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El papel de multifidus en la biomecánica de la columna lumbar: un estudio de modelado musculoesquelético

Autores: Wang, Kuan; Deng, Zhen; Chen, Xinpeng; Shao, Jiang; Qiu, Lulu; Jiang, Chenghua; Niu, Wenxin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

El papel de multifidus en la biomecánica de la columna lumbar: un estudio de modelado musculoesquelético


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Papel
Multifidus
Columna lumbar
Biomecánica
Atrofia asimétrica
Modelado

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Antecedentes: El papel del músculo multifidus en la biomecánica de la columna lumbar permaneció poco claro. Propósito: Este estudio tuvo como objetivo investigar el papel del multifidus en la modelización de la columna lumbar y la influencia de la atrofia asimétrica del multifidus en la biomecánica de la columna lumbar. Métodos: Este estudio consideró cinco condiciones diferentes del multifidus en los modelos musculoesqueléticos del tronco: grupo 1 (con todo el multifidus), grupo 2 (sin multifidus), grupo 3 (multifidus con la mitad de la fuerza isométrica máxima), grupo 4 (atrofia asimétrica del multifidus en el nivel L5/S1) y grupo 5 (atrofia asimétrica del multifidus en el nivel L4/L5). Para probar cómo diferentes situaciones del multifidus afectarían a la columna lumbar, se simularon cuatro ángulos de flexión del tronco (0 grados, 30 grados, 60 grados y 90 grados). El cálculo de la activación muscular y la fuerza muscular se realizó utilizando la función de optimización estática en OpenSim. Luego, se calcularon y compararon las fuerzas de reacción conjunta de los niveles L5/S1 y L4/L5 entre los grupos. Resultados: Los modelos sin multifidus tuvieron las fuerzas compresivas normalizadas más altas en el nivel L4/L5 en las tareas de flexión del tronco. En casos extremos producidos por los modelos del grupo 2, las fuerzas compresivas normalizadas en el nivel L4/L5 fueron del 444% (flexión de 30 grados), 568% (flexión de 60 grados) y 576% (flexión de 90 grados) del peso corporal superior, que eran 1,82 veces, 1,63 veces y 1,13 veces más grandes que los valores calculados por los modelos correspondientes en el grupo 1. En la flexión de 90 grados, la tasa de éxito de la simulación en el grupo 2 fue del 49,6%, seguida por el grupo 3 (84,4%), grupo 4 (89,6%), grupo 5 (92,8%) y grupo 1 (92,8%). Conclusiones: Los resultados demuestran que incorporar el multifidus en el modelo musculoesquelético es importante para aumentar la tasa de éxito de la simulación y disminuir la incidencia de sobreestimación de la carga compresiva en la columna lumbar. La atrofia asimétrica del multifidus tiene un efecto insignificante en la parte baja de la columna lumbar en la postura de flexión del tronco. Los resultados resaltaron la capacidad de ajuste fino del multifidus para equilibrar las cargas en la parte baja de la espalda y la necesidad de incorporar el multifidus en la modelización musculoesquelética del tronco.

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