Resumen

Existe un alto riesgo de lesiones graves en las extremidades inferiores en un aterrizaje en caída humana. Sin embargo, los gatos son capaces de saltar desde las mismas alturas sin ningún signo de lesión, lo que se atribuye al excelente rendimiento de sus extremidades para atenuar las fuerzas de impacto. Por lo tanto, el estudio biónico del aterrizaje en caída de los gatos puede contribuir a mejorar la capacidad de absorción de impactos de las extremidades inferiores en los seres humanos. Sin embargo, la contribución de las articulaciones de las extremidades de los gatos a la absorción de energía sigue siendo desconocida. En consecuencia, se utilizó un sistema de captura de movimiento y una plataforma de medición de la presión plantar para medir los ángulos de las articulaciones y las fuerzas de reacción vertical al suelo de los gatos que saltan, respectivamente. Basándose en la dinámica inversa, se calcularon las velocidades angulares articulares, los momentos, las potencias y el trabajo de diferentes alturas de aterrizaje para exponer el mecanismo sinérgico y los grupos musculares dominantes de las articulaciones de las extremidades del gato. Los resultados muestran que las duraciones de amortiguación de los miembros anteriores no presentan diferencias significativas con el aumento de la altura, mientras que los miembros posteriores desempeñan un papel más importante que los anteriores en la absorción de energía al saltar desde una plataforma más alta. Además, los ángulos articulares y las velocidades angulares presentan variaciones similares, lo que indica que se puede adoptar un programa motor generalizado para activar las articulaciones de las extremidades para diferentes alturas de aterrizaje. Además, se reconoce que el codo y la cadera contribuyen en gran medida a la absorción de energía durante el aterrizaje. En consecuencia, este estudio experimental puede servir de inspiración biológica para nuevos enfoques de prevención de lesiones en las extremidades inferiores humanas.

• Materias:Ingeniería biomédica Bioingeniería Biomecánica Neuronas Prótesis Extremidades (Cuerpo Humano) Articulación ósea
• Subjects:Biomedical engineering Bioengineering Biomechanics Neurons Prostheses Limbs (Human Body) Bone joint
• Palabras claves:diferentes alturas de aterrizaje, articulación de la extremidad del gato, absorción de energía, ángulo de la articulación, sistema de captura de movimiento, programa motor generalizado, plataforma de medición de la presión, aterrizaje en caída humana, grupo muscular dominante, fuerza de reacción al suelo
• Keywords:different landing height, cat limb joint, energy absorption, joint angle, motion capture system, generalized motor program, pressure measurement platform, human drop landing, dominant muscle group, ground reaction force