Cualquier persona que haya subido una montaña sabe que el dolor que se produce un día o dos después se debe a que los músculos de las extremidades inferiores han sufrido un entrenamiento serio. Hasta ahora de desconocía cómo los músculos aguantan este impacto. En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Brown en Estados Unidos han documentado cómo los músculos y los tendones colaboran para almacenar y después deshacerse de la energía y el calor; observando que los tendones asumen el papel de amortiguadores en el momento del impacto. Alrededor de una décima de segundo más tarde, los haces fibrosos de los músculos, los fascículos, absorben la energía restante.
Según expone Nicolai Konow, investigador del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva en la Universidad Brown y autor principal del artículo en la revista Proceedings of the Royal Society, algo tiene que tomar el relevo, y ese papel lo adopta el tendón, 'la buena noticia es que es lo suficientemente elástico como para hacerlo'.
La investigación pone de relieve el papel fundamental que juegan los tendones como amortiguadores de la actividad del músculo esquelético, lo que podría perfeccionar el desarrollo de tendones sintéticos y mejorar las prácticas de rehabilitación después de la cirugía reconstructiva. Esta investigación, cruzada con la biomimética, podría utilizarse para desarrollar la locomoción de las extremidades de un robot asimilándola a la locomoción humana, por ejemplo.
Estábamos acostumbrados a pensar que todo el movimiento del cuerpo puede ser explicado sólo por la acción de nuestros músculos, explica Thomas Roberts, profesor asociado de biología en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva, pero cada vez es más evidente que los tendones juegan un importante papel en el movimiento.
Para determinar cómo músculos y tendones trabajan en conjunto, los investigadores estudiaron la estructura de las patas de los pavos, que es sorprendentemente similar a la estructura músculo-tendinosa de los humanos y cuya postura al caminar en gran parte imita la nuestra.
Los autores instalaron en los pavos sensores de sónar especiales integrados en un, los cuales registraron cambios en la longitud muscular del fascículo 1.000 veces por segundo. Otros dispositivos midieron la fuerza en el músculo ante un aterrizaje, mientras que una cámara de vídeo atrapaba a cámara lenta los cambios en la configuración de las patas para captar cómo los músculos y tendones se flexionan y se estiran.
Se centraron en dos fases; una, llamada aumento de la fuerza, comenzaba cuando el pavo aterrizaba. Los investigadores se sorprendieron al ver que la longitud del fascículo muscular seguía siendo esencialmente la misma; esto significa que la sacudida del impacto estaba siendo absorbida por el tendón. Los investigadores creen que existe una razón biológica para esto, para protegerse de la energía generada en el momento del aterrizaje, los fascículos dejan el impacto a los tendones, que se extienden como un resorte. De hecho, los impulsos eléctricos registrados en los fascículos indican que el músculo se pone rígido incluso antes del impacto.
Después de la sacudida del aterrizaje viene un período que los autores llaman pérdida de fuerza. Durante esta pérdida, los tendones vuelven a su longitud original, liberando la energía que habían absorbido durante el aterrizaje. 'Podemos decir que, de una manera real, el músculo tiene una red de seguridad en el tendón', concluye Konow.