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Métodos
Dos voluntarios realizaron galope
sobre una cinta caminadora a 4
velocidades diferentes (4.0; 5.5; 7.0;
8.5 km/h). Se utilizaron foot-switches
(Delsys – Trigno) para detectar
instantes de ‘heel-strike’ y ‘toe-off’,
y un metabolímetro portátil (Cosmed
K5) para analizar el CoT.
Posteriormente, se calculó duty factor
(DF) para la pierna delantera (DF
l
) y
trasera (DF
t
); y el tiempo de vuelo
(t
f
). Protocolo aprobado por el
Comité de Ética en Investigación
Institucional (UdelaR; Exp. N.
003065-000653-16). Los datos se
analizaron usando software Omnia
(Cosmed) y Matlab (Mathworks).
Variables temporales y energética del
galope bípedo: un estudio piloto
Germán Pequera1, Renata L. Bona2, Artur Bonezi2, Fernando López-Mangini3,
Patricia Polero2, Carlo M. Biancardi2
1.Departamento de Ingeniería Biológica, CENUR Litoral Norte, Universidad de la Republica, Uruguay;
2.Laboratorio de Investigación en Biomecánica y Análisis del Movimiento Humano, Cenur Litoral Norte,
Universidad de la Republica Uruguay; 3.Unidad de Investigación en Biomecánica de la Locomoción
Humana, Facultad de Medicina, Universidad de la Republica Uruguay.
Introducción
El galope bípedo es un patrón natural de
los cuadrúpedos y de algunos primates
escasamente utilizado por el hombre
debido al alto costo de transporte que
implica (1). Sin embargo en situaciones
particulares los adultos utilizan este
patrón, por ejemplo, al descender
escaleras o en condiciones de gravedad
reducida (misiones Apollo) (2, 3, 4). Estas
características hacen que el galope
humano sea un modelo interesante para
estudiar las determinantes del costo de
transporte durante la locomoción.
Objetivo
El objetivo de este estudio es evaluar
relaciones entre parámetros temporales y
el costo de transporte (CoT) que
caracterizan el galope bípedo.
XVII Congresso Brasileiro de Biomecânica, Porto Alegre 8-11/05/2017
Resultados y discusión
El CoT siguen las tendencias reportadas en otros trabajos (1,2,3), mostrando altos valores comparado con marcha y carrera (Fig. 1). El t
f
presentó
valores crecientes, mientras DF
l
y DF
t
decrecientes (Figs. 2 y 3). Además, correlaciones entre CoT y las variables temporales fueron significativas (P
< 0.01). DF
l
está en el rango de DF medidos en la marcha (> 0.5). DF
t
presenta valores mas bajos, comparables a los de la carrera (4,5,6). El CoT
excesivo podría ser determinado por la baja eficiencia en el intercambio de energía. La tendencia del t
f
y del DF en relación a la velocidad y al CoT
parece indicar que el rendimiento del mecanismo elástico puede ser un factor crítico en el galope. La asimetría entre DF
l
y DF
t
tiende a
incrementarse con el aumento de velocidad; en contra de lo reportado en caballos quienes utilizan el galope como modo de locomoción eficiente a
altas velocidades (7). Es sugerido que el aumento de asimetrías está asociado al alto CoT (8). Por tanto, la amplificación de diferencias entre DF
l
y
DF
t
podría ser un factor relevante para el CoT.
ID 12149
Referencias
1. Minetti AE. The biomechanics of skipping gaits: a third locomotion paradigm? P Roy Soc of Lond B Bio. 1998. 265(1402): 1227-1233.
2. Minetti AE, Pavei G, Biancardi CM. The energetics and mechanics of level and gradient skipping: Preliminary results for a potential gait of choice in low gravity environments. Planet Space Sci. 2012. 74(1): 142-145.
3. Pavei G, Biancardi CM, Minetti AE. Skipping vs. running as the bipedal gait of choice in hypogravity. J Appl Physiol. 2015. 119(1): 93-100.
4. Biancardi CM, Minetti AE. Biomechanical determinants of transverse and rotary gallop in cursorial mammals. J Exp Biol.. 2012. 215(23), 4144-4156.
5. Cappellini G, Ivanenko YP, Poppele RE, Lacquaniti F. Motor patterns in human walking and running. J Neurophysiol. 2006. 95(6): 3426-3437.
6. Gatesy SM, Biewener AA. Bipedal locomotion: effects of speed, size and limb posture in birds and humans. J Zool. 1991. 224(1): 127-147.
7. Witte TH, Knill K, Wilson AM. Determination of peak vertical ground reaction force from duty factor in the horse (Equus caballus). J Exp Biol. 2004. 207(21): 3639-3648.
8. Finley JM, Bastian AJ. Associations Between Foot Placement Asymmetries and Metabolic Cost of Transport in Hemiparetic Gait. Neurorehab and neural re. 2016.
Figs. Costo de transporte
(A), tiempo de vuelo (B),
Duty Factor (C) y
diferencia entre Duty
Factor de la pierna trasera
y Duty Factor de la pierna
delantera (D) en función de
la velocidad
Agradecimientos
Programa de Desarrollo de la Ciencia Básicas Contactos
gpequera@cup.edu.uy; biomecanica@cup.edu.uy
D
C
A
B