Investigación de la respuesta mecánica de la estructura del pie considerando los ángulos de impulso en el patinaje de velocidad
Autores: Wang, Haichun; Wu, Yusen; Liu, Jingxi; Zhu, Xiaolan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación de la respuesta mecánica de la estructura del pie considerando los ángulos de impulso en el patinaje de velocidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Relación
ángulo de empuje
Lesión en el pie
Modelo de elementos finitos 3D
Estrés
Deformación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
El ángulo de empuje es un factor importante que afecta el rendimiento del patinaje de velocidad. Sin embargo, la evidencia cuantitativa de la relación entre el ángulo de empuje y la lesión en el pie es incompleta. Este estudio tuvo como objetivo establecer un modelo de elementos finitos tridimensional (3D) y investigar las respuestas mecánicas de las estructuras del pie al estrés y la deformación para explorar la relación entre la lesión y el movimiento. Un modelo de elementos finitos 3D fue reconstruido utilizando datos de tomografía computarizada y escaneo 3D y validado mediante la comparación de datos predichos por el modelo y datos de medición in vivo en estado de equilibrio en posición de pie. Se cargó en el modelo un ángulo de empuje obtenido de un video de un campeón. Las tasas de error de validación fueron inferiores al 10%. Con una disminución en el ángulo de empuje, el estrés en el metatarso aumentó; el estrés en el astrágalo, el cartílago de la articulación del tobillo y la fascia plantar disminuyeron, al igual que la deformación en el cartílago de la articulación del tobillo y la fascia plantar. El modelo de elementos finitos se consideró razonable. No todas las estructuras del pie tuvieron un mayor riesgo de lesión con una disminución en el ángulo de empuje de 70 grados a 42 grados. El modelo de elementos finitos establecido en este estudio proporciona una posibilidad para determinar y cuantificar aún más la relación entre la lesión en el pie y la técnica de patinaje.
Descripción
El ángulo de empuje es un factor importante que afecta el rendimiento del patinaje de velocidad. Sin embargo, la evidencia cuantitativa de la relación entre el ángulo de empuje y la lesión en el pie es incompleta. Este estudio tuvo como objetivo establecer un modelo de elementos finitos tridimensional (3D) y investigar las respuestas mecánicas de las estructuras del pie al estrés y la deformación para explorar la relación entre la lesión y el movimiento. Un modelo de elementos finitos 3D fue reconstruido utilizando datos de tomografía computarizada y escaneo 3D y validado mediante la comparación de datos predichos por el modelo y datos de medición in vivo en estado de equilibrio en posición de pie. Se cargó en el modelo un ángulo de empuje obtenido de un video de un campeón. Las tasas de error de validación fueron inferiores al 10%. Con una disminución en el ángulo de empuje, el estrés en el metatarso aumentó; el estrés en el astrágalo, el cartílago de la articulación del tobillo y la fascia plantar disminuyeron, al igual que la deformación en el cartílago de la articulación del tobillo y la fascia plantar. El modelo de elementos finitos se consideró razonable. No todas las estructuras del pie tuvieron un mayor riesgo de lesión con una disminución en el ángulo de empuje de 70 grados a 42 grados. El modelo de elementos finitos establecido en este estudio proporciona una posibilidad para determinar y cuantificar aún más la relación entre la lesión en el pie y la técnica de patinaje.