquier caso, no se pueden usar fuera del laboratorio.

Ahora Ribas Manero y compañía han desarrollado una alternativa mucho más económica y flexible. Su idea es bordar un par de mallas ordinarias de corredores con electrodos y circuitos que se conectan a un microprocesador Arduino portátil. Este luego recopila y analiza los datos de estimulación eléctrica.

Este circuito tiene doble costura en un patrón de zigzag para permitir el estiramiento. Y todo el dispositivo funciona con una batería recargable de 7,5 voltios.

Esto tiene una ventaja significativa para los usuarios no expertos. El patrón de circuito bordado asegura que las mallas coloquen automáticamente los electrodos en las ubicaciones anatómicas correctas cuando se usan. Por lo que el usuario no necesita experiencia médica para posicionarlos. Y el circuito es relativamente barato y fácil de producir.

El equipo ha puesto a prueba las mallas pidiéndoles a dos corredores que las usen mientras trotan por rutas de cinco kilómetros en tres superficies diferentes: una pista de asfalto, una pista de atletismo y una pista de arena. Las mallas registraron la actividad muscular en todo momento.

Los resultados hacen una lectura interesante. Los datos muestran claramente cómo los músculos de las piernas del corredor comienzan a trabajar más, se cansan rápidamente después de un minuto o dos y luego recuperan su segundo impulso antes de volver a cansarse. Sin embargo, este cansancio ocurre rápidamente sobre arena, menos rápidamente sobre asfalto y menos rápidamente sobre una pista de atletismo.

Eso es de esperar ya que la inestabilidad de la arena hace que sea más difícil correr sobre ella. Pero esta es la primera vez que se realiza un experimento de este tipo al aire libre. Y tiene el potencial de cambiar la forma en que los atletas analizan su forma de correr.

Todos los corredores esperan competir sin lesionarse, pero la fatiga muscular hace que esto sea mucho más probable. Por lo tanto, una forma de medir y revelar la fatiga en tiempo real podría tener un gran impacto en los métodos de entrenamiento y las técnicas de carrera. [Los datos] sugieren que correr sobre arena aumenta la probabilidad de sufrir RRI en comparación con el asfalto y las superficies de las pistas de atletismo, dicen Ribas Manero y compañía.

Además, una mejor comprensión de cómo los músculos ejercen fuerza podría ayudar en el diseño de mejores prótesis biomecánicas y en la comprensión de las demandas de energía de los robots bípedos.

Y podría marcar el comienzo de una nueva era de tecnologías portátiles que monitorean no solo la cantidad de pasos que da una persona, sino también los músculos ejercitados en el proceso y qué tan cansados ​​se vuelven. Es por eso que los leggings inteligentes podrían ser la próxima gran tecnología portátil.

Ref: arxiv.org/abs/1602.04841 : Dispositivo portátil de detección de actividad muscular bordado para la parte superior de la pierna humana

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